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如何治理商業(yè)用電中零線的三次諧波？

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2017-01-18分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂1

中國(guó)剛開始進(jìn)入信息化、電子化，各種電子設(shè)備（電腦、電視、變頻空調(diào)、電磁爐等）的數(shù)量急劇增加，零線電流過大的問題日益顯露出來。零線電流多大的問題本身并不可怕，可怕的是幾乎所有的人還沒有認(rèn)識(shí)到這種危害，因此沒有防范措施，從設(shè)計(jì)開始就埋下了隱患。本文就帶大家解析一下如何治理三次諧波！

三次諧波的產(chǎn)生
  三次諧波電流主要來自于單相整流電路。電路中的電容是平滑電容，大部分整流電路中都包含這個(gè)電容，否則直流電壓的紋波很大。這個(gè)電容是導(dǎo)致三次諧波電流的主要原因。
  當(dāng)今社會(huì)幾乎所有的電子電路都需要用直流供電來工作，因此整流電路無處不在。其中對(duì)配電系統(tǒng)造成巨大影響的典型設(shè)備包括：
  1. 通信設(shè)備、ＵＰＳ電源
  2. 電腦為代表的信息設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備
  3. 大型醫(yī)療設(shè)備
  4. 電視機(jī)為代表的家用電器，特別是變頻空調(diào)、電磁爐等
  5. 節(jié)能燈、調(diào)光燈等照明設(shè)備
  6. 大尺寸的ＬＥＤ屏幕

三次諧波的危害現(xiàn)象
  當(dāng)遇到以下這些故障現(xiàn)象，并且能夠確認(rèn)負(fù)荷的種類屬于單相整流電路時(shí)，就可以初步判定是３次諧波電流的問題：
  1. 變壓器的初級(jí)繞組溫度很高，盡管變壓器還沒有達(dá)到額定的功率。這是由于３次諧波電流在初級(jí)繞組中形成環(huán)流所致。
  2. 過流保護(hù)裝置意外動(dòng)作，雖然實(shí)際電流并沒有達(dá)到保護(hù)的閾值，這是由于包含３次諧波的電流在同樣有效值的條件下具有更大的峰值。
  3. 零線電流超過相線電流，盡管３相的負(fù)荷平衡，往往導(dǎo)致零線過熱。
  零線電流過大是需要重點(diǎn)討論的一種現(xiàn)象。造成零線過熱的原因就是零線電流過大。零線不同于相線，它沒有過流保護(hù)裝置，因此在電流過大的情況下，不會(huì)進(jìn)行保護(hù)，只能任憑發(fā)熱。變壓器過熱的情況容易引起維護(hù)人員的警覺，并且可以通過增大變壓器的容量，或者增加外部散熱的方式進(jìn)行降溫。而零線過熱的問題往往被維護(hù)人員忽略。電纜過熱往往是電氣火災(zāi)的隱患。因此，對(duì)于零線過熱的情況必須足夠重視。

三次諧波治理方案

前面討論了三次諧波的危害，大家可能更關(guān)心如何解決這些問題。雖然市場(chǎng)上有很多解決方法：陷波電路的無源濾波器、曲折變壓器、有源濾波器、零線諧波阻斷器等，但是，綜合各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，北京領(lǐng)步推薦LBAPF有源濾波器和LB3NBF三次諧波零線電流濾波器兩種方法。這兩種方法行之有效，并且沒有明顯的負(fù)作用。
1. 有源濾波器（LBAPF）：當(dāng)對(duì)電壓畸變率有較高的要求時(shí)使用。需要注意的是，有源濾波器僅對(duì)其安裝位置的上游有作用，對(duì)于下游沒有任何效果。因此要注意安裝的位置。不能安裝在變壓器的下端，這樣僅能夠降低變壓器的溫度，對(duì)于降低零線溫度沒有任何作用。有源濾波器的方案的缺點(diǎn)是成本很高。

2. 三次諧波零線電流濾波器（LB3NBF）：如果對(duì)于電壓畸變率沒有嚴(yán)格的要求，僅是為了消除3次諧波電流的種種不良影響，使用零線諧波電流阻斷器是性價(jià)比Z高的方法。只要在變壓器的次級(jí)安裝一臺(tái)LB3NBF，就能夠保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)免受三次諧波電流的危害。但是NBF作用僅在于消除３次諧波電流的影響，對(duì)于改善整個(gè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量效果很小。

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