零序电压，零序电压互感器

2023-04-17 16:00:38 点击：

零序电压是当中性点直接接地系统（又称大电流接地系统）中发生接地短路时出现的电流。有在中性点不直接接地系统（经高阻抗接地系统或经消弧线圈接地系统）中当发生单相接地时，也会产生零序电压。

零序电压是一种三相线路中的一相或两相接地，根据接地的大小程度，分为金属接地、非金属接地、接地电阻。

零序电流：不对称运行和单相运行是零序电流产生的主要原因。在三相四线电路中，三相电流的矢量和等于零，即Ia+Ib+Ic=0。如果在三相三线制中连接电流互感器，感应电流为零。

在电力系统中，三相(A相B相C相)电流不平衡时，就会产生另一个电流，这个电流就是零序电流(零序用O表示，零序电流Io,零序电压Uo.)

什么情况下会产生零序

1.线路发生单相接地故障，即A相B相C相有一相接地了

比如刮风下雨，树枝搭接到了输电线的某一根线上，野外钓鱼或者放风筝扣到了某一根线上等等，都是单相接地

2.线路发生断相故障，线路缺相运行。比如输电线中有一线路发生断裂等。

3.线路运行正常，但是线路负载不平衡。比如单相负载的影响，单相负载就取自三相中的某一相的太多，引起三相不平衡，我们生活中常用的电器（电饭锅，电视机，电吹风），工厂用的电焊机等都是单相负载。

怎么样测量零序

1.用零序电流互感器直接测量线路中的零序。

2.间接测量

已知三相电流的大小通过微机保护（比如DTU,FTU等）计算合成零序

零序的危害

1.对一次设备的影响：比如会增加变压器的损耗，影响寿命，严重时烧毁变压器，线路烧断、开关设备烧坏等

2.对用户供电的影响：比如供电质量差，电压不足，影响一些电器的正常使用。

3.对电力系统的影响：比如线路频繁性保护性跳闸，线损增加，造成直接经济损失。

零序的作用

在供电系统中一般把零序作线路保护用。

1.当检测到线路中存在零序电流，那么线路可能发生了单相接地故障或者负载不平衡，开关设备会自动分闸，断开线路

2.当检测到线路中存在零序电压（开口三角形），线路那么线路可能发生了单相接地故障，开关设备会自动分闸，断开线路

（零序电压互感器）

原理
零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律，即流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。

作用
当电路中发生触电或漏电故障时，保护动作，切断电源。

使用
可在三相线路上各装一个电流互感器，或让三相导线一起穿过一零序电流互感器，也可在中性线N上安装一个零序电流互感器，利用其来检测三相的电流矢量和。

零序互感器一般是用来检测穿过这只互感器的主电路回路上的“不平衡”电流（漏电流）的，因为在穿过这只互感器的主回路线路上，电流应该是从电源端出来，经过互感器中的一条线路到用电设备（负载），再由负载回来经过穿过互感器的其它线路再回到电源端，这个电流的大小，在经过互感器时应该是“等量”的也就是大小相同，只是方向不同而已。因为大小相同而方向相反的电流在经过互感器一次侧（主电路线路可看作是互感器的一次侧）时，不会在二次侧感应出电流来或者是电信号来（电磁感应由于其大小相同而方向相反而互相抵消），所以在零序互感器上就没有“信号输出”。

如果当主回路线路上的其中有一路线上的电流在从电源端出来后经过了互感器“一次侧”后，不再通过互感器一次侧的其它线路或不完全通过互感器一次侧的其它线路再回到电源端，而是经过其它“通路”回到电源端，那么就会使互感器的二次侧（互感器线圈）感应出这个“经过而不回到”互感器的电流信号（比如象人体触电或设备漏电），而这个信号经过放大后，就可以控制和零序互感器有电气连接的保护设备动作，断开被保护的主回路的电源，保证了人身和设备的安全。

电压互感器实用接线

作为测量和保护用的电压互感器的接线通常有两种方式，即b相接地和中性点接地。

一、b相接地的电压互感器接线

b相接地可简化系统接线，是发电厂和变电所内应用较广的一种方式。

（1） b相接地点的设置。接地点设在端子箱内熔断器后的一点，是因为若高在熔断器之前，则当中性线发生接地故障时将使b相短路而无熔断器保护。而在熔断器后接地也有缺点；例如一旦保险熔断，则电压互感器二次侧将失去保护接地点，在这种情况下，当高低压绝缘破坏有高电压侵入时将危及设备和人身安全。为此，在熔断器后接地的情况下，又在中性点增加了击穿保险器接地。击穿保险器是一个放电间隙，当电压超过一定数值后（间隙可调），间隙被击穿面导通，起保护接地作用。

（2）开口三角形辅助绕组回路不装设熔断器。

正常运行时三相电压对称，三角形开口处电压为零，因此引出端子上没有电压，不需要装设熔断器。当系统发生接地故障时，有三倍零序电压出现，也不会使熔断器熔断，因此也不需要装设熔断器。反之，若熔断器熔断而未被发现，则在发生接地故障时将会影响绝缘监察继电器的正确动作。所以此处一般不装设熔断器保护。

（3）电压互感器接线的工作原理。当一次系统发生接地故障时，在PT二次侧开口三角形绕组回路中出现零序电压，当其值超过绝缘监察继电器的动作值时，继电器动作，其动合触点闭合，同时接通光字牌和信号继电器；光字牌显示“接地”字样，并发出音响信号。为判断是哪一相接地，可利用接于小母线的三只绝缘监察电压表来判断；如为金属性接地，则接地相的电压下降为零，而非接地相的电压升高√3倍。

二、中性点接地的电压互感器接线

110KV及以上母线电压互感器采用二次侧中性点接地的电压互感器。

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