零序電流保護(hù)具體應(yīng)用可在三相線路上各裝一個(gè)電流互感器(ct),或讓三相導(dǎo)線一起穿過一零序ct,也可在中性線n上安裝一個(gè)零序ct,利用這些c.t來檢測三相的電流矢量和,即零序電流io,ia+ib+ic=io,當(dāng)線路上所接的三相負(fù)荷完全平衡時(shí)(無接地故障,且不考慮線路、電器設(shè)備的泄漏電流),io=0;當(dāng)線路上所接的三相負(fù)荷不平衡,則io=in,此時(shí)的零序電流為不平衡電流in;當(dāng)某一相發(fā)生接地故障時(shí),必然產(chǎn)生一個(gè)單相接地故障電流id,此時(shí)檢測到的零序電流io=in+id,是三相不平衡電流與單相接地電流的矢量和。
零序電流互感器作用原理
零序電流保護(hù)一般適合使用于tn接地系統(tǒng)。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生一相接地時(shí),對tn-s系統(tǒng)id回路阻抗包括相線阻抗z1,pe線阻抗zpe和接觸阻抗zf,即zs=z1+zpe+zf;對于tn-c系統(tǒng),id回路阻抗包括相線阻抗z1,pen線阻抗zpen和接觸電阻zf,即zs=z1+zpen+zf;對于tn-c-s系統(tǒng),id回路阻抗包括相線阻抗z1,pen線阻抗zpen,pe線阻抗zpe和接觸電阻zf,即zs=z1+zpen+zpe+zf,產(chǎn)生的單相接地故障電流id=220/zs,明顯大于無故障時(shí)的三相不平衡電流,只要整定合適,就可檢測出發(fā)生接地故障時(shí)的零序電流,以切斷故障回路。而對it系統(tǒng),一般均是使用對供電可靠性要求較高、對單相接地不必要立即切斷供電回路、但需發(fā)出絕緣破壞監(jiān)察信號、以維持繼續(xù)供電一段時(shí)間的工礦企業(yè)內(nèi)的不配出中性線的三相三線配電線路。當(dāng)單相接地時(shí),該故障線路上流過的零序電流是全系統(tǒng)非故障系統(tǒng)電容電流之和,因而容易檢測出接地故障電流,故可用零序電流保護(hù)裝置來監(jiān)察相對地第一次接地故障。tt接地系統(tǒng)常應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、民用建筑的照明、動(dòng)力混合供電的三相四線配電系統(tǒng)中,常發(fā)現(xiàn)三相不平衡電流較大,當(dāng)發(fā)生一相接地時(shí),id回路阻抗包括相線阻抗z1,pe線阻抗zpe,負(fù)載側(cè)接地電阻ra和電源側(cè)接地電阻rb,接觸阻抗zf,即zs=z1+zpe+ra+rb+zf,接地故障電流id=220/zs,由于ra+rb>>z1+zpe+zf,且ra+rb數(shù)值一般均較大,很明顯tt系統(tǒng)的故障環(huán)路阻抗大,產(chǎn)生的單接故障電流id,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于不平衡電流,很難檢測出故障電流,故不適用于tt接地系統(tǒng)。
對于零序電流保護(hù)的零序ct安裝,一定要符合有關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)。對于it接地系統(tǒng),由于發(fā)生單相接地故障時(shí),接地電流不僅可能沿著發(fā)生故障電纜的導(dǎo)體表面流回,而且也可能沿著非故障電纜的導(dǎo)體表面流回,故安裝時(shí)必須將電纜頭經(jīng)零序ct接地,這樣才能保證故障相和非故障相的電容電流通過接地點(diǎn),即能防止區(qū)外故障時(shí)保護(hù)裝置誤動(dòng)作,又能保證故障時(shí)裝置可靠動(dòng)作。對于it接地系統(tǒng),一般采用在中性線n上安裝零序ct,對在低壓側(cè)母排的零序ct必須安裝于中性線n與工作接地點(diǎn)(或重復(fù)接地)之間的母排上。如零序ct安裝于配電屏的n線母排上,由于配電屏金屬外殼一般直接與接地極相聯(lián),當(dāng)母線發(fā)生接地短路時(shí),產(chǎn)生的故障電流id將沿著配電屏金屬外殼→接地線→變壓器中性點(diǎn)流動(dòng),而不經(jīng)過零序ct,達(dá)不到所要求實(shí)現(xiàn)的保護(hù)功能,這一點(diǎn)在現(xiàn)場施工時(shí)很容易疏忽。