Vzroki za -tok ničelnega zaporedja in izbira opreme za zdravljenje

V elektroenergetskem sistemu je nič{0}}tok pomemben in pogost pojav. Prevelik -tok ničelnega zaporedja lahko povzroči dodatno segrevanje transformatorjev in vodov, poslabšanje kakovosti električne energije, napačno delovanje ali okvaro zaščitnih naprav in celo vodi do varnostnih nesreč. Zato sta temeljito razumevanje vzrokov zanjo in pravilna izbira regulacijske opreme ključnega pomena za zagotavljanje varnega, stabilnega in učinkovitega delovanja elektroenergetskega omrežja.

I. Vzroki za tok ničelnega zaporedja

1. Asimetrija linijskih parametrov: Nepopolna simetrija v razporeditvi nadzemnih vodov, napake pri izdelavi ali polaganju kablov bodo povzročile, da kapacitivnost do ozemljitve tri-faznih vodov ni popolnoma enaka, kar bo povzročilo ničelni{2}}sekvencni tok.

2. Vzbujevalni tok transformatorja: Vzbujevalni tok transformatorja sam po sebi vsebuje majhno količino tretjih harmonskih komponent. Ko se te komponente prekrivajo na nevtralni točki, se tvori tok ničelnega-zaporedja.

3. Staranje ali okvara opreme: staranje izolacije kabla na primer povzroči povečanje toka uhajanja v zemljo ali v primeru eno-fazne ozemljitvene napake bo ustvarjen zelo velik ničelni{2}}tok (to je signal, da mora zaščitna naprava ukrepati in odpraviti napako).

4. Prekomerna uporaba eno-faznih obremenitev: V nizko-napetostnih sistemih za distribucijo električne energije so obremenitve, kot so razsvetljava, klimatske naprave, računalniki in polnilne postaje, povezane eno-fazno. Če eno-fazne obremenitve na tri faze niso enakomerno porazdeljene, bo to privedlo do neravnovesja v tri-faznem toku, kar bo povzročilo ničelni-sekvencni tok.

II. Izbira opreme za upravljanje

1. Tokovni filter nič-zaporedja

Načelo delovanja: Običajno so sestavljeni iz enega ali več reaktorjev, ki so zaporedno povezani med fazno linijo in nevtralno linijo. Ima zelo nizko impedanco za tok električne frekvence (50 Hz), vendar predstavlja visoko impedanco za visoko{2}}frekvenčne-harmonične tokove zaporedja (kot je 150 Hz, 250 Hz), s čimer preprečuje tem harmoničnim tokovom, da tečejo do transformatorja in zgornjega električnega omrežja, ter jih omejuje na lokalno stran obremenitve.

2. Filter aktivne moči (APF)

Načelo delovanja: v realnem-času lahko zazna harmonične in reaktivne komponente (vključno s-komponentami ničelnega zaporedja) v obremenitvenem toku, nato pa prek močnostnega elektronskega pretvornika ustvari kompenzacijski tok enake velikosti, vendar v nasprotni smeri kot ti škodljivi tokovi, in ga vbrizga v sistem ter jih tako izniči. Sodobni filtri delovne moči imajo praviloma funkcijo hkratne kompenzacije harmonikov (2-25. in več), jalove moči in neuravnoteženih tokov.