零序濾波器 解決零序電流過大問題

　　或許你遇到過以下三種典型案例現場情況：

　　1.某大型商場，是國內外知名的集團企業。公司集家具采購、展覽、觀光、貨運于一體設計，專業從事客廳、酒店、餐廳、書房、臥室、辦公家具配套供應。產品遠銷日本，香港，韓國，美國，加拿大等海外市場，并為中國各酒店、居民、寫字樓及國內數千家賓館，飯店提供配套服務，深得用戶厚愛。

　　2.商城內部有大量的熒光燈、LED燈等照明負荷，這種非線性照明負荷在工作的過程中會產生大量的高次諧波，特別是以3次諧波為主的零序諧波比較大。大量的零線諧波在零線疊加會造成零線電流過大，零線異常發熱，帶來火災隱患。

　　3.商城配電變存在異常噪音，配電線路零線溫度達83℃左右，相線基波電流210A左右時零線電流達到了370A左右，零線電流大于相電流，零線因截面面積過小而過載。

　　用戶面臨的問題如下：

　　1配電中性線溫度達到83℃左右。

　　2相線電流210A時，中線性電流達到了370A。

　　3零線電流大于相電流，零線過載發熱。

　　4工作人員想增加零線，但技改工作量大、同時影響市場銷售。

　　解決方案與產品特點

　　1傳統電工常識認為三相負荷平衡時，中性線上的電流為零，是基于三相上的電流在相位上相差120°的前提。當三相線路上的電流相差120°時，他們在中性線上正好相互抵消，因此總電流為零。但是，當三相線路上的基波電流相差120°時，他們的3次諧波電流相差360°。我們知道，相位相差360°實際上意味著是同相位，三個同相位的電流疊加就不能相互抵消了。相反，他們是疊加的。因此當負荷電流中包含了3次諧波電流時，就出現上述的奇怪現象。

　　2零序濾波裝置的簡述:ZSFGD為解決零線電流過大提供了最經濟、有效的方法。信息化和節能降耗是現代社會的主旋律，信息設備和各種節能設備的普及帶來的一個嚴重后果就是諧波污染問題。其中3次諧波的危害尤其嚴重，會導致變壓器過熱、配電系統不穩定(頻繁跳閘)、零線電流過大、對電子設備形成電磁干擾、污染電磁環境(導致人體亞健康狀態)、增加能耗、導致零線過熱等問題。在3次諧波導致的各種危害當中，零線過熱的問題最為嚴重。零線過熱往往是現代建筑物中的火災隱患。

　　3零線過熱導致的火災十分常見，零序濾波器就是為了解決零線過熱問題而研制的產品。零序濾波器是無源器件，元器件可靠性高，運行穩定，對3次諧波形成高阻抗，使3次諧波不在零線上流通，因此ZSFGD能夠實現消除三相四線制負載產生的零序電流，解決零線電流過大帶來的過流過載發熱問題，減小電氣火災的隱患。

　　4針對以上問題，廣東光達電氣有限公司(后簡稱供方)為需方公司提供2套零序濾波裝置，用于消除零線過大，解除安全隱患;

　　現場安裝零序濾波裝置配電房

　　5零序濾波裝置治理諧波類具有無可比擬的優越性，其特點如下：

　　1)零序諧波濾除效果可達70%;

　　2)效改善電壓畸變，降低變壓器和電纜、母排溫升;

　　3)不需要電容器，可靠性高，故障率低;

　　4)吸收相同的零線濾波效果，相對投入成本較低;

　　5)簡單易行，結構簡單，不需要維護;

　　6)節省有功功率，整體節電率達5%以上;

　　使用效果

　　1在零線濾波投入運行一段時間之后，供方采用LEMANALYST3P對需方零序濾波的使用效果進行了正式測試，測試數據如下：

　　上圖1：零序電流檢測數據顯示：368A241A129A(零序濾波裝置的投入后，零序電流下降)

　　上圖2：三相電壓電流波形顯示：電壓波形明顯改善，電流波形幅值有所降低

　　上圖3：B相電壓畸變率顯示：零序諧波電壓畸變率明顯降低，總電壓畸變率也有所降低(以B相做表)

　　上圖4：B相電流畸變率顯示：零序諧波電流畸變率明顯降低，總電流畸變率也有所降低(以B相做表)

　　上圖5：零線電流顯示:隨著零序濾波裝置的投入，零線電流明顯降低，大部分零序電流不再流過配電線路而直接流入零序濾波裝置

　　上圖6：趨勢圖顯示：隨著零序濾波裝置的投入，零線電流逐步減少，相電流也有小幅度降低

　　上圖7：測式數據顯示：有功功率和視在功率都有所降低(有功降低6KW，視在功率降低23KVA，功率因數有所升高，零序濾波對用電電能質量是一個逐步改善的過程

　　2由測試數據可以看出，2套零序濾波裝置投入后零線電流由368A降低到129A，降低率為65%，其中3次諧波由367A降低到127A，降低率為65%;

　　3 3B相電流由273A降低到239A，降低率為12%;三相有功降低6kW(年節省電費2萬元左右)，視在功率降低23kVA。實質上供方提供的零序濾波裝置濾波能力濾波效果可以更好。零序濾波裝置第一次在一樓接入時零線電流由360A左右降低到60A左右，濾波能力為83%，節能效果也更顯著;后來更改為二樓安裝后由于接入點距離零序濾波裝置較遠，有10~20米的接入電纜，增加了零線阻抗，導致達到了目前的使用效果。

　　4由測試數據對比可以看出，供方提高的2套濾波裝置對需方用電系統是一個逐步改善的過程。零線電流降低(由368A降低到129A)，零線發熱降低(由83℃左右降低到47℃左右，環境溫度25℃)，配電噪音明顯降低(現場可明顯辨別)，相電流降低，三相有功功率降低，三相視在功率降低，功率因數提高，總體來說整套裝置達到了預期的效果，不但大幅度的改善了需方的用電電能質量，還獲得了節能效益。

　　現場安裝零序濾波裝置配電房

　　零序濾波適合應用場所

　　零序濾波使用場合為包含大量非線性負荷的建筑物場合，主要包括：

　　1寫字樓、辦公樓：大量的辦公自動化設備，電腦、打印機、復印機、UPS電源、節能燈、廣告牌;

　　2科研樓：大量的信息設備、UPS電源、科學儀器、節能燈;

　　3通信機房：大量的信息處理設備、服務器、UPS電源、通信設備;

　　4交通指揮中心：大量的信息處理設備、服務器、UPS電源、通信設備;

　　5商場：節能燈、廣告牌、大尺寸LED屏;

　　6醫院：醫療設備、UPS電源、節能燈;

　　7金融機構：大量辦公自動化設備，信息通信設備、服務器、打印機、復印機、UPS電源、節能燈;

　　8酒店：節能燈、電腦、廣告牌;