中性点漂移的原因和危害

admin

ABCO四条线构成了低压电源的供电系统，称之为380伏的三相四线制。
ABC对于O来说是A相B相C相，这三相都是220伏特的电压。只是在空间的排列上相差120度的电角度。
A和B，A和C，B和C之间是380伏特的电压。
这4条线(ABC三条是粗的，O线是比较细的）就从变压器出来送到我们的住宅楼中来了。
为了使三相用电负荷趋于平衡，工程师们把A相电送给了1单元，把B相电送给了2单元,把C相电送给了3单元。
当3个单元的用电量基本一致时，通过O线的电流基本上是0个安培，这是因为3相电流相差120度，所以相加等于0。
当三个单元的用电量不平衡了，这样当这三相电流相加时不等于0的电流流经0线，回到变压器的中性点，这个电流相对来说很小，所以工厂在制造电线的时候，故意做成一条相对细一点的线。
0线虽然平时电流不大，但是它却是保持三相电压的平衡关键。千万不能断掉，所以电气规程规定ABC三相线可以设置开关和保险，0线却是万万不能设置开关和保险的，也就是说0线是不能在使用中断开的。
三相四线供电系统零线断开后，由于三相负载的不平衡，导致中性点漂移。零线断后，原220V用电器无零线，只有通过其他相线构成回路，而任意两相相电压为380V，因而严重过电压造成各种故障。
三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。它是由三相发电机三组对称的绕组产生的，每一绕组连同其外部回路称一相，分别记以A、B、C。它们的组合称三相制，常以三相三线制（即三角形接法）和三相四线制（即星形接法）方式供电。
三角形接法是将各相电源或负载依次首尾相连，并将每个相连的点引出，作为三相电的三条相线。三角形接法没有中性点，也不可引出中性线，因此只有三相三线制。添加地线后，成为三相四线制。
星形接法是将各相电源或负载的一端都接在一点上，而它们的另一端作为引出线，分别为三相电的三条相线。对于星形接法，可以将中点（称为中性点）引出作为中性线，形成三相四线制。也可不引出，形成三相三线制。无论是否有中性线，都可以添加地线，分别成为三相五线制或三相四线制。
接下来需要知道什么是相电压，什么是线电压：
每根相线（火线）与中性线(零线)间的电压叫相电压，其有效值用UA、UB、UC表示；相线间的电压叫线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA表示。因为三相交流电源的三个线圈产生的交流电压相位相差120°，三个线圈作星形连接时，相电压等于线电压的根号3倍。我们通常讲的电压是220伏，380伏，就是三相四线制供电时的相电压和线电压。
现在再来看看中性点漂移影响是线电压还是相电压？

从上面的说明中可以看出，中性点只存在于星形接法中，利用下图中可以分析中性点漂移时对线电压和相电压的影响，图中等边三角形ABC的三条边分别表示线电压，三个顶点所在的半径表示相电压。当中性点漂移时，表现为图中O点不再位于圆心，此时，表示相电压的线段AO、BO、CO长度都会发生变化，而表示线电压的线段AB、BC、CA长度是没有改变的中心。
因此，中性点漂移影响相电压，不影响线电压。
(1)三相负载不平衡将增加变压器的损耗：
变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗。正常情况下变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个恒量。而负载损耗则随变压器运行负荷的变化而变化，且与负载电流的平方成正比。当三相负载不平衡运行时，变压器的负载损耗可看成三只单相变压器的负载损耗之和。变压器在任意负载下运行时的功率损耗根据功率损耗公式计算，其相应的有功损耗却不同。变压器在相同输出容量的情况下，三相负载不对称运行会大大增加变压器的损耗，而且这种损耗是长期的，造成很大的浪费。
(2)三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件温升增高：
在三相负载不平衡运行下的变压器，必然会产生零序电流。由于变压器内部零序电流的存在就会在铁芯中产生零序磁通。这些零序磁通就会在变压器的油箱壁或其他金属构件中构成回路。但配电变压器设计时是不考虑这些金属构件为导磁部件，所以由此引起的磁滞和涡流损耗往往会造成这些部件发热，致使变压器局部金属件温度升高，严重时将导致变压器运行事故。
此外，三相负载不平衡运行引起的不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，将使电动机出力减少。如果电动机中性线接N线，零序电流通过电动机绕组将会消耗电能，引起热，且消耗较大的无功功率。其次，三相负载不平衡运行，将增加输配电线路的损耗。在输送相同容量电能的情况下，其消耗掉的功率比对称负载运行时多得多，将造成很大的浪费。

王栋春

分析的非常透彻

侯大神

有用处，说明的很到位。

mjuy4321

非常有用

王亮

受教了。。。。。。。。。

qsdrguko

通俗易懂