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線路的三相，在正常工作狀態(tài)時，由于三相電流的矢量和等于零，鐵芯中不會產(chǎn)生磁通，故二次繞組內(nèi)也不會有感應(yīng)電流。當(dāng)被保護線路發(fā)生單相接地故障時，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，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，從而帶動繼電器使保護裝置動作。

        10kV零序電流互感器通常是用于使繼電器動作來指示線路發(fā)生接地故障的保護裝置。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)生單相接地故障時所產(chǎn)生的零序電流使保護裝置動作，發(fā)出報警信號。

        在小接地電流的電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地時，只有很小的接地電容電流，而相間電壓仍是對稱的，其值也未變，因此可暫時運行。但這畢竟是一種故障，而且由于非故障相的對地電壓要升高為正常時的根號3倍，故對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裝置，以便在發(fā)生單相接地故障時，發(fā)出報警信號，使運行值班人員及時發(fā)現(xiàn)和處理。

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

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行單相接地保護的結(jié)構(gòu)和保護接線。在系統(tǒng)正常運行及三相對稱短路時，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感應(yīng)出零序電流，繼電器不動作。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，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，使繼電器動作并發(fā)出信號。

        這種單相接地保護裝置能夠較靈敏地監(jiān)察小接地電流系統(tǒng)的對地絕緣，而且從各條線路的接地信號可以準(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，一般僅有一個鐵芯和一個二次繞組。使用時，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裝置或報警系統(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進線裝設(shè)零序過電流保護，保護整定值為20A，整定時間為：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。母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)若有自投裝置，應(yīng)有進線零序電流保護，零序電流保護動作后閉鎖。

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

        運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)報警信號，要及時拉路查找接地故障點，井予以排除。原則上單相接地故障線路運行時間不得超過2h，否則將會由于絕緣擊穿引起相問短路故障。

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