分析无源滤波器与并联电容器的应用（下）

发布时间：2023-12-03 08:23:22来源：伊莱（深圳）电气有限公司

无源滤波器的型式通常考虑滤波器为阶阶和阶，根据技术或经济原因可以考虑有阻尼的电路。

若选用阻尼滤波器，就要评算损耗，滤波器调谐频率常见为，，，，，，，。如果要确保允许的谐波水平，就要考虑电容器和电抗器的制造容差。对滤波器不是通常都可能同时保持电压水平和功率因数在规定的极限值内。无论低压或中压，带通滤波器是常用的。 . 单调谐滤波器的谐波阻抗值ZH 滤波器安置在电网中时，单台滤波器可能吸收多少谐波电流，决定于滤波器的谐波阻抗和电源系统(主要考虑配电变压器的漏抗以及当谐波源在低压网中时)的比较。对谐波源来说，这两个阻抗是并联的，滤波器的谐波阻抗愈低，送往电源系统的谐波电流愈少，滤波效率也就愈高。如果全部谐波电流中有%通过滤波器，可以说滤波效率为%。目前，一些制造厂只说自己产品的滤波效率的范围或平均值，因为滤波效率和变压器的阻抗(即和功率大小)有关，因此滤波效率是一个不确定的参数。谐波的阻抗则是一个非常有用的确定值，知道了它，就可以计算出一个工程的较准确的滤波效率，连同滤波器的允许谐波电流，ZUI终可以选定滤波器的定额(单台或多台并联)，并且可以核算经滤波治理以后，该次谐波电压是否已降至标准允许值之内，但是到目前为止，尚没有一个厂商公布其单调谐波滤波器的阻抗值。虽然也可以从某些样本中的其它参数推出ZH，总不如直接给出来得明快。 . 电抗率IEC标准中也有叫相对电抗知道了它，就知道了滤波器的调谐频率。若忽略电阻，则滤波器的谐波阻抗可见这两者有密切联系。按IEC要求，调谐次的滤波器的p为%＜p＜%，一个产品，对滤波次而言，其p值愈接近%(但必须大于%)，其次谐波阻抗愈小，滤波及无功补偿效果愈好，但做到p值接近%且＞%是不容易的，要考虑到电感值和电容值的设计制造容差，随温度和使用期长短的变化，笔者所见，只有一家的产品的p=%，所见产品样本中，这是ZUI小的了。次单调谐滤波器的相对电抗p=%对于我国电网的运行是否安全，是否有必要还要提高到%？没有必要，因为我国电网频率允许偏差即使在电网容量小时也只允许为±.Hz即±%，由于非的倍数的奇数次谐波是特征谐波，因此可见电网频率的变化并不是大问题。至于产品参数的容差，随电流、温度和时间老化的稳定性等，那是制造厂是否加以控制和保证的问题，厂家样本宣布相对电抗p=%，那就是在任何条件下任何时候都会≤%和＞%的，或者加注上容差也是可以的。总之，调谐滤波器至少需要上述个参数: () 额定电压，过电压能力是持续时间; () 额定无功补偿功率; () 允许谐波电流; () 单调谐谐波电抗值; () 电抗率。失谐滤波器的要求则可以简化些。上面的要求也适用用于中压单调谐波滤波器。这些参数只是必要的基本电气参数，还有其它参数，例如允许环境条件等等参数用户也都是必要的。但是，有了这项必要的基本的电气参数，就可以使得滤波器的电气特性明朗清晰，方便于进一步应用。无源滤波器两种能力的协调 . 实际情况的多样化无论滤波器是失谐的还是调谐的，都有兼有滤波和无功补偿两种功能，一旦单调滤波器成为产品，可能还很难适应各种不同工程项目中的不同谐波治理要求和不同无功功率补偿要求，企业的这种复杂情况表现如下: () 在无功方面:可能是稳定的，但有大小之分，即自然功率因数cosφ不同，无功也可能不稳定，不稳定的范围有大有小，变动的速度有快有慢。交直交变频器本身的谐波大，但无功小，要注意。 () 在谐波方面:除了有大小、是否稳定和变动快慢之别外，还有谐波次数之分，如次、次、次、次、次等等，对不同企业各次谐波都有自己的大小和变动的特点。总之，严重情况下大参数有谐波与无功两大类，谐波次数至少有～种之多，若将大小考虑进去并进行排列组合，则滤波器的规格品种选择就复杂化了。 . 应对策略为了减少规格品种数量，向产品标准化方向迈进，在产品生产和工程设计应用方面，宜采取下列措施: () 在功能目标方面，一般来说优先保证无功补偿，以满足电力系统要求，但绝不要过补偿，在谐波方面，尽量降低各次谐波电压水平直到不会成为引发谐振的因素。要注意，不同的工业电网可以有不同的谐波兼容性水平(IEC标准分为三类)，公用电网可与电力部门协商，因此谐波降到什么水平，有一定的变动空间。对谐波兼容水平要求特别严格的场合则可选用有源滤波器; () 产品功率单元化，这一点似乎大多数产品已如此。例如以kVar为单元，多个单元并联，通过切换可以有不同的功率变化; () 产品功率单元切换的智能化，在保证不过补偿但尽量提高功率因数前提下，合理有序的投切各次谐波滤波器的整体或部分单元。以降低各次谐波电压值。 . 工程设计中无源滤波器选择配合程序大纲 () 在一台配电变压器的低压侧，事先计算出无功功率ZUI大变动范围，按ZUI大无功负荷配置无源滤波器的总功率(基波补偿功率); () 估算出低压侧各次谐波的可能ZUI大谐波电流; () 按各次谐波电流大小，确定电容器是否需要串联电抗器，这里的关键是如何区分选择？是否可以这样考虑:各次谐波电流乘上变压器的谐波阻抗得出的谐波电压超出标准值的%或现在未超但不久即可能超过的，优先采用调谐滤波器; () 将无功功率也按各次谐波电流相对大小分配在各次的单调谐滤波器上，然后复核滤波器的谐波电流是否会过负荷，滤波后的谐波电压降低是否满意，总体上一般以无功不过补，谐波可放松些为原则。即使如此，还可能需要反复多次，有计算机程序可以快捷得到结果; () 运行中，如果无功负荷降低，根据情况应切除部分滤波器单元，利用智能控制器来完成控制任务。伊莱专业致力于滤波器、电抗器、变压器的研发及制造，并提供谐波治理、无功补偿、电磁干扰等电能质量一体化解决方案。引进德国设计技术、生产工艺先进，设备精良，测试平台齐全。伊莱也是年出名滤波器厂家，十分注重技术开发和技术创新，在用户中一直享有较高声誉。

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