基本概述
零序电流互感器在电力系统产生零序接地电流时与继电保护装置或信号配合使用,使装置元件动作,实现保护或监控。
HS-LJK、HS-LXK系列零序电流互感器是电缆型,采用ABS工程塑料外壳、树脂浇注成全密封;使用绝缘油制冷切割工艺,有效避免了互感器在长期使用过程中的锈蚀。绝缘性能好,外形美观。具有灵敏度高、线性度好、运行可靠、安装方便等特点。其性能优于一般的零序电流互感器,使用范围广泛,不仅适用于电磁型继电保护,还能适用于电子和微机保护装置。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。
作用
当电路中发生触电或漏电故障时,互感器二次侧输出零序电流,使所接二次线路上的设备保护动作(切断电源,报警等等)。
零序保护原理
原理概述
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。
作用原理
零序电流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的工矿企业内的不配出中性线的三相三线配电线路。当单相接地时,该故障线路上流过的零序电流是全系统非故障系统电容电流之和,因而容易检测出接地故障电流,故可用零序电流保护装置来监察相对地第一次接地故障。
TT接地系统常应用于工农业、民用建筑的照明、动力混合供电的三相四线配电系统中,常发现三相不平衡电流较大,当发生一相接地时,Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PE线阻抗ZPE,负载侧接地电阻RA和电源侧接地电阻RB,接触阻抗Zf,即ZS=Z1+ZPE+RA+RB+Zf,接地故障电流Id=220/ZS,由于RA+RB>>Z1+ZPE+Zf,且RA+RB数值一般均较大,很明显TT系统的故障环路阻抗大,产生的单接故障电流Id,远远小于不平衡电流,很难检测出故障电流,故不适用于TT接地系统。
对于零序电流保护的零序CT安装,一定要符合有关工艺标准。对于IT接地系统,由于发生单相接地故障时,接地电流不仅可能沿着发生故障电缆的导体表面流回,而且也可能沿着非故障电缆的导体表面流回,故安装时必须将电缆头经零序CT接地,这样才能保证故障相和非故障相的电容电流通过接地点,即能防止区外故障时保护装置误动作,又能保证故障时装置可靠动作。
对于IT接地系统,一般采用在中性线N上安装零序CT,对在低压侧母排的零序CT必须安装于中性线N与工作接地点(或重复接地)之间的母排上。如零序CT安装于配电屏的N线母排上,由于配电屏金属外壳一般直接与接地极相联,当母线发生接地短路时,产生的故障电流Id将沿着配电屏金属外壳→接地线→变压器中性点流动,而不经过零序CT,达不到所要求实现的保护功能,这一点在现场施工时很容易疏忽。
技术指标
1、交流电压0.4KV以上(电缆);2、电网频率50Hz;3、同名端:一次由“L1”侧穿入,二次为“K1”;
安装
·整体式互感器安装要在敷设电缆前进行,电缆敷设时穿过互感器。
·开口式互感器不受电缆敷设与否的限制,具体方法如下:
(1)拆下互感器“K1ˊ”、“K2ˊ”的联接压片(圆形互感器无此项要求)。
(2)将互感器顶部两个内六角螺栓松开拆下(圆形互感器是将两侧的紧固螺丝松开拆下),互感器便分为两部分。
(3)把互感器套在电缆上,将接触面擦干净,薄薄涂上一层防锈油,对好互感器两部分后拧上内六角螺栓(两侧的紧固螺丝),互感器两部分要对齐以免影响性能。
(4)将联接片固定在“K1ˊ”、“K2ˊ”上(圆形互感器无此项要求)。
(5)内孔﹥120mm的互感器如水平安装时,请加非导磁支架。
灵敏速度
这种零序电流互感器主要用在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统。
1、小电流选线装置用零序电流互感器
小电流选线装置本身没有整定值,零序电流只是装置的判据之一,要求零序电流互感器在一次接地电流较小时,和非金属性接地时,零序电流互感器也要有一定的输出,来满足装置启动的门坎值。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装置连接起来,所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗,这种零序电流互感器的负载阻抗一般为2.5Ω左右,经过多年实践和试验得知与小电流选线装置配套的零序电流互感器选用:
变比:150/5
容量:5VA
或变比:40/1
容量:2.5VA
这两种零序电流互感器在负载阻抗2.5Ω时,一次1A,二次输出在20mA左右,一次40A时二次≥1A,没有严格的变比关系。
2、与DD11/60型继电器配套使用的零序电流互感器
DD11/60型继电器线圈并联阻抗为10Ω,COSΦ=0.8,AL—LJ(K)××A型零序电流互感器是其配套产品,二次电流60mA时零序电流互感器一次电流≤4A。
3、与DL11/0.2型继电器配套使用的零序电流互感器
DL11/0.2型继电器线圈并联阻抗为10Ω,COSΦ=0.8,AL—LJ(K)××B型零序电流互感器是其配套产品,二次电流0.2A时零序电流互感器一次电流≤10A。
和电流互感器的区别
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,二次通过引线接至专用的继电器,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(也可用一次最小动作电流表示),为主要动作指标。
在10kV馈线开关柜中的位于开关内侧的电流互感器,视接线方式一般分为两相或三相。该电流互感器由一次绕组(L1、L2)和二次绕组、铁芯并有硅橡胶浇筑而成。
电流互感器电流互感器是将一次设备的大电流转换成二次设备使用的小电流,其工作原理相当于一个阻抗很小的变压器。其一次绕组与一次主电路串联,二次绕组接负荷。电流互感器的变比一般为X/5A或X/1A(X不小于该设备可能出现的最大长期负荷电流),如此即可保证电流互感器二次侧电流不大于5A或1A。
在电厂和变电站中,如果高压配电装置远离控制室,为了增加电流互感器的二次允许负荷,减小连接电缆的导线界面及提高精确等级,多选用二次额定电流为1A的电流互感器。相应的,微机保护装置也应选用交流电流输入为1A的产品。
在变电站中,电流互感器用于三种回路:微机保护、测量和计量,而这三种回路对电流互感器的准确级要求是不同的。根据准确级的不同可将电流互感器的绕组划分为10P10(保护)、0.5(测量)和0.2S(计量)。用于测量和计量的绕组着重于精度,用于保护的绕组着重于容量,以避免铁芯饱和影响实际变比。
电流互感器二次绕组的接线常用的有三种,完全星形接线、不完全星形接线和三角形接线。








