配电网零序电流获取方法综述

《配电网零序电流获取方法综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、配电网零序电流获取方法综述亓富军李玉峰田质广国网山东省电力公司临沂供电公司临沂大学摘要：电力系统利用零序电流分量构成的继电保护原理中，均需获取零序电流。木文介绍配电网中零序电流的获取方法，总结电磁式电流互感器的零序电流检测方法和电子式电流互感器电流检测原理。电子式电流互感器各方面品质大多优于电磁式电流互感器，其将检测到的各相瞬时电流相加即可检测出线路零序电流。两种零序电流的检测方法在当前时期的配电网中均广泛应用，了解两者的检测原理和各自的优缺点对配电网建设具有重要的意义。关键词：配电网;零序电流;测量;0引言电流互感器(C

2、T)是一种将电力系统一次侧大电流变为二次侧小电流的一次设备，其目的一方面在于使电力系统二次侧设备(测量仪表和保护装置等)标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜和便于安装维护；另一方面在于使二次侧设备隔离高电压与大电流，互感器一次侧与二次侧没有直接的电的联系，且二次侧均接地，保证了设备和人参安全。电流互感器从测量原理上可以分为传统电磁式电流互感器和电了式电流互感器,两者在测量零序电流原理上均为将同一吋刻三相电流瞬吋值相加得到零序电流瞬时值，本文将对电磁式电流互感器零序电流检测方法和电子式电流互感器电流检测原理进行总结。1传

3、统配电网零序电流获取方法传统配电网广泛使用电磁式电流互感器测量配电网一次侧电流。电磁式电流互感器由闭合的铁心和绕组组成，通过电磁感应原理测量电流。对零序电流的检测大多分为以下三种方法[1,2]:仃）三相CT零序电流测量法:在三相电力线路每一相上各装一只电流互感器，将3只CT二次回路的极性端、非极性端分别连接起来，然后再与负载相连，其原理图接线图如图1所示。由图1可知，流入零序测量回路的电流为：图1三CT零序电流测量法下载原图⑵一CT（零序CT）零序电流测量法:让三相电力线路穿过同一只电流互感器,其二次侧输出即为零序电流，该

4、方法主要用于电缆出线，其原理图如图2所示。图2-CT零序电流测量法下载原图（3）屮性线零序电流测量法:在三相四线制线路屮，屮性线流过零序电流，可以在中性线上安装一只电流互感器测量零序电流，其原理图如图3所示。中性点直接接地系统的中性点对地回路安装一只电流互感器测量零序电流原理同上。图3中性线零序电流测量法下载原图6-10kV配电网架空出线通常只在A、C两相安装两只电流互感器，当线路发生单相接地故障时，以上三种方法并不能实现对零序电流的检测。为获取出线的零序电流，可以在出线空缺相（B相）增设1只电流互感器，与另外两相电流互感

5、器组成零序电流过滤器来获取零序电流［3］。该方法属于第一种零序电流测量法。文献凶通过推导A、C两相与B相Z间暂态电流的关系，提出了一种适用于仅安装A、C两相CT线路的零序电流构造方法，具体过程如下：1）根据母线电压互感器二次侧电压幅值判断接地相；2）若A相接地，则任意线路的B相电流由式（2）构造；3）若C相接地，则任意线路的B想电流由式（3）构造;4）得到构造的B相电流后根据A、C相电流的采样值计算得出暂态零序电流。上式屮，为当前线路正常运行状态下A、C相负荷电流；为故障后流经当前线路的三相故障电流；为故障发牛前瞬间流经当

6、前线路的A、C相的电流。但此方法目前还不能够得到B相接地时各条线路的暂态零序电流。2智能配电网零序电流获取方法现代电力系统正在走向智能化，作为智能电网的重要组成部分，智能变电站需要以光纤传输方式输出数字信号的互感器。传感准确化、传输光纤化和输出数字化的互感器主流趋势必然导致了电子式互感器的诞生。但并不是所有场合下，电子式互感器都要求数字量输出。配电网用10~35kV中压互感器主要以模拟量输出为主。原因是：1）中压互感器一般为开关柜内使用，信号传输距离近，一般在10米以内。2）屮压电子式互感器的二次小电压信号可直接进综保装置

7、。3）若改为数字输出，则成本会大大増加;増加了A/D转换，互感器就地数字化，述需要电源供电，则会增加故障率，抗干扰能力也会降低。电子式电流互感器获取零序电流的原理与传统电流互感器的原理相同，由三相相电流根据式（1）计算而得，或由零序电流互感器检测而得。检测一次侧电流的传感器和二次侧信号处理的方式不同。屮压电子式电流互感器主要有采用Rogowski线圈的电流互感器和采用低功率线圈（感应式宽带线圈）原理的电流互感器两种。采用Rogowski线圈的电流互感器由Rogowski线圈、积分器、A/D转换等单元组成，将一次侧大电流转换

8、成二次的低电压模拟量输出或数字量输出，其工作原理如图5所示。图5Rogowski线圈组成的电子式电流互感器原理下载原图Rogowski线圈电流互感器主要运用Faraday电磁感应原理，感应电动势为磁通，t为时间），该原理决定了其对于变化较慢的分量精度较差，是一种存在测量频带问题的电流互感器;Rogows