零序电流是如何产生的（有哪些危害）

安克瑞任心怡

技术支持：彭峰

零序电流是怎么产生的？在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia Ib IC=0。如果电流互感器连接到三相四线系统，感应电流为零。当电路中有电击或漏电故障时，电路中就有漏电流流动。此时通过变压器的三相电流的相量和不等于零，其相量和为：Ia Ib Ic=I(泄漏电流)。中科节能，节能，节能，环保。

这样，变压器的次级线圈中就有感应电压，施加到检测部分的电子放大电路，与保护区装置的预定动作电流值进行比较。如果大于动作电流，即使灵敏继电器动作，也会作用于执行机构跳闸。这里连接的变压器叫零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所以产生的电流就是零序电流。

零序电流的原因

在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia Ib IC=0。如果电流互感器连接到三相四线系统，感应电流为零。当电路中有电击或漏电故障时，电路中就有漏电流流动。此时通过变压器的三相电流的相量和不等于零，其相量和为：Ia Ib Ic=I(泄漏电流)。中科节能，节能，节能，环保。

这样，变压器的次级线圈中就有感应电压，施加到检测部分的电子放大电路，与保护区装置的预定动作电流值进行比较。如果大于动作电流，即使灵敏继电器动作，也会作用于执行机构跳闸。这里连接的变压器叫零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所以产生的电流就是零序电流。

产生零序电流的条件：无论是纵向故障、横向故障，还是正常和异常情况下的不对称，只要产生零序电压即可；零序电流有通路。

正序、负序、零序的出现，是在系统电压、电流不对称时，将三相不对称分量分解为同方向的对称分量和零序分量。只要是三相系统，以上三个分量都可以分解。对于理想的电力系统，由于三相对称，负序和零序分量的值都为零。当系统发生故障时，三相变得不对称，然后可以分解出有幅值的负序和零序分量，所以通过检测这两个不应该正常出现的分量，就可以知道系统出故障了。

零序电流的危害一、对配电变压器的影响

(1)三相负载不平衡会增加变压器的损耗；

变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。一般情况下，变压器的运行电压基本不变，即空载损耗是一个常数。负载损耗随变压器工作负载而变化，并与负载电流的平方成正比。当三相负载不平衡时，变压器的负载损耗可视为三台单相变压器的负载损耗之和。

从数学定理我们知道，如果A，B，c 3的数都大于等于零，那么a b c3abc。

当a=b=c时，代数和a b c取最小值：a b c=3abc。

因此，我们可以假设变压器的三相损耗为Qa=Ia2 R，Qb=Ib2 R，Qc=Ic2 R，其中Ia，Ib，Ic为变压器的二次负载相电流，R为变压器的相电阻。变压器的损耗表达式如下：

QA Qb Qc3(ia2r)(ib2r)(ic2r)

因此，在变压器负载不变的情况下，当Ia=Ib=Ic时，即三相负载达到平衡时，变压器的损耗最小。

变压器损耗：

变压器三相平衡运行时，即Ia=Ib=Ic=I，Qa Qb Qc=3I2R

当变压器运行在最大不平衡时，即Ia=3I，Ib=Ic=0，Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R

出现上述不平衡时，重负载相电流过大(增至3倍)，过载过多，可能造成绕组和变压器油过热。绕组过热，绝缘老化加速；变压器油过热会造成油质恶化，迅速降低变压器的绝缘性能，缩短变压器的使用寿命(温度每升高8，使用寿命减少一半)，甚至烧毁绕组。

(3)三相负荷不平衡运行会引起变压器零序电流过大，增加局部金属部件的温升；

变压器在三相负荷不平衡运行下，必然会产生零序电流，而变压器中零序电流的存在会在铁芯中产生零序磁通，在油箱壁或变压器的其他金属部件中形成回路。而配电变压器在设计时，并没有考虑到这些金属元件是磁性元件，因此其引起的磁滞和涡流损耗会使这些元件发热，从而导致变压器局部金属部件的异常温升，严重时甚至会导致变压器运行事故。

二、对高压线的影响

(1)增加高压线路的损耗：

低压侧三相负荷平衡时，6 ~ 10kV高压侧也平衡。设高压线每相电流为I，其功率损耗为：P1=3I2R。

低压电网的三相负荷不平衡会反映到高压侧。出现最大不平衡时，高压对应相为1.5I，其他两相均为0.75i，功率损耗为：

P2=2(0.75 I)2R(1.5I)2R=3.375 i2r=1.125(3I2R)；

即高压线上的电能损耗增加了12.5%。

(2)增加高压线路跳闸次数，降低开关柜的使用寿命；

我们知道高压线通过电流的故障占了相当大的比例，原因就是电流太大。低压电网中三相负荷不平衡，可能导致某一高压相电流过大，导致高压线路过流跳闸停电，进而引发大规模停电事故。同时，变电站开关设备频繁跳闸会降低使用寿命。

三、对配电盘和低压线路的影响

(1)三相负荷不平衡会增加线损：

三相四线供电线路中，负载均匀分布到三相，每相电流为I，零线电流为零，其功率损耗为P1=3I2R。

出现最大不平衡时，即一相为3I，另外两相为零，零线电流为3I，功率损耗为：

P2=2(3I)2R=18I2R=6(3I2R)；

也就是说，最大不平衡时的功率损耗是平衡时的6倍。换句话说，如果最大不平衡每月损失1200千瓦时，平衡时只损失200千瓦时，那么我们就可以知道调整三相负荷的降损潜力。

(2)三相负荷不平衡可能导致烧毁线路和开关设备的严重后果：

出现上述不平衡时，重负载相电流过大(增加到3倍)，过载过多。由于发热量Q=0.24I2Rt，如果电流增加3倍，发热量将增加9倍，可能导致该相导线温度线性上升，导致烧坏。而且由于中性导体的截面应该是相导体截面的50%，有些在选择时往往太小，接头质量不好，增加了导体的电阻。中性线烧毁的概率较高。

同样，在配电盘上，开关重载相烧坏，触点重载相烧坏，从而整机损坏等严重后果。

四、对供电企业的影响

供电企业直接管理住户，低压电网损耗大，会降低供电企业的经济效益，甚至造成供电企业亏损经营。农电工合同区线损高，农电工奖金被扣，连工资都发不出，必然影响农电工的心情，从被动工作到为了拿钱违法犯罪。

一方面，燃烧

变压器烧坏、电路烧坏、开关设备烧坏，影响用户供电，轻则造成不便，重则造成更大的经济损失，如停电造成养殖动植物死亡，或因不按合同供电而被处罚。零线烧毁还可能导致用户的大量低压电器被烧毁。

电表监测零序电流的功能：

APM系列网络功率计按照IEC标准设计，具有总功率测量、功率统计、电能质量分析和网络通信功能，主要用于供电质量和电源管理的全面监测和诊断。该系列仪器采用模块化设计。当客户需要增加开关量输入输出、模拟量输入输出、SD卡录音、以太网通讯时，只需要在后面插入相应的模块即可。

适用范围：

适用于电力系统、工矿企业、公共设施、智能建筑等需要电力监控的场合。

技术参数：

功能介绍：

总尺寸：