配电系统电能质量的检测和调整

⑴中线电流偏高

许多商业建筑都有一个△-Y方式的208／120变压。这些变压器通常给插座供电。在带有单相非线性负载的三相四线制系统中，三次奇数倍谐波无法抵销，而是在中线相加。如果一个系统存在许多这样的负载，那么中线电流就会超过任何一相的电流，因为中线没有断路器保护，这将是非常危险的。

利用手持谐波故障检测仪(如Fluke43型)测量一个三相负载的中线电流(如图4a所示)，

(a)

(b)
图4(a)三相系统中三次奇数倍谐被在中线上叠加，由于中线没有熔丝保护，过热将导致火灾。
(b)利用手持谐波故障检测仪对扦座中线测量示意图

将测量到的中线电流与从不平衡相电流估计的数值相比较。中线电流是三相电流的矢量和，并且当三相电流在幅度和相位都平衡的时候，中线电流通常为0。如果中线电流比预计的要高，三次奇数倍谐波将是非常可能的原因，这时变压器将需要降载使用。

⑵断路器的误动作

热磁断路器利用双金属开断机构，对电流波形的实际热效应产生响应。峰值感应断路器只是对电流波形的峰值产生反应，因此对于谐波电流不可能产生完全正确的反应。对于任何一种断路器，如果所有负载的总和还不至于使断路器动作，那么谐波很可能是其动作的原因。

⑶母线和接线板的过热

中线母线和接线板的尺寸是按相电流的额定值设计的，并不包括谐波引起的附加负载。当中线由于三次奇数倍谐波而过载时，它们也会过载。对于它们的过热现象，也可以足够怀疑是上述谐波造成的。

⑷电气柜的振动

按50Hz设计的配电柜在高频谐波电流产生的磁场下会发生机械谐振。如果配电柜振动并发出嗡嗡的声音，很可能是由于在谐波频率下的谐振造成的。

⑸通讯系统中的音频干扰

通讯系统经常提供谐波问题的首要线索。通讯电缆通常与中线导体并排敷设。中线导体中三次奇数倍谐波对通讯电缆产生的感应干扰，可以在电话线中听到。

⑹变压器的不良表现

谐波可以引起变压器的铁损和铜损。变压器通常按50Hz的相电流负载设汁。由于涡流和磁滞现象，高频率的谐波电流使铁损增加，与同样的基波电流相比产生更多的发热。当中线电流流到变压器时，会反应到三角形接法的一次绕组，并在这里循环导致过热和变压器毁坏。利用谐波表，例如Fluke43电力质量分析仪，在一次侧和二次侧分别测量电流读数。通过Fluke43的柱形图显示各次谐波的水平(图形与图2类似)。同样备用发电机会发生同变压器同样的过热问题。

⑺感应电机的过热

感应电机是线性负载，如果由良好的正弦波电压供电，将不会产生谐波电流。但是如果一个电机由畸变电压供电，将会由于集肤效应和涡流而过热。并且如果一些谐波电流是负序的一例，如5次或11次谐披，它们将试图改变电机的旋转方向，由此降低转速和效率。

利用手持谐波故障检测仪测量的接线如图5所示。

图5