开关柜设计中如何合理选用零序电流互感器？

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开关柜设计中如何合理选用零序电流互感器？

开关柜设计中如何合理选用零序电流互感器？ 开关柜设计中如何合理选用零序电流互感器，这一困扰开关柜设计人员的难题，在这里通过零序电流互感器特性、分类、选型进一步说明。
开关柜设计中如何合理选用零序电流互感器？
一、零序电流互感器特性及分类
1.零序电流互感器及其特性：
零序电流互感器是用来检测零序电流的，因此可以称之为零序电流过滤器，它的构造与普通穿心式电流互感器相仿，只是它的一次绕组是被保护系统的3个相的导线(3个相的导线一起穿过互感器环形铁心)，二次绕组反应一次系统的零序电流。在中性点不直接接地系统中，零序电流互感器与接地继电器等构成单相接地保护装置。系统正常运行时，通过零序电流互感器一次侧三相电流的矢量和为零。此时零序电流互感器处于非工作状态，当发生单相接地故障(如A相)时。等于B相和C相的对地电容电流的向量和，铁心中出现零序磁通，该磁通在二次绕组感应出电动势，二次电流流过接地继电器使之动作。
简单的说，零序电流互感器在电力系统产生零序接地电流时与继电保护装置或信号装置配合使用，使装置元件动作实现保护或监控功能。
2.零序电流互感器的分类：
按照安装方式的不同，分整体式：如LJ、LJK；开合式：如LXK两类。
按照产品结构的不同，分母线式和电缆式两类。
按照配合保护的不同，分为小电流接地选线装置用、继电器用、微机保护用三类。
二、零序电流互感器的选型：
1.安装方式方面：从检修和安装方面考虑，尽量选用LJK、LXK型开合式的零序电流互感器，拆开时的外形如图
开关柜设计中如何合理选用零序电流互感器？

开关柜设计中如何合理选用零序电流互感器？
2.产品结构方面：根据实际用途相应选用，一般大部分使用的都是电缆式(如LJ、LJK，LXK)。
3.配合保护方面：根据配合使用的保护装置相应选用。根据保护装置的不同，分为以下几种:
l)与小电流接地选线装置配套使用的零序电流互感器小电流接地先线装置本身没有整定值，零序电流只是装置的判据之一，要求零序电流互感器在一次接地电流较小时，和非金属性接地时，零序电流互感器也要有一定的输出，来满足装置启动的门坎值，进行接地选线或进行相应线路跳闸。装置本身的负载阻抗并不大，但需要通过电缆将各个零序电流互感器与装置连接起来，所以电缆的阻抗就是零序电流互感器的主要负载阻抗，这种零序电流互感器的负载阻抗一般为250左右。
2)己有保护整定值时变比选择己有保护定值，变比就很容易选择了。如定值是一次电流80A时保护动作，可选100/5或100/1，其对应的零序二次电流值为4A或0.8A，在零序过流保护二次动作的整定值为0.1一ZoA之内。
3)电阻接地系统(小电流接地系统，一般用于66kV及以下)变比的选择电阻接地系统单相接地时，流过故障点的电流由两个分量组成，一个是电容电流，另一个是中性点电阻电流，两者相差900。故障回路的零序电流等于接地点电流与本线路接地电容电流向量差，即等于所有非故障线路接地电容电流与电阻电流向量和的负值.
建议零序电流互感器变比选用:50/1;100/1;1 50/1:200/I;100/5;200/5。
4.适用于有避雷线的线路(木杆线路)金属杆塔时变电所的电力设备所引起的电容电流增值，中性点不接地和消弧线圈接地系统(小电流接地系统，一般用于66kV及以下)用零序电流互感器变比的选择。中性点不接地系统单相接地时，流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流。这种系统接地电流较大时，或保护最小起动电流较小时，可选用大变比的零序电流互感器，如50/1;100/l;100/5;150/5及以上。可是有的中性点不接地系统一般不允许接地电流超过10A，所以一般10A以下保护就要动作。消弧线圈接地系统单相接地时，由于消弧线圈产生的电感电流和单相接地的电容电流的中和后，一般也不会有超过10A的接地电流(一般都是过补偿，实际接地电流己是电感电流)，由于使用了综合保护，就要求有整定值，一般定值10A，如整定值一次电流为SA，可考虑100/5A或20/IA，一次电流SA时，二次电流0.25A，一般已超过综合保护的启动电流。如综合保护最小起动电流>O.25A也只好选用75/5;50/5;15/1;10/1的变比，这些变比的零序电流互感器最好选用整体式的，否则精度要差一些。
中性点直接接地系统(大电流接地系统，一般用于110kV及以上)变比的选择中性点接地系统单相接地就是单相短路。变比可以选大一些，如:150/5:150/1以上变比，不要太小，否则躲不过不平衡电流。注意电缆的零线不要穿过零序电流互感器。
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5.零序电流互感器二次额定电流的选择GB1208一2006中电流互感器二次额定电流规定有IA、SA。考虑到零序电流互感器一般都是小变比，所以尽量选用IA的(零序电流互感器的二次额定匝数多)，来提高带负载能力。但是有些综合保护设定IA或SA时是用菜单选择，这时零序电流互感器的二次额定电流就要服从主电流互感器二次额定电流值。
6.容量的选择容量要与保护装置阻抗(含电缆阻抗)匹配，才能保证其精度。所选零序电流互感器的容量要与二次回路(装置及回路)阻抗匹配，才能达到上表精度，如所选容量比实际大时零序电流互感器在使用2，3年。
      据以上的分析，通过零序电流互感器的安装方式、结构形式、配合保护等方面结合电力系统各种运行方式(中性点接地、中性点不接地、电阻接地、消弧线圈接地)来选择相应的零序电流互感器，以达到零序电流互感器和相应保护装置的最佳配合，起到保护电力设备的作用。
      在实际的选型中，应尽量选用树脂浇注成型，外形美观、小巧、安装方便、节省安装空间的型式，仔细权衡不同零序电流互感器的性价比，进一步降低开关柜的设计成本，增加开关柜的市场的竞争力。

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