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继电保护拒动，互感器饱和排查，5P10 与 5P20 参数不匹配故障案例
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2026-09-08
配电系统发生相间短路故障，继电保护能否可靠切除故障，保护电流互感器性能起到关键作用。不少现场出现故障之后保护拒动，烧毁电缆、开关柜，事后排查发现根源就是保护互感器选型不当，5P10 用于短路倍数超过 10 倍的工况，铁芯饱和，二次输出畸变，保护装置采集不到真实故障电流。读懂饱和故障特征，学会反向校验 5P 参数，对运维调试人员十分重要。
当一次短路电流超过互感器准确限值系数对应的电流，铁芯进入深度饱和。二次输出不再跟随一次电流变化，二次电流幅值被压低，波形严重畸变。保护装置采集到的电流远小于真实故障电流，速断保护达不到启动定值，直接拒动。这种故障不会有明显发热烧毁现象，互感器外观完好，日常负荷运行一切正常，只有短路大故障时刻才暴露问题，平时很难发现。
什么场景容易出现该类故障？第一种，小变比互感器，系统短路电流大，选型选用 5P10。比如变比 75/5 互感器，10 倍额定一次电流只有 750A，而 10kV 系统短路电流十几千安，远远超过限值，故障瞬间直接饱和。第二种，铭牌选用 5P20，但是二次电缆过长，实际二次负荷远超额定 VA，实际准确限值系数下降，发生提前饱和。第三种，技改项目，旧设备 5P20，替换成外形一致的 5P10，系统短路水平没有降低。
故障发生之后，怎么反向排查是不是互感器饱和问题。调取保护装置录波，查看故障时刻二次电流波形，如果波形削顶、严重畸变，幅值明显偏小，就要高度怀疑保护 CT 饱和。接下来核对互感器铭牌参数，把系统最大短路电流折算为额定一次电流倍数，对比准确限值系数；核算二次回路实际负荷，对比互感器额定二次负荷。
如果确认是 5P10 参数不足，解决方案优先更换为 5P20 等级互感器；如果是二次负荷超标，可以更换更大线径二次电缆、缩短走线，减少并联二次设备，降低回路阻抗。不能简单依靠调高保护定值来掩盖互感器饱和问题，治标不治本，依然存在安全隐患。
很多运维人员存在误区，设备日常运行正常，就默认保护互感器参数没问题。保护互感器缺陷属于潜伏性缺陷，只有短路故障才会暴露，平时巡检肉眼无法识别。新建、技改项目，不能省略保护互感器参数校验，不能只关注计量回路。
除选型之外，定期做继电保护传动试验，模拟故障电流，检验二次输出特性。对于小变比保护 CT，重点复核准确限值系数，避免 5P10 用在高倍数短路工况。保护互感器饱和故障后果严重，提前做好参数校验，远胜于故障发生之后再事后处置。
