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零序电流互感器为单匝穿心式电流互感器,一般用于电力保护设备。用户可根据系统的运行方式,中性点有效接地或中性点非有效接地的不同,选用相适应的零序电流互感器。
零序电流保护具体应用可在三相线路上各装一个电流互感器(CT),或让三相导线一起穿过一零序CT,也可在中性线N上安装一个零序CT,利用这些C.T来检测三相的电流矢量和,即零序电流Io,IA+IB+IC=Io,当线路上所接的三相负荷完全平衡时(无接地故障,且不考虑线路、电器设备的泄漏电流),Io=0;当线路上所接的三相负荷不平衡,则Io=IN,此时的零序电流为不平衡电流IN;当某一相发生接地故障时,必然产生一个单相接地故障电流Id,此时检测到的零序电流IO=IN+Id,是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。
零序电流保护指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置,叫零序电流保护。在电缆线路上都采用的零序电流互感器来实现接地保护。
利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置,叫零序电流保护。在电缆线路上都采用的零序电流互感器来实现接地保护。
零序电流保护:中性点直接接地系统发生接地短路,将产生很大的零序电流,利用零序电流分量构成保护,可以作为一种主要的接地短路保护。零序过流保护不反应三相和两相短路,在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生,所以它有较好的灵敏度。但零序过流保护受电力系统运行方式变换影响较大,灵敏度因此降低,特别是短距离线路上以及复杂的环网中,由于速动段的保护范围太小,甚至没有保护范围,致使零序电流保护各段的性能严重恶化,使保护动作时间很长,灵敏度很低。
正方向故障》I0 U0 100°
反方向故障》U0I0 100°
4 零序电流保护的优劣分析:
1、优点
1)零序过流保护的灵敏度高;
2)受系统运行方式的影响较小;
3)不受系统振荡和过负荷的影响;
4)方向性零序电流保护没有电压死区。
2、缺点
1)对于运行方式变化很大或接地点变化很大的电网,不能满足系统运行的要求。
2)单相重合闸过程中,系统又发生振荡,可能出现较大零序电流的情况,影响零序电流保护的正确工作。
3)当采用自耦合变压器联系两个不同电压等级的电网,任一侧发生接地短路都将在另一侧产生零序电流,使得零序电流保护的整定计算复杂化。
三相电路不对称时,电流均可分解为正序、负序电流和零序电流。正序指正常相序的三相交流电(即A、B、C三相空间差120°,相序为正常相序),负序指三相相序与正常相序相反,零序指A、B、C电流分解出来三个大小相同、相位相同的相量,零序电流互感器套在三芯电缆上,三相不平衡时外部就表现出零序电流。
零序电流互感器一般是用来检测穿过这只互感器的主电路回路上的不平衡电流的,因为在穿过这只互感器的主回路线路上,电流是从电源端出来,经过互感器中的一条线路到用电设备,再由负载回来经过穿过互感器的其它线路再回到电源端,这个电流的大小,在经过互感器时应该是等量的,也就是大小相同,只是方向不同而已。因为大小相同而方向相反的电流在经过互感器一次侧时,不会在二次侧感应出电流来或者是电信号来(电磁感应由于其大小相同而方向相反,感应磁场相互抵消),所以在零序互感器上就没有信号输出。
本文从灵敏度、准确级、互感器外形来分辨零序互感器和GB20840中的保护用电流互感器的异同,同时给大家介绍了零序互感器的一个重要特性。遗憾的是,目前没有一个具体的标准来规范零序互感器,在将来,我国标准会不断规范,希望尽快将零序互感器做出标准规范。
零序电流互感器又叫作剩余电流互感器、接地电流互感器或者漏电流互感器,通常使用于电力消防保护设备,当电力系统产生零序接地电流时与继电保护装置配套使用,事先保护或者监控。
零序电流互感器为一种线路故障电流监测器。一般只有一个铁芯与二次绕组,使用时,将一次三芯电缆穿过互感器的铁芯窗孔,二次通过引线接至的继电器,再由继电器的输出端接到信号装置或报警系统。
在正常情况下,一次回路中三相电流基本平衡,其所产生合成磁通也近于零。在互感器的二次绕组中不感生电流,当一次线路中发生单相接地等故障时,一次回路中产生不平衡电流(意即零序电流),在二次绕组中感生微小的电流使继电器动作,发生信号。这个使继电器动作的电流很小(mA级),称作二次电流或零序电流互感器的灵敏度(也可用一次小动作电流表示),为主要动作指标。