零序电流产生的原因以及治理设备的选用

来源：库克库伯电力电容器发布日期：2025-09-05 16:52:53【大中小】

在电力系统中，零序电流是一个重要且常见的现象。过大的零序电流会导致变压器和线路额外发热、电能质量下降、保护装置误动或拒动，甚至引发安全事故。因此，深入理解其产生原因并正确选用治理设备，对保障电网安全、稳定、高效运行至关重要。

零序电流治理设备

一、零序电流的产生原因

1、线路参数不对称：架空线路的排列不完全对称、电缆的制造或敷设偏差，会导致三相线路的对地电容不完全相等，从而产生零序电流。

2、变压器励磁电流：变压器的励磁电流本身就含有少量的三次谐波分量，这些分量在中性点上叠加后会形成零序电流。

3、设备老化或故障：例如，电缆绝缘老化导致对地泄漏电流增大，或发生单相接地故障时，会产生非常大的零序电流（这是保护装置需要动作切除故障的信号）。

4、单相负荷的大量使用：在低压配电系统中，照明、空调、电脑、充电桩等大量负载都是单相接入的。如果三相上的单相负载分配不均，就会导致三相电流不平衡，从而产生零序电流。

二、治理设备的选用

1、零序电流滤波器

工作原理：通常由一个或多个电抗器组成，串联在相线和中性线中。它对工频（50Hz）电流阻抗很小，但对高频的零序谐波电流（如150Hz, 250Hz）呈现高阻抗，从而阻止这些谐波电流流向变压器和上游电网，将其限制在负载侧本地。

2、有源电力滤波器（APF - Active Power Filter）

工作原理：实时检测负载电流中的谐波和无功分量（包括零序分量），然后通过电力电子变流器生成一个与这些有害电流大小相等、方向相反的补偿电流注入系统，从而将其抵消。现代APF普遍具备同时补偿谐波（2-25次及以上）、无功和不平衡电流的功能。

有源电力滤波器

总之，治理零序电流需“对症下药”，通过科学的测量和分析，选择最经济高效的治理方案，才能确保电力系统的安全稳定运行。

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