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远大于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,故安装时将电缆头经零序CT接地,这样才能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,又能故障时装置可靠动作。
正方向故障》I0 U0 100°
反方向故障》U0I0 100°
4 零序电流保护的优劣分析:
1、优点
1)零序过流保护的灵敏度高;
2)受系统运行方式的影响较小;
3)不受系统振荡和过负荷的影响;
4)方向性零序电流保护没有电压死区。
2、缺点
1)对于运行方式变化很大或接地点变化很大的电网,不能满足系统运行的要求。
2)单相重合闸过程中,系统又发生振荡,可能出现较大零序电流的情况,影响零序电流保护的正确工作。
3)当采用自耦合变压器联系两个不同电压等级的电网,任一侧发生接地短路都将在另一侧产生零序电流,使得零序电流保护的整定计算复杂化。
零序电流互感器使用范围更广泛,不仅适应电磁型继电保护,还能适应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,选用相应的零序电流互感器 。
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与信号配合使用,使装置元件动作,实现保护或监控。 DH—LJ系列零序电流互感器使电缆型,采用ABS工程塑料外壳,树脂浇注成全密封,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。器性能优于一般的零序电流互感器,使用范围更广泛,不仅适应电磁型继电保护,还能适应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,选用相应的零序电流互感器。
原理: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。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,因此,零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出,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,故障电流使零序电流互感器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。
可在三相线路上各装一个电流互感器,或让三相导线一起穿过一零序电流互感器,也可在中性线N上安装一个零序电流互感器,利用其来检测三相的电流矢量和。
“原理: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。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,因此,零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出,执行元件不动作。”
这段论述有错误!
本文从灵敏度、准确级、互感器外形来分辨零序互感器和GB20840中的保护用电流互感器的异同,同时给大家介绍了零序互感器的一个重要特性。遗憾的是,目前没有一个具体的标准来规范零序互感器,在将来,我国标准会不断规范,希望尽快将零序互感器做出标准规范。
零序电流互感器又叫作剩余电流互感器、接地电流互感器或者漏电流互感器,通常使用于电力消防保护设备,当电力系统产生零序接地电流时与继电保护装置配套使用,事先保护或者监控。