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配电系统零序电流的产生原因分析以及故障处理 西门子工厂自*** 叶某某 XX 200030 一.零序电流的电路原理 分析零序电流,首先,要提一下一个基本知识,就是任何一个电源(比如发电机,变压器等 都可以作为一个电源),其电流流出和流入都是相等的,即 I%入 ∗ I%出 < 0 。变压器一次侧相当于是 用电设备,二次侧相当于是电源,一次侧与二次侧是能量传递关系,没有电气上的物理连接,因 此,二次侧作为下端用电设备的电源端,其二次侧电流不可能流回到一次侧或变压器一次侧的供 电电源端。 根据基尔霍夫电流定律知道,流经任意一个节点的电流的矢量和为 0,那么,任何情况下, 以下公式成立:(以下 I%PE 为某一电源经地线、大地等流通的电流, 不包括其它电源因故障或感 应电流在地线中的电流) 1. 在单相配电中: I%L ∗ I%N ∗ I%PE < 0 2. 在三相四线制系统中: I%A ∗ I%B ∗ I%C ∗ I%PE < 0 3. 在三相五线制系统中: I%A ∗ I%B ∗ I%C ∗ I%N ∗ I%PE < 0 一般情况下,任何电源给用电设备供电时,都是不期望电流流经地线的。因此在未有相线绝 缘或接地等故障的情况下,且在电流测量正确时,以下公式不成立,意味着有地线电流(比如绝 缘有问题,相线接地故障,人体触电等): 1. 在单相配电中: I%l ∗ I%N < 0 2. 在三相四线制系统中: I%A ∗ I%B ∗ I%C < 0 3. 在三相五线制系统中: I%A ∗ I%B ∗ I%C ∗ I%N < 0 因此,在低压配电系统中,可以通过以上检测到电流和不为 0 时,作相应的保护。比如漏电 保护,在人体触电时,产生漏电电流立即自动切断漏电保护开关。 二.零序电流的定义 在三相系统中,零序电流定义为: I%0 < I%A ∗ I%B ∗ I%C ,因此,可以知道,零序电流是流经了三 相导线外的导体上的电流。而漏电电流,是流经了地线(包括大地等)的电流。所以,分析零序 电流,必须考虑有没有零序电流流通的条件,如中性线(N 线)或地线(包括大地)。这也就必 须考虑到供配电系统,如 IT,TT,TN 系统。下面,分别就这三种供配电系统中的零序电流作分 析介绍: 1. 在 IT 系统中,由于供电电源是无带电端接地的,既供电电源 N 线未接地或不存在 N 线, 且没有 N 线连接到用电设备。所以,当出现单相对地绝缘有问题或单相接地故障时,系统 是可以运行的,这时候是不会产生零序电流的(认为三相线及供电电源端 N 线对地电阻无 穷大的情况下),因为这种情况下,单相接地只是接地相的对地电压为 0,导致了其它两 相对地电压的升高。但没有通过地线将接地相与另外两相或与 N 线导通的条件。所以,在 IT 系统中,无法产生零序电流(考虑到实际情况,对地电阻不可能为无穷大,产生的零序 电流也是很小的)。 2. 在 TT 系统中,由于供电电源是有带电端接地的,既供电电源 N 线接地,但没有 N 线连接 到用电设备。所以,当出现单相对地绝缘有问题或单相接地故障时,会产生零序电流。因 为这种情况下,绝缘有问题的一相或接地相,会通过地线连接到供电电源的 N 线,具备了 导通条件。但由于没有 N 线,零序电流不可能在 N 线流通,用电负载不平衡时,会导致 三相电流不平衡,但不会产生零序电流。因此,在 TT 系统中,有零序电流,那么会导致 三相电流不平衡,但是三相电流不平衡,不一定会有零序电流,比如用电负载不平衡导致 的三相电流不平衡是不会产生零序电流的。 3. 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 接地故障时,希望立即保护断电的情况下,是采用 TT 系统 的。 综上所述,可以判断,在毛里求斯项目中,采用的是 TT 系统,因此,即使变压器阻抗不平 衡,只是会导致三相电流不平衡,但不会产生零序电流。如果有零序电流产生,那么应该是某一 相绝缘有问题,如果是单相接地的话,零序电流会很大,不可能那么小。表显示的三相电流均为 0(由于变压器空载电流比较小,被舍去了),零序电流为 1,矢量计算和是不大可能为 1 的,因 此,零序电流不可能是计算出来的,那么就只有是零序电流互感器测出来的了,并且是错误地测 出了三相线以外的导线电流所致,所以判断可能是屏蔽线或地线穿过了互感器而没有回穿回来导 致的。 [文章尾部最后300字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]请点击下方选择您需要的文档下载。
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