零序電流互感器原理和知識(shí)
零序電流互感器的基本原理
零序電流保護(hù)的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和等于零，即σi=0，它是用零序c.t作為取樣元件。在線路與電氣設(shè)備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零（對(duì)零序電流保護(hù)假定不考慮不平衡電流），因此，零序c.t的二次側(cè)繞組無(wú)信號(hào)輸出（零序電流保護(hù)時(shí)躲過(guò)不平衡電流），執(zhí)行元件不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序c.t的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序c.t的二次側(cè)感應(yīng)電壓使執(zhí)行元件動(dòng)作，帶動(dòng)脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到接地故障保護(hù)的目的。
零序電流互感器的適用范圍
零序電流保護(hù)一般適合使用于tn接地系統(tǒng)。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生一相接地時(shí)，對(duì)tn-s系統(tǒng)id 回路阻抗包括相線阻抗z1，pe線阻抗zpe和接觸阻抗zf，即zs＝z1+zpe+zf；對(duì)于tn-c系統(tǒng)，id回路阻抗包括相線阻抗z1，pen線阻抗zpen和接觸電阻zf，即zs＝z1+zpen+zf；對(duì)于tn-c-s系統(tǒng)，id回路阻抗包括相線阻抗z1，pen線阻抗zpen，pe線阻抗 zpe和接觸電阻zf，即zs＝z1+zpen+zpe+zf，產(chǎn)生的單相接地故障電流id＝220/zs，明顯大于無(wú)故障時(shí)的三相不平衡電流，只要整定合適，就可檢測(cè)出發(fā)生接地故障時(shí)的零序電流，以切斷故障回路。而對(duì)it系統(tǒng)，一般均是使用對(duì)供電可靠性要求較高、對(duì)單相接地不必要立即切斷供電回路、但需發(fā)出絕緣破壞監(jiān)察信號(hào)、以維持繼續(xù)供電一段時(shí)間。工礦企業(yè)內(nèi)的不配出中性線的三相三線配電線路。當(dāng)單相接地時(shí)，該故障線路上流過(guò)的零序電流是全系統(tǒng)非故障系統(tǒng)電容電流之和，因而容易檢測(cè)出接地故障電流，故可用零序電流保護(hù)裝置來(lái)監(jiān)察相對(duì)地第一次接地故障。tt接地系統(tǒng)常應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、民用建筑的照明、動(dòng)力混合供電的三相四線配電系統(tǒng)中，常發(fā)現(xiàn)三相不平衡電流較大，當(dāng)發(fā)生一相接地時(shí)，id回路阻抗包括相線阻抗z1，pe線阻抗zpe，負(fù)載側(cè)接地電阻ra和電源側(cè)接地電阻rb，接觸阻抗zf，即zs=z1+zpe+ra+rb+zf，接地故障電流id=220/zs，由于ra+rb＞＞z1+zpe+zf，且 ra+rb數(shù)值一般均較大，很明顯tt系統(tǒng)的故障環(huán)路阻抗大，產(chǎn)生的單接故障電流id，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于不平衡電流，很難檢測(cè)出故障電流，故不適用于tt接地系統(tǒng)。
零序電流互感器具體應(yīng)用可在三相線路上各裝一個(gè)電流互感器（c.t），或讓三相導(dǎo)線一起穿過(guò)一零序電流互感器，也可在中性線n上安裝一個(gè)零序電流互感器，利用這些電流互感器來(lái)檢測(cè)三相的電流矢量和，即零序電流 io，ia+ib＋ic=io，當(dāng)線路上所接的三相負(fù)荷完全平衡時(shí)（無(wú)接地故障，且不考慮線路、電器設(shè)備的泄漏電流），io=0；當(dāng)線路上所接的三相負(fù)荷不平衡，則io=in，此時(shí)的零序電流為不平衡電流in；當(dāng)某一相發(fā)生接地故障時(shí)，必然產(chǎn)生一個(gè)單相接地故障電流id，此時(shí)檢測(cè)到的零序電流 io=in+id，是三相不平衡電流與單相接地電流的矢量和
零序電流和剩余電流是不一樣的.零序電流測(cè)的是ia+ib+ic,在對(duì)稱(chēng)負(fù)荷的時(shí)候,它等于0;但是現(xiàn)實(shí)情況中,不可能等于0,總會(huì)有一個(gè)不平衡電流。而剩余電流測(cè)量的是ia +ib+ic+n，這個(gè)時(shí)候，不管負(fù)荷的情況，正常情況是等于0的。所以剩余電流會(huì)比零序電流更加靈敏
低壓漏電零序電流互感器的工作原理
如果在三相四線中接入一個(gè)電流互感器，這時(shí)感應(yīng)電流為零。當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí)，回路中有漏電電流流過(guò)，這時(shí)穿過(guò)互感器的三相電流相量和不等零，其相量和為：ia+ib+ic=i(漏電電流）
這樣互感器二次線圈中就有一個(gè)感應(yīng)電壓，此電壓加于檢測(cè)部分的電子放大電路，與保護(hù)區(qū)裝置預(yù)定動(dòng)作電流值相比較，如大于動(dòng)作電流，即使靈敏繼電器動(dòng)作，作用于執(zhí)行元件掉閘。這里所接的互感器稱(chēng)為零序電流互感器，三相電流的相量和不等于零，所產(chǎn)生的電流即為零序電流。
產(chǎn)生零序電流的兩個(gè)條件:
1、無(wú)論是縱向故障、還是橫向故障、還是正常時(shí)和異常時(shí)的不對(duì)稱(chēng)，只要有零序電壓的產(chǎn)生；
2、零序電流有通路。
以上兩個(gè)條件缺一不可。因?yàn)槿鄙俚谝粋�(gè)，就無(wú)源泉；缺少第二個(gè)，就是我們通常討論的“有電壓是否一定有電流的問(wèn)題。
零序公式:3u0=ua+ub+uc,3i0=ia+ib+ic
保定海川金瑞電氣有限公司 高棋棟 |
您的位置：首頁(yè) → 電工技術(shù) → 電工基礎(chǔ) → 零序電流互感器原理和知識(shí)
熱點(diǎn)文章
滬公網(wǎng)安備31010702003255號(hào)