如果电流互感器的传变电流中含有非周期分量，则铁心磁链将偏置在坐标轴的一侧。当一次侧电流较大时，电流互感器仍会周而复始的进入饱和、退出饱和。但是，铁心磁链的非周期分量并不是一直存在的，而是会随时间不断逐渐衰减直至为零，因此电流互感器的铁心磁链也会逐步恢复成对称交变。例如在初始合闸或短路故障的情况下，由于阻抗角接近90°，当在电压过零点时发生短路，短路电流中会出现最大的非周期分量，引起电流互感器的饱和。这类饱和称为电流互感器的暂态饱和，如图2。2(c)所示。

2。4  本章小结

本章首先简要地研究了电流互感器的基本原理，并通过等效电路得到了其基本的电磁关系式。然后结合铁心磁化曲线分析了电流互感器的稳态饱和特性以及暂态饱和特性。当电流互感器的传变电流中不含非周期分量时，若铁心发生饱和，则属于稳态饱和；当电流互感器的传变电流中含有非周期分量时，若铁心发生饱和，则属于暂态饱和。

3  电流互感器饱和的影响因素分析

近年来，国内外许多学者总结分析了各种电流互感器饱和的影响因素[6,7]，电流互感器的饱和情况包括饱和的起始时间、引起饱和的难易程度以及饱和后二次波形的畸变程度。本章将从理论上分析可能影响电流互感器饱和的各种因素。

主磁通和磁通密度之间有如下关系：

                                              (3。1)

其中，为电流互感器的铁心截面积。

    据式(2。1)和式(3。1)能得到磁通密度和二次电流之间的关系式：

                                  (3。2)

当电流互感器未饱和时，励磁电流很小，可以忽略不计。此时，电流互感器的一次侧电流全部流入二次回路，二次电流近似与一次电流相等。因此，对式(3。2)两侧积分能够得到磁通密度和电流互感器一次侧电流之间的关系式：

              (3。3)

其中，为一次侧的电流；为电流互感器铁心的截面积；为二次回路的电阻；为二次回路的电感；为电流互感器铁心的剩磁。

若不忽略励磁电流的影响，则由式(2。1)和式(3。2)可以得到如下关系式：

                     (3。4)

由式(3。3)和式(3。4)可知，影响电流互感器饱和的因素可能有：一次侧短路电流的波形、二次负载、铁心剩磁、铁心截面积、绕组匝数和绕组变比等。

3。1  一次侧短路电流的波形对饱和的影响

当忽略输电线路的分布参数影响时，在电力系统故障条件下，电流互感器一次侧的电流是由正弦交流基波分量和指数衰减的直流分量组成，表达式如下：

               (3。5)

其中，为电流互感器的一次侧电流；为一次侧电流交流基波的有效值；为故障初相位角；为功率因数角，；为一次侧的时间常数，通常有公式（为一次系统的总电感，为一次系统的总电阻）。

当一次侧电流不含指数衰减的直流分量，即时，由式(3。3)可近似认为磁通密度为一次侧电流的倍数与某一常数之和。因此当一次侧交流正弦分量的有效值增大时，电流互感器铁心的磁通密度就会随之增大，电流互感器就越容易饱和，饱和起始时间越短，二次电流的畸变程度越严重。