零序电流互感器是如何工作运行的，在电力系统如何安装

　　零序电流互感器为单匝穿心式电流互感器，一般用于电力保护设备。用户可根据系统的运行方式，中性点有效接地或中性点非有效接地的不同，选用相适应的零序电流互感器。零序电流互感器在电力系统产生零序接地电流时与继电保护装置或信号配合使用，使装置元件动作，实现保护或监控。

　　零序互感器接线实物图

　　零序电流保护的基本原理

　　零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。

　　作用：当电路中发生触电或漏电故障时，保护动作，切断电源。

　　使用：可在三相线路上各装一个电流互感器，或让三相导线一起穿过一零序电流互感器，也可在中性线N上安装一个零序电流互感器，利用其来检测三相的电流矢量和。

　　零序互感器接线图

　　零序互感器一般是用来检测穿过这只互感器的主电路回路上的"不平衡"电流(漏电流)的，因为在穿过这只互感器的主回路线路上，电流应该是从电源端出来，经过互感器中的一条线路到用电设备(负载)，再由负载回来经过穿过互感器的其它线路再回到电源端，这个电流的大小，在经过互感器时应该是"等量"的也就是大小相同，只是方向不同而已。

　　因为大小相同而方向相反的电流在经过互感器一次侧(主电路线路可看作是互感器的一次侧)时，不会在二次侧感应出电流来或者是电信号来(电磁感应由于其大小相同而方向相反而互相抵消)，所以在零序互感器上就没有"信号输出".

　　如果当主回路线路上的其中有一路线上的电流在从电源端出来后经过了互感器"一次侧"后，不再通过互感器一次侧的其它线路或不完全通过互感器一次侧的其它线路再回到电源端，而是经过其它"通路"回到电源端，那么就会使互感器的二次侧(互感器线圈)感应出这个"经过而不回到"互感器的电流信号(比如象人体触电或设备漏电)，而这个信号经过放大后，就可以控制和零序互感器有电气连接的保护设备动作，断开被保护的主回路的电源，保证了人身和设备的安全。

　　电力系统高压零序电流互感器如何安装

　　零序电流互感器安装存在的问题：以10kV系统为例，10kV系统采用中性点不接地系统，为提高发生单相接地时的检测零序电流的灵敏度，110kV变电所的10kV电缆线路零序电流保护装置通常采用外附零序电流互感器工作原理的方式。根据《GB50168-2006电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》要求将电缆屏蔽层与钢包在电缆的两端均接地，若CT在外侧，则接地线直接接地，若零序CT在内侧，则将接地线穿过CT后接地。

　　在实际施工过程中，有的施工单位或人员将电缆终端头穿过外附零序电流互感器工作原理后，未考虑接地线对零序CT的影响，有的甚至将接地线在电流互感器上绕很多圈后再接地，若验收未发现错误的安装问题，结果可能造成接地保护装置误判。

　　目前主要的错误有以下两种：不能将接地线穿过零序电流互感器工作原理，结果使该穿过零序电流互感器工作原理的没有穿过，如图1;不该穿过零序CT的反倒穿过了，如图2.

　　一、错误原因分析三芯电缆在制作安装过程中通常采用两端接地的方式，电缆的屏蔽层接地就是为了给电容电流以通路。在发生单相接地故障时，接地电流不仅可能沿着故障的电缆外铜屏蔽层流动，也沿着非故障的电缆外铜屏蔽层流动。正常运行时，电缆外铜屏蔽层也可能因某种原因流过地中的杂散电流。因此，电缆正常运行时，如图1、2接法的电容电流、杂散电流均流过零序CT,可能造成零序保护继电器误动;电缆发生接地故障时，非接地故障电缆的零序CT流过故障电流造成误动作，引起接地故障定位不准，需要通过拉路法来查找故障线路。

　　二、正确安装方法根据零序电流互感器工作原理，零序CT检测的是A、B、C三相有接地故障时的电容电流，因此只允许三相相线穿过零序电流互感器。

　　零序电流互感器的安装位置决定了零序电流的检测，电缆的接地线只需穿过零序CT或不穿过零序CT,要根据零序CT的安装位置与电缆接地点的实际位置不同采取正确的安装方法。

　　以电缆与接地线焊接位置为基准点，零序CT的安装位置有两个：一个位置在基准点的上方，另一个位置在基准点的下方。

　　当零序CT安装在基准点的下方时，电缆外壳的接地电流已经穿过零序CT,零序CT已经产生感应，故此就要求将接地线返回，并穿过零序CT,这样在零序CT中因为穿过一来一去的一对大小相等，方向相反的电流，电流矢量和为零，所以在零序CT中不会产生感应了，如图3.当零序CT安装在基准点的上方时，电缆外壳的接地电流尚未穿过零序CT,所以对零序CT不会产生影响，因此电缆接地线应直接接地，如图4.采用以上两种安装方法后，可以看出流过接地线的电容电流、杂散电流、非故障线路的故障电流均流入大地，没有与零序CT互交，不会影响单相接地线路的判断。

　　三、防范措施：首先安装人员要掌握零零序电流互感器的正确安装方法，避免安装错误，查找到接地线的焊接位置，并以此为基准点，根据零序CT的安装位置，合理的设置接地线是否穿过零序CT;其次，电缆验收时也将零序CT的安装位置与接地线的相对位置进行检查验收，辨识安装的正确性，避免安装错误的零序CT投入运行。

　　电缆接地线与零序CT的正确安装应符合以下原则：电缆两端部接地线与电缆金属保护层、大地形成的闭合回路不得与零序电流互感器工作原理互交。