北京领步谐波治理详解3次谐波电流的危害有哪些？

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2015-12-09分享加入收藏关注：-

目前商业负载配电系统运行使用时，我们经常会遇到一些用电故障，这其中很多都是因为谐波干扰所导致，而3次谐波含量为主要组成部分，北京领步谐波治理为您总结一下3次谐波电流的危害！

一、导致过流保护装置误动作

由于商业负载中大量使用单相整流设备，产生不同含量的谐波成分，其中3次谐波含量最大，造成系统零线电流过大、过热、烧断线缆等故障现象发生，同时也会造成线损及变压器损耗，保护跳闸等问题，严重影响系统安全用电。

整流后的供电线路中存在大量的谐波含量，造成相线与零线电流不断放大，超出控制系统额定限值，出现频繁误动作，如：商场大量使用LED照明产品，在使用过程中经常出现线缆发热，过流保护，过热保护等现象，而监测查询显示，均因负载谐波电流含量过高，其中3次谐含量最大，也是影响电能质量变化的主要因素。

二、导致电缆过热

电缆过热原因有两个：1、配置线缆不符合负载使用要求，线缆截面积小于设计容量要求；2、负载运行产生大量的谐波含量，导致原有正玄波形产生畸变，造成线缆发热。在现代商业负载配电系统中，单相整流LED照明等设备运行时产生大量谐波含量，其中3次谐波含量相线叠加，造成零线电流放大，超出相线电流的1.5为以上，造成零线与相线出现不同程度发热状态。

图13-1 谐波电流导致电缆过热的情况

三、导致变压器过热

第一个原因是当变压器绕组中流过谐波电流时，产生较大的热量，造成变压器发热严重。

第二个原因是系统单相整流设备产生3次谐波电流含量，在变压器的初级绕组中形成环流所致。

负载产生的3次谐波电流感应到初级，在初级绕组中环流，不会流出变压器初级，如图14-1所示。这就意味着3次谐波电流无法通过变压器流向网侧，以往，这种特性被认为是一个优点，因为不会影响网测用电质量。

但是，当负荷产生的谐波电流很大时，这个优点会导致意外问题发生；就是负荷线路中存在的大量3次谐波电流在绕组中环流，产生巨大热量，导致变压器温度急剧升高，噪音过大，严重时出现保护跳闸等现象。如图14-2所示。

图14-1 3次谐波电流在变压器的初级形成环流

四、造成电气火灾的隐患

由于负载三相线3次谐波电流含量叠加，导致零线电流达到相线电流的1.5倍以上。

我们知道，电流（I）流过导线时要发热，这是因为导线有电阻（R）。并且发热的功率P可以计算：P=I2R。了解这点后，就可以认识零线电流达到相线电流的1.5倍导致的严重后果了。对于零线电流过大的危害可以总结如下：

1)零线上没有过流保护装置的控制设备，不能象相线那样在过流的情况下自动断开。因此，零线上过大的电流必然造成电缆温度过高；

2)零线的截面积并不比相线大，往往比相线更细，因此具有更大的电阻R，超过相线的电流必然会导致零线过热；

3)按照P=I2R计算，零线上的1.5倍电流，实际的发热量达相线的3倍左右；

以上三点导致了巨大的火灾隐患。图16-1是开关柜中零线电流过大导致过热的情况。实际上，零线电流过大的现象现在越来越普遍，在分析火灾的原因时，不能忽略零线电流过大的因素。

例如，某广告牌的背后突然燃烧。经过分析，是由于广告牌的照明采用电子镇流器，零线电流达到相线电流的1.7倍所致。而这个广告牌的零线截面积仅有相线的1/2。

图16-1 开关柜中零线电流过大导致过热的情况

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