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零序电流互感器是一种什么样的设备

文章出处:未知 人气:发表时间:2021-01-18

        在电流互感器,的许多种类中,有一种是特殊的,即零序电流互感器,它属于同一范围,但它仍然不同于一般的电流互感器。

        电流互感器用于检测某一相电流或电气保护线路电流,零序电流互感器主要用于检测中性点不平衡电流,可以检测单相两线电流或三相四线电流的矢量和是否为零,如果不为零,则输出触发信号,但通常与继电保护装置一起使用。它是怎么做到的?

        零序电流互感器的一次侧三相导线穿过铁芯,二次线圈绕在铁芯上。由于零序电流互感器一次侧三相电流对称,矢量和为零,铁芯中不会有磁通,二次线圈中也不会有电流。一旦发生故障,三相电流之和就不会为零,铁芯中就会出现零序磁通。这样磁通量在次级线圈上感应出电势,次级电流流过继电器,用来测量和保护电流。

电流互感器

        零序电流保护的具体应用可以在每条三相线路上安装一个电流互感器(CT),或者让三相导线一起通过一个零序CT,或者在零线N上安装一个零序CT,利用这些C.T检测三相电流矢量之和,即零序电流Io,IA+IB+IC=Io,当线路上连接的三相负载完全平衡(无接地故障,不考虑线路和电气设备, 三相负载接线不平衡时,Io=IN,此时零序电流为不平衡电流IN; 当某一相发生接地故障时,必然会产生单相接地故障电流Id,检测到的零序电流IO=IN+Id为三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。

 

        零序电流保护一般适用于TN接地系统。TN-S系统Id的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ZPE和接触电阻Zf,即ZS=Z1+ZPE+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。只要设置合适,就可以检测出接地故障时的零序电流。对于IT系统,一般对供电可靠性要求较高的工矿企业三相三线配电线路,不需要马上切断供电电路进行单相接地,而是需要发出绝缘损坏监测信号维持供电一段时间。

        单相接地时,流经故障线路的零序电流是整个系统和非故障系统的电容电流之和,因此很容易检测到接地故障电流,因此零序电流保护装置可以用于监测第一次接地故障。

电流互感器型号含义

        TT接地系统常用于工业、农业、民用建筑照明和电力混合供电的三相四线配电系统。经常发现三相不平衡电流大。当发生单相接地时,id回路阻抗包括相线阻抗Z1、PE线阻抗ZPE、负荷侧接地电阻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=As RA+RBZ1+ZPE+Zf和RA+RB值一般较大,显然TT系统的故障回路阻抗较大,产生的单端故障电流id远小于不平衡电流,因此难以检测出故障电流,不适合

        零序电流保护的零序电流互感器安装必须符合相关工艺标准。对于IT接地系统,当发生单相接地故障时,接地电流不仅可能沿着故障电缆的导体表面回流,也可能沿着非故障电缆的导体表面回流。因此,电缆头在安装时必须通过零序CT接地,以保证故障相和非故障相的电容电流通过接地点,可以防止区域外故障时保护装置的误动作,保证故障时装置的可靠运行。

        IT接地系统一般采用零线N安装零序CT,低压母线零序CT必须安装在零线N与工作接地点之间的母线上(或重复接地)。如果在配电板的N线母线上安装零序CT,由于配电板的金属外壳一般与接地电极直接相连,当母线短路时,产生的故障电流Id会沿着配电板的金属外壳接地线变压器中性点流动,而不经过零序CT,从而达不到要求的保护功能,在现场施工时容易被忽视。

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