什么是零序電流

在正常的三相三線(xiàn)電路中，三相電流的相量和等于零，即Ia+Ib+Ic=0。如果在三相三線(xiàn)中接入一個(gè)電流互感器，這時(shí)感應電流為零。當電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí)，回路中有漏電電流流過(guò)，這時(shí)穿過(guò)互感器的三相電流相量和不等零，其相量和為：Ia+Ib+Ic=I(漏電電流，即零序電流）。三項電流的向量和不等于零，所產(chǎn)生的電流即為零序電流。

如何檢測零序電流

當存在零序電流時(shí)，電流互感器二次線(xiàn)圈中就有一個(gè)感應電流，此電流加于檢測部分的電子放大電路，與保護區裝置預定動(dòng)作電流值相比較，若大于動(dòng)作電流，則使靈敏繼電器動(dòng)作，作用于執行元件跳閘。這里所接的互感器稱(chēng)為零序電流互感器。

圖1 零序電流互感器

零序電流的危害

零序電流是由三相不平衡帶來(lái)的，三相不平衡的危害非常多，下面列舉兩個(gè)三相不平衡的危害：

1、增加變壓器損耗

假設變壓器的三相損耗分別為：Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分別為變壓器二次負荷相電流，R為變壓器的相電阻。則變壓器的損耗表達式如下： 

Qa+Qb+Qc≥3√〔（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）〕

由此可知，變壓器的在負荷不變的情況下，當Ia=Ib=Ic時(shí)，即三相負荷達到平衡時(shí)，變壓器的損耗最小。當存在零序電流時(shí)，三相負荷不平衡，增大變壓器損耗。而當不平衡嚴重時(shí)，變壓器損耗過(guò)大，會(huì )加速變壓器的老化甚至燒毀。

2、增加高壓線(xiàn)路的損耗

設高壓線(xiàn)路每相的電流為I，其功率損耗為： ΔP1 = 3I2R，在最大不平衡時(shí)，高壓對應相為1.5I，另外兩相都為0.75 I，功率損耗為：

ΔP2 = 2（0.75I）2R+（1.5I）2R = 3.375I2R =1.125（3I2R）

即高壓線(xiàn)路上電能損耗增加12.5%。

零序保護

在大短路電流接地系統中發(fā)生接地故障后，就有零序電流、零序電壓和零序功率出現，利用這些電氣量（比如零序電流）構成保護接地短路的繼電保護裝置統稱(chēng)為零序保護。

當人體觸電或者其他漏電情況下：三根線(xiàn)的向量和不為零，零序電流互感器有零序電流，一旦達到設定值，則保護動(dòng)作跳閘。

智能變電站零序保護試驗測試

DT6000S支持專(zhuān)業(yè)的保護裝置試驗，支持零序保護、距離保護、差動(dòng)保護等保護裝置專(zhuān)項測試功能以及同期裝置測試功能，通過(guò)DT6000S給保護裝置施加采樣值和斷路器狀態(tài)，并模擬各種短路故障，測試保護裝置在設置的不同定值和各種短路故障狀態(tài)下的動(dòng)作狀態(tài)和動(dòng)作時(shí)間是否正確。

圖2 保護裝置測試