目前世界上的交流電力系統通常為ABC單相，電力系統的隨機序、負序和零序分量是根據ABC單相的順序確定的。
無序：A相超前B相120度，B相超前C相120度，C相超前A相120度。
負序：A相落后B相120度，B相落后C相120度，C相落后A相120度。
零序：ABC單相相位相同，哪一相既不超前也不落后。
系統何時以及使用哪些保護措施？
單相漏電故障和正常運行時，系統出現故障。
當發生兩相漏電故障時，系統存在亂序和負序分量。
當發生兩相漏電接地故障時，系統存在負序和零序分量紊亂。
1、零序電壓
在單相四線電路中，單相電壓的相量和為零，即Ia+Ib+IC=0。 如果在單相四線電路中接入電壓互感器，此時感應電壓為零。 當電路發生觸電或短路故障時，電路中就會流過短路電壓。 此時，通過變壓器的單相電壓的相量和不等于零，其相量和為：Ia+Ib+Ic=I（短路電壓） 這樣就有感應電流在變壓器的次級線圈中。 該電流被施加到測量部分的電子放大器電路。 與保護區裝置預定的工作電壓值相比，如果低于工作電壓，雖然敏感熔斷器動作，但作用執行器跳閘。 這里連接的變壓器稱為零序電壓互感器。 單相電壓的相量和不為零，形成的電壓就是零序電壓。
2. 零序檢測
零序參數（阻抗）與網絡結構有關，特別是變壓器的接線方式和中性點接地形式有關。 通常，零序參數（阻抗）和零序網絡結構與正序網絡和負序網絡不同。 對于變壓器來說，零序檢測與其結構（三個三相變壓器組或三柱變壓器）、繞組的接法（△或Y）以及是否接地有關。 當單相變壓器右側接成三角形或星形接法且中性點不接地時，變壓器的零序檢測從兩側看總是無窮大。 因為無論另一側的連接方式如何，當零序電流施加到這兩側時，零序電壓都無法傳送到變壓器。 所以只有當變壓器的定子接成星形，但中性點接地時，從星形一側看變壓器時，零序檢測是有限的（盡管有時還是很大）。 對于輸電線路來說，零序檢測與并行線路的數量、是否有架空相線以及相線的電導率有關。 零序電壓在單相線路中同相，互感很大，所以零序檢測比隨機序檢測大，但零序電壓會通過地面和架空相線，架空相線對單相線有屏蔽作用，使得零序磁鏈減少，雖然零序檢測有所減少。 當同向零序電壓通過并聯架設的雙回單相架空輸電線路時，除第一回路至第二單相任意兩相的互感外，形成助磁但第二回路的所有三相對第一回路的互感也形成助磁效應，反之亦然，進一步降低了這些線路的零序阻抗。
零序電壓
在單相四線電路中，單相電壓的相量和等于0，即Ia+Ib+IC=0
如果單相四線接一個電壓互感器，此時感應電壓為零。 當電路發生觸電或短路故障時，電路中就會流過短路電壓。 此時，通過變壓器的單相電壓相量和不等于零，其相量和為：Ia+Ib+Ic=I（短路電壓）
這樣，變壓器的次級線圈中就有感應電流。 該電流被施加到測量部分的電子放大器電路。 與保護區裝置預定的工作電壓值相比，如果低于工作電壓，雖然敏感熔斷器動作，但作用于執行裝置跳閘。 這里連接的變壓器稱為零序電壓互感器。 單相電壓的相量和不為零，形成的電壓就是零序電壓。
形成零序電壓的兩個條件：
1、無論是橫向故障、縱向故障、正常與異常不對稱，只要有零序電流即可；
2、零序電壓有通路。
以上兩個條件缺一不可。 由于缺乏第一，所以沒有來源； 缺少第二個就是我們一般討論的“有電流就一定有電壓”的問題。
零序公式：3U0=UA+UB+UC、3I0=IA+IB+IC
亂序、負序、零序的出現就是將系統電流、電流不對稱發生時，單相的不對稱分量分析成同方向的對稱分量（正負序）和零序分量。 只要是單相系統，以上三個分量都可以分解（有點像功率的合成與分解，但很多情況下某個分量的值為零）。 對于理想的電力系統，由于三相對稱，負序和零序分量的值都為零（這就是為什么我們常說正常狀態下只有無序分量）。 當系統發生故障時，單相出現不對稱，這時才能分解出負序和零序分量的大小（有時只有其中之一），所以通過測量這兩個分量的權重是否低，就可以知道系統有問題（尤其是三相接地時的零序重量）。 下面將介紹如何通過畫圖的方法簡單地得到各分量的幅值和相位角。 前提是單相電流或電壓（矢量值）已知。 事實上，在實際工程中，每個部件都是直接測量的。 由于圖片無法上傳，請按照書面說明在紙上繪制圖片。
從已知條件畫出系統單相電壓的矢量圖（以電壓為例，電流相同）（為了理解清楚，不畫出含義）。
(1)求零序分量：將三個向量相乘并求和。 也就是說，A 相不移動，B 相的原點平移到 A 相的頂部（箭頭處）。 請注意，B 相只能平移，不能旋轉。 以同樣的方式將 C 相平移到 B 相的頂部。 此時，從A相原點到C相頂部做一個向量（有時是箭頭對箭頭），這個向量就是單相向量之和。 最后取這個向量大小的三分之一，就是零序分量的大小，方向與這個向量相同。
(2)找出亂序分量：首先對原單相矢量圖做如下處理：A相不動，B相逆時針旋轉120度零序電流過大怎么解決，C相順時針旋轉120度，從而得到新的矢量圖。 將這個矢量圖的單相按照上述方式相乘，取三分之一，就得到亂序的A相，用A相矢量的幅值分別畫出B相和C相兩相相差 120 度。 這會產生無序的份量。
(3)求負序列的權重：注意，原始矢量圖像的處理方法與求無序序列的處理方法不同。 A相不動，B相順時針轉動120度，C相逆時針轉動120度，從而得到新的矢量圖。 以下方法與亂序時相同。
通過以上方法，可以分析各種系統故障的大概情況，比如為什么三相接地時零序保護會動作，但兩相漏電時基本沒有零序電壓。
這里說一下各個權重和紋波之間的關系。 由于紋波與基波的頻率有特殊的關系，當與基波合成時，會表現出無序、負序和零序特性。 但我們不能將波動與這些權重等同起來。 由上可知，之所以將基波分解為三個分量，是為了方便系統的分析和狀態的判斷。 如果零序情況較多，則說明發生了三相接地。 這個分析是基于基波的，但是正是基波上疊加的紋波對檢測形成了偏差，所以紋波是一個外部干擾量，它的值并不是我們分析時想要的，就像三重紋波對零序分量的干擾一樣。
零序電壓保護在運行中需要注意以下問題：
(1)當電壓回路斷開時，可能會引起保護誤動作。 這是較靈敏保護的常見弱點，在運行過程中需要避免。 就斷開的概率而言，它比距離保護電流回路斷開的概率要小得多。 如果確實有必要，也可以通過相鄰電壓互感器的零序電壓閉鎖來避免這些誤動作。
(2)當電力系統存在對稱運行時，也會出現零序電壓，如變壓器單相參數相同引起的不對稱運行、三相重合閘過程中的兩相運行等、單相重合閘及自動跳閘時，單相斷路器缺相，母線投切操作時斷路器與隔離開關并聯或斷路器正常回路運行時，零相由于隔離開關或斷路器的觸頭內阻三相不一致而產生順序環流。 以及空投變壓器時形成的不平衡電樞勵磁涌流，特別是空投變壓器所在母線有中性點接地變壓器運行時，可能會出現較長時間的不平衡電樞勵磁涌流和直流分量等。可能會導致零序電壓保護啟動。
(3)對于地理位置較近的并行線路，當其中一條線路出現故障時，可能會在另一條線路上引起感應零序電壓，導致反向分流側零序熔斷器誤動作。 如果有可能零序電流過大怎么解決，可用負序方向的熔絲代替，避免上述方向熔絲的誤判。
(4)由于零序方向熔斷器的交流電路通常沒有零序電壓和零序電流，因此電路的斷開不易被檢測到； 當熔斷器的零序電流取自電流互感器開口三角形一側時，不易用更直觀的模擬方法檢測方向的正確性，因此更容易引起保護拒收以及因交流電路問題導致電網故障時的誤操作。
零序電壓保護
中性點直接接地系統中出現漏電，會形成較大的零序電壓，可將零序電壓分量作為主要漏電保護來形成保護。 零序過流保護對單相、兩相漏電不響應，正常運行和系統振蕩時不形成零序分量，因此具有較好的靈敏度。 但零序過流保護受電力系統運行方式轉變的影響較大，因此靈敏度增加，特別是在短距離線路和復雜環網上，因為快速移動部分的保護范圍太小，甚至沒有保護范圍，使得零序過流保護各段序電壓保護的性能嚴重惡化，使得保護動作時間很長，靈敏度很低。
定向和非定向零序電壓保護是一種簡單有效的接地保護方法，其優點是：
1、結構和工作原理簡單，正確動作率低于其他復雜保護。
2、整套保護中間環節少，特別是對于附近故障，可以實現快速動作，有利于減少故障的發展。
3、在電網零序網絡基本穩定的情況下，保護范圍相對穩定。
4、保護響應零序電壓絕對值受故障過渡內阻影響較小。
5、保護整定值不受負載電壓影響，基本不受其他中性點不接地電網漏電故障的影響，因此保護延時周期的靈敏度允許設置較高。
對于采用單相重合閘或綜合重合閘的線路，為了避免單相跳閘時或三相非全相運行狀態下單相觸頭缺相時引起零序電壓保護的誤動作，相重合閘時，零序電壓保護常采用前級兩級組成的四級保護。
敏感部分根據被保護線路末端三相或兩相漏電逃逸時出現的最大零序電壓設定。 其工作電壓小，保護范圍大，但在三相故障排除后，在非全相運行狀態下閉鎖。 此時，如果其他相再次出現故障，則必須等待重合器重合閘，然后通過重合閘加速合閘。 延長合閘時間可能會導致系統相鄰線路因保護不匹配而越級合閘。 因此，增加了一套不敏感段保護。
不敏感部分根據脫離非滿相運行并形成振蕩時出現的最大零序電壓來設置。 其工作電壓較大，可以避免上述非滿相情況下的零序電壓。 兩者都是瞬時的，在估算電力系統不平衡的情況下，引用對稱分量法，即任何單相不平衡電壓、電壓或阻抗都可以分解為三個平衡相量分量，即正相損耗（UA1， UB1、UC1）、負缺相（UA2、UB2、UC2）和零缺相（UA0、UB0、UC0），即：UA=UA1+UA2+UA0。