零线电流大于相线电流的原因及解决措施

在日常配电柜线路检查中,零线电流检查也是一个必不可少的过程!设备部门在例行电气检查有时会发现零线电流数值超过火线电流,而且零线发热严重,会是什么原因造成的呢?本文讲解零线电流大于火线电流的原因。

一、三相负载不平衡

在三相四线制的配电系统中,如果三相负载是完全相同的线性(R/L/C)负载,即三相平衡,则三相电流相差120°,在N线中互相抵消,N线中的电流理论是0,这是基本常识。但是,当三相负载为非线性负载时,如整流电路,尽管三相负载完全相同,N线中的电流却不为零,甚至会大于相线电流。

三相不平衡的原因:
(1)对于配变负荷的监视力度的削弱。在配电网的管理上,经常会忽略三相负荷分配中的管理问题。在配电网的检测上,对配电变压器的三相负荷也没有进行定期的检测和调整。
(2)三相负荷的不合理分配。很多的装表接电的工作人员并没有专业的对于三相负荷平衡的知识概念,因此在接电的时候并没有注意到要控制三相负荷平衡,只是盲目和随意的进行电路的接电荷装表,这在很大程度上造成了三相负荷的不平衡。
(3)用电负荷的不断变化。造成用电负荷不稳定的原因包括了地II经常出现的拆迁,移表或者用电用户的增加;临时用电和季节性用电的不稳定性。

三相不平衡的解决方法:通过调整三相负载的平衡度,根据用电情况及时调整。也可用通过加装三相负荷不平衡自动调节装置,来调节三相平衡度。

二、三次谐波

三次谐波及危害在电力系统中,具有线性阻抗变化特性的常规电气设备工作时不会对电力系统提供的频率50Hz的正弦波形造成干扰影响,但随着现代电力电子技术的飞速发展,具有非线性阻抗特性的电气设备(又称为非线性负荷)应用得越来越多,这些非线性负荷工作时会造成电力系统供电频率与波形发生畸变,可以分解出不同频率的正弦波形。

零线电流大于相线电流的原因及解决措施

零线电流大的主要原因是3次谐波引起的,在电力系统中,正常供电频率是50HZ,所谓“三次谐波”,就是在50HZ的电路中,夹杂有150HZ的交流正弦波,这个150HZ的交流正弦波由于是50HZ的三倍,于是称之为三次谐波。3次谐波主要存在于低压配电网中,以建筑系统最为严重。其对电网的危害主要有:功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、电网过热等;对配电站会造成电子器件误动作、电容器损坏、附加磁场、中性线过载和电缆着火。

三次谐波的解决办法:一般来说是相线与零线共同构成了 3 次谐波电流的通路,如果在零线上阻拦掉 3 次谐波电流,那么相线上自然就没有 3 次谐波电流了。装电气零线电流滤波器能有效消除零线上的谐波,可以减少零线上90%以上的电流。那么,零线电流过大会产生什么危害呢?

我们来说一个数据:零线上的电流最大会达到相线电流的1.73倍。根据P=I2R的公式,零线上的功耗是相线功耗的1.732倍,也就是3倍!如此大功耗,必然会导致零线温度过高高,一个结果是将零线烧断,另一个更严重的后果就是会引起火灾。主要有以下几个方面:
1、使零线电缆发热引起绝缘老化加速,击穿绝缘造成短路,增加了火灾隐患!
2、零线电流在变压器内部循环流动降低变压器容量,增加变压器损耗,使变压器严重发热,严重时可能烧毁变压器。
3、 零线长时间过流会被烧断,系统电压由220V变成400V,设备将被烧毁。
4、造成零点飘移,使零线对地产生电压,对设备及人身安全造成伤害。
5、 零线电流过大,造成开关无规律频繁跳闸。
6、增加供电系统中设备和材料的损耗、发热、加速绝缘老化缩短使用寿命。

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