0摘要

在商業(yè)廣場(chǎng)復雜的電力系統中，三相負載不平衡和諧波干擾等問(wèn)題頻發(fā)，嚴重威脅電力系統的穩定性、設備安全以及人員安全。終端電器綜合治理裝置——中線(xiàn)安防保護器，通過(guò)實(shí)時(shí)監測與智能調控，能夠有效解決三相不平衡導致的電壓異常，抑制諧波電流，降低設備損壞風(fēng)險，并預防觸電事故的發(fā)生。它為商業(yè)廣場(chǎng)提供了可靠、高效的電力供應，確保了商業(yè)活動(dòng)的穩定開(kāi)展，成為電力系統安全運行的堅實(shí)后盾。

1商業(yè)廣場(chǎng)行業(yè)特征

· 負荷總量大：商業(yè)中心通常包含商場(chǎng)、寫(xiě)字樓、酒店、餐飲等多種業(yè)態(tài)，建筑規模大，空間尺度大，機電設備數量龐大、種類(lèi)復雜，涉及照明、制冷、供熱、新風(fēng)、水泵、辦公設備、電梯等多個(gè)系統，整體用電負荷總量巨大。

· 負荷多樣性：商業(yè)中心內既有照明、空調等相對穩定的負載，也有電梯、扶梯等間歇性沖擊性負載，還有大量如電腦、服務(wù)器、電子顯示屏等非線(xiàn)性負載，各類(lèi)負載對電能質(zhì)量的要求和影響各不相同

· 用電可靠性要求高：商業(yè)中心需要持續穩定的電力供應來(lái)保證正常營(yíng)業(yè)，任何停電或電力故障都可能導致商家的經(jīng)濟損失、顧客流失和品牌形象受損。對于一些關(guān)鍵區域，如商場(chǎng)的收銀臺、監控室、電梯、消防系統等，更是要求供電不能中斷。

2商業(yè)廣場(chǎng)負載特征

· 變頻器：廣泛應用于空調系統的壓縮機、風(fēng)機、水泵以及電梯等設備中。變頻器在逆變過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生高次諧波，諧波次數通常為 6n±1 次（n 為正整數）。

· UPS（不間斷電源）：在商業(yè)中心的機房、監控室等對供電連續性要求高的場(chǎng)所大量使用。UPS 的整流和逆變環(huán)節會(huì )使其交流輸入側產(chǎn)生大量諧波電流，一般電流諧波畸變率可能在 20% - 50% 左右，具體取決于 UPS 的容量、拓撲結構和負載情況。

· 開(kāi)關(guān)電源：商業(yè)中心的電腦、服務(wù)器、打印機、充電器等設備內部都采用開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的諧波電流頻譜較寬，以低次諧波為主，如 3 次、5 次、7 次諧波等。其電流諧波畸變率可能在 30% - 70% 左右。

· LED 燈：需通過(guò)驅動(dòng)器將市電轉換為直流電，驅動(dòng)器會(huì )使電流呈現非線(xiàn)性變化，產(chǎn)生的諧波以 3 次、5 次諧波為主，一般總諧波畸變率（THD）可能在 20% - 50% 左右。

· 變壓器：由于鐵芯的磁飽和特性，在空載合閘時(shí)會(huì )產(chǎn)生較大的涌流，其中包含大量的諧波成分，如 2 次、3 次、5 次等諧波。在正常運行時(shí)，如果負載中存在大量非線(xiàn)性負載，也會(huì )導致變壓器輸出電流中含有較多諧波，一般總諧波畸變率可能在 5% - 15% 左右。

3 案例應用

廣東某商業(yè)廣場(chǎng)主要涉及負載有電梯、LED燈組（數量較多）， LED屏，空調，照明等，導致開(kāi)關(guān)出現溫度異常，中線(xiàn)電流過(guò)大的問(wèn)題，影響了負載的用電安全?，F場(chǎng)22個(gè)末端治理點(diǎn)位，以某個(gè)末端樓層配電間為例進(jìn)行中線(xiàn)治理測試。

圖1 現場(chǎng)測試

中線(xiàn)產(chǎn)生電流的原因主要有兩方面：

1）A/B/C三相不平衡導致中線(xiàn)上有零序電流的存在；

2）相線(xiàn)3N次諧波電流會(huì )在N線(xiàn)上疊加（例：A相上有10A的3次諧波電流，B相上有20A的3次諧波電流，C相上有5A的3次諧波電流，中線(xiàn)上會(huì )有10+20+5=35A的諧波電流；同理9次諧波電流、15次諧波電流等都具有相同的特性）。

治理前：

治理后：

治理效果：

設備配置:1臺ANSNP100壁掛模塊

l 電流畸變率顯著(zhù)減小，電流波形趨于正弦波；

l N線(xiàn)電流減小。3次諧波電流由治理之前的125A降低到5A左右，ANSNP對于N線(xiàn)電流中3次諧波的治理能力補償率在96%及以上，符合前期預期的治理要求；

l 減少線(xiàn)纜發(fā)熱。

ANSNP 系列中線(xiàn)安防保護器并聯(lián)在含諧波負載的低壓配電系統中，能夠對動(dòng)態(tài)變化的諧波電流進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤和補償。中線(xiàn)安防保護器的基本原理為:通過(guò)電流檢測環(huán)節采集系統中性線(xiàn)上過(guò)電流信息，經(jīng)控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，產(chǎn)生諧波電流指令，通過(guò)功率執行器件產(chǎn)生與過(guò)電流幅值相等方向相反的補償電流，并注入中性線(xiàn)，從而消除中性線(xiàn)中過(guò)大的電流。

4總結

在商業(yè)中心復雜的用電環(huán)境中，大量非線(xiàn)性負載的廣泛應用，引發(fā)了嚴重的中線(xiàn)電流問(wèn)題。這些非線(xiàn)性負載產(chǎn)生的諧波相互疊加，導致中線(xiàn)電流急劇增大，遠遠超出其額定承載能力。中線(xiàn)電流過(guò)載不僅會(huì )使線(xiàn)路發(fā)熱嚴重，增加火災隱患，還可能導致電氣設備損壞，影響商業(yè)中心的正常運營(yíng)，造成巨大的經(jīng)濟損失。

中線(xiàn)安防保護器的出現，有效解決了這一難題。它通過(guò)先進(jìn)的濾波技術(shù)，能夠精準地檢測并濾除中線(xiàn)電流中的諧波成分，使中線(xiàn)電流恢復到正常水平。在實(shí)際應用中，安裝中線(xiàn)安防保護器后，商業(yè)中心的用電安全性得到了顯著(zhù)提升。線(xiàn)路溫度明顯降低，火災風(fēng)險大幅減少；電氣設備的故障率也大幅下降，延長(cháng)了設備的使用壽命，保障了商業(yè)中心各類(lèi)設備的穩定運行。