三詳解相四線制供電系統(tǒng)中性點電位偏移

1、三相四線制供電系統(tǒng)中性點電位偏移摘要：介紹了三相四線制供電系統(tǒng)中線阻抗及三相負載變化對中性點電位偏移的影響，從理論上對偏移 產(chǎn)生的原因作了分析，運用ORCAD/PSPICE9對三相四線制供電系統(tǒng)中性點電位偏移進行了仿真研究，并 提出在實際應(yīng)用中應(yīng)注意的問題。關(guān)鍵詞：三相四線制：中線阻抗：中性點電位偏移：1、中性點電位偏移的理論分析圖1(a)為三相四線制供電系統(tǒng)電路圖，其中線阻抗ZNK),由盯點電壓法可知，電源中性點N和負載中性 點N之間中性點偏移電壓為：叫)(b)2 / 42 / 44 /4這一現(xiàn)象稱為中性點位移。任”人、叭0匕為三圖1不對稱三相電路及其相量圖 從圖1(b)的相量關(guān)系可以淸楚看

2、出，N，點和N點不重合, 相對稱電壓源的情況下，對(1)式分析可得岀如下結(jié)論。(1) 當 ZA=ZB=ZC(即三相負載平衡時)，無論 ZN 為何值均有=o,所以有曲=, in=o,此時三相負載電壓 平衡，其中線可省略。當ZN=0時，1/ZN-oo,由式(1)有=這說明在中線阻抗趨于零的情況，不存在三相負載電壓的偏移。(3)當ZN-oo,即中線斷路，在三相負載不平衡的情況下有N不僅與負載阻抗ZA、可見“ZN完全取決于各相負載的大小。 在三相負載不平衡的情況下，當ZN介于0和co之間時，由式可知,ZB、ZC有關(guān)，而且與中線阻抗ZN有關(guān)。當負載變化時，則匸NN的相位角及其模也在隨時變化。 當中性點電

3、位發(fā)生偏移時，就會造成三相負載電壓的波動，如圖1（b）所示，使得某些相（例如B相）的電壓 升高了，某些相（例如A相）的電壓降低了，這就會影響負載的正常工作：相電壓升高，有可能使該相用電 設(shè)備因超過額圧電壓而損壞；而相電壓降低，使得用電設(shè)備不能正常工作。2、三相四線制供電系統(tǒng)的PSPICE仿真2.1、中線阻抗變化對中性點電位偏移的影響圖 1(a) 中隊咲：= 220/1209 （以下分析,D人、同此參數(shù)）。ZA = ZB = ZC =0.3+j0.518(Q)(R卩 Rl=R2=R3=0.3Q, LI =L2=L3= 1.65mH,相當于各相接入 1000 盞 40W 的日光燈對稱US)令 乩=

4、220Z0V + 玄=220Z 120圖2對稱負載情況下中線阻抗對中性點電位偏移的影響從圖2可見，中線阻抗變化對對稱負載來說，不會發(fā)生中性點電位偏移。圖 1（a）中,令 Rl=0.3Q, Ll = 1.65mH, R2=0.6Q, L2=33mH, R3=0.15Q, L3=0.825mH,當中線阻抗從0.001至10變化時，其UN N與ZN的變化曲線如圖3。圖3不對稱負載情況下中線阻抗對中性點電位偏移的影響從圖3可見，隨著中線阻抗的增大，中性點電位偏移也增大。2.2三相負載不平衡度對中性點電位偏移的影響下而以三相總負載為3000盞40W日光燈為負載參數(shù)來研究三相負載不平衡度對中性點電位偏移的

5、影響, 并且按以下三種情況分別進行仿真研究。第一種情況，某一相負載不變，另外兩相，英中一相負載增加，期一相負載減少(即A相為1000盞，B相 為(1000+K)盞，C 相為(1000-K)盞，K=100 , 200, . 1000,見表 1 中 110 行數(shù)據(jù))；第二種情況，某二相負載增加，另一相負載減少(即A相為(1000-K)盞，B相為(1000+K/2)盞，C相為(1000 + K/2)盞，K=100, 200, . 1000,見表 1 中 1120 行數(shù)據(jù))：第三種情況，某二相負載減少，另一相負載增加(即A相為(1000+2K)盞，B相為(1000K)盞，C相為(1000 一K)盞，K

6、=100, 200, . 1000,見表1中2130行數(shù)據(jù))。表1給出了以上三種情況下，在中線阻抗分 別為IQ、10Q和*時，三相星形連接不平衡負載情況下的中性點偏移電壓。由表1可見，三相負載不平衡 度越大，中性點電位偏移也越大。三相星形連接不平衡自載下的中性點申壓zm* ionZf 二 8A 4GClflCr?4rXCv100011OO9CO11. 4132. S712. TO1000)200geo22. 8125. IS2昇.401000130070034. 2237. 723&10001400600145 635C 3050- 81ISQO500S7. CM62. 876. 51iOOO

7、160040。447S. 4476. 211000170030079. JIS8S. 02&8. 913 DOG180091. 26101.610001900JOO102 7I13 2134 3iOOO2OOO114. 1135. 71Z7. 090010503 0309. 87910. 8911-00800110O1/ 7621. 7822. 00ZOOJ1SO115029. 6432. 6733. OO120012003今.S24 3. 5644, OO125012504 3954. 4S5 乂 f04GK)1300130059. 2765. 3466- OO3-001350135069.

8、 1576- 23”ooZOO1400J 40079. 0387. 22R. OO100U50usegS98 Cl冷oo0130015CK)98. 79108. 9110. 012009OO9-0019 7$21.78222。14008OO80039. 5243. 5644 OOieoo70070059?765. 3466. on18000*00079. 03128B, 00290C500SB. 791OB- 9110. 02 ZOO400400118 5130 丁132 024003OO30Q138 3153 9：1S4 02600200200153. 1K4. 21T6 02B00100100177. S6019 0OG197上2E8220.3、結(jié)語通過以上分析，可見在三相四線制電網(wǎng)中，應(yīng)注意以下問題：(1) 應(yīng)盡量使三相負載對稱分布。(2) 三相負載無論布置得怎樣平衡，在使用電燈等負載的這段時間內(nèi)，各相負載大小總是有差別的，這樣 只有通過采用較小的中線阻抗來減小中性點電壓偏移，即要求注意中線的連接工藝以及合理考慮中線的線 徑。(3) 中線斷了以后，在通常的情況下，由于負載不平衡，會使中性點電位偏移較大，為了防止中線