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【运维之道】什么是零序过流保护
2025-09-298

一、什么是零序过流保护

在电力系统中,零序保护是指对于由于接地或短路故障引起的零序电流,进行保护的一种电气保护措施。当线路出现漏电时(漏电发生在互感器以下),穿过互感器的电流矢量和不再为零,互感器次级就会有输出电流,利用这个原理可以进行零序过流保护。

二、零序过流保护的原理

零序过流保护具体应用可在三相线路上各装一个电流互感器(C.T),利用这个C.T来检测三相的电流矢量和,即零序电流Io,IA+IB+IC=Io,当线路上所接的三相负荷完全平衡时,Io=0;当线路上所接的三相负荷不平衡,则Io=IN,此时的零序电流为不平衡电流IN;当某一相发生接地故障时,必然产生一个单相接地故障电流Id,此时检测到的零序电流Io=IN+Id,是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。

三、零序过流保护跳闸的原因

造成零序过流跳闸的最主要的原因就是三相负荷的不平衡造成的,当负荷小的时候,不会跳闸,负荷大了,零序分量也会加大,所以零序保护就会动作。还有隧道照明中,因为电缆线都是顺着墙壁铺设的,潮湿度大,因潮湿度不同,线路对地的电容性电流也不同,火线之间的电容性电流的不平衡也会加大零序的电流分量。还有电线的绝缘老化绝缘性能有的好些,有的差些,这些差别也会导致零序分量的增加,你要特别注意照明等三相平衡配置,或者加大零序保护值。

四、零序电流保护的作用

正常情况下,零序电流保护不动作,发生接地短路时出现零序电流,当它大于保护的动作电流时,电流继电器动作,经延时后,跳开断路器。

五、零序保护动作故障类型

当零序保护装置被触发时,通常意味着系统中存在故障。那么,零序保护动作一般是什么故障呢?
1. 单相接地故障
当一相接地时,未故障相具有零序电流。这是由于故障电流的一部分要通过正常相回流。因此,当零序电流超过一定阈值时,零序保护装置就会动作。
2. 双相接地故障
双相接地故障是指两个相接地而第三个相没有被接地的故障。在这种情况下,发生了两次一相接地故障。由于两次接地是在不同的相上发生的,因此引入了相位差,因此可以测量到零序电流。当零序电流超过一定阈值时,零序保护装置就会动作。
3. 零序电容电流
在一些情况下,例如通过陶瓷绝缘子的绝缘跳闸、线路绝缘损坏等,会导致电容电流流入地下。由于电容电流具有零序成分,因此可能会引起零序保护动作。
4. 非对称负荷
当负载不对称时,如三相负载不均匀或三相不对称负载,也会引入非零序电流成分。这些成分可能会导致额外的零序电流成分,从而导致零序保护动作。
总之,零序保护动作通常是与系统中存在的接地故障和非对称负载有关。了解这些故障类型可以帮助电力系统工程师更好地设计和运行系统,确保系统的安全和可靠性。
六、零序电流保护的缺点及注意事项
1. 当电流回路断线时,可能造成保护误动作。
2. 当电力系统出现不对称运行时,也会出现零序电流,都可能使零序电流保护启动。
3. 地理位置靠近的平行线路,当其中一条线路故障时,可能引起另一条线路出现感应零序电流,造成反方向侧零序方向继电器误动作。
4. 由于零序方向继电器电流回路平时没有零序电流和零序电压,回路断线不易被发现,当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时,也不易用较直观的方法检查其方向的正确性,因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作。
5. 对于短线路或运行方式变化很大的情况,保护往往不能满足系统运行所提出的要求。


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