零线电流过大的终结者—三次谐波电流滤波器

返回列表来源：领步电能质量发布时间：2017-06-30分享加入收藏关注：-

                在科技飞速发展的今天，大量的LED节能灯照明，大尺寸的LED显示屏，既呈现了富丽堂皇的现代气息，又充满了绿色环保的氛围，让人感叹现代科技的成果。但是在投入运行后，发现配电系统中存在着巨大的安全隐患。

一、零线电流过大的原因
          零线电流过大三次谐波是罪魁祸首，在电力系统中，正常供电的频率是50HZ，所谓“三次谐波”，就是在50Hz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Z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。
          单相整流电路产生３次谐波电流，由于三相电的每相电流之间相位相差120°，因此3次谐波电流的相位相差360°（3×120° =360°），对于交流电而言，相位相差360°意味它们是同相位的。因此，３次谐波电流在零线上是算数叠加的。这就是三次谐波的特殊性。

                不仅三次谐波具有这样的特性，只要是基波频率3倍频率的谐波都应该具有这样的特性，事实确实如此这些频率是基波频率3倍的谐波称为3倍频谐波，他们在中线上都是算术叠加的。但是6、9次以及更高的3倍频谐波很小，甚至没有，因此不予考虑。

二、零线电流过大的危害

                大家知道，电气线路一旦超过额定的负荷，就会严重发热，甚至形成火灾。因此人们为了安全，会在线路上安装一些过流保护装置。当线路上的电流超过额定值时，过流保护装置会自动切断线路，避免火灾的发生。 但是，零线上没有过流保护装置，因为电工规范中不允许在零线上安装保护装置。因此，即使零线电流超过相线电流，也不会出现保护，而是任凭零线发热。在相线上的过流保险还没有动作之前，零线已经发热严重，从而会导致火灾，或者零线被烧断的后果。零线断开时，会导致电网上的电器设备损坏。在一般建筑物中，零线的截面积不会超过相线的截面积，甚至小于相线的截面积。因此，如果零线上的电流超过相线电流，就会过热，零线上的电流超过相线电流是巨大的安全隐患。

三、治理方法

 有源滤波器(APF)

                当对电压畸变率有较高的要求时使用。需要注意的是，有源滤波器仅对其安装位置的上游有作用，对于下游没有任何效果。因此要注意安装的位置。不能安装在变压器的下端，这样仅能够降低变压器的温度，对于降低零线温度没有任何作用。有源滤波器的方案的缺点是成本很高。

三次谐波滤波器（LB3NPF）
          我们知道，相线与零线共同构成了 3 次谐波电流的通路，如果在零线上阻断 3 次谐波电流，那么相线上自然就没有 3 次谐波电流了。由于 LB3NPF 对于 3 次谐波电流具有很高的阻抗，故将LB3NPF 安装在变压器的次级端，串联在零线上，这样就能够实现阻断 3 次谐波电流从零线流回变压器。因此，用 LB3NPF 治理零线的 3 次谐波电流主要的好处是从全系统的角度治理，对整个供电系统的 3 次谐波电流进行消除，配电系统上的任何设备都能够受益。
三次谐波滤波器L(LB3NPF安装方法）
          第一种安装方式：安装在变压器的输出端（主配电柜的输入端）这种安装方式能够充分的发挥 LB3NPF 的效能，减小变压器下端所有零线上的 3 次谐波电流，避免继电保护器误动作。同时，能够降低变压器的温度。

                注意：LB3NPF 的下游与地线连接。

          第二种安装方式：安装在分配电柜的输入端
          这种安装方式适合于对局部线路进行保护。例如，分配电柜 1 是为某个大尺寸的 LED 屏幕供电的，则 LB3NPF1 能够减小 LED 屏幕相关电路产生的 3 次谐波电流，使 LB3NPF 所在的零线电流大大低于相线电流。如分配电柜 3 的负荷以线性负荷为主，就不需要安装 LB3NPF。

                如果在每个为非线性负荷供电的分配电柜上都安装了 LB3NPF，则总配电柜、变压器也就避免了 3 次谐波电流的危害。

          13年来北京领步始终专注于“谐波干扰危害治理”“高低压特殊无功补偿”两方面进行辛勤耕耘与技术积累，专注成就品质、质量铸就品牌，为各类谐波治理用户提供“24小时技术咨询”“免费检测分析”“方案设计与性价比评估”，了解更多<谐波的危害治理>方案，欢迎点击我们的在线客服进行咨询，或者直接拨打全国统一服务热线400-056-5258，我们期待您的来电！

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