零序电流互感器在电力系统产生零序接地电流时与继电保护装置或信号配合使用,使装置元件动作,实现保护或监控。
当电路中发生触电或漏电故障时,互感器二次侧输出零序电流,使所接二次线路上的设备保护动作(切断电源、报警等等)。
由于10kV配电系统一般都是三相不接地系统,没有N相,零序电流保护具体应用可在三相线路上各装一个电流互感器(CT),或让三相导线一起穿过一零序CT,利用这些C.T来检测三相的电流矢量和,即零序电流Io,IA+IB+IC=Io,当线路上所接的三相负荷完全平衡时(无接地故障,且不考虑线路、电气设备的泄漏电流),Io=0;当线路上所接的三相负荷不平衡,则Io=IN,此时的零序电流为不平衡电流IN;
当某一相发生接地故障时,必然产生一个单相接地故障电流Id,此时检测到的零序电流IO=IN+Id,是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。
变比即是额定一次电流与额定二次电流之比。零序电流互感器的应用般都选用较小变比,常用的如: 50/5; 75/5;100/5; 150/5 200/5; 20/1; 50/1; 100/1;150/1: 200/1,因为只有发生一次接地故障时,零序电流互感器才有输出。人们不会让接地电流很大时才使保护动作。(不用考虑躲过负荷电流)可是由于一次绕组是电力电缆,仅有一匝
这样,50/5的零序电流互感器的二次额定匝数,仅10匝,所以50/5的零字电流互感器负荷特性较差,实际负载阻抗和零序电流互感器的容量不致时将会出现较大的误差,而且在低于额定电流时误差也会加大,所以在允许的情况下尽量选用大一些的变比。
如果已有保护整定值时变比选择就很容易了。如果一次定值是80A是保护动作,可靠国标选择100/5或者100/1
中性点不接地和消弧线圈接地系统用零序电流互感器变比的选择。这种系统接地电流较大时,或保护最小启动电流较小时,可选用大一些变比的零序电流互感器,如50/1; 100/1; 100/5; 150/5 及以上。可是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的按地电流(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(不用综合保护的有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,可考忠100/5A或20/1A,一次电流5A时,二次电流0.25A,一般已超过综合保护的启动电流。
如综合保护最小启动电流>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。
零序电流互感器二次额定电流的选择。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,来提高带负载能力但是有些综合保护设定1A或5A时是用菜单选择,这时零序电流互感器的二次额定电流就要服从主CT次额定电流值。