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零序电流互感器的作用有哪些

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-06-12 10:00:09

有关零序电流互感器的作用零序电流互感器一般用来检测穿过互感器的主电路回路上的“不平衡”电流,零序电流互感器一次线圈就是三相星形接线的中性线,零序电流互感器保护一般适合使用于TN接地系统。

一、零序电流互感器的作用

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(漏电流)的,因为在穿过这只互感器的主回路线路上,电流应该是从电源端出来,经过互感器中的一条线路到用电设备(负载),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(主电路线路可看作是互感器的一次侧)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而互相抵消),所以在零序电流互感器上就没有“信号输出”。

如果当主回路线路上的其中有一路线上的电流在从电源端出来后经过了零序互感器“一次侧”后,不再通过互感器一次侧的其它线路或不完全通过互感器一次侧的其它线路再回到电源端,而是经过其它“通路”回到电源端,那么就会使互感器的二次侧(互感器线圈)感应出这个“经过而不回到”互感器的电流信号(比如象人体触电或设备漏电),而这个信号经过放大后,就可以控制和零序电流互感器有电气连接的保护设备动作,比如电流继电器或微机综保,断开被保护的主回路的电源,保证了人身和设备的安全。

二、零序电流互感器的工作方法

由于零序电流互感器一次线圈就是三相星形接线的中性线。

在正常情况下,三相电流之和等于零,中性线(一次线圈)无电流,互感器的铁芯中不产生磁通,二次线圈中没有感应电流。当被保护设备或系统上发生单相接地故障时,三相电流之和不再等于零,一次线圈将流过电流,此电流等于每相零序电流的三倍,此时铁芯中产生磁通,二次线圈中将感应出电流。

、零序电流互感器原理及接线方式

在电力系统中,"零序"这个名词出现在三相交流电不对称短路分析中.如果三相交流电的ABC三相的大小相等,矢量相位差彼此差120度,方向是A到B到C到A,此为"正序",如果方向是A到C到B到A的话,称为"负序".如果ABC大小相等,方向相同,称为零序.

如果A,B,C,的矢量和为0,则称分量中不包括零序分量.在三相系统中三相线电压之和恒为0,故线电压中没有零序分量.在没有中性线的星形接线中,Ia+Ib+Ic=0,因而不存在电流的零序分量.在三角形接法中,线电流是相电流之差,相电流中的零序分量在闭合的三角形中自成环流,线电流中没有零序分量.

零序电流必须以中性线(或地线)作为通路,且中性线中的零序电流为一相零序电流的3倍.零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律:流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零,即∑I=0,它是用零序C.T作为取样元件。

在线路与电气设备正常的情况下,各相电流的矢量和等于零(对零序电流保护假定不考虑不平衡电流),因此,零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出(零序电流保护时躲过不平衡电流),执行元件不动作。

当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零,故障电流使零序C.T的环形铁芯中产生磁通,零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作,带动脱扣装置,切换供电网络,达到接地故障保护的目的。

零序电流互感器保护一般适合使用于TN接地系统。

因为当发生一相接地时,对TN-S系统Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PE线阻抗ZPE和接触阻抗Zf,即Zs=Z1+ZPE+Zf;对于TN-C系统,Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PEN线阻抗ZPEN和接触电阻Zf,即ZS=Z1+ZPEN+Zf;对于TN-C-S系统,Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PEN线阻抗ZPEN,PE线阻抗ZPE和接触电阻Zf,即ZS=Z1+ZPEN+ZPE+Zf,产生的单相接地故障电流Id=220/ZS,明显大于无故障时的三相不平衡电流,只要整定合适,就可检测出发生接地故障时的零序电流,以切断故障回路。

而对IT系统,一般均是使用对供电可靠性要求较高、对单相接地不必要立即切断供电回路、但需发出绝缘破坏监察信号、以维持继续供电一段时间。工矿企业内的不配出中性线的三相三线配电线路

有使用两个电流互感器两相V形接线和两相电流差接线;有使用三个电流互感器的三相Y形接线、三相Δ形接线和零序接线以前用在不同的功能上CT接法是不一样的。但是现在大部分微机保护已经能通过内部识别的方法校正不同的效果。

工作零线和相线必须穿过零序电流互感器保护零线(地线)不经过互感器工作零线没穿过零序电流互感器之前和保护零线(地线)同接一条母零线,工作零线不穿过零序电流互感器可以么?

工作零线不可以不穿过零序电流互感器零序电流:进出互感器的电流之差必须为(零) 如果有一部分电流漏到地线 那么进出互感器的电流之差就不为(零)了 互感器的副线圈就会感生出电压(漏电信号) 在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0 如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。

当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流)这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,电流互感器的作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。

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