在三相供電中,當三相負載均衡時,三相電流應該是對稱的,在中性線上的合成電流為零。如果三相負載不均衡時,只有去掉衡值以后的電流流入中性線,其值也小于相線電流。根據這一情況,過去設計人員通常把中性線的容量減小為相線容量的一半。
但在我供電公司的多次例行檢測配電變壓器三相電流時發現,三相電流基本平衡時,中性線電流卻可達到150A左右。根據低壓電網運行經驗知道,低壓電網中中性線斷線機率遠遠大于相線(不包括導線機械強度因素)。究其原因,是由于諧波對中性線電流的影響。
1中性線中的諧波電流
在實際的電力系統運行中,含在許多非線性負荷,當電流流過與所加正弦電壓不呈線性關系的負荷時,電流要產生畸變,形成非正弦波電流。
在中性線上,雖然基波電流可互相抵消,但三次諧波整倍數的諧波電流則不能抵消,相反還要在中性線上疊加。最新研究發現,相電流為100A時,中性線電流竟達150A。有時中性線電流可輕易地接近相電流的兩倍,致使中性線導線被燒壞。
隨著電腦、空調、微波爐等電器的大量應用,諧波問題越來越明顯,所以在供電設計與安裝中,應把諧波作為重要指標來考慮。
2抑制諧波的措施
(1)改善供電結構:
首先應盡量將產生大量諧波的非線性負荷與基本上不產生諧波的用電設備分在不同供電母線上。因為將多個諧波源接于同一段母線上,利用諧波的相互補償作用可降低電網諧波含量。其次是將三相整流變壓器采用Y,d(Y/△)或d,Y(△/Y)的接線,可消除3的整數倍高次諧波,從而使注入電網的諧波電流只有5,7,11等次,這是抑制諧波最基本的方法。
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