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零序电流互感器是什么?零序电流互感器入门知识

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-07-15 11:16:29

有关零序电流互感器的入门知识,包括没有严格变比的零序电流互感器、有较严格变比、容量和精度的零序电流互感器,中性点非有效接地系统用零序电流互感器变比的选择,大电流接地系统变比的选择等。

零序电流互感器入门知识

零序电流互感器是一种线路故障监测器,使用时将一次三芯电缆穿过互感器的铁芯窗孔,二次通过引线接至专用的继电器,再由继电器的输出端接至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零,二次绕组中无电流。

当一次线路发生单相接地等故障时,一次回路中产生不平衡电流(即零序电流),二次测产生的电流使继电器动作,发出信号。

即,在电力系统产生零序电流时,通过零序电流互感器与继电保护装置或信号装置配合实现对电力系统的保护或监控。

电力系统的运行方式分为中性点有效接地和中性点非有效接地两种,而非有效接地方式包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地两种。

应根据电力系统的运行方式选用相应的零序电流互感器。

一、没有严格变比的零序电流互感器

这种互感器主要用在中性点非有效接地系统。中性点非有效接地系统的优点在于,发生单相接地故障时多数情况下能够自动熄弧并恢复正常。

但当发生永久性接地故障时,为了防止因非故障相的电压升高而导致故障面扩大,必须迅速确定故障相线路并予以切除,这就提出了单相接地故障选线问题。

选线装置本身的负载阻抗并不大,但需要通过电缆将各个零序电流互感器与其连接起来,(电工天下 www.dgjs123.com)所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗(一般为2.5Ω左右)。

经试验和实践得知:与小电流接地选线装置配套的零序电流互感器(其变比不严格)可选如下两种规格:

①150/5,5VA ②40/1,2.5VA

二、有较严格变比、容量和精度的零序电流互感器

零序电流互感器的容量与二次阻抗的关系:

Z=S/I2或S=I2×Z   

式中:

S:容量(额定负荷),单位:VA

I:二次额定电流(5A或1A),单位:A

Z:二次所接仪器或继电器的阻抗和二次线路阻抗之和,单位:Ω

例如:变比为100/5,容量为5VA则:Z=S/I2=5/52=0.2(Ω)

所选零序电流互感器的容量与二次回路的阻抗相匹配时精度才能满足要求。当所选容量比实际容量大时,零序电流互感器在使用时将出现正误差,反之则出现负误差。

由于一次侧绕组仅有一匝(即电力电缆),则50/5的互感器的二次绕组有10匝,所以负载特性较差。实际负载阻抗和零序电流互感器的容量不一致时会出现较大的误差,且在低于额定电流时误差也会加大,所以在允许的前提下应尽量选用变比大的零序电流互感器,建议选用50/5、100/1、150/1、200/1、100/5、200/5(常用的有50/5,5/5,100/5,150/5,200/5,20/5,100/1,150/1,200/1)。

三、中性点非有效接地系统用零序电流互感器变比的选择

这种系统的接地电流较大时,或者保护装置的动作电流阈值较小时,可选用变比较大的零序电流互感器。

中性点不接地系统一般不允许接地电流超过10A,即要求保护装置的动作电流≤10A。经消弧线圈接地的系统由于电感电流和电容电流中和后的接地电流一般也≤10A(一般都是过补偿,实际的接地电流已是电感电流),如果使用了综合保护,就要求有整定值,且≤10A(不用综保时可用高灵敏度的零序电流互感器和配套的继电器),如整定值一次电流为5A,则可考虑20/1A,当一次电流5A时,二次电流0.25A,一般已超过综保的启动电流。

若综合保护最小启动电流>0.25A,则只好选用75/5、50/5、15/5、10/5的变比(整体式的精度要高一些)。

四、大电流接地系统变比的选择

可选150/5、150/1及以上变比,否则躲不过正常的不平衡电流。应当注意N线不能穿过互感器。

五、零序电流互感器二次额定电流的选择

国标规定二次电流标准值为1A和5A,为提高带负载能力,尽量选用1A的(注:有些综合保护设定1A或5A可选)。

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