零序電流互感器的作用

零序電流互感器又叫剩余電流互感器、接地電流互感器或者漏電流互感器，用來檢測中性不平衡電流用的，一般配合繼電保護裝置用。電氣符合的含義與普通電流互感器一樣。

零序電流互感器屬于電流互感器中的一種，在GB20840里面對保護用電流互感器的定義是：為保護和控制裝置傳送信息信號的電流互感器，因此，它是一種特殊的保護用電流互感器，適用電流互感器的國家標準就是GB1208-2006，里面關于零序電流互感器的條文是保護用電流互感器，凡是涉及保護用電流互感器的都是指零序互感器。

零序電流互感器在電力系統產生零序接地電流時與繼電保護裝置或信號配合使用，使裝置元件動作，實現保護或監控。當電路中發生觸電或漏電故障時，互感器二次側輸出零序電流，使所接二次線路上的設備保護動作（切斷電源，報警等等）。

零序電流互感器選型

1、安裝方式

從檢修和安裝方面考慮，盡量選用開合式的零序電流互感器。

2、產品結構方面

根據實際用途相應選用。一般大部分使用的都是電纜式，極少數場合使用分母線式，例如發電機出口的零序保護。

3、配合保護方面

根據配合使用的保護裝置相應選用。根據保護裝置的不同，分為以下幾種

a） 與小電流接地選線裝置本身沒有整定值，零序電流只是裝置的判據之一，要求零序電流互感器在一次接地電流較小時，和非金屬性接地時，零序電流互感器要有一定的輸出，來滿足裝置啟動，進行接地選線或進行相應的線路跳閘。裝置本身的負載阻抗并不大，但需要通過電纜將各個零序電流互感器與裝置連接起來，所以電纜的阻抗就是零序電流互感器的主要負載阻抗，這種零序電流互感器的負載阻抗一般為2.5Ω左右。

這種零序電流互感器一般可選用無變比型，一次零序電流1～40A，二次電流0.02～1A左右。

b） 與DD11/60型接地繼電器配套使用的零序電流互感器

DD11/60型接地繼電器線圈并聯阻抗為10Ω，其動作整定電流為0.03A；這種零序電流互感器一般可選用無變比型，一次零序電流2～4A，二次電流0.03～0.06A左右。

c） 與DL11/0.2型電流繼電器配套使用的零序電流互感器

DL11/0.2型電流繼電器線圈并聯阻抗為10Ω，其動作整定電流為0.1A；這種零序電流互感器一般可選用無變比型，一次零序電流10A，二次電流0.2A左右。

d） 與微機保護裝置配套使用的零序電流互感器

微機保護裝置阻抗一般不超過0.2～0.4Ω，其零序過流保護二次動作的整定值為0.1～20A，這種零序電流互感器一般選用帶變比、容量、準確級要求的。

零序電流互感器變比的選擇

零序電流互感器的應用一般都選用較小變比，常用的如：50/5、75/5、100/5、150/5、200/5、300/5；20/1、50/1、100/1、50/1、00/1、300/1，因為只有發生一次接地故障時，零序電流互感器才有輸出。可是由于一次繞組是電力電纜，只有一匝，這樣，50/5、20/1的零序電流互感器的二次額定匝數很少，小電流比的零序電流互感器的負荷特性較差，實際負載阻抗和零序電流的容量不一致時，將會出現較大的誤差，而且在低于額定電流時誤差出會加大，所以在允許的情況下盡量選用大一些的變比。

a） 已有保護整定值時的變比選擇

如果值是一次電流80A時保護動作，可選100/5或100/1A，其對應的零序二次電流值為4A或0.8A，在零序過流保護二次動作的整定值為0.1～20A之內。

b） 電阻接地系統（小電流接地系統，一般用于66kV）及以下）變比的選擇

電阻接地系統單相接地時，流過故障點的電流由兩個分量組成，一個是電容電流，另一個是中性點電阻電流，兩者相差90度。故障回路的零序電流等于接地點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電流向量和的負值。

c） 中性點不接地和消弧線圈接地系統（小電流接地系統，一般用于66kV及以下）用零序電流互感器變比選擇

中性點不接地系統單相接地時，流過故障點的電流僅為電網對地的電容電流。這種系統接地電流較大時或保護最小啟動電流較小時，可選用大變比的零序電流互感器，如50/1、100/1、100/5、150/5A及以上。可是有的中性點不接地系統一般不允許接地電流超過10A，所以10A以下保護就要動作。

消弧線圈接地系統單相接地時，由于消弧線圈產生的電感電流和單相接地的電容電流的中和后，一般也不會有超過10A的接地電流（一般都是過補償，實際接地電流已是電感電流），由于使用了綜合保護，（https://www.dgzj.com/ 電工之家）就要求有整定值（不用綜合保護的有時用高靈敏度零序電流互感器，和與其配套的繼電器），一般定值不大于10A，如整定值一次電流為5A，可考慮100/5或20/1A，一次電流5A時，二次電流0.25A，一般已超過綜合保護的啟動電流。如綜合保護最小啟動電流大于0.25A，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，否則精度達不到要求。

e） 中性點直接接地系統（大電流接地系統，一般用于110kV及以上）變比和選擇

中性點接地系統單相接地就是單相短路，變比可以選大一些，如150/5、150/1以上的變比，不要太小，否則躲不過不平衡電流。注意電纜的零線不要穿過零序電流互感器。

零序電流互感器二次額定電流的選擇

二次額定電流一般有5A、1A，考慮到零序電流互感器一般都是小變比，所以盡量選用1A的來提高帶負載能力。但是有些綜合保護設定1A或5A時是用菜單選擇，這時零序電流互感器的二次額定電流就要服從主電流互感器二次額定電流值。

零序電流互感器容量的選擇

容量要與保護裝置阻抗（含電纜阻抗）匹配，才能保證其精度。

a） 容量與二次阻抗的關系：Z=S/I2 或S=I2×Z

式中：S—容量（額定負荷）用VA表示

I—二次額定電流，（5A或1A）用A表示

Z—二次所接儀器或繼電器的阻抗和二次聯結線路阻抗之和，用Ω表示

b） 精度與容量（額定負荷）的關系

零序電流互感器用于單相接地保護，精度按照準確級來選擇， 一般選用10P級，由于互感器的一次電流較小，不易滿足準確級要求，如果是開合式的就更難控制誤差；準確限值系數一般用5，10，有的用戶要求10P20，10P30是不可能滿足的。

所選零序電流互感器的容量要與二次回路（裝置及回路）阻抗匹配，才能達到誤差要求，如所選容量比實際大時零序電流互感器在使用時將出現正誤差，反之則出現負誤差。

c） 與綜合保護等電子型保護配套的零序電流互感器容量

這種保護如就地安裝（開關柜上），回路阻抗可以不計，一般在0.2～0.4Ω。二次額定電流5A的零序互感器選5VA，二次額定電流1A的零序電流互感器0.2～0.4VA。如電纜連接回路較長，要考慮回路阻抗，加大容量。