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1、三次諧波電流的特殊性及危害：

在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中，具有線性阻抗變化特性的傳統(tǒng)電氣設備工作時不會對頻率為50Hz呈現(xiàn)標準正弦波形的供電電源造成干擾影響，但隨著現(xiàn)代電力電子技術的飛速發(fā)展，具有非線性阻抗特性的電氣設備(又稱為非線性負荷)應用得越來越多，這些非線性負荷工作時會造成電力系統(tǒng)供電頻率與波形發(fā)生畸變，從中可以分解出不同頻率的正弦波形，這部分被分解出來的非50HZ交流正弦波統(tǒng)稱為諧波(harmonic)，其中頻率為50Hz三倍即150Hz的諧波稱為3次諧波；頻率為50Hz五倍即250Hz的諧波稱為5次諧波；頻率為50Hz七倍即350Hz的諧波稱為7次諧波。

而LED節(jié)能燈、LED顯示屏、充電器、加熱器、變頻器、消毒器、PC終端等采用單相二極管整流方式的非線性負荷在運行時都會產生比較嚴重的奇次諧波電流，其中3次諧波最大，為主要諧波成分，5次、7次、11次等諧波也明顯偏高，但三次諧波電流不僅不能象基波及5次、7次、11次等其他頻次諧波電流那樣在零線上進行矢量抵消掉絕大部分，而是以360度矢量角完全疊加到零線上，導致零線上三次諧波電流為相線上的3倍左右，因此當單相整流負載產生的三次諧波電流含量達到35%以上時，零線電流就會異常增高超出了相線電流，很多情況下零線電流異常增高到相線電流的2倍左右，也給低壓配電系統(tǒng)造成了多方面的危害，主要的現(xiàn)象包括以下幾方面：

1)零線過流發(fā)熱：導致電纜發(fā)熱老化斷裂，不僅會直接燒壞用電設備，還極易誘發(fā)難以檢查防控的火災隱患；

2)配電保護異常跳閘：即使線路上的負荷還沒有達到配電設計容量，也會出現(xiàn)零序保護跳閘，造成配電系統(tǒng)不穩(wěn)定，影響正常供電；

3)變壓器過溫異響：大量零線諧波電流回流到變壓器后，直接導致變壓器發(fā)熱升溫噪聲增大，加速變壓器的性能衰減，縮短了變壓器的壽命，嚴重時直接導致變壓器燒毀；

4)電能明顯浪費：配電系統(tǒng)中存在比較大的三倍頻奇次諧波電流，會直接增加負載設備與供電設備的電能消耗，危及無功補償設備的安全運行，造成比較明顯電能的浪費。

2、零線電流諧波治理方法比較：

傳統(tǒng)上解決零線上諧波電流的方法是安裝并聯(lián)型三相四線濾波器來吸收消減相線與零線上的諧波電流，但是無論是能精確消減的有源濾波器、還是粗略消減的無源濾波器，都僅能夠解決濾波器治理接入點上游(網側)的諧波電流問題。例如：在變壓器的低壓總出線端安裝一臺有源或無源濾波器，都僅能減小進入變壓器的諧波電流，而治理接入點下游(負載側)諧波電流無法得到有效治理消減，因此單相整流負載產生的疊加到零線上的三次諧波電流對負載側零線排纜與負載設備的干擾危害依然存在，要全面解決整個配電系統(tǒng)中存在的三次諧波問題，必須在分布廣泛的諧波源負載設備進線末端全部安裝大批量濾波器，施工量與成本費用都將數(shù)倍增加，性價比太低，大多數(shù)用戶都難以承受。

ANSNP 系列中線安防保護器并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統(tǒng)中，能夠對動態(tài)變化的諧波電流進行 快速實時的跟蹤和補償。中線安防保護器的基本原理為:通過電流檢測環(huán)節(jié)采集系統(tǒng)中性線上過電流信息， 經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產生諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件產生與過電流幅 值相等方向相反的補償電流，并注入中性線，從而消除中性線中過大的電流。

3、零線電流諧波治理裝置的性能特點：

1) 3~25 次諧波和三相不平衡均可治理；

2) 3N 次諧波和三相不平衡引起的中性線過電流均可治理；

3) 具有過流反饋功能，可以自主設定過電流反饋值，進一步保障中性線安全；

4) 具有風扇自動調速功能，進一步降低模塊能耗和運行噪音；

5) 具有人性化的人機交互界面，可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實時電能質量信息，操作簡單；

6) 采用進口 IGBT，功率密度大，可靠性高；

7) 采用 DSP 高速檢測和運算的數(shù)字控制系統(tǒng)；

8) 模塊主電路采用三電平拓撲；

9) 標準模塊化設計，縮短交付周期，同時提高了使用的可靠性和可維護性。

零線電流諧波治理裝置的安裝接線方式

本設備為強迫風冷壁掛式設備，室內壁掛安裝。設備底面板為散熱進風口，同時正面裝配了 7.0 英寸液晶屏用于設備的近端人機交互；設備頂板為散熱出風口，同時含有一次及二次線纜的接線端口；2） 設備頂板包含一次接線端子（三相四線制為 A/B/C/N/N、三相三線制為 A/B/C）以及電流互感器、配件供 電、緊急停機、通訊）等二次接線端子；3）模塊需要接地，設備出線端子后方有接地端子。注：三相四線制設備的 A/B/C 相線與 N 線嚴禁接反，接反后會引起相間短路，造成設備嚴重損壞。

零線電流諧波治理裝置的現(xiàn)場安裝效果

上海某商業(yè)廣場末端 N 相電流治理效果說明

N 線電流治理效果對比：

通過對設備治理前后 N 線電流進行對比，治理前 N 相電流 19.4A 左右，設 備開啟補償治理，治理后 N 相電流 2.9A，現(xiàn)場要求 N 相治理完以后降低到 5A 以內，完全滿足預期的治理要求，設備運行穩(wěn)定。

審核編輯 黃宇