一、10kV零序電流互感器用途

        零序電流互感器與普通電流互感器一樣都是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理工作的，但從它們的工作狀態(tài)來看則有區(qū)別。普通電流互感器的一次繞組只與被保護(hù)線路的一相連接，并且一次繞組內(nèi)的電流就是該相的負(fù)載電流，二次電流則是一次電流的相應(yīng)值。而零序電流互感器則不然，它的一次繞組就是被保護(hù)線路的三相，在正常工作狀態(tài)時(shí)，由于三相電流的矢量和等于零，鐵芯中不會(huì)產(chǎn)生磁通，故二次繞組內(nèi)也不會(huì)有感應(yīng)電流。當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，三相電流之和不再等于零，它等于每相零序電流的3倍，此時(shí)，互感器的鐵芯中便產(chǎn)生感應(yīng)磁通，二次繞組內(nèi)將有感應(yīng)電流，從而帶動(dòng)繼電器使保護(hù)裝置動(dòng)作。

        10kV零序電流互感器通常是用于使繼電器動(dòng)作來指示線路發(fā)生接地故障的保護(hù)裝置。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，要求在6~10kV的每路出線上都要裝設(shè)零序電流互感器，以便利用發(fā)生單相接地故障時(shí)所產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)裝置動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

        在小接地電流的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地時(shí)，只有很小的接地電容電流，而相間電壓仍是對(duì)稱的，其值也未變，因此可暫時(shí)運(yùn)行。但這畢竟是一種故障，而且由于非故障相的對(duì)地電壓要升高為正常時(shí)的根號(hào)3倍，故對(duì)線路絕緣是一種威脅，如果長此下去，可能引起非故障相的對(duì)地絕緣擊穿而導(dǎo)致兩相接地短路，引起線路開關(guān)跳閘，造成停電事故。為此，小接地電流系統(tǒng)（即中性點(diǎn)不接地或經(jīng)阻抗接地的系統(tǒng)）中，必須裝設(shè)無選擇性的絕緣監(jiān)視裝置或有選擇性的單相接地保護(hù)裝置，以便在發(fā)生單相接地故障時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。

        有選擇性的單相接地保護(hù)又稱“零序電流保護(hù)”，它利用單相接地所產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)裝置動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。當(dāng)單相接地危及人身安全和設(shè)備安全時(shí)，則動(dòng)作于跳閘。

二、接線示意圖及適用范圍

        10kV三芯電纜上，零序電流互感器接線示意圖如下圖所示。

        從圖中可以看出利用零序電流互感器進(jìn)行單相接地保護(hù)的結(jié)構(gòu)和保護(hù)接線。在系統(tǒng)正常運(yùn)行及三相對(duì)稱短路時(shí)，因在零序電流互感器二次側(cè)由三相電流產(chǎn)生的三相磁通矢量和為零，即在零序電流互感器二次回路中不會(huì)感應(yīng)出零序電流，繼電器不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，就有接地電容電流通過，此電流在二次側(cè)感應(yīng)出零序電流，使繼電器動(dòng)作并發(fā)出信號(hào)。

        這種單相接地保護(hù)裝置能夠較靈敏地監(jiān)察小接地電流系統(tǒng)的對(duì)地絕緣，而且從各條線路的接地信號(hào)可以準(zhǔn)確判斷發(fā)生單相接地故障的線路，因此它適用于間壓出線較多的大中型工廠供電系統(tǒng)。

三、零序電流互感器的安裝及運(yùn)行要求

        零序電流互感器是一種線路故障監(jiān)測器，一般僅有一個(gè)鐵芯和一個(gè)二次繞組。使用時(shí)，將一根三芯電纜穿過互感器環(huán)形鐵芯，二次繞組通過引線接至專用的繼電器，再由繼電器的輸出端接至信號(hào)裝置或報(bào)警系統(tǒng)。

        零序電流互感器的安裝，不應(yīng)使構(gòu)架或其他導(dǎo)磁體與互感器鐵芯直接接觸，或與其構(gòu)成分磁回路。

        10kV進(jìn)線裝設(shè)零序過電流保護(hù)，保護(hù)整定值為20A，整定時(shí)間為：由供電部門變電站直接供電的取0.5s，由開閉站供電的取0.2s。母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)不設(shè)零序保護(hù)。母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)若有自投裝置，應(yīng)有進(jìn)線零序電流保護(hù)，零序電流保護(hù)動(dòng)作后閉鎖。

        出線有保護(hù)裝置的開閉站，在各出線開關(guān)處加裝外附零序電流互感器，裝設(shè)零序電流限時(shí)速斷保護(hù)裝置。

        運(yùn)行中零序電流互感器應(yīng)與高壓配電裝置巡視周期相同。巡視中發(fā)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，要及時(shí)拉路查找接地故障點(diǎn)，井予以排除。原則上單相接地故障線路運(yùn)行時(shí)間不得超過2h，否則將會(huì)由于絕緣擊穿引起相問短路故障。

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