零序電流互感器設(shè)計(jì)選型參考手冊(cè)
一、 概述
保定眾邦公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的零序電流互感器是用于電力電纜上的一種互感器，它的一
次繞組為穿過(guò)互感器內(nèi)孔的三相一次導(dǎo)體電纜（或是單相電纜），它的一次電流是一次三
相電流的矢量和（在三相平衡時(shí)為0），當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)單相接地時(shí)或三相平衡時(shí)，矢量和不
為0，零序電流互感器的二次有電流輸出，可以供給保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)保護(hù)和監(jiān)控。
由于電纜自身絕緣，零序電流互感器外殼也是絕緣的，所以零序電流互感器可以使
用在任一電壓等級(jí)的電纜上。
二、 不需要精度和變比的高靈敏度零序電流互感器
這種零序電流互感器主要用在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。
2.1 小電流接地選線裝置用零序電流互感器
小電流選線裝置本身沒(méi)有整定值，零序電流只是裝置的判據(jù)之一，要求零序電流互
感器在一次接地電流較小時(shí)，和非金屬性接地時(shí)，零序電流互感器也要有一定的輸出，
來(lái)滿足裝置啟動(dòng)的門(mén)坎值。裝置本身的負(fù)載阻抗并不大，但需要通過(guò)電纜將各個(gè)零序電
流互感器與裝置連接起來(lái)，所以電纜的阻抗就是零序電流互感器的主要負(fù)載阻抗，這種
零序電流互感器的負(fù)載阻抗一般為 2.5Ω左右，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐和試驗(yàn)得知與小電流選線
裝置配套的零序電流互感器選用：
變比：150/5 容量：5VA
或變比：40/1 容量：2.5VA
這兩種零序電流互感器在負(fù)載阻抗2.5Ω時(shí)，一次1A，二次輸出在20mA左右，一次
40A時(shí)，二次≥1A，沒(méi)有嚴(yán)格的變比關(guān)系。
2.2 與DD11/60型繼電器配套使用的零序電流互感器
DD11/60型繼電器線圈并聯(lián)阻抗為10Ω，COSΦ=0.8，我公司生產(chǎn)的ZB—LJ（K）□
A型零序電流互感器是其配套產(chǎn)品，二次電流60MA時(shí)，零序電流互感器一次電流≤4A。
2.3 與DL11/0.2型繼電器配套使用的零序電流互感器
DL11/0.2 型繼電器線圈并聯(lián)阻抗為 10Ω，COSΦ=0.8，我公司生產(chǎn)的 ZB—LJ（K）
□B型零序電流互感器是其配套產(chǎn)品，二次電流0.2A時(shí)，零序電流互感器一次電流≤10A。
三、 有變比、容量、精度要求的零序電流互感器。
3.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1208—1997國(guó)標(biāo)中規(guī)定，保護(hù)用電流互感器誤差限值。
準(zhǔn)確級(jí) 額定一次電流下的 額定一次電流下的 在額定準(zhǔn)確限值一次
電流誤差% 相位差±（ˊ） 電流下的復(fù)合誤差%
5P ±1 ±60 5
10P ±3 —— 10
3.2 精度與容量（額定負(fù)荷）的關(guān)系
國(guó)標(biāo)中規(guī)定：“在額定頻率及額定負(fù)荷下，電流誤差，相位差和復(fù)合誤差不超過(guò)上表
所列限值。”所以所選零序電流互感器的容量要與二次回路（裝置及回路）阻抗匹配，才
能達(dá)到上表精度，如所選容量大時(shí)零序電流互感器在使用時(shí)將出現(xiàn)正誤差，反之則出現(xiàn)
負(fù)誤差。
3.3 容量與二次阻抗的關(guān)系
Z=S/I2 或 S=I2×Z
式中S：容量（額定負(fù)荷）用“VA”表示
I：二次額定電流，（5A或1A）用“A”表示
Z：二次所接儀器或繼電器的阻抗和二次聯(lián)結(jié)線路阻抗之和，用“Ω”表示。
例如：變比100/5 容量：5VA
Z=S/I2=5/52=0.2（Ω）
變比150/5 容量：10VA
Z=S/I2=10/52=0.4（Ω）
變比 100/1 容量： 2.5VA
Z=S/I2=2.5/12=2.5（Ω）
變比 50/1 容量： 1VA
Z=S/I2=1/12=1（Ω）
根據(jù)例子可以看出二次電流為1A的所需容量較小，所以建議優(yōu)先使用二次額定電流
為1A的零序電流互感器。
四、 變比的選擇
4.1 變比
額定一次電流與額定二次電流之比
零序電流互感器的應(yīng)用一般都選用較小變比，常用的如：50/5；75/5；100/5；150/5
200/5；20/1；50/1；100/1；150/1；200/1，因?yàn)橹挥邪l(fā)生一次接地故障時(shí)，零序電流
互感器才有輸出。人們不會(huì)讓接地電流很大時(shí)才使保護(hù)動(dòng)作。（不用考慮躲過(guò)負(fù)荷電流）
可是由于一次繞組是電力電纜，僅有一匝，這樣，50/5的零序電流互感器的二次額定匝
數(shù)，僅 10 匝，所以 50/5 的零序電流互感器負(fù)荷特性較差，實(shí)際負(fù)載阻抗和零序電流互感器的容量不一致時(shí)將會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，而且在低于額定電流時(shí)誤差也會(huì)加大，所以
在允許的情況下盡量選用大一些的變比。
4.2 已有保護(hù)整定值時(shí)變比選擇
已有保護(hù)定值，變比就很容易選擇了。
如定值是一次電流80A時(shí)保護(hù)動(dòng)作，可靠國(guó)標(biāo)選100/5 或100/1。
4.3 電阻接地系統(tǒng)變比的選擇
電阻接地系統(tǒng)接地點(diǎn)電流由兩個(gè)分量組成，一個(gè)是電容電流，另一個(gè)是中性點(diǎn)電阻
電流，兩者相差90o。故障回路的零序電流等于接地點(diǎn)電流與本線路接地電容電流向量差，
即等于所有非故障線路接地電容電流與電阻性電流向量和的負(fù)值。如：電阻接地系統(tǒng)
（I =1—1.5I）
R C
I 阻值 I 故障I
C R 合
6KV 10—50 20—200 20—80 25—200
10KV 30—60 20—150 40—100 50—160
建議零序電流互感器變比選用：50/1 100/1 150/1 200/1 100/5 200/5
4.4 中性點(diǎn)不接地和消弧線圈接地系統(tǒng)用零序電流互感器變比的選擇。
這種系統(tǒng)接地電流較大時(shí)，或保護(hù)最小啟動(dòng)電流較小時(shí)，可選用大一些變比的零序
電流互感器，如 50/1；100/1；100/5；150/5 及以上?？墒怯械闹行渣c(diǎn)不接地系統(tǒng)一般
不允許接地電流超過(guò) 10A，所以一般 10A 以下保護(hù)就要?jiǎng)幼?。消弧線圈接地系統(tǒng)由于電
感電流和電容電流的中和后，一般也不會(huì)有超過(guò) 10A 的接地電流（一般都是過(guò)補(bǔ)償，實(shí)
際接地電流已是電感電流）由于使用的綜合保護(hù)（不用綜合保護(hù)的有時(shí)用高靈敏度零序
電流互感器，和與其配套的繼電器，見(jiàn) 2）。就要求有整定值，一般定值≤10A，如整定
值一次電流為5A，可考慮100/5A或20/1A ，一次電流5A時(shí)，二次電流0.25A，一般已
超過(guò)綜合保護(hù)的啟動(dòng)電流。如綜合保護(hù)最小啟動(dòng)電流>0.25A 也只好選用 75/5；50/5；
15/1；10/1的變比，這些變比的零序電流互感器最好選用整體式的，否則精度要差一些。
4.5 大電流接地系統(tǒng)變比的選擇
中性點(diǎn)接地系統(tǒng)單相接地就是單相短路。變比可以選大一些，如：150/5；150/1以
上變比，不要太小，否則躲不過(guò)不平衡電流。注意零線（N）不要穿過(guò)CT。
4.6 零序電流互感器二次額定電流的選擇
國(guó)標(biāo)規(guī)定有1A、2A、5A?？紤]到零序電流互感器一般都是小變比，所以盡量選用1A
的，來(lái)提高帶負(fù)載能力。
但是有些綜合保護(hù)設(shè)定 1A 或 5A 時(shí)是用菜單選擇，這時(shí)零序電流互感器的二次額定
電流就要服從主CT二次額定電流值。
五、 容量的選擇容量要與保護(hù)裝置阻抗（含電纜阻抗）匹配，才能保證其精度（見(jiàn)3）
5.1 綜合保護(hù)等電子型保護(hù)的容量
這種保護(hù)如就地安裝（開(kāi)關(guān)柜上），回路阻抗可以不計(jì)，一般在0.2—0.4Ω。二次
額定電流5A的零序電流互感器選5VA，二次額定電流1A的零序電流互感器0.2—0.4VA。
如電纜連接回路較長(zhǎng)，要考慮回路阻抗，加大容量。
5.2 與繼電器配套的零序電流互感器容量