什么是零序电流,漏电开关中的零序互感器工作原理又是怎样的呢?
在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流)这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。
漏电开关中的零序互感器工作原理:
1图是漏电开关的零序电流互感器铁芯,可以看到火线和零线同时穿过铁芯。
2图中的T是变压器,变压器有两个原边绕组,一个副边绕组。其中两个原边绕组线圈的缠绕方向一致,圈数也相等。
当原边绕组1中流过电流I1时,按右手螺旋定则判断出变压器铁芯中的磁力线方向。
请注意,2图中变压器T的原边绕组1和原边绕组2的电流方向是相反的,按右手螺旋定则,如果电流I1与I2大小相等方向相反,则变压器铁芯中没有磁力线,副边绕组当然也不会出现感应电流和感应电压。
再看1图,这里的L火线和PEN零线就相当于两个原边绕组。火线与零线电流大小相等,方向相反。因此当电路正常工作时,零序电流互感器副边绕组中不会出现任何电流。
令Id为火线电流与零线电流之相量和:
Id=IL+IPEN=0
我们看到,电路正常时Id=0。
另外零序电流保护的最大特点是:只反应单相接地故障。因为系统中的其他非接地短路故障不会产生零序电流,所以零序电流保护不受任何故障干扰。
电能计量装置的种类很多,低供低计电能计量装置仅配有电能表,而高供计计量装置除电能表外还有电流互感器及其二次回路,高供高计计量装置除电能表外还有电压、电流互感器及其二次回路,所有电能器具都应安装在电能计量柜中。 一、电压互感器二次回路压降误差: 电能表电压线圈上的电压取自电压互感器,由于回路中熔断器开关、电缆、接触电阻等的电压降,使电表端电压和电压互感器出口电压在数值和相位上不一致,造成电压互感器二次回路压降误差。 20世纪纪90年代末期,安装运行于变电站中的电压互感器,往往离装设于主控室电能表盘上的电能表有较远的距离(如有的500kV变电站,距离长达七八百米)。它们之间的二次连接导线较长,而且电压回路过渡端子、接触点较多,其电阻值较大,如果二次回路负荷较重,负荷电流较大,由此引起的电压互感器二次回路压降将较大。 二、减少电压互感器二次回路压降的方法: (1)增大二次回路的线径。 其优点是可以有效降低压降,但线径越大,成本越高,且当线径增大到一定程度时,其对减少压降的作用越来越小。 (2)减小二次回路长度。 可将电能表装在TV二次侧出口处,这种方法的优点是可以有效降低压降。 (3)取消回路中的一些保护器件。 优点是可以起到一定的降低压降作用; 缺点是可靠性会降低。 (4)定期对开关、熔断器、端子的接触部分进行打磨、维护,减小接触电阻。 优点是可以起到一定的降压作用; 缺点是只有在停电时才能进行。 目前新建变电站通常采取在电压互感器附近建一小室,将电能表就近安装的方式来降低压降,旧变电站可根据具体情况加以改造。
电压互感器又称为仪用变压器(亦称为TV)。它是一种把高压变为低压并在相位 上与原来保持一定关系的仪器。其工作原理、构造和接线方式都与变压器相同,只是容量较小,通常仅有几十或几百伏安。
电压互感器是电力系统中专用作变换电压的特种变压器,是测量和保护用的重要设备。它能将电力系统的高电压变换成标准的低电压(100V或100/√3V、100/3V),用以向测量仪表和继电保护及安全自动装置提供低压交流电源。
其作用如下:
(1)与各种测量仪表配合,对电力系统的电压、电能进行测量;
(2)与继电保护装置、安全自动装置配合 ,对电力系统和各种设备进行保护;
(3)使测量仪表、继电保护装置、 安全自 动装置等与电力系统的高电压隔离开来,以保证工作人员和电气设备的安全;
(4)将高电压转换成统一的标准值,以利于测量仪表和继电保护及安全自动装置等标准化、系列化生产;
(5)电容式电压互感器除了具有一般电磁式电压互感器的作用之外,还可代替耦合电容器兼作高频载波之用。
电压互感器用途
是把高压按一定比例缩小,使低压线圈能够准确地 反映高压量值的变化,以解决高压测量的困难。同时,由于它可靠地隔离了高电压,从而保证了测量人员、仪表及保护装置的安全。此外,电压互感器的二次电压均为100V,这样可 以使仪表及继电器标准化。