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简析零序电流保护与剩余电流保护谢金洪【摘要】介绍了零序保护和剩余电流保护这两种保护的基本原理,分析了两者在接地故障应用上的异同,以解决实际工程中出现的问题.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2010(039)006【总页数】2页(P163-164)【关键词】零序电流保护;剩余电流保护;应用【作者】谢金洪【作者单位】广深珠高速公路有限公司营运管理中心机电部,广东东莞,523925【正文语种】中文【中图分类】TM641 引言在此次“麻涌、望牛墩、长安和南头配电房变压器低压总屏更新改造工程”中，设备厂家混淆了零序保护和剩余电流保护在接地故障保护方面的应用，误认我司所须采用的零序保护为剩余电流保护，未将不平衡电流纳入保护范围，达不到要求。
现将2种保护的异同加以分析。
2 零序电流保护与剩余电流保护基本原理在国家标准GB50054－95《低压配电设计规范》第4.4.10条明确指出了采用接地故障保护的两种方法，即零序电流保护与剩余电流保护（亦称漏电电流保护）［1］。
这两种电流保护的基本工作原理相同，但使用范围、安装等要求却有所不同。
零序电流保护具体应用可在三相线路上各装一个电流互感器（CT），或让三相导线一起穿过一零序CT，也可在中性线N上安装一个零序CT，利用这些CT来检测三相的电流矢量和，即零序电流 I O， I A＋I B＋I C＝I O，当线路上所接的三相负荷完全平衡时（无接地故障，且不考虑线路、电器设备的泄漏电流），I O＝0；当线路上所接的三相负荷不平衡，则I O＝I N，此时的零序电流为不平衡电流I N；当某一相发生接地故障时，必然产生一个单相接地故障电流I d，此时检测到的零序电流I O＝I N＋I d，是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。
剩余电流保护的具体做法是在被测的三相导线路上与中性N上各装一个CT，或让三相导线与N线一起穿过一个零序CT，得到三相导线与中性线N的电流矢量和I A＋I B＋I C＋I N，当没有发生单相接地故障时，无论三相负荷平衡与否，则此矢量和为零（严格讲为线路与设备的正常泄漏电流）；当发生某一相接地故障时，故障电流会通过保护线PE及与地相关连的金属构件，即I A＋I B＋I C＋I N≠0，此时数值为接地故障电流I d加正常泄漏电流。
零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计一、引言在电力系统中，电流互感器是一种非常重要的设备，用于测量电流的大小和方向，保护电力系统的安全和稳定运行。
而零序电流互感器和剩余电流互感器作为电流互感器的两种特殊类型，其设计和运用也呈现出不同的特点。
本文将就零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计进行深入探讨。
二、零序电流互感器的特点及设计1. 零序电流互感器的作用零序电流互感器是一种用于测量系统中零序电流的互感器，其主要作用是检测系统中的接地故障、漏电和电流不平衡等问题，确保系统的安全运行。
2. 零序电流互感器的设计原理零序电流互感器的设计原理主要是通过差动电流变比和相位角差来实现零序电流的测量。
其设计需要考虑电流变比、绝缘强度、频率响应等因素，以保证测量的准确性和稳定性。
3. 零序电流互感器的特点零序电流互感器具有灵敏度高、响应快、频率范围广等特点，适用于各种类型的电力系统，并且能够准确测量系统中的零序电流。
三、剩余电流互感器的特点及设计1. 剩余电流互感器的作用剩余电流互感器是一种用于测量系统中剩余电流的互感器，其主要作用是检测系统中的接地故障，保护系统的安全运行。
2. 剩余电流互感器的设计原理剩余电流互感器的设计原理主要是通过测量系统中的零序电流，从而实现对剩余电流的测量。
其设计需要考虑电流变比、绝缘强度、频率响应等因素，以保证测量的准确性和稳定性。
3. 剩余电流互感器的特点剩余电流互感器具有灵敏度高、抗干扰能力强、安全可靠等特点，适用于各种类型的电力系统，并且能够准确测量系统中的剩余电流。
四、零序电流互感器和剩余电流互感器的异同1. 设计原理零序电流互感器和剩余电流互感器在设计原理上具有相似之处，都是通过测量电流变比和相位角差来实现电流的测量，但在应用场景和要求上存在一些差异。
2. 作用零序电流互感器主要用于测量系统中的零序电流，以检测系统中的接地故障和漏电等问题；而剩余电流互感器则主要用于测量系统中的剩余电流，以检测接地故障和保护系统的安全运行。
什么是零序电流什么是零序电流？在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0 如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流）这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，如大于动作电流，即使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。
开关柜中的零序互感器是什么？有什么作用？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”。
剩余电流电力术语
剩余电流，顾名思义，是指在电气设备或系统中，流经接地故障电流、保护装置电流、设备泄漏电流等在内的所有电流之和。
在电力系统中，剩余电流是一种重要的监测参数，对于保障电力设备的安全运行和人身安全具有至关重要的作用。
剩余电流保护器是用于检测和保护电气设备的关键元件。
它的工作原理是基于阿基米德原理，通过检测流经接地故障电流的大小，判断是否存在漏电现象。
当检测到剩余电流超过设定值时，保护器会立即切断电源，以防止触电事故的发生。
剩余电流保护器广泛应用于各类电力设备，如家用电器、工业设备、太阳能系统等。
为了确保电力系统的安全可靠运行，剩余电流检测至关重要。
检测方法主要包括直流法、交流法、脉冲法等。
检测过程中，应根据不同设备的特性选择合适的检测仪器和方法。
检测结果需准确反映设备的剩余电流值，以便于分析和判断设备的安全性能。
剩余电流对电力设备的影响不容忽视。
剩余电流过大，可能导致设备过热、损坏绝缘材料、缩短设备寿命等。
因此，在电力系统中，应对剩余电流进行实时监测，并根据监测结果采取相应的措施。
例如，增加绝缘性能、定期检查设备、合理选型剩余电流保护器等。
在实际应用中，剩余电流在电力系统中的应用案例丰富。
例如，在太阳能发电系统中，剩余电流检测可用于判断系统的健康状况，及时发现并排除故障；在电动汽车充电设施中，剩余电流保护器可确保充电过程中的安全性。
总之，剩余电流是电力系统中不可或缺的参数。
通过合理检测和分析剩余电流，可以有效保障电力设备的安全运行，降低事故风险。
基本知识讲解：零序电流和零序保护原理零序电流与零序保护定义是什么呢？本文主要将为大家详细的讲解下零序电流和零序保护原理。
什么是零序电流在正常的三相三线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+Ic=0。
如果在三相三线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流，即零序电流）。
三项电流的向量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。
如何检测零序电流当存在零序电流时，电流互感器二次线圈中就有一个感应电流，此电流加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，若大于动作电流，则使灵敏继电器动作，作用于执行元件跳闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器。
零序电流的危害零序电流是由三相不平衡带来的，三相不平衡的危害非常多，下面列举两个三相不平衡的危害：1、增加变压器损耗假设变压器的三相损耗分别为：Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流，R为变压器的相电阻。
则变压器的损耗表达式如下：Qa+Qb+Qc≥3√〔（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）〕由此可知，变压器的在负荷不变的情况下，当Ia=Ib=Ic时，即三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小。
当存在零序电流时，三相负荷不平衡，增大变压器损耗。
而当不平衡严重时，变压器损耗过大，会加速变压器的老化甚至烧毁。
2、增加高压线路的损耗设高压线路每相的电流为I，其功率损耗为：ΔP1 = 3I2R，在最大不平衡时，高压对应相为1.5I，另外两相都为0.75 I，功率损耗为：ΔP2 = 2（0.75I）2R+（1.5I）2R = 3.375I2R =1.125（3I2R）即高压线路上电能损耗增加12.5%。
零序保护在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量（比如零序电流）构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。
零序电压,零序电流.负序电流.正序电流怎么理解正常电流（理想情况）：只有正序电流单相接地短路：故障相正序、负序、零序电流相等两相短路：故障点零序电流为零，正序和负序电流互为相反数两相短路接地：故障点正序、负序、零序电流均有三相对称短路：只有正序三相对称接地短路：有正序三相不对称短路：有正序和负序三相不对称接地短路：有正序负序和零序一相断线：断口电流有正序、负序和零序两相断线：断口上各序电流相等对电机回路来说是三相三线线制，Ia+Ib+Ic=0，三相不对称时也成立；当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地，对地有有漏电流；对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立，只要无漏电，三相不对称时也成立；因此，零序电流通常作为漏电故障判断的参数。
负序电流则不同，其主要应用于三相三线的电机回路；在没有漏电的情况下（即Ia+Ib+Ic=0），三相不对称时也会产生负序电流；其常作为电机故障判断；注意了：Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事；Ia+Ib+Ic=0时，三相仍可能不对称。
注意了：三相不平衡与零序电流不可混淆呀！三相不平衡时，不一定会有零序电流的；同样有零序电流时，三相仍可能为对称的。
前面好几位把两者混淆了吧！正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。
只要是三相系统，一般针对三相三线制的电机回路，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。
对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。
当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。
下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。
什么是剩余电流_什么是剩余电流保护器_剩余电流断路器怎么调什么是剩余电流剩余电流，是指低压配电线路中各相（含中性线）电流矢量和不为零的电流。
通俗讲当用电侧发生了事故，电流从带电体通过人体流到大地，使主电路进出线中的电流I相和I中的大小不相等，此时电流的瞬时矢量合成有效值称为剩余电流。
1、剩余电流产生原因建筑物内的导线使用年久失修，其绝缘层老化破损。
建筑物内导线安装施工不规范，如导线不穿阻燃管，直接埋于墙内或置于桁架上。
导线施工质量粗糙，偷工减料，使用钢管穿线时钢管内壁刮伤导线绝缘层。
娱乐场所等公共活动场所在进行二次装修时，乱敷电线，致使各种施工遗留缺隐贴近易燃物；电气设计不当，包括使用者随意增加负荷，造成导线过负荷而发热，导线绝缘层老化失效。
用户内部私拉乱扯线路，架设极不规范。
线路受自然条件影响，如导线碰树，大风吹断导线，空气潮湿导致导线绝缘水平下降等。
各种人为的破坏造成断线等。
二、什么是剩余电流保护器在低压电网中安装剩余电流动作保护器（residualcurrentoperatedprotectivedevice，简称为RCD，以下简称剩余电流保护器）是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。
世界各国和国际电工委员会通过制订相应的电气安装规程和用电规程在低压电网中大力推广使用剩余电流动作保护器。
1、剩余电流保护器的基本原理RCD的主要特性如上图：其铁芯包绕了一电气回路的全部载流导体，在磁芯内产生的磁通在一瞬间都与这些导体电流的算术和有关；在一方向流过的电流假设为正（I1），则在相反方向流过的电流就为负（I2）。
在无故障的正常回路中I1+I2=0，在磁芯内没有磁通，线圈内的电动势为零。
接地故障电流Id穿过磁芯流向故障点，但却经大地或经TN系统的保护线返回电源。
穿过磁芯的诸导体的电流因此不再平衡，电流差在磁芯内产生了磁通。
此电流被称作“剩余”电流，这一原理也被认作“剩余电流”原理。
剩余电流产生的原因和保护原理什么是剩余电流剩余电流，是指低压配电线路中各相（含中性线）电流矢量和不为零的电流。
通俗讲当用电侧发生了事故，电流从带电体通过人体流到大地，使主电路进出线中的电流I相和I中的大小不相等，此时电流的瞬时矢量合成有效值称为剩余电流。
剩余电流产生的原因1、建筑物内的导线使用年久失修，其绝缘层老化破损。
2、建筑物内导线安装施工不规范，如导线不穿阻燃管，直接埋于墙内或置于桁架上。
3、导线施工质量粗糙，偷工减料，使用钢管穿线时钢管内壁刮伤导线绝缘层。
4、娱乐场所等公共活动场所在进行二次装修时，乱敷电线，致使各种施工遗留缺隐贴近易燃物；5、电气设计不当，包括使用者随意增加负荷，造成导线过负荷而发热，导线绝缘层老化失效。
6、用户内部私拉乱扯线路，架设极不规范。
7、线路受自然条件影响，如导线碰树，大风吹断导线，空气潮湿导致导线绝缘水平下降等。
8、各种人为的破坏造成断线等。
9、接地故障引起电气火灾导线单相接地故障的现象一部分是显露的，如单相断线、导线搭接接地体。
而其中大部分故障现象是隐蔽的，这是因为导线的绝缘层的绝缘电阻不合格，由于绝缘电阻过大产生泄漏电流。
在泄漏电流集中流入大地点（接地体）便会发生高热，一旦在流入大地点有易燃物，经高温作用便会产生燃烧。
导线的泄漏电流一般为mA级，线路的过电流保护（过负荷保护和短路保护）无法动作发挥保护作用。
例如线路因过载使绝缘温度超过允许最高工作温度，绝缘老化加速，使绝缘水平降至规定值以下，如果没有外因触发，短路一般不会发生。
如果有外因触发，例如雷电引起的瞬态过电压，邻近大功率设备的操作过电压以及变电所高电压侧接地故障引起的暂态过电压等，则在此大幅值过电压冲击下，老化的绝缘将被击穿而燃弧短路。
过电压转眼消失，工频短路电弧却能长时间延续，这是因为电弧的高阻抗限制了短路电流，使断路器不能或不及时动作。
这类过电压多出现在带电导体与地之间，所以这种短路也多为接地故障。
什么叫零序电流什么叫剩余电流为了防止人身触电以及配电线路由于各种原因而遭损坏，引起电气火灾和电气设备损坏事故，保证设备和线路的热稳定性，我国现行的电气设计、施工等有关规范都提出了在低压配电线路中需设置人身触电或漏电等接地故障保护装置。
在《民用建筑电气设计规范》和《低压配电设计规范》中指出了采用接地故障保护的两种方法，零序电流保护与剩余电流保护(亦称漏电电流保护)。
这两种电流保护的基本工作原理相同，但使用范围、安装等要求却有所不同。
1零序电流保护与剩余电流保护的工作原理零序电流保护为让三相线路导线一起穿过一零序C.T(电流互感器缩写为C.T)，也可在中性线N上安装一个零序C.T，利用这些C.T来检测三相电流矢量和，即零序电流I0，IA+IB＋IC=Io，当线路上所接的三相负荷完全平衡时(无接地故障，且不考虑线路、电器设备的泄漏电流)，I0=0；当线路上所接的三相负荷不平衡，则I0=IN，此时的零序电流为不平衡电流I N；当某一相发生接地故障时，必然产生一个单相接地故障电流Id，此时检测到的零序电流IO=IN+Id，是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。
剩余电流保护是在被测的三相导线上与中性线N上各装一个C.T，或让三相导线与中性线N一起穿过一个零序C.T，得到三相导线与中性线N的电流矢量和IA＋IB＋IC＋IN，当没有发生接地故障时，无论三相负荷平衡与否，则此矢量和为零(严格讲为线路与设备的正常泄漏电流)；当发生某一相接地故障时，故障电流中会通过保护线PE及与地相关连的金属构件，即IA＋IB＋IC＋IN≠0，此时数值为接地故障电流Id加正常泄漏电流。
从以上分析可看出，零序电流保护和剩余电流保护两者的基本原理都是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的电流的失量和等于零，即ΣI=0，并且都用零序C.T作为取样元件。
在线路与电器设备正常运行情况下，各相电流的矢量和等于零(对零序电流保护假定不考虑不平衡电流)，因此，零序C.T的二次侧绕组无信号输出(零序电流保护时躲过不平衡电流)，执行元件不动作。
零序电流剩余电流零序电流和剩余电流是在电力系统中常见的两种特殊电流。
它们在电力系统的运行与保护中具有重要的作用。
下面将分别对零序电流和剩余电流进行详细的介绍。
一、零序电流1. 零序电流的概念和特点零序电流是指在三相电力系统中三相电流矢量的矢量和为零时的电流。
它在电力系统的运行中常常会引起电气设备的故障和过电流保护装置的动作。
零序电流通常由不平衡负载、设备故障和接地故障引起。
2. 零序电流引起的问题零序电流的存在会引起许多问题，如设备的过载、热失控和电气设备的隔离故障。
此外，零序电流还会引起电力系统的电压不平衡和电能质量下降。
3. 零序电流的测量和监测为了有效地控制和减小零序电流的影响，需要进行准确的测量和监测。
电力系统中常用的零序电流测量方法有相量方法和非相量方法。
相量方法需要使用测量仪器来测量三相电流，然后通过计算得到零序电流值。
非相量方法则是通过电流互感器直接测量得到零序电流值。
4. 减小零序电流的措施为了减小零序电流的影响，可以采取一些措施。
例如，对不平衡负载的电流进行均衡，使用合适的电气设备进行接地，并提高电力系统的耐短路能力等。
二、剩余电流1. 剩余电流的概念和特点剩余电流指的是进入电力系统中的不平衡电流。
它主要由接地故障引起，比如接地电阻不良、绝缘损坏或电力系统与大地之间存在电荷不均衡等。
2. 剩余电流引起的问题剩余电流的存在会引起许多问题，如电击伤害、设备损坏和电气火灾等。
因此，需要对剩余电流进行及时的检测和保护。
3. 剩余电流的测量和保护剩余电流的测量可以通过使用剩余电流动作保护器和剩余电流动作继电器等设备来实现。
这些设备可以对剩余电流进行快速的检测和动作，从而保护人身安全和电力设备的正常运行。
4. 剩余电流的消除和减小为了消除和减小剩余电流的影响，可以采取一些措施。
例如，加强设备的绝缘和接地，使用可靠的接地装置，以及进行定期的检测和维护等。
综上所述，零序电流和剩余电流是在电力系统中常见的两种特殊电流。
剩余电流的概念
剩余电流是指电路中未经正常通路负载进入的电流。
在一个电路中，通常会有一个主要的电流路径，例如通过电阻或电器设备。
然而，由于电路中的不完美，可能会存在一些未经预期的电流路径，这些电流路径被称为剩余电流。
剩余电流通常是由于电路设备、绝缘材料或接地系统的故障导致的，这些故障可能会导致电流绕过预期的路径，并进入不该进入的区域。
例如，当电器设备的绝缘受损或接地系统失效时，电流可能会流向不应该流向的地方，可能导致触电风险或设备故障。
剩余电流对于人体安全非常重要。
高电流通过人体可能导致电击，造成伤害甚至死亡。
因此，建筑物和设备通常会使用漏电保护器来监测并切断剩余电流。
漏电保护器会监测电路中的电流差异，一旦发现剩余电流过大，就会立即切断电路，以保护人们的安全。
总之，剩余电流是指电路中未经正常通路负载进入的电流，通常由电路设备或绝缘故障导致，需要引起重视以确保人体安全。
简单通俗学习一下剩余电流保护与零序电流保护的区别
1、零序电流互感器，主要是检查三相不平衡电流的，不能用于单相里面。
主要接线方式有：a、三相接一个互感器线圈里面；b、三相分别接三个互感器线圈里面；c、中性线N穿过一个互感器线圈里面；
不平衡电流值通常按数十、数百安计；
目前在一些工厂配电里面还能用到零序电流保护装置，其它方面也用得很好。
2、剩余电流互感器，主要是检测漏电流的。
可以用于三相负荷，也可以用于单相负荷，用途较广。
主要接线方式有：a、三相线和中性线N线穿一个互感器线圈；b、三相线穿过一个互感器线圈；c、单相和N线穿在一个线圈里；
漏电流常以毫安计量；
目前大多数场所均采用该保护装置，与火灾自动报警系统配合应用广泛。
不可用于TN-C系统里。
零序分量和零序电流
1 零序分量和零序电流
零序电流是指经过设备中连接元件工作时，就会造成电流在设备
外围流动，而零序电流就是指设备中未连接的电路中产生的电流。
零
序分量，简单来说就是零序电流的容量，是单位功率的产品，它可以
描述一个电路中的未连接引线时零序在短路和其他外界影响时所经历
的电压。
因为零序电流和零序分量的存在，可以防止设备因损伤而导致的
火灾和电击，也能保护敏感的设备运行不受外界的干扰，确保电路发
挥出最佳的功效。
而且，当缆线和设备电子元件经常移动或者终端装
配不正确，将导致零序电流和零序分量增加，可能导致设备严重损坏。
为了避免零序电流和零序分量产生危害，应注意以下几个方面：
1. 对接线和电子元件等设备进行定期检查，确保正确连接；
2. 严格控制缆线的直径；
3. 合理设计电路，确保零序电路的容量减少。
总之，零序电流和零序分量都是非常重要的一个部分，必须对它
们加以重视，才能确保电路安全运行，避免出现火灾和故障等现象。
零序电流互感器和剩余电流互感器的工作原理分别是什
么
1. 零序电流互感器（Zero Sequence Current Transformer）:
-零序电流互感器由三个相同的互感器组成，分别与三个相电流回路相接。
其中一个互感器的一次侧接地，其余两个互感器的一次侧分别与三相电路的A相、B相和C相相接。
-当正常运行时，三相电流之和为零，即没有零序电流，因此三个互感器的二次侧电流均为零。
-当出现电力系统中的故障，如个别相位对地短路时，将产生零序电流。
此时，互感器一次侧接地的互感器将测量到零序电流，并产生相应的输出电流。
通过这样的测量和监测，可以及时发现电力系统的故障并采取相应措施。
2. 剩余电流互感器（Residual Current Transformer）：
剩余电流互感器主要用于监测电力系统中的剩余电流，即电流通过带有感应电阻的接地装置所产生的电流。
-剩余电流互感器由两个相同的互感器组成，一次侧与母线或回路接通，二次侧连接到测量装置。
-当正常运行时，系统的剩余电流很小，因此互感器的一次侧电流接近于零，输出电流也很小。
-当系统发生接地故障时，接地电流通过互感器的一次侧，产生相应的输出电流。
通过检测和监控输出电流的变化，可以及时发现电力系统中的接地故障，并及时采取措施进行修复。
综上所述，零序电流互感器主要用于监测电力系统中的零序电流，通
过互感器的测量输出来诊断电力系统中的故障。
而剩余电流互感器则主要
用于监测电力系统中的剩余电流，以及检测接地故障。
这两种互感器在电
力系统中起到了重要的作用，可以帮助确保电力系统的稳定运行和安全性。
使用三相电流和零序电流计算剩余电流的方法摘要：三相四线配电系统，通过三相电流和零序电流四个电流互感器，使用快速傅里叶变换（FFT）计算剩余电流的方法。
关键词：三相电流，零序电流，剩余电流引言剩余电流是指配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。
从技术角度分析有两种方法，图1和图3所示两种方法，有的现场使用图2所示方法。
下边主要论述3种方法优缺点。
通过人体电流超过100mA，会导致死亡，为了保证人员电气安全，民用建筑领域使用剩余电流互感器方法计算剩余电流（如图1所示），剩余电流互感器规格范围10mA～3000mA不等，民用建筑的负荷电流一般不会特别大，即使出现漏电，剩余电流也不大，并且对较小剩余电流测量准确可靠，满足安全需求。
在工业领域大电流场合或者主出线柜供电回路，电流一般是上千安电流，一般低压供电接线主要以三线四线配电系统为主。
如图1所示方法，采用外接剩余电流互感器方法测量剩余电流，在工业上使用此方法计算剩余电流会出现两个问题：问题1：在工业场合为保证设备的正常运行，装设小电流规格剩余电流保护设备虽然起到了保护作用，但是工业现场使用电流比较大，用电情况复杂，有可能有轻微剩余电流，但是并不影响设备正常使用，由于剩余电流保护装置太敏感，经常性的跳闸会影响设备的正常运行，也会给工业生产工艺造成不小的经济损失。
问题2：剩余电流互感器采集回路额定电流相对较小，在工业动力回路动力电源，功率比较大，电流在500A～6000A不等，如果有接地故障发生时，其接地电流会非常大，有些电流甚至上千安，而一般的带剩余零序电流保护功能的设备无法承受（规格范围10mA～3000mA），剩余电流互感器严重过载，出现磁饱和现象，剩余电流要么测不准，要么不能耐受大电流冲击。
所以目前市场上没有针对较大电流回路剩余电流保护装置，大部分通过过载保护和短路保护装置间接实现剩余电流保护功能。
由于以上2个缺点，工业供电或者大电流主出线柜供电回路中，也普遍使用零序电流方法实现剩余电流保护功能，采集接线方式如图2所示：通过零序电流保护实现剩余电流保护（采集N相电流），比如有些牵涉动力供电和民用供电两种相结合的供电方式，大电流回路仍然采用三相四线模式。
什么是零序电流、什么是剩余电流、零序电流保护与剩余
为了防止人身间接触电以及配电线路由于各种原因而遭损坏，引起火灾等事故，保证设备和线路的热稳定性，我国现行的电气设计、施工等有关规范都提出了在低压配电线路中需设置接地故障保护。
在国家标准GB50054－95《低压配电设计规范》第4.4.10条明确指出了采用接地故障保护的两种方法，零序电流保护与剩余电流保护（亦称漏电电流保护）。
这两种电流保护的基本工作原理相同，但使用范围、安装等要求却有所不同）。
零序电流保护具体应用可在三相线路上各装一个电流互感器（C.T），或让三相导线一起穿过一零序C.T，也可在中性线N上安装一个零序C.T，利用这些C.T来检测三相的电流矢量和，即零序电流Io，IA+IB＋IC=IO，当线路上所接的三相负荷完全平衡时（无接地故障，且不考虑线路、电器设备的泄漏电流），IO=0；当线路上所接的三相负荷不平衡，则IO=IN，此时的零序电流为不平衡电流 IN；当某一相发生接地故障时，必然产生一个单相接地故障电流Id，此时检测到的零序电流IO=IN+Id，是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。
剩余电流保护的具体做法是在被测的三相导线路上与中性N上各装一个
C.T，或让三相导线与N 线一起穿过一个零序C.T，得到三相导线与中性线N的电流矢量和IA＋IB＋IC＋IN，当设有发生单相接地故障时，无论三相负荷平衡与否，则此矢量和为零（严格讲为线路与设备的正常泄漏电流）；当发生某一相接地故障时，故障电流中会通过保护线PE及与地相关连的金属构件，即IA＋IB＋IC＋IN≠0，此时数值为接地故障电流Id加正常泄漏电流。
从以上分析可看出，零序电流保护和剩余电流保护两者的基本原理都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，即ΣI=0，并且都用零序C.T作为取样元件。
在线路与电器设备正常情况下，各相电流的矢量和等于零（对零序电流保护假定不考虑不平衡电流），因此，零序C.T的二次侧绕组无信号输出（零序电流保护时躲过不平衡电流），执行元件不动作。
当发生接地故障是地，各相电流的矢量和不为零，故障电流的零序C.T的环形铁芯中产生磁通，零序C.T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。
零序电流保护一般适合使用于TN接地系统。
因为当发生一相接地时，对TN-S 系统Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PE线阻抗ZPE和接触阻抗Zf，即Zs＝
Z1+ZPE+Zf；对于TN-C系统，Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PEN线阻抗 ZPEN
和接触电阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+Zf；对于TN-C-S系统，Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PEN线阻抗ZPEN，PE线阻抗ZPE 和接触电阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+ZPE+Zf，产生的单相接地故障电流Id＝220/ZS，明显大于无故障时的三相不平衡电流，只要整定合适，就可检测出发生接地故障时的零序电流，以切断故障回路。
而对IT系统，一般均是使用对供电可靠性要求较高、对单相接地不必要立即切断供电回路、但需发出绝缘破坏监察信号、以维持继续供电一段时间的工矿企业内的不配出中性线的三相三线配电线路。
当单相接地时，该故障线路上流过的零序电流是全系统非故障系统电容电流之和，因而容易检测出接地故障电流，故可用零序电流保护装置来监察相对地第一次接地故障。
TT接地系统常应用于工
农业、民用建筑的照明、动力混合供电的三相四线配电系统中，常发现三相不平衡电流较大，当发生一相接地时，Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PE线阻抗ZPE，负载侧接地电阻RA和电源侧接地电阻RB，接触阻抗Zf，即
ZS=Z1+ZPE+RA+RB+Zf，接地故障电流Id=220/ZS，由于RA+RB＞＞Z1+ZPE+Zf，且RA+RB数值一般均较大，很明显TT系统的故障环路阻抗大，产生的单接故障电流Id，远远小于不平衡电流，很难检测出故障电流，故不适用于TT接地系统。
由剩余电流保护工作原理分析可知，它的保护动作整定电流可以从mA级到A级，有相当高的动作灵敏性，因此剩余电流保护装置对于TN、TT、IT接地系统均可适用。
但剩余电流保护适用于TN接地系统中的TN﹣S系统，不能用于TN ﹣C接地系统的馈电主干线保护。
因为TN﹣C接地系统中保护线PE和中性线N 合用一根线PEN、PEN在正常工作时流过三相不平衡电流，当单相接地时产生的接地故障电流 Id也从PEN线上流过，剩余电流保护装置根本无法检测出是不平衡电流还是接地故障电流，也就是说，已丧失单相接地故障的检测功能。
当用于分干线及末端线中时，如果是TN-C接地系统，则应按TN-C-S或局部TT接地处理，剩余电流保护的动作电流整定值（IΔn）一定要躲开正常漏电电流，才可避免误动作。
我们在选用时，对于IΔn数值可根据JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第14.3.11条进行选择，以适合各种场合和使用要求。
按《低压配电设计规范》要求，对于相线对地标称电压为220V的TN系统三相四线制配电线路接地故障保护，当用过电流保护不能满足人身遭受电击所允许的最大切断故障时间时，宜采用零序电流保护，但保护整定值不应小于该供电线路中最大不平衡电流，当用过电流保护与零序电流保护均不能满足上述要求时，应采用剩余电流保护。
对于TT系统的低压配电线路接地故障保护，当用过电流保护电器不能满足动作特性ZSIA≤50V时，应采用剩余电流保护。
对于IT系统的低压配电线路接地故障保护，当外露可导电部分单独接地时，发生第二次异相接地故障时，故障回路的切断应符合TT系统接地故障保护的要求，当外露可导电部分为共同接地，则发生第二次异相接地故障时，故障回路的切断应符合TN系统接地故障保护的要求。
对于零序电流保护的零序C.T安装，一定要符合有关工艺标准。
对于IT接地系统，由于发生单相接地故障时，接地电流不仅可能沿着发生故障电缆的导体表面流回，而且也可能沿着非故障电缆的导体表面流回，故安装时必须将电缆头经零序C.T接地，这样才能保证故障相和非故障相的电容电流通过接地点，即能防止区外故障时保护装置误动作，又能保证故障时装置可靠动作。
对于IT 接地系统，一般采用在中性线N 上安装零序C.T，对在低压侧母排的零序C.T
必须安装于中性线N与工作接地点（或重复接地）之间的母排上。
如零序C.T
安装于配电屏的N线母排上，由于配电屏金属外壳一般直接与接地极相联，当母线发生接地短路时，产生的故障电流Id将沿着配电屏金属外壳→接地线→变压器中性点流动，而不经过零序C.T，达不到所要求实现的保护功能，这一点在现场施工时很容易蔬忽。
从保护的动作灵敏性与使用安全性来说，剩余电流保护高于零序电流保护，并且零序电流保护不能像剩余电流保护应用在单相配电线路上，因此对于三相供配电系统如果零序电流保护灵敏度足够，并且也适合选用该保护装置的场合，为节约资金，可采用零序保护。
对于TN�C系统，单相接地故障一般是在PEN 上安装零序电流保护装置。
由于保护电流整定应躲过PEN上的最大不平衡电流，即在单相接地故障电流小于该整定电流时，零序电流保护装置拒动，有可能引起人身电击和火灾，从这一点上考虑，实际上有关低压配电线路接地保护在IEC 标准中已取消了零序电流保护，而我国现行规范还是引入了此保护。
不管是零序电流保护，还是剩余电流保护，都是接地保护的措施之一，还必须与等电位联结结合使用，才能起到完善的防电击作用。
由于对零序电流和剩余电流的概念比较模糊, 所以有必要先了解一下这二个不同的概念.
零序电流:
在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0 如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流）这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，如大于动作电流，即使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。
剩余电流:
当用电的器具侧发生了事故,电流从带电体通过人体而流到大地,使主电路进出线中的电流I相和I中的大小不相等,此时电流的瞬时矢量合成有效值称为剩余电流
零序电流发生在三相电路中, 其电流是一个三相电流的合成向量(矢量).
剩余电流除了可发生在三相电路中以外,也可能发生在单相电路中,是一"漏电流", 是电路中流入和流出不相等的(矢量合成)差值.。
