1、精選優質文檔-傾情為你奉上零序電流互感器的工作原理分析零序電流互感器又叫做剩余電流互感器、接地電流互感器或者漏電流互感器，通常使用于電力消防保護設備，當電力系統產生零序接地電流時與繼電保護裝置配套使用，事先保護或者監控。零序電流互感器的基本原理是基于基爾霍夫電流定律：流入電路中任一節點的復電流的代數和等于零。在線路與電氣設備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零，Ia+Ib+Ic=0。因此，零序電流互感器的二次側繞組無信號輸出，執行元件不動作。當發生接地故障時的各相電流的矢量和不為零，Ia+Ib+Ic=Io0,Io即是零序電流或者叫作漏電流、故障電流，故障電流使零序電流互感器的環形鐵芯中產生磁通

2、，零序電流互感器的二次側感應電壓使執行元件動作，帶動脫扣裝置，切換供電網絡，達到接地故障保護的目的。零序互感器屬于電流互感器中的一種，在GB20840互感器國家標準里面沒有明確的對零序互感器做出規定，但是GB20840里面對保護用電流互感器是有定義的，它的定義是：為保護和控制裝置傳送信息信號的電流互感器。所以說，從定義上看，零序互感器又屬于一種特殊的保護用電流互感器。那它是不是標準中的保護用電流互感器呢，顯然不完全是，他們是明顯的區別，下面我們就從幾方面來分辨下兩者之間的區別。首先是保護電流的范圍不一樣，GB20840中的保護用電流互感器的保護范圍是往上，它規定了一個標準準確限制系數ALF（見

3、GB20840.2-2014 5.6.202.1），通常是5、10、15、20、30，舉例：保護用電流互感器100A/5A，ALF=10，那么這個保護用電流互感器在100A*10=1000A時，互感器不能夠飽和，還能監控系統中較為準確的電流。而零序電流互感器是往下，零序電流通常是個很小的泄露電流，通常mA級別，這就要求互感器在很小的電流就能夠正常工作，這也是零序電流互感器的一個重要參數。即是零序電流互感器的靈敏度，不要零序電流都已經很大了，而你的互感器由于靈敏度不夠還沒感應到，那就要誤事了。這個靈敏度往往和互感器的磁芯材料有很大的關系，需要制作零序電流互感器的磁芯擁有較高的起始磁導率，能夠在很

4、小的電流就能感應到。而電流互感器要求沒有零序電流互感器這么高。所以保護用電流互感器或者電流互感器測量一般都是往上測試，而零序電流互感器是往下測試。其次是準確級，GB20840.2-2014互感器 第二部分：電流互感器的補充技術要求對保護用電流互感器的準確級有兩個，5P和10P，雖然準確級要求不高。但是有一定的要求。而零序電流互感器呢，相對來說要分情況，是完全保護呢，還是要兼顧監控，如果完全是保護的話，完全沒有必要有準確級，只要給他設立一個閾值，讓繼電器保護后面的系統即可。舉例：零序互感器，最低零序電流5mA要求工作，輸出信號100mV，那只要繼電器接收到100mV的信號，就默認為前面產生了5m

5、A的零序電流，立刻切斷線路即可。而監控則需要一定的準確級，發生故障時，繼電器接收信號切斷線路的同時知道前面的零序電流到底有多大。當然要起到監控的作用，對零序互感器的要求就更高了，不論產品設計還是鐵芯的材質或者制作工藝都有較高的要求，同時三者缺一不可。所以在準確級上，電流互感器無論是保護或者測量都有準確級的要求，而零序則要分情況。再從外形來說下零序互感器和普通互感器的區別，一般零序互感器內孔較普通互感器大，這也是互感器工作者第一眼分辨互感器的方法，因為大部分零序互感器里面要走三根線，而普通互感器走單根。（見圖）零序互感器草圖 我公司零序互感器外形靈敏度是零序互感器的重要指標，那么零序互感器有沒有

6、其他重要指標了呢，答案是，還有。零序電流互感器還有個重要指標叫作平衡特性。在GB 14048.2-2008低壓開關設備和控制設備 第2部分 斷路器 中有對平衡特性的要求，明確規定在使電路中流過的電流等于In和最大短路脫扣電流整定值的兩個值中的一個較小值時，在功率因數為0.5時，產品不應脫扣。也就是說零序互感器在Ia+Ib+Ic=Io=0的時候，二次不應該產生輸出信號。否則會使繼電器產生誤動作。按道理說零序互感器在三相平衡的時候，零序電流為0不應該產生二次信號。但在實際情況中，有幾種情況會對零序互感器產生誤差。1、互感器磁芯磁導率不可能均勻分布，這個跟磁芯的燒制工藝（爐內溫度、保護氣體均勻等）以

7、及磁芯繞制工藝有關；（磁芯卷繞斷帶，為了消除這方面的影響，生產廠商會采用沖片磁芯，但這樣的代價是降低了磁芯的磁導率。）2、互感器線圈繞制工藝，環繞不可能完全的均勻繞制在磁芯上；3、一次導體不可能均勻的穿過零序互感器，產生傾斜，導致磁場發生變化；以上三種可能性都有可能造成零序互感器平衡特性較差。當二次產生的電動勢越大，證明這個零序互感器的平衡特性越差。除了上面三種方法來控制平衡特性外，零序互感器還可以添加高磁導率做成的屏蔽罩來減小不平衡特性的影響，同時防止外界信號對零序互感器的影響。可以說零序互感器沒有絕對的平衡特性，所以一般客戶都會給一個平衡特性的閾值，方便廠家進行測試生產。本文從靈敏度、準確級