歐陽斌

(中國電建集團青海省電力設計院有限公司，青海 西寧 810008)

0 引 言

零序電流互感器是指在線路發(fā)生接地故障后會產(chǎn)生零序電流。零序電流互感器能夠靈敏地感應零序電流信號。當動作值達到整定值時，斷路器的開關會及時跳開，可以對電纜起到一定的保護作用。電纜產(chǎn)生故障時，會使電網(wǎng)在運行中產(chǎn)生波動。為了保證電流的穩(wěn)定性，可以將零序電流互感器安裝到一次電纜上，從而提取出零序電流。因此，需要充分了解零序電流互感器的技術性能，確保其發(fā)揮良好的保護作用。圖1為零序電流互感器。

圖1 零序電流互感器

1 零序電流互感器的特征

電力系統(tǒng)運行中，需要保證系統(tǒng)運行的安全和電流傳輸?shù)姆€(wěn)定。因此，采用了電流互感器。它的電流信號主要依靠電磁感應進行傳輸。在測量區(qū)域，電流產(chǎn)生所需要的條件與普通的互感器不同。零序電流互感器所具體的特征如下。

1.1 可以起到隔離效果

當電力線路處于運行狀態(tài)時，零序電流互感器的保護作用主要體現(xiàn)在隔離方面。電氣設備被零序電流互感器實時監(jiān)控，當電氣設備產(chǎn)生故障或者系統(tǒng)運行不暢時，零序電流互感器可以及時準確地做出判斷，同時發(fā)出警報。隨著保護系統(tǒng)的啟動，會有自動跳閘指令產(chǎn)生，此時線路停止運行。零序電流互感器采用隔離的方式發(fā)揮保護設備和系統(tǒng)的作用，從而保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

1.2 降低事故發(fā)生率

在電氣自動化系統(tǒng)運行中，零序電流互感器的應用對設備和系統(tǒng)起到了很好的保護作用，有效降低了電力系統(tǒng)故障的發(fā)生率，確保其發(fā)揮保護作用而不會產(chǎn)生誤動作[1]。

零序電流互感器有很好的故障判斷能力。故障發(fā)生時，它能夠在很短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障，并且對故障點做出判斷，發(fā)出警報，使維修人員及時趕到現(xiàn)場消除故障。

當配電網(wǎng)處于高效運行狀態(tài)時，應用零序電流互感器具有很好的靈活性，對極小的故障也可以做出判斷，準確故障發(fā)生的范圍、故障發(fā)生的類型和故障的時間等，降低故障產(chǎn)生的損失。

1.3 對各種設備起到很好的保護作用

零序電流互感器主要發(fā)揮保護作用。當電力系統(tǒng)設備和系統(tǒng)自身運行發(fā)生故障時，零序電流互感器可以將產(chǎn)生故障的設備和系統(tǒng)自動隔離，啟動保護裝置，同時發(fā)出警報。維修人員接到通知后，會立即到現(xiàn)場維修，從而排除故障?？梢?，零序電流互感器對各種型號的設備和系統(tǒng)都可以起到很好的保護作用。

配電時，零序電流互感器還可以發(fā)揮監(jiān)督作用，實時監(jiān)督電力系統(tǒng)和所安裝的設備及時解決出現(xiàn)的問題，保證系統(tǒng)處于安全可靠的運行狀態(tài)[2]。

互感器的運行可以通過設定程序來實現(xiàn)，確保操作人員的操作及時且準確。監(jiān)控系統(tǒng)的運行中可以互動，實現(xiàn)人性化操作。當有突發(fā)事件發(fā)生時，互感器能夠自主應對，切實發(fā)揮保護作用。

2 零序互感器的重要技術性能

2.1 提高靈敏度

在有剩余電流的情況下，零序互感器的電勢會增加，靈敏度也會隨之變高。當輸入電流恒定時，二次線圈的匝數(shù)越多，零序互感器的靈敏度會越高。所以，可以采用增加二次線圈匝數(shù)的方法來提高零序互感器的靈敏度。

確定了互感器的規(guī)格，相當于確定了磁路的長度和截面積。從空間角度出發(fā)，確定二次線圈的匝數(shù)，二次線圈將會對零序互感器的性能產(chǎn)生一定影響。所以，提高零序互感器的靈敏度，增加二次線圈的匝數(shù)是較好的方法[3]。

2.2 平衡性能

零序互感器具有平衡性能。當零序互感器處于理想運行狀態(tài)時，二次側(cè)不會輸出感應電動勢。在過電流環(huán)境下，要明確規(guī)定電流。但是，在零序互感器的實際運行過程中，線圈纏繞在鐵芯上，由于纏繞不均勻，加之空間有限，會導致一次導體穿過零序互感器時不存在剩余電流，從而輸出感應電勢。隨著感應電勢的增加，零序互感器會缺乏平衡性能，電能供應也會缺乏可靠性，導致零序互感器產(chǎn)生誤動作，影響電能供應的可靠性。所以，要想改善零序互感器的平衡性能，在繞制二次線圈時要均勻排列一次導體，保證其對稱排列[4]。如果條件允許，要確保二次線圈從零序互感器的中間穿過，控制好屏蔽罩，注意不能產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象。在屏蔽罩的選擇上，要控制好規(guī)格，避免受到周圍磁場的影響。特別是強電場，對零序互感器的影響非常大，要盡量避免干擾。圖2為二次線圈。

2.3 過載性能

零序互感器具備過載性能。當一次側(cè)產(chǎn)生短路電流時，所流過的電流非常大。當零序互感器受到大電流沖擊時，鐵芯的磁狀態(tài)會在短時間內(nèi)出現(xiàn)飽和，之后恢復電流狀態(tài)，此時并不會影響零序互感器的運行狀態(tài)。當零序互感器的運行狀態(tài)很差時，有大電流對零序互感器產(chǎn)生沖擊，性能參數(shù)將無法恢復，零序互感器會產(chǎn)生拒動[5]。要改善零序互感器的過載性，需要對鐵芯進行二次熱處理。

2.4 溫度性能

零序互感器在運行過程中會受到溫度的影響。溫度變化時，零序互感器的輸出也會隨之變化，即為零序互感器的溫度特性。

溫度升高時，零序互感器的輸出增加，會有很高的靈敏度，易產(chǎn)生誤動作。隨著溫度的降低，零序互感器的輸出減少，零序互感器的靈敏度降低，會產(chǎn)生拒動現(xiàn)象。所以，零序互感器在運行過程中受溫度的影響非常大，要充分考慮溫度性能[6]。

圖2 二次線圈

3 結(jié) 論

綜上所述，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)技術性能不斷完善。當電力系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，存在各種問題，會對電能供應產(chǎn)生一定的影響。在電力系統(tǒng)的運行過程中，零序電流互感器起到了一定的保護作用。為了保證零序互感器切實地發(fā)揮作用，要充分了解其技術性能，保證電力系統(tǒng)的正常運行。