谐波电流与谐波阻抗的估算
当只有A相负载时:
IA=IN=IL (6)
A、B两相都有负载时:

(7)
(IA中已包含I3、I5等)
三相都有负载时:

(8)
要注意,如果电流以基波作基数,显而易见,计算会不同,下面分别对三种类型的谐波源进行分析计算:
l 移相调压:如白炽灯(阻性负载)调光,谐波大小可查文献[2]的曲线
仅A相有负载,在移相角为90°时,基波电流I1= 0.6U/R(U/R=IR为α=0时的满载电流基波),3次I3= 0.32IR, I5=0.14IR, I7=0.1IR, I9=0.08IR
总电流IN=(0.62+0.322+0.142+0.12+0.082) ×IR
=0.71IR<IR (9)
A、B两相有负载:
总电流IN=(0.712+0.322+0.082) ×IR
=0.78IR<IR (10)
三相均衡负载:
总电流IN=3(0.322+0.082) =0.96IR<IR (11)
l 气体放电灯和荧光灯,3次谐波约为负载总电流IL的14%。
仅A相有负载
IN=IA=IL (12)
A、B两相有负载

(13)
三相均衡负载
IN=3×I3=3×0.14IL=0.42IL (14)
结论:谐波对中性线电流几乎不起作用。如果3次谐波远大于0.14总电流IL,则另有结论。
l 微机、彩电、电子荧光灯等电压型谐波源(单相整流带大电容器滤波)
按文献[2]的理论分析及曲线:
I3=0.95I1,I5=0.9I1,I7=0.75I1,I9=0.65I1,
I11=0.5I1,I13=0.4I1,THDi=2 (15)

(16)
因此线路上总电

(17)
代入上列数据

(18)
仅A相有负载 IN=IA≈2.24I1=IL (19)
A、B两相有负载

(20)
三相均衡负载

(21)
上述a、b、c三种情况下,中性线电流IN以三相均衡负载最严重,已超过相线满负载电流的54%。如果I5、I7、I9、I11、I13等非3的倍数次谐波相角差大于120°到180°,则IN=1.73IL是可能的。(计算证明从略)
上面(1)调光灯(2)气体放电灯(3)微机等三者中以第(3)种最严重。这种情况对支干线(馈出线)的N线是有可能的,设计者对此要保持警惕,对变压器的 N母线,则可能性略小,因为所带负荷不大可能都是单一的电压谐波源负载,其它类负载甚至没有谐波,因此要具体工程具体分析,包括中线导体截面的选择,在特殊条件下,要求N线截面>相线截面,也不是没有道理的。上述关于N线电流大小的分析,欢迎讨论与批评。
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