包头市高频变压器有限公司

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零序保护原理

  在正常的三相三线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+Ic=0。如果在三相三线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流,即零序电流)。三项电流的向量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。

  当存在零序电流时,电流互感器二次线圈中就有一个感应电流,此电流加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,若大于动作电流,则使灵敏继电器动作,10kv干式变压器作用于执行元件跳闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器。

  零序电流是由三相不平衡带来的,三相不平衡的危害非常多,下面列举两个三相不平衡的危害:

  假设变压器的三相损耗分别为:Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R,式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流,R为变压器的相电阻。则变压器的损耗表达式如下:

  由此可知,变压器的在负荷不变的情况下,当Ia=Ib=Ic时,即三相负荷达到平衡时,变压器的损耗最小。当存在零序电流时,三相负荷不平衡,增大变压器损耗。10kv干式变压器而当不平衡严重时,变压器损耗过大,会加速变压器的老化甚至烧毁。

  设高压线路每相的电流为I,其功率损耗为: P1 = 3I2R,在最大不平衡时,高压对应相为1.5I,另外两相都为0.75 I,功率损耗为:

  在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量(比如零序电流)构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。

  当人体触电或者其他漏电情况下:三根线的向量和不为零,零序电流互感器有零序电流,一旦达到设定值,则保护动作跳闸。

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