当今电力系统规模越来越大,电压等级越来越高,结构愈加复杂,系统中的暂态过程也愈加复杂。其中,对传统电磁式电流互感器(CT)暂态过程的影响最为严重。电流互感器根据电磁感应原理,通过一、二次侧线圈及铁芯间的磁耦合,将大电流按变比变换成小电流。由于CT铁芯的非线性,当故障短路电流超过CT额定限值一次电流时,极易造成铁芯饱和而导致CT失去线性传变特性,造成线路差动保护误动。CT暂态过程十分复杂,受多种因素影响。目前常用的CT暂态过程研究方法主要分为两类:数学模型和动模实验。其中,数学模型由于操作简便,易于实现,应用较为广泛,如J-A模型。经典的J-A模型,可以较好地反应各种因素对CT暂态饱和的影响。但未针对模型中非物理解问题给出解决方法,导致在局部磁滞回线中非分磁导率出现负值,不能对局部特征进行具体地描述,精确度较差。本文就上述研究中存在的问题进行了研究,基于经典J-A理论,对J-A算法进行了改进,提出了修正模型中非物理解的方法,搭建了改进模型。本文首先从电流互感器的构成及原理入手,分别对CT的稳态、暂态过程进行了分析,之后着重对互感器的暂态饱和过程进行理论分析,并在PSCAD/EMTDC环境下,分别基于J-A理论和Preisach理论搭建了CT仿真模型,利用Preisach模型与J-A模型进行对比。详细分析了其对电流的传变过程,仿真研究了相关因素对暂态饱和过程的影响,较好地还原了CT传变特性。其次,针对J-A理论非物理解问题和Preisach理论精确度不足进行改进,通过仿真验证验证了改进的可行性。最后,将上述改进模型,接入搭建的电力系统差动保护仿真模型中,利用CT饱和前的线性传变区改进采样值差动判据,通过仿真进一步研究模型在系统中性能,研究在不同故障环境下,互感器暂态饱和对线路差动保护的影响。通过本文的研究,改进了B-H求解算法,能够更加准确地对CT磁滞回线进行描述。并以搭建的新CT模型为基础,分析各因素对CT模型暂态过程的影响而引起差动保护的变化,且提出了相应的抗饱和措施,对电力系统安全正常运行具有重要意义。