開氣隙電流互感器在繼電保護系統中越來越廣泛的運用，但對其暫態特性的研究卻很少涉及。利用 J-A 模型對開氣隙互感器鐵芯的動態磁滯回環進行模擬，并對其磁化特性進行研究。建立了鐵芯開氣隙互感器的仿真模型，并結合一個互感器實物進行了仿真，根據仿真結果得了氣隙互感器的特性，以及不同氣隙對互感器特性的影響。

    電流互感器（簡稱 TA）是電力系統中的重要設備之一，其性能對于電網的參數測量、系統監控、故障保護等都有重要影響。隨著電力系統容量的增大和電壓等級的提高，系統發生短路故障時，短路電流會很大，有些情況下短路電流會達到 TA 額定工作電流的上百倍。如此大的電流經過閉合鐵芯的 TA 時，使得 TA 嚴重飽和，造成系統的拒動或誤動。為了解決這一問題，近年來出現了鐵芯開氣隙 TA，開氣隙的 TA 能保證在穩定狀態及過渡狀態中誤差都在繼電保護裝置允許的范圍內。對開氣隙互感器的暫態特性進行研究，建立盡可能精確的仿真模型，運用計算機進行仿真，通過研究其暫態過程，可以找到鐵芯開氣隙互感器的規律，從而指導開氣隙互感器的設計。

    目前, 國內也在大量生產和應用鐵芯開氣隙的 TA。但是對于開氣隙 TA 的暫態過程研究還有待深入，本文正是基于 J-A 理論和鐵芯開氣隙的相關理論建立了氣隙鐵芯的磁化模型，并進行了磁化特性曲線的模型。建立了氣隙互感器的模型，并運用計算機仿真得到了氣隙互感器的暫態過程，通過仿真對比，得到了開氣隙互感器特性以及氣隙大小對鐵芯互感器特性的影響。

一、基于 J-A 理論的電流互感器閉合鐵芯磁化性能模擬
    Jiles-Atherton 理論建立在已有的磁疇運動理論之上，運用了非磁滯磁化的概念，準確的描述了鐵磁材料的磁化強度M 和磁場強度 H 的關系，建立了電流互感器鐵芯的動態磁化模型。
1、非磁滯磁化特性曲線的模擬
    鐵磁材料的磁化規律嚴格來講是指磁化強度 M 和磁感應強度 B 之間的依從關系，由關系式(1) 成立，也可以說磁化性能是指 M 和 H 的關系。

    飽和特性：開氣隙互感器磁路的導磁系數要比閉合鐵芯導磁系數小，這樣鐵芯開氣隙后的飽和特性就得到明顯的改善。
    剩磁特性：剩磁是鐵磁材料的固有屬性，由于剩磁的存在，當一次側流過較大的短路電流時，往往會使互感器鐵芯過早飽和，這對于互感器的實際運行是極為不利的。當鐵芯開氣隙后，特別是隨著氣隙的增大，剩磁急劇減小。磁滯效應：磁滯也是鐵磁材料的固有屬性。即鐵芯的磁感應強度的變化總是滯后于它的磁場強度。從圖 5 可以看出，開氣隙后的鐵芯磁滯效應明顯減弱。

 

---

---