零序电流互感器

什么是零序电流互感器？

  零序电流互感器是一种用来检测线路是否漏电的仪器。我们知道三相平衡时，电流矢量和为零，当三相不平衡时就会产生零序电流，通过零序互感器将零序数据传送至微机保护装置，达到保护定值后便可以执行断路器跳闸。同低压漏保原理一样，正常情况下火线输出与零线输入的电流和为零，漏电后便会检测到电流不相等（基尔霍夫电流定律），进而跳开关。工作原理本质同电流互感器相同。

零序电流保护应用

a、在三相线路上各装一个电流互感器（用于：开关CT）

b、让三相导线一起穿过零序CT（用于：线路、接地变、电容器、站用变）

c、在中性线N上安装一个零序CT（用于：接地变、站用变）

零序电流互感器的选择

零序电流互感器安装方式有两种一是整体穿心式，另一种是开口组合式结构方式有两种，一个是ABS工程塑料外壳、一个是树脂浇注成全密封；

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，选用相适应的零序电流互感器。

a、小电流选线装置用零序电流互感器

   小电流选线装置本身没有整定值，装置本身的负载阻抗并不大，但需要通过电缆将各个零序电流互感器与装置连接起来，所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗，负载阻抗一般为2.5Ω左右，小电流选线装置配套的零序电流互感器选用：

   变比：150/5 容量：5VA

   或变比：40/1 容量：2.5VA

   这两种零序电流互感器在负载阻抗2.5Ω时，一次侧1A时，二次侧输出在20mA左右，一次侧40A时，二次侧输出≥1A，没有严格的变比关系。

 

b、电阻接地系统变比的选择

   电阻接地系统接地点电流由电容电流和中性点电阻电流组成，两者相差90°。故障回路的零序电流等于接地点电流与本线路接地电容电流向量差，即等于所有非故障线路接地电容电流与电阻性电流向量和的负值。如：电阻接地系统(IR=1—1.5IC)

电压等级	l c	阻值	l R	故障 l 合
6KV	10 ~ 50	20 ~ 200	20 ~ 80	25 ~ 200
10KV	30 ~ 60	20 ~ 150	40 ~ 100	50 ~ 160

建议零序电流互感器变比选用：50/1、100/1、150/1、200/1、100/5、200/5。

 

c、中性点不接地和经消弧线圈接地的小电流系统中零序电流互感器变比的选择

   系统接地电流较大或保护最小启动电流较小时，可选用大变比的零序电流互感器，如50/1；100/1；100/5；150/5及以上。有的中性点不接地系统一般不允许接地电流超过10A，所以一般10A以下保护就要动作。消弧线圈接地系统由于电感电流和电容电流的中和后，一般也不会有超过10A的接地电流(一般都是过补偿，实际接地电流已是电感电流)由于使用的综合保护(不用综保时用高灵敏度零序电流互感器，和与其配套的继电器)。就要求有整定值，一般定值≤10A，如整定值一次电流为5A，可考虑100/5A或20/1A ，一次电流5A时，二次电流0.25A，一般已超过综保的启动电流。如综保最小启动电流>0.25A也只好选用75/5；50/5；15/1；10/1的变比，这些变比的零序电流互感器最好选用整体式的，否则精度要差一些。

 

d、大电流接地系统变比的选择

   中性点接地系统单相接地就是单相短路。变比可以选大一些，如：150/5、150/1以上变比，不要太小，否则躲不过不平衡电流。注意零线(N)不要穿过CT。

   零序电流互感器二次额定电流国标规定有1A、2A、5A。考虑到零序电流互感器一般都是小变比，所以尽量选用1A的，来提高带负载能力。

            

常用规格型号

--10KV开关柜中用于1250A以下的出线柜可以选用50/1、100/1、100/5（内孔120）。

--大于2000A的进出线和联络柜可以选用150/1（内孔160）。精度等级10P10，容量5VA。

--10kv、630A环网柜上常用变比100/5，精度等级10P10，容量2.5VA。

国标GB1208─1997中规定，保护用电流互感器误差限值。

准确级	额定一次电流下的电流误差%	额定一次电流下的相位差±（′）	在额定准确限值一次电流下的复合误差%
5P	±1	±60	5
10P	±3	─	10

接线方式

交流电压0.4KV以上（电缆）；

电网频率50Hz；

同名端：一次由“L1”侧穿入，二次为“K1”；

国标GB50168-2006《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》中对于电缆通过零序互感器时接地线安装有着明确要求：

1、三芯电力电缆终端处的金属护层必须接地良好；

2、塑料电缆每相铜屏蔽和钢铠应锡焊接地线；

3、电缆通过零序电流互感器时，电缆金属护层和接地线应对地绝缘；

4、电缆接地点在互感器以下时，接地线应直接接地；

5、接地点在互感器以上时，接地线应穿过互感器接地。

正确的互感器接线方式如下图:

方式一：电缆接地点在互感器上方时，接地线必须穿过零序互感器再接地。

方式二：电缆接地点在互感器下方时，接地不用穿过互感器，可以直接接地。

安装方式

1.整体式互感器安装要在电缆敷设前进行，电缆敷设时穿过零序互感器。

2.组合式互感器不受电缆敷设与否的限制，具体方法如下：

1)拆下互感器“K１ˊ”、“K２ˊ”的联接压片（Ω形互感器无此项要求）。

2)将互感器顶部两个内六角螺栓松开拆下（Ω形互感器是将两侧的紧固螺丝松开拆下），互感器便分为两部分。

3)把互感器套在电缆上，将接触面擦干净，薄薄涂上一层防锈油，对好互感器两部分后拧上内六角螺栓（两侧的紧固螺丝），互感器两部分要对齐以免影响性能。

4)将联接片固定在“K１ˊ”、“K２ˊ”上（Ω形互感器无此项要求）。

5)内孔﹥120mm的互感器如水平安装时请加非导磁支架。

6)开口式互感器上下两部分不可与其他互感器互换。

7)水平安装利用互感器正面4个ф8的孔安装，四条螺丝不能上的太紧，否则会把开口式互感器连接处拉开影响精度，建议使用M6的螺丝安装。由于互感器为浇注后切开，所以四孔尺寸有±3mm误差。