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零序电流互感器研究概述
发布时间:2018-09-18 15:22:03    来源:日照市电工电气业商会    

一、10kV零序电流互感器用途





零序电流互感器与普通电流互感器一样都是应用电磁感应原理工作的,但从它们的工作状态来看则有区别。普通电流互感器的一次绕组只与被保护线路的一相连接,并且一次绕组内的电流就是该相的负载电流,二次电流则是一次电流的相应值。而零序电流互感器则不然,它的一次绕组就是被保护线路的三相,在正常工作状态时,由于三相电流的矢量和等于零,铁芯中不会产生磁通,故二次绕组内也不会有感应电流。当被保护线路发生单相接地故障时,三相电流之和不再等于零,它等于每相零序电流的3倍,此时,互感器的铁芯中便产生感应磁通,二次绕组内将有感应电流,从而带动继电器使保护装置动作。









10kV零序电流互感器通常是用于使继电器动作来指示线路发生接地故障的保护装置。根据规程规定,要求在6~10kV的每路出线上都要装设零序电流互感器,以便利用发生单相接地故障时所产生的零序电流使保护装置动作,发出报警信号。





在小接地电流的电力系统中,发生单相接地时,只有很小的接地电容电流,而相间电压仍是对称的,其值也未变,因此可暂时运行。但这毕竟是一种故障,而且由于非故障相的对地电压要升高为正常时的根号3倍,故对线路绝缘是一种威胁,如果长此下去,可能引起非故障相的对地绝缘击穿而导致两相接地短路,引起线路开关跳闸,造成停电事故。为此,小接地电流系统(即中性点不接地或经阻抗接地的系统)中,必须装设无选择性的绝缘监视装置或有选择性的单相接地保护装置,以便在发生单相接地故障时,发出报警信号,使运行值班人员及时发现和处理。





有选择性的单相接地保护又称“零序电流保护”,它利用单相接地所产生的零序电流使保护装置动作,发出信号。当单相接地危及人身安全和设备安全时,则动作于跳闸。





二、接线示意图及适用范围





10kV三芯电缆上,零序电流互感器接线示意图如下图所示。









从图中可以看出利用零序电流互感器进行单相接地保护的结构和保护接线。在系统正常运行及三相对称短路时,因在零序电流互感器二次侧由三相电流产生的三相磁通矢量和为零,即在零序电流互感器二次回路中不会感应出零序电流,继电器不动作。当发生单相接地故障时,就有接地电容电流通过,此电流在二次侧感应出零序电流,使继电器动作并发出信号。





这种单相接地保护装置能够较灵敏地监察小接地电流系统的对地绝缘,而且从各条线路的接地信号可以准确判断发生单相接地故障的线路,因此它适用于间压出线较多的大中型工厂供电系统。





三、零序电流互感器的安装及运行要求





零序电流互感器是一种线路故障监测器,一般仅有一个铁芯和一个二次绕组。使用时,将一根三芯电缆穿过互感器环形铁芯,二次绕组通过引线接至专用的继电器,再由继电器的输出端接至信号装置或报警系统。





零序电流互感器的安装,不应使构架或其他导磁体与互感器铁芯直接接触,或与其构成分磁回路。





10kV进线装设零序过电流保护,保护整定值为20A,整定时间为:由供电部门变电站直接供电的取0.5s,由开闭站供电的取0.2s。母线联络开关不设零序保护。母线联络开关若有自投装置,应有进线零序电流保护,零序电流保护动作后闭锁。





出线有保护装置的开闭站,在各出线开关处加装外附零序电流互感器,装设零序电流限时速断保护装置。





运行中零序电流互感器应与高压配电装置巡视周期相同。巡视中发现报警信号,要及时拉路查找接地故障点,井予以排除。原则上单相接地故障线路运行时间不得超过2h,否则将会由于绝缘击穿引起相问短路故障。


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