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零序電流互感器
什么是零序電流互感器?
零序電流互感器是一種用來(lái)檢測(cè)線路是否漏電的儀器。我們知道三相平衡時(shí),電流矢量和為零,當(dāng)三相不平衡時(shí)就會(huì)產(chǎn)生零序電流,通過(guò)零序互感器將零序數(shù)據(jù)傳送至微機(jī)保護(hù)裝置,達(dá)到保護(hù)定值后便可以執(zhí)行斷路器跳閘。同低壓漏保原理一樣,正常情況下火線輸出與零線輸入的電流和為零,漏電后便會(huì)檢測(cè)到電流不相等(基爾霍夫電流定律),進(jìn)而跳開(kāi)關(guān)。工作原理本質(zhì)同電流互感器相同。
零序電流保護(hù)應(yīng)用
a、在三相線路上各裝一個(gè)電流互感器(用于:開(kāi)關(guān)CT)
b、讓三相導(dǎo)線一起穿過(guò)零序CT(用于:線路、接地變、電容器、站用變)
c、在中性線N上安裝一個(gè)零序CT(用于:接地變、站用變)
零序電流互感器的選擇
零序電流互感器安裝方式有兩種一是整體穿心式,另一種是開(kāi)口組合式結(jié)構(gòu)方式有兩種,一個(gè)是ABS工程塑料外殼、一個(gè)是樹(shù)脂澆注成全密封;
根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行方式,中性點(diǎn)有效接地或中性點(diǎn)非有效接地的不同,選用相適應(yīng)的零序電流互感器。
a、小電流選線裝置用零序電流互感器
小電流選線裝置本身沒(méi)有整定值,裝置本身的負(fù)載阻抗并不大,但需要通過(guò)電纜將各個(gè)零序電流互感器與裝置連接起來(lái),所以電纜的阻抗就是零序電流互感器的主要負(fù)載阻抗,負(fù)載阻抗一般為2.5Ω左右,小電流選線裝置配套的零序電流互感器選用:
變比:150/5 容量:5VA
或變比:40/1 容量:2.5VA
這兩種零序電流互感器在負(fù)載阻抗2.5Ω時(shí),一次側(cè)1A時(shí),二次側(cè)輸出在20mA左右,一次側(cè)40A時(shí),二次側(cè)輸出≥1A,沒(méi)有嚴(yán)格的變比關(guān)系。
b、電阻接地系統(tǒng)變比的選擇
電阻接地系統(tǒng)接地點(diǎn)電流由電容電流和中性點(diǎn)電阻電流組成,兩者相差90°。故障回路的零序電流等于接地點(diǎn)電流與本線路接地電容電流向量差,即等于所有非故障線路接地電容電流與電阻性電流向量和的負(fù)值。如:電阻接地系統(tǒng)(IR=1—1.5IC)
電壓等級(jí) |
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 |
建議零序電流互感器變比選用:50/1、100/1、150/1、200/1、100/5、200/5。
c、中性點(diǎn)不接地和經(jīng)消弧線圈接地的小電流系統(tǒng)中零序電流互感器變比的選擇
系統(tǒng)接地電流較大或保護(hù)最小啟動(dòng)電流較小時(shí),可選用大變比的零序電流互感器,如50/1;100/1;100/5;150/5及以上。有的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一般不允許接地電流超過(guò)10A,所以一般10A以下保護(hù)就要?jiǎng)幼。消弧線圈接地系統(tǒng)由于電感電流和電容電流的中和后,一般也不會(huì)有超過(guò)10A的接地電流(一般都是過(guò)補(bǔ)償,實(shí)際接地電流已是電感電流)由于使用的綜合保護(hù)(不用綜保時(shí)用高靈敏度零序電流互感器,和與其配套的繼電器)。就要求有整定值,一般定值≤10A,如整定值一次電流為5A,可考慮100/5A或20/1A ,一次電流5A時(shí),二次電流0.25A,一般已超過(guò)綜保的啟動(dòng)電流。如綜保最小啟動(dòng)電流>0.25A也只好選用75/5;50/5;15/1;10/1的變比,這些變比的零序電流互感器最好選用整體式的,否則精度要差一些。
d、大電流接地系統(tǒng)變比的選擇
中性點(diǎn)接地系統(tǒng)單相接地就是單相短路。變比可以選大一些,如:150/5、150/1以上變比,不要太小,否則躲不過(guò)不平衡電流。注意零線(N)不要穿過(guò)CT。
零序電流互感器二次額定電流國(guó)標(biāo)規(guī)定有1A、2A、5A?紤]到零序電流互感器一般都是小變比,所以盡量選用1A的,來(lái)提高帶負(fù)載能力。
常用規(guī)格型號(hào)
--10KV開(kāi)關(guān)柜中用于1250A以下的出線柜可以選用50/1、100/1、100/5(內(nèi)孔120)。
--大于2000A的進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)柜可以選用150/1(內(nèi)孔160)。精度等級(jí)10P10,容量5VA。
--10kv、630A環(huán)網(wǎng)柜上常用變比100/5,精度等級(jí)10P10,容量2.5VA。
國(guó)標(biāo)GB1208─1997中規(guī)定,保護(hù)用電流互感器誤差限值。
準(zhǔn)確級(jí) |
額定一次電流下的電流誤差% |
額定一次電流下的相位差±(′) |
在額定準(zhǔn)確限值一次電流下的復(fù)合誤差% |
5P |
±1 |
±60 |
5 |
10P |
±3 |
─ |
10 |
接線方式
交流電壓0.4KV以上(電纜);
電網(wǎng)頻率50Hz;
同名端:一次由“L1”側(cè)穿入,二次為“K1”;
國(guó)標(biāo)GB50168-2006《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》中對(duì)于電纜通過(guò)零序互感器時(shí)接地線安裝有著明確要求:
1、三芯電力電纜終端處的金屬護(hù)層必須接地良好;
2、塑料電纜每相銅屏蔽和鋼鎧應(yīng)錫焊接地線;
3、電纜通過(guò)零序電流互感器時(shí),電纜金屬護(hù)層和接地線應(yīng)對(duì)地絕緣;
4、電纜接地點(diǎn)在互感器以下時(shí),接地線應(yīng)直接接地;
5、接地點(diǎn)在互感器以上時(shí),接地線應(yīng)穿過(guò)互感器接地。
正確的互感器接線方式如下圖:
方式一:電纜接地點(diǎn)在互感器上方時(shí),接地線必須穿過(guò)零序互感器再接地。
方式二:電纜接地點(diǎn)在互感器下方時(shí),接地不用穿過(guò)互感器,可以直接接地。
安裝方式
1.整體式互感器安裝要在電纜敷設(shè)前進(jìn)行,電纜敷設(shè)時(shí)穿過(guò)零序互感器。
2.組合式互感器不受電纜敷設(shè)與否的限制,具體方法如下:
1)拆下互感器“K1ˊ”、“K2ˊ”的聯(lián)接壓片(Ω形互感器無(wú)此項(xiàng)要求)。
2)將互感器頂部?jī)蓚(gè)內(nèi)六角螺栓松開(kāi)拆下(Ω形互感器是將兩側(cè)的緊固螺絲松開(kāi)拆下),互感器便分為兩部分。
3)把互感器套在電纜上,將接觸面擦干凈,薄薄涂上一層防銹油,對(duì)好互感器兩部分后擰上內(nèi)六角螺栓(兩側(cè)的緊固螺絲),互感器兩部分要對(duì)齊以免影響性能。
4)將聯(lián)接片固定在“K1ˊ”、“K2ˊ”上(Ω形互感器無(wú)此項(xiàng)要求)。
5)內(nèi)孔﹥120mm的互感器如水平安裝時(shí)請(qǐng)加非導(dǎo)磁支架。
6)開(kāi)口式互感器上下兩部分不可與其他互感器互換。
7)水平安裝利用互感器正面4個(gè)ф8的孔安裝,四條螺絲不能上的太緊,否則會(huì)把開(kāi)口式互感器連接處拉開(kāi)影響精度,建議使用M6的螺絲安裝。由于互感器為澆注后切開(kāi),所以四孔尺寸有±3mm誤差。