零序電流

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇零序電流范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

零序電流范文第1篇

關鍵詞：低電阻 20 kV 零序保護

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0063-02

20 kV配電網可以提升配電網的供電能力和適應性，降低配電網損耗和供電成本，減少電力設施占地資源。目前，在中壓配網中應用20 kV電壓等級正越來越受到重視。

20 kV系統中性點接地方式分為二類，Ⅰ類：中性點經低電阻接地；Ⅱ類：中性點經消弧線圈接地或不接地。

該文對中性點經低電阻接地系統的零序保護進行簡單分析。

1 接地電阻的選擇

按江蘇省公司頒發的設備規范和技術導則，20 kV系統接地電阻為20 Ω，保證系統發生單相接地時能可靠跳開故障線路。

2 電網單相接地的故障分析

2.1 單相接地的故障分析

電網接線如圖1。

設在線路n發生A相接地故障，故障點離母線的線路長度為Lk。

此時的故障復合序網為：

根據圖二的故障復合序網，可以求得：

3I0=3IK1=3EA/（Z∑1+Z∑2+Z∑0）

其中，Z∑1：綜合正序阻抗，Z∑1=Z1*Lk + jXT1+ jXS1。Z1為線路單位長度的正序阻抗，XT1：變壓器正序阻抗，XS1：系統的正序阻抗。

Z∑2：綜合負序阻抗，Z∑2=Z2*Lk+ jXT2+ jXS2。Z2為線路單位長度的負序阻抗，XT2：變壓器負序阻抗，XS2：系統的負序阻抗。

Z∑0：綜合負序阻抗，Z∑0=Z0*Lk+ jXT0+3R。Z0為線路單位長度的零序阻抗，XT0：變壓器零序阻抗。

在配電網中，可以認為Z∑1=Z∑2。

則3I0=3EA/〔3R+（2Z1+Z0）*Lk+j（2XT1+XT0+2XS1）〕

實際系統的故障電流計算舉例

下面就某110 kV變電所2007年的系統參數為例，進行簡單計算（計算取標么值）

基準值選取：

Uj=21kV，Sj=100MVA。（Ij=2.749 kA，Zj=4.41 Ω。）

參數：在最小運行方式下：系統阻抗XS1=0.25，

中性點接地電阻20 Ω，換算成標么值4.5351。

主變：110 kV/21 kV，容量63 MVA，阻抗百分數=12%，

則XT1=0.1905，取XT0=0.8 XT1=0.1524。

20 kV線路采用鋁芯絕緣導線，截面185 mm2，取Z1=0.0529 Ω/kM（標么值）。

Z0=3Z1。

線路故障點離母線的線路長度為Lk。不同的Lk下對應的故障電流如表1。

可見單相接地的故障電流隨故障點遠近變化不大。

2.2 故障電流影響因素分析

仍以上面參數為例，當Lk=5kM時：

（2Z1+Z0）*Lk+j（2XT1+XT0+2XS1）=2.3559，3R=13.6053。

根據計算結果，可見（2Z1+Z0）*Lk+ j（2XT1+XT0+2XS1）遠小于3R，

若忽略（2 Z1+Z0）*Lk+j（2XT1+XT0+ 2XS1），則單相接地的零序電流略小于EA/R。

可見單相接地的零序電流主要取決于中性點接地電阻的大小。

3 20 kV線路零序保護配置

3.1 保護配置的原則

中性點經小電阻接地后，在單相接地時，故障電流較大，并有零序電流產生。因此線路保護應配置零序過流保護，動作于跳閘。

3.2 零序電流的獲取

方法一：取自套在電纜上的穿芯式CT。運行特點：在正常運行和相間短路時，穿芯式CT無不平衡電流。

方法二：取自出線CT的自產零序電流（三相電流相加）。運行特點：在正常運行時存在三相CT的誤差引起不平衡電流；在相間故障時存在CT的飽和特性的差異引起的不平衡電流。

3.3 零序電流定值整定原則

在系統發生單相接地時，故障線路流過故障電流。非故障線路流過的零序電流為本線路的接地電容電流。因此：

3.3.1 對零序電流取自穿芯式CT的。

零序保護定值按躲過本線路的接地電容電流整定，I0.DZ>KK IC

KK：可靠系數，取1.25

IC：本線路的接地電容電流

3.3.2 對零序電流取自出線CT自產零序電流的。

零序保護定值按下面兩個條件整定，取較大值為整定值。

躲過本線路的接地電容電流整定，I0.DZ>KK IC

KK：可靠系數，可靠系數取1.25。

IC：本線路的接地電容電流

躲過配電變壓器低壓側三相短路流過本保護的最大不平衡電流整定，

I0.DZ>KK Ibp.max

KK：可靠系數，取1.2～1.3

Ibp.max：配電變壓器低壓側三相短路最大不平衡電流

考慮線路經高阻接地故障時保護的靈敏度，零序過流定值應不大于300 A。

根據運行經驗：線路的電容電流較小，20 kV電纜線路的電容電流按10 kV電纜的2～2.5倍考慮，約2 A～3 A/km，5 km的電纜線路電容電流約十幾安，遠小于線路配電變壓器低壓側短路時流過保護的最大不平衡電流。因此按躲過線路的接地電容電流整定的零序過流保護定值可以整定的較低。

即零序電流取自穿芯式CT的定值可以整定的較低，相應的對接地故障的靈敏度較高。

3.4 零序電流保護的靈敏度校驗

零序電流的靈敏度對線路末段金屬性接地故障的靈敏系數不小于1.5。

4 結語

中性點經小電阻接地后，在單相接地時，產生零序電流（主要決定于中性點電阻）。因此線路保護配置應增加零序過流保護，動作于跳閘。通過對零序電流的分析計算，合理整定零序電流定值，才能保證線路零序保護的正確動作，保證系統的安全穩定運行。

參考文獻

零序電流范文第2篇

關鍵詞: 電機干燥絕緣電壓 溫升

中圖分類號： TM3 文獻標識碼： A

1 前言

電機在運輸、存放、安裝過程中，由于其絕緣材料都有不同程度的吸潮性，尤其是棉紗等纖維性絕緣材料受潮后，很容易使絕緣繞組受潮，降低其電氣絕緣強度；還有部分電機制造上的缺陷，未按行業標準刷絕緣漆或烘干，在停用一段時間后絕緣強度降低。當這些絕緣強度低的電機在通電運行的瞬間或運行一段時間溫度升高后，極易發生繞組之間、繞組對外殼的擊穿事故。所以對受潮導致絕緣電阻或吸收比降低的電機，必須在運行前進行干燥處理，以驅散潮氣水分，提高絕緣強度，保證電機的安全運行。

2 零序電流干燥法工作原理

將電機通入低壓電流，利用電機本身的銅損來加熱，達到干燥的目的。

電機的最大轉矩與加給電機的電壓的平方成正比，當電壓下降后，電機的最大轉矩急劇下降，當電壓下降到使電機堵轉時，電流將達到額定值的數倍，由于機械通風的散熱條件喪失，電機的溫度急劇升高，堵轉電流計算公式為：

I=U×Iq/UN

U——降壓后的電壓UN——額定電壓 Iq——啟動電流，一般情況下為額定電流的5～8倍

由上式可知，若給電機施加適當的低電壓，利用其溫升來烘干電機是可以達到較好的干燥效果的。

電流干燥的接線方法較多，但無論何種接法，其每相繞組分配的最大電流都不宜超過原額定電流的50%～60%，直流可稍高60%～80%，由于各種電機的具體情況不同，一般所需干燥電流的大小，應以定子鐵心在通電3～4h達到70~80℃為宜。

電源一般用交流電焊變壓器或直流焊機，以及其他低壓電源，筆者曾使用過交流380V電源烘干過6KV 1000KW異步電動機，效果很好。

3 應用實例京能赤峰煤矸廠電廠的1號爐2號二次風機是鍋爐主要輔機。該風機的原動機為湘潭電機股份有限公司生產的異步電動機。在2011年8月1號機組停機臨修。經過1個多月的停用，又值赤峰多雨季節，在9月8日對該電機進行絕緣測試，用數字兆歐表測試電阻為1.1МΩ，吸收比0.9，判斷電機受潮，故決定對該電機進行干燥處理。投入電加熱器（電機本身自帶）12小時后測量，絕緣電阻1.2МΩ，吸收比0.9，效果不好。經研究后決定對該電機進行零序電流干燥法處理。

3.1 電機主要技術參數：型號YFKK500-4，功率1000KW，轉速1490r／min，額定電壓6000V，額定電流116.4A，接法Y，額定頻率50HZ，絕緣等級F，防護等級IP54

3.2 電機干燥處理過程

3.2.1 分析可行性

根據公式計算堵轉電流I=380×116.4×8/6000=59A

堵轉電流為電機額定電流的51%，可以采用電壓降級方法來烘干，使定子和轉子都有一定的安全電流流過，在內部產生熱量以達到驅散潮氣、烘干繞組的目的。使用現場380V交流電源最方便。

根據經驗，轉子不動時（在短路狀態），定子繞組上可以施加的三相交流電壓為額定電壓的6～15%，如果采用380V即6%。從現場情況來看，使用380V三相交流電源最方便。

3.2.2 將電機外殼可靠接地，打開電機加熱器處擋板（用于排放潮氣，最好在電機上部開口），拆下電機原有動力電纜，接上25㎜²三相電纜（A、B、C每相接一根），將電機轉軸用木方頂死（固定不轉）。

3.2.3 將電機定子通入交流380V電源開始加熱。當時環境溫度24℃。

10：00開始加熱。23:00停止加熱，加熱時間為13h，連續測量17h。烘干后絕緣電阻73МΩ，吸收比為1.6。

下表為烘干過程測量數據：

4 結語

通過上述實例可以看出，采用零序電流干燥法實施效果良好。與其它干燥方法比較，零序電流法簡便、投資少、實用性強、易掌握、干燥效果顯著，應用時對人身及設備都很安全，符合生產現場特點。但其不足之處是無法進行干燥電流的調節，只能用間隙停送電的辦法來控制溫升，所以有待于進一步完善。在實際應用中要注意以下幾點：

4.1定子線圈電流一般不超過額定電流60％；電壓應在6%～15%，太低效果不明顯，太高溫升過快不易控制。

4.2有明顯落水的電機不宜直接通電干燥。

4.3干燥過程中，最好多選幾個測溫點。本例電機內置熱電阻，采用DCS監控溫度，準確方便。

4.4干燥過程中，干燥溫度應緩慢上升。40℃以前每小時溫升最好不要超過3～5℃， 40℃以后每小時溫升不得超過5～8℃。溫升過高時應斷電控制。

4.5干燥過程中每小時記錄一次絕緣電阻和干燥溫度，測量絕緣電阻時不要忘了先放電。還應記錄電流值。本例電流基本在37A左右。

4.6嚴格按照各種不同絕緣等級(耐熱等級)的容許溫度進行干燥。

4.7測溫時只能用酒精溫度計、熱電阻等，不允許用水銀溫度計。

4.8判斷電機干燥是否合格的依據。干燥到電機絕緣電阻滿足規定或吸收比≥1．3，溫度保持不變，絕緣電阻穩定3—5h不變即實為干燥合格。

4.9當溫度在40℃以上時，每2小時將轉子旋轉180°，防止軸彎曲。

4.10 做好隔離措施，防止觸電和燙傷，排潮氣的孔洞要防止掉入雜物。

參考文獻

（1）鐘洪壁，高占邦，王正宮，等。電力變壓器檢修與實驗手冊【M】。北京：中國電力出版社，1999：198-200.

（2）呂家圣，曾憲剛，黃徐，等。500KV換流變壓器現場干燥處理技術應用[J]。高電壓技術，2007,33（10）：222-223.

零序電流范文第3篇

關鍵詞：消弧線圈 接地選線

1 選線原理

⑴ 絕緣監察裝置。絕緣監察裝置利用接于公用母線的三相五柱式電壓互感器，其一次線圈均接成星形，附加二次線圈接成開口三角形。接成星形的二次線圈供給絕緣監察用的電壓表、保護及測量儀表。接成開口三角形的二次線圈供給絕緣監察繼電器。系統正常時，三相電壓正常，三相電壓之和為零，開口三角形的二次線圈電壓為零，絕緣監察繼電器不動作。當發生單相接地故障時，開口三角形的二次端出現零序電壓，電壓繼電器動作，發出系統接地故障的預告信號。其優點是投資小，接線簡單、操作及維護方便。其缺點是只發出系統接地的無選擇預告信號，不能準確判斷發生接地的故障線路，運行人員需要通過推拉分割電網的試驗方法才能進一步判定故障線路，影響了非故障線路的連續供電。

⑵ 零序電流原理。在中性點不接地的電網中發生單相接地故障時，非故障線路零序電流的大小等于本線路的接地電容電流。故障線路零序電流的大小等于所有非故障線路的零序電流之和，也就是所有非故障線路的接地電容電流之和。通常故障線路的零序電流比非故障線路零序電流大得多，利用這一原則，可以采用電流元件區分出接地故障線路。

⑶ 零序功率原理。在中性點不接地的電網中發生單相接地故障時，非故障線路的零序電流超前零序電壓90°，故障線路的零序電流滯后零序電壓90°，故障線路的零序電流與非故障線路的零序電流相位相差180°。根據這一原則，可以利用零序方向元件區分出接地故障線路。

2 消弧線圈接地系統的特點

隨著國民經濟的不斷發展，配網規模日漸擴大，電纜出線日漸增多，系統對地電容電流急劇增加，接地弧光不易自動熄滅，容易產生間隙弧光過電壓，進而造成相間短路，使事故擴大。為了防止這種事故，電力行業標準DL/T 620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》規定；3~10 kV架空線路構成的系統和所有35 kV、66 kV電網，當單相接地故障電流大于10 A時，中性點應裝設消弧線圈，3~10 kV電纜線路構成的系統，當單相接地故障電流大于30 A時，中性點應裝設消弧線圈。根據這一規定，潮州供電分公司對系統進行改造，采取中性點經消弧線圈接地的運行方式，但是造成了采用零序電流原理、零序功率方向原理的接地選線裝置的選線正確率急劇下降。其原因是中性點經消弧線圈接地系統單相接地時，電容電流分布的情況與中性點不接地系統不一樣了，如圖1所示。

由圖1可知，中性點接入消弧線圈后，發生單相接地時，非故障線路電容電流的大小和方向與中性點不接地系統是一樣的；但對故障線路而言，接地點增加了一個電感分量的電流ILo從接地點流回的總電流為：

由于與的相位相差180埃 將隨消弧圈的補償程度而變，因此，故障線路零序電流的大小及方向也隨之改變。

當全補償時，即，接地電流接近于零，故障線路零序電流等于線路本身的電容電流，方向由母線流向線路，零序功率方向與非故障線路完全相同。

全補償時，wL = 1/3wC∑，正是工頻串聯諧振的條件，如果由于系統三相對地電容不對稱或者斷路器三相不同期合閘時出現零序電壓，串接于L及3C∑之間，串聯諧振將導致電源中性點對地低壓升高及系統過電壓，因而不采用這種補償方式。

當欠補償時，即分兩種情況：

如果補償以后的接地電流大于本身線路電容電流，且方向由線路流向母線，故障線路零序電流將減少。

如果補償以后的接地電流小于本身線路電容電流，故障線路零序電流不但大小變化，且方向也變為由母線流向線路。

上述情況表明，在欠補償方式下，故障線路零序電流(功率)的方向是不固定的。同時，考慮到因運行方式變化，系統電容電流IC∑減少時，有可能又出現串聯諧振。因此，這種補償方式很少采用。

當過補償時，即，這種補償方式沒有發生過電壓的危險，因而得到了廣泛的應用，采用過補償后，通過故障線路保護安裝處的電流為補償以后的感性電流，它與零序電壓的相位關系和非故障線路電容電流與零序電壓的相位關系相同，數值也和非故障線路的容性電流相差無幾，因此不接地系統中常用的零序電流選線原理和零序功率方向選線原理已不能采用。

3 接地選線原理比較

(1) 插入有效電阻法。發生接地故障時，在消弧線圈上短時并上一個有效電阻，使接地點產生一個有功分量電流，再利用此有功分量電流作為選線依據，經一定延時后，再把電阻切除。只要電阻選擇合適，就能使接地點的有功分量電流足夠大，從而達到選線的目的。

(2) 5次諧波原理。在電力系統中，電源感應電勢中本身就存在高次諧波分量，此外由于變壓器、電壓互感器等設備鐵心非線性的影響，電網中必然包含一系列高次諧波分量，其中主要為5次諧波分量。對中性點經消弧線圈接地的系統，由于消弧線圈對5次諧波呈現的感抗為基波的5倍，而線路容抗為基波1/5，和線路容抗相比，消弧線圈近似于開路狀態。因此，5次諧波感性電流可以忽略，系統單相接地時，5次諧波容性電流分布與中性點不接地系統中基波容性電流幾乎相同，籍此可進行故障選線。

(3) 首半波原理。該原理是基于接地故障發生在相電壓接近最大值這一假設，利用單相接地瞬間，故障線路暫態零序電流第1個周期的首半波與非故障線路相反的特點構成。暫態電容電流中包括自由分量和強制分量，它具有以下幾個特點：

在相電壓接近最大值瞬間單相接地過程中，暫態電容電流比流過消弧線圈的暫態電感電流大很多，暫態電感電流可忽略不計。因此，在同一電網中，即使中性點經消弧線圈接地，其過渡過程與中性點不接地情況下近似相同。

故障線路暫態零序電流和暫態零序電壓首半波方向相反。非故障線路暫態零序電流和暫態零序電壓首半波方向相同。

首半波電容電流幅值比穩態電容電流大幾倍到幾十倍，對總線路長度較短的系統，暫態過程更加明顯。

由上述特點可知，對短線路而言，其穩態電容電流小，暫態電容電流大，該原理比其它各類反映接地穩態量的原理靈敏度高，對單相接地反應迅速。

(4) 注入信號尋蹤法。該原理是通過運行中的電壓互感器向接地線注入信號，利用信號尋蹤原理，實現故障探測。該裝置由主機和信號電流探測器兩部分構成，主機發出的信號通過電壓互感器副邊二次端子接入，并由故障線路接地點流回。信號探測器插在主機內部或安裝在各條出線絕緣距離以外探測選線。由于故障選線是通過注入信號實現，無需使用零序電流互感器，也與電流互感器的接線方式無關。裝置還具有測距定位功能，尋蹤選線以后，必要時可停電進行測距定位。

4 接地選線裝置現場注意事項

(1) 零序電流互感器穿過電力電纜和接地線時的接法問題。不論零序電流互感器與電纜頭接地線的相對位置如何，零序電流互感器與接地線的關系應掌握一個原則：電纜兩端端部接地線與電纜金屬護層、大地形成的閉合回路不得與零序電流互感器匝鏈。即當電纜接地點在零序電流互感器以下時，接地線應直接接地；接地點在零序電流互感器以上時，接地線應穿過零序電流互感器接地。同時，由電纜頭至零序電流互感器的一段電纜金屬護層和接地線應對地絕緣，對地絕緣電阻值應不低于50kΩ。以上做法是為了防止電纜接地時的零序電流在零序電流互感器前面泄漏，造成誤判斷；經電纜金屬護層流動的雜散電流由接地線流入大地，也不與零序電流互感器匝鏈，雜散電流也不會影響正確判斷。

(2) 接入選線裝置的線路數量問題。一般來說，線路路數至少不少于3路才能保證正確判斷，一般變電所都能滿足此要求。當出線路數少，母線有防止電壓互感器鐵磁諧振或防止過電壓的接地電容時，接地選線判斷比較準確。另外，凡是接在母線上的各饋電線路包括補償無功功率的電容器等的電纜都必須經過零序電流互感器接入選線裝置，否則未接入選線裝置的線路接地時采用幅值比較法的裝置可能誤判斷，采用方向比較法的則可能判為母線接地。

(3) 零序電流互感器型號統一問題。幅值比較的前提是變電所各出線的零序電流互感器的特性必須一致，否則可能因特性不一致而造成誤判斷，這一點，尤其在變電所擴容新增加配電線路時一定要注意。新增線路的零序電流互感器必須與原有其它線路的零序電流互感器型號、生產廠家保持一致。對于開合式零序電流互感器，開合接觸面應無灰塵，確保面接觸。對有架空出線的線路，雖然可以用三只測量用電流互感器濾出零序電流，但由于與電纜出線零序電流互感器特性不一致，架空出線也應改為一段電纜出線，以便于用同型號零序互感器。

(4) 零序電流互感器的極性問題。各配電線路的零序電流互感器的極性必須一致，并滿足廠家要求（一般沿配電盤柜向線路方向流出為正）。

(5) 某些線路出線為雙電纜時。為保證線路零序電流的準確測量，每條出線電纜應盡可能采用一根電纜，對負荷較大的線路可采用大截面銅心電纜，不得不采用雙電纜并列時，應盡可能選用內徑較大的零序電流互感器，將兩根電纜同時穿入零序互感器。

5 系統調試

施工完畢，必須做好系統調試，及時發現施工中存在的問題，具體調試的方法如下：解開TV開口三角的零序電壓引入線，用調壓器模擬零序電壓，加入裝置，此時加入的電壓應與裝置顯示的電壓一致，同時用升流器在TA一次側模擬系統單相接地電流，穿過TA一次時，一條線路反穿，其余線路正穿，所加入電流應大于20mA，此時裝置能正確選線，說明該裝置回路可以投運。

6 結束語

零序電流范文第4篇

關鍵詞：零差保護、聯結組別

Abstract: as we all know, transformer protection in the grid security plays an important role, whether in foreign countries or in China, by the transformer protection high attention. Different area of the operation of the electric substation in connection with its own characteristics and climate environment, and equipped with different transformer protection. Combined with oneself to the different voltage grade, type of transformer protection device south red the commissioning of the work experience and part of the understanding, to introduce individual of the south red series transformer differential protection device of the differences and similarities between calibration understanding and analyzing.

Keywords: zero differential protection, link categories

中圖分類號：TM4文獻標識碼：A 文章編號：

縱差保護是變壓器主保護，它是所有變壓器保護裝置中主要配置之一，下面就南瑞廠家型號為9671C變壓器保護裝置的縱差保護進行說明。

由于變比和聯接組別的不同，變壓器在運行時各側電流的大小及相位也不同，需通過Y-或-Y變換及平衡系數調整時變壓器各側電流幅值和相位進行補償。

先以Y形轉換成形進行分析；

1）變壓器聯結組別為Y/d-11，高壓側電流如相量圖（1-2）所示：

高壓側表達式(1-a)為： IA

ÍA=IA―IB ÍA

ÍB=IB―IC

ÍC=IC―IA

低壓側表達式(1-b)為：ICIB

Ía=Ia、Íb=Ib、Íc=Ic

當高壓側加A相電流時，B、C相為0，根據(1-a)公式得出結論如下，ÍA=IA、ÍC= ―IA。當差流為0時，相應低壓側Ia加入與高壓側IA相位相反為180°的電流。低壓側Ic應加入與高壓側IA相位相同為0°的電流，以補償高壓側ÍC的電流。

2）變壓器聯結組別為Y/d-1，高壓側電流如相量圖（1-3）所示：

高壓側表達式(2-a)為：IA

ÍA=IA―IC ÍA

ÍB=IB―IA

ÍC=IC―IB

低壓側表達式(2-b)為：ICIB

Ía=Ia、Íb=Ib、Íc=Ic

當高壓側加A相電流時，B、C相為0，根據(2-a)公式得出結論如下，ÍA=IA、ÍB= ―IA。當差流為0時，相應低壓側Ia加入與高壓側IA相位相反為180°的電流。低壓側Ib應加入與高壓側IA相位相同為0°的電流，以補償高壓側ÍB的電流。

我們再以形轉換成Y形進行分析；

1）變壓器聯結組別為Y/d-11，低壓側電流如相量圖（1-4）所示：

低壓側表達式(3-a)為：IA

Ía=(Ia―Ic)/

Íb=(Ib―Ia)/ÍaÍb

Íc=(Ic―Ib)/

高壓側表達式(3-b)為：ICÍc IB

ÍA=IA―I0、ÍB=IB―I0、ÍC= IC―I0

當低壓側加a相電流時，b、c相為0，根據(3-a)公式得出結論如下，Ía=Ia/ 、Íb= ―Ia/ 。當差流為0時，相應高壓側ÍA 加入與低壓側Ia相位相反為180°的電流。高壓側ÍB應加入與低壓側Ia相位相同為0°的電流，以補償低壓側Íb的電流。

2）變壓器聯結組別為Y/d-1，低壓側電流如相量圖（1-5）所示：

低壓側表達式(4-a)為：IA

Ía=(Ia―Ic)/

Íb=(Ib―Ia)/ Íc Ía

Íc=(Ic―Ib)/

高壓側表達式(4-b)為：IC ÍbIB

ÍA=IA―I0、ÍB=IB―I0、ÍC= IC―I0

當低壓側加a相電流時，b、c相為0，根據(4-a)公式得出結論如下，Ía=Ia/ 、Íc= ―Ia/ 。當差流為0時，相應高壓側ÍA 加入與低壓側Ia相位相反為180°的電流。高壓側ÍC應加入與低壓側Ia相位相同為0°的電流，以補償低壓側Íc的電流。

對于YN,d接線而言，高壓側Y側中性點接地的變壓器，當高壓側線路上發生接地故障時，高壓側Y型有零序電流流過，而由于變壓器低壓側繞組為d聯結，在變壓器的低壓側d接線外無零序電流輸出，兩側零序電流不能平衡。Y側進行轉換的變壓器縱差保護，通入各相差動元件的電流已是相應兩相電流之差了，故已將零序電流濾去；d側進行轉換的變壓器縱差保護，應對Y側的零序電流進行補償，其公式如下：

ÍA=ÍA―（ÍA+ÍB+ÍC）/3

ÍB=ÍB―（ÍA+ÍB+ÍC）/3

ÍC=ÍC―（ÍA+ÍB+ÍC）/3

南瑞變壓器縱差保護裝置中有一“消除零序”控制字，是為消除零序電流進入差動元件設定的。當控制字投入對縱差保護效驗時，如加入IA相電流，ÍA =2IA/3，要達到啟動差值需加入1.5倍IA電流值，其它兩相同理。

變壓器的縱差保護并不是萬能的，它也有自己的保護死區。如變壓器Y側或側繞組發生開焊斷線故障，縱差保護均不會動作而主要依靠瓦斯保護或壓力保護。特別是對于YN,d接線的變壓器，無論是普通變壓器還是自耦變壓器，其YN側進行轉換的變壓器縱差保護已將零序短路電流濾去，導致縱差保護對內部單相短路的靈敏度降低甚至據動，根本不反應零序電流。

主要原因是YN側繞組發生單相短路時，在縱差保護中差動電流相位一致只是大小不相等，可看作是“穿越性”電流，所以有必要增設新的差動保護。此種差動保護稱之為零序差動保護，它只含有電路連接的變壓器部分繞組，不包含無電路連接的由鐵芯磁路耦合的其它繞組，勵磁涌流對零序差動保護來說純屬穿越性電流，從而徹底排除勵磁涌流的干擾。

目前國內變電站的零序差動保護主要是用于自耦變壓器。差動保護電流是由自耦變壓器高壓側、中壓側及公共繞組的自產零序電流構成，而后備零序保護有專用電流互感器，后備零序保護與零序差動保護無關，所以零序差動保護電流極性端考慮較簡單，其高壓側和中壓側電流互感器極性端是以朝母線側為準，公共繞組側電流互感器極性端是以朝中性點為準。

如圖（1-1）

平衡系數的計算公式如下：

KLPh= KTA/ KTA.max×KLb ,KLb= KTA.max/ KTA.min

KTA為需要計算平衡系數側的TA變比，KTA.max為變壓器零差用TA變比的最大值，KTA.min為變壓器零差用TA變比的最小值。計算方法以各側中TA變比為最小的一側為基準，平衡系數為1，其它側放大；最大的平衡系數為4，補償時分別將各側零序電流與其對應的平衡系數相乘。

差動電流和制動電流計算公式如下：

I0d=KLPh1* I01+ KLPh2* I02+ KLPhcw* I0cw

I0r= max(KLPh1* I01、KLPh2* I02、KLPhcw* I0cw)

當零序比率差動起動定值I0cdpd

I0d>I0cdpd I0r≤0.5In

I0d> K0bL[I0r-0.5In]+I0cdpd

當零序比率差動起動定值I0cdpd>0.5In時，拐點電流自動設定為In，其動作方程為：

I0d>I0cdpd I0r≤In

I0d> K0bL[I0r-In]+I0cdpd

自耦變壓器零序差動動作圖形如下：

I0d為差動電流，I0r為制動電流，K0bL為比率制動系數，In為電流互感器二次額定電流

國外對于變電站內變壓器高壓側為Y型接線的單相短路比較重視，都會采用此種保護，主要應用于中性點直接接地或低阻抗接地的變壓器繞組，提供靈敏度較高的區內接地故障保護。差動保護電流是由變壓器Y側開關相關繞組的自產零序電流之和和該側中性點外接零序電流構成，而后備零序保護是與零序差動保護中中性點共一組電流互感器，造成保護電流極性端的矛盾。南瑞廠家是將相電流互感器的極性端朝母線側，中性點電流互感器極性端朝變壓器側，是為了滿足后備零序保護電流的極性，而當此電流做零序差動量時，在程序中將其置反，從而解決中性點電流互感器極性問題。

如圖（2-2）

平衡系數的計算公式如下：

KPh01n= CTRn/ CTRNn

CTRn為各側的電流互感器變比，CTRNn為各側中性點零序電流互感器變比。

當進行一側零序差動保護平衡系數計算時，需將其它側進行換算，如本側的平衡系數計算為KPh011= CTR1/ CTRN1另一側的平衡系數計算為KPh012= CTR2/ CTRN1；當零序差動保護中不包括某側一組相電流互感器，則該組相電流互感器對于其他側的平衡系數為0。為了保證精度和零序差動保護性能，各平衡系數之間不應相差8倍以上，否則裝置發出“平衡系數出錯”報警信號，同時裝置閉鎖。

差動電流和制動電流計算公式如下：

I0d1=(KPho11* 3I01+ KPho12* 3I02)- IN1

I0r1= max(KPho11* 3I01、KPho12* 3I02、IN1)

零序差動保護包括零序低值比率差動保護和零序高值比率差動保護

當零序低值比率差動起動定值I0cdpd

I0d>I0cdpd I0r≤0.5In

I0d> K0bL[I0r-0.5In]+I0cdpd I0r>0.5In

當零序低值比率差動起動定值I0cdpd>0.5In時，拐點電流自動設定為In，其動作方程為：

I0d>I0cdpd I0r≤In

I0d> K0bL[I0r-In]+I0cdpd I0r>In

當零序高值比率差動起動定值I0cdpd>1.2In時，比率差動起動值取I0cdpd，可抗區外故障時電流互感器暫態和穩態飽和，而在區內接地故障且電流互感器飽和時能可靠正確快速動作，其動作方程如下：

I0d>1.2In

I0d>I0r

三相變壓器零序差動動作圖形如下：

I0d為差動電流，I0r為制動電流，K0bL為比率制動系數，In為本側外接零序電流互感器的二次額定電流

為了避免由于電流互感器暫態特性差異和電流互感器飽和造成區外三相短路故障時“錯誤的差動回路零序電流”對零序差動保護的影響，兩種變壓器均采用了正序電流制動的閉鎖判據。自耦變壓器差動保護裝置的原理是當零序各側的零序電流大于其正序電流的B0倍時，認為零序電流由故障造成。其表達式為：I0>B0*I1；三相變壓器保護裝置的原理是當某側零序差動保護相關的自產零序電流小于其正序電流的B0倍時，認為零序電流因電流互感器暫態特性差異或飽和引起，閉鎖保護，其表達式為：I0

自耦變壓器差動保護裝置對于TA斷線閉鎖是靠整定控制字選擇來決定的，而三相變壓器保護裝置則是靠中性點外接零序電流無流閉鎖判據來判斷的，其表達式為：I0WJ

這樣通過比較，我們可以較清楚看到零差保護，在三相變壓器保護與自耦變壓器保護中運用的異同點，以及縱差保護在不同型號聯結組別的變壓器及保護中存在的差別，為我們今后的工作提供方便。

自此，上述中不足之處還希望大家諒解，同時希望廣大同行和專家學者能給予批評指正，謝謝!

參考書籍：南瑞變壓器保護系列技術說明書

零序電流范文第5篇

1、利用配電線路所設置的過電流保護兼作接地故障保護；

這種保護方式因利用所控制的線路斷路器，在不增設其他裝置就可以實現接地故障保護功能，所以方便易行。但應能滿足規范所要求的在發生故障時，斷路器切斷故障電流的允許時間。

2、利用零序電流來實現接地故障保護；

依據基爾霍夫定律流入電路中任意節點的復電流的代數和為零，所以三相電流的矢量和即零序電流I0=︱IA︱+︱IB︱+︱IC︱在三相負荷完全平衡時（假定無接地故障，不考慮線路及電器設備的正常泄漏電流）I0=0.當三相負荷不平衡時I0=IN，此時零序電流為不平衡電流IN.當某一相發生接地故障時必然要產生一個單相接地故障電流Id，此時的零序電流

I0=IN+Id是三相不平衡電流與單相接地故障電流的矢量和。所以利用零序電流來實現接地故障保護時其動作電流應大于三相不平衡電流。

3、利用剩余電流實現接地故障保護；

配電線路在沒有發生接地故障時，三相負荷電流與中性線電流的矢量和無論三相負荷電流平衡與否它們的電流均為零，即∣IA︱+︱IB︱+︱IC∣+∣IN∣=0.當某一相發生單相接地故障時，故障電流通過保護線PE與大地構成通路，所以此時∣IA︱+︱IB︱+︱IC∣+∣IN∣≠0.此時的電流應為接地故障電流加上配電線路及電器設備的正常泄漏電流，我們稱此電流為剩余電流。由此分析可知利用剩余電流來實現接地故障保護時其動作電流應為剩余電流。

零序電流保護一般適用與TN接地系統。在發生某一相單相接地故障時，對于TN-S系統其回路阻抗包括相線阻抗Z1，PE線阻抗ZPE和接觸阻抗Zf，即ZS=Z1+ZPE+Zf；對于TN-C系統其回路阻抗包括相線阻抗Z1，PEN線阻抗ZPEN和接觸電阻Zf，即ZS=Z1+ZPEN+Zf；對于TN-C-S系統其回路阻抗包括相線阻抗Z1，PEN線阻抗ZPEN，PE線阻抗ZPE和接觸電阻Zf，即ZS=Z1+ZPEN+ZPE+Zf.所發生的單相接地故障電流Id=220/ZS，明顯地大于無故障時的三相不平衡電流。如果其動作電流整定值合適，在發生接地故障時能躲過不平衡電流，檢測出發生接地故障時的零序電流就能實現其對接地故障地保護。對于TT系統；因三相不平衡電流較大，在發生某相接地故障時其回路阻抗應包括相線阻抗Z1，PE線阻抗ZPE，負載側接地電阻RA和電源側接地電阻RB及接觸阻抗Zf，即ZS=Z1+ZPE+RA+RB+Zf，接地故障電流Id=220/ZS.由于RA+RB＞Z1+ZPE+Zf，并且RA+RB數值一般較大，故TT系統在故障回路阻抗大，所發生的單相接地故障電流Id遠小于不平衡電流，很難檢測出故障電流，所以零序電流保護不適用于TT接地系統。

從利用剩余電流來完成接地故障保護的原理分析可知它保護動作整定電流可以從mA級到A級，有相當高的動作靈敏度。對于TN、TT、IT接地系統均可以運用。但不適用于TN系統中TN—C接地系統。在TN–C接地系統中保護線PE和中性線N是合為一根PEN線，在正常工作時PEN線要流過三相不平衡電流，當發生單相接地故障時所發生的故障電流也要從PEN線流過，所以剩余電流保護裝置無法檢測出剩余電流。也就是說對于TN-C系統，剩余電流保護已無檢測剩余電流的功能。