三相平衡时零线电流大原因是三次谐波作怪

在三相四线制的配电系统中,如果三相负荷平衡,零线中的电流应该很小,这是所有业内人士的共识。但是,越来越多的现象在颠覆这个观念。

例如,某建筑物四周的广告灯箱,采用电子镇流器的荧光灯照明。三相线路的负荷均衡,每相电流大约为90A,但是零线电流达到160A。

实际上,零线电流过大的现象现在越来越普遍。为什么三相电的负荷平衡,零线上却还是会出现电流,并且电流达到相线电流的150%以上呢?这是由于整流电路导致的。

图1的右图所示的是一个典型的单相整流电路,这种电路从电网吸取的电流为脉冲状,如图1的左图所示。

https://dldui.com/wp-content/media/2021/08/1628868434-459379d8dbfa1e01f400827d78b436d6.png

当相线的电流波形为正弦波时,如果它们相差120°,并且幅度相同,在零线上矢量叠加的结果是总和为零。这是大家所熟悉的。

但是如果相线上的电流是脉冲状的,并且相差120°,则他们在零线上叠加的结果如图2所示,零线上的脉冲电流是相互错开的,无法抵消。数一下零线上的脉冲电流个数,在一个周期内有三个,因此零线上的电流是各相线电流的总和。按照电流有效值的算法,零线上的电流是相线电流数量的1.7倍。

如果整流电路的电流的脉宽大于60°,就会在中线上发生重叠现象,这时中线上的一部分电流发生抵消,实际的零线电流会小于相线电流的1.7倍。

整流电路输入的脉冲电流的宽度与整流电路中的滤波电容、负载的大小等因素有关。

图片

由于现在的电气负荷大多数为整流电路负载,因此即使三相负荷平衡,零线上也会有较大的电流。零线电流过大的危害十分严重,主要有两个方面的原因:

第一、零线的截面积并不比相线大,超过相线的电流必然会导致零线过热;

第二、零线上没有保险装置,不能象相线那样在过流的情况下自动断开。因此,零线上过大的电流造成了巨大的火灾隐患。

此问题的解决方法是,安装四级保护开关虽不能滤除谐波,但可对零线做保护。最好安装有源滤波器可清理三次谐波及高次谐波。

本文为原创文章,作者:电力队长,如若转载,请通知我们,也请注明出处:https://dldui.com/ele-technology/the-neutral-current-is-large-in-three-phase-equilibrium.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
电力队长的头像电力队长项目团队
上一篇 2021-08-04 22:22
下一篇 2021-08-24 23:08

看看其他相关文章

  • 箱式变电站设计及适用场景

    本文将为大家介绍箱式变电站适用场所、箱式变电站配置方法、户外安装注意事项、常见电气故障处理措施、跳闸故障检修、防火防爆运行注意事项。 箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压…

    2021-11-13
  • 电流互感器极性测定

    电流互感器(CT)作为电力系统重要的电气元件,其承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的供能,互感器的接线的正确与否对系统的保护、测量、计量等设备的正常工作有极其重要的意…

  • 10KV配电室电气设备及元件设计选型

    10kV配电系统电气设备及元器件选择,电气设计人员都是按规律套用,专业设计人员需要根据建筑物的特点,并且结合当地配电系统的实际情况,设计出安全可靠、经济合理的配电系统,还要适时选择…

  • 电流互感器二次回路开路问题的分析

    电流互感器(CT)是变电运行中一种特殊的变换器,可以使电网中的一次大电流转换成和其成正比的二次小电流,输入到变电运行自动装置或测量仪表中。因此,电流互感器二次回路开路问题对于电力安…

    2021-06-21
微信关注
微信关注
联系站务
分享本页
返回顶部
6 sql, 343.9 ms , 8.31 MB