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谐波电流引发中性线热故障和火灾问题的研究线热故障


作者:刘鸿国 来源:不详 时间:06-05-21 加入收藏加入收藏夹
关键字:谐波  中性线  热故障  火灾  电流  三相不平衡


应当指出:对于三相平衡线性负载,其中性线电流应等于零。即:
N=A+B+C=0,这是一种特殊情况。
3.2 三相不平衡非线性负载情况
根据前面的分析,三相不平衡非线性负载,各相零序电流有效值应分别为:
INA=
INB=
INC=
而且因为不平衡各相零序电流有效值互不相等,即INA≠INB≠INC彼此相位也不尽相同。那么在中性线中零序电流有效值,在不平衡度并不严重的情况下,可以近似的表示为各相零序电流有效值之代数和,即IN=INA+INB+INC。同时,还因为只有零序电流通过中性线,而正序电流和负序电流分中性线上其矢量和为零。这样零序电流的有效值将减为中性线电流的一个新成份。这是三相不平衡非线性负载的一个重要特点,也是我们研究问题的根据。
还应指出:对于三相平衡非线性负载,由于各相零序电流有效值彼此相等,即:INA=INB=INC,那么中性线零序电流有效值应为三者之代数和或者说是一相零序电流有效值的三倍。即:IN=3INA=3INB=3INC,或这时中性线仍然存在零序电流有效值;而不是像三相平衡线性负载中性线电流等于零那样的情况,这是一个很大的差别。
IN=
因此,按过去电路理论中关于三相平衡线性负载的理论成果来解决当今三相不平衡非线性负载的问题己经显得无能为力了。
对于在低压配电系统中,既含有三相线性负载又含有三相非线性负载的情况,应当充分考虑到负载性质及其构成情况发生了深刻变化。
因此,在三相四线制或二相三线制配电线路中,N线的截面应作合理的选择;否则,截面过小同样会出现N线的过载问题,这或许并未引起人们的足够重视。
根据有关技术规范的规定:
(1)以气体放电灯为主要负荷的回路中,其N线截面不应小于相线截面;
(2)给可控硅调光或计算机供电的三相四线制或二相三线制的配电线路,其N线截面不应小于相线截面的2倍,应当在工程设计和施工安装中予以认真执行,以免带来后患。
3.3 中性线热故障和火灾的危害
我们知道,在低压配电系统中有三相不平衡非线性负载,那么其N线中会有较大的电流,一旦中性线断线或因连接部分接触不良,甚至发展到断线的程度。这就在负载测中性点上产生电压位移,致使各相电压严重的失去平衡,其中某一相电压高于额定电压甚多,与此相连的各种电气设备在高于额定电压的作用下被烧毁甚至引起电气火灾电压矢量图如下图所示。
3.4 案例分析
从矢量图我们可以看出:三相电压平衡时各相电压有效值彼此相等,相位相差120°,当中性线断线的情况产生中性点电压位移时,三相电压失去平衡,各相电压有效值彼此不等,相位差也不相等,同时出现某一相的高电压,也就是这一相高电压带来了严重的不良后果。下面将我们在检测中发现的案例进行分析,并介绍出来,希望引起大家重视。
(1)案例分析1:北京某学院一栋16层居民楼于2000年6月9日下午5时,除一层外其余的单数楼层3、5、7……15共7个楼层住户的家用电器大部分被烧毁,但幸运的是没有酿成电气火灾。
经当时电工检测发现三相电压己经失去平衡,三相电压分别是300V、225V和196V不等,因此初步判定可能是中性线出现断线现象所致。[FS:PAGE]
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