一、产品简介

 

    在一个理想的电力系统和供电系统中，电能是以单一固定的工业频率(50Hz或60Hz)、正弦波电压和电流向用户供电的。但若有非线性负荷，如整流器、变频器、电弧炉、电焊机等接入系统，会产生大量高次谐波电流导致系统电压和电流波形畸变，造成电力系统谐波污染，对电力设备和用电设备造成危害。因此，当注入系统的高次谐波电流超过国家标准限制时，就必须采取滤波措施，即采用谐波滤波装置。

 

    钢铁、石油化工、冶金、煤炭以及印染等行业的负荷在工作过程中产生大量谐波，对电力系统造成严重的污染，影响供电质量。无源电力滤波装置就近吸收谐波源产生的谐波电流，是抑制谐波污染的一种有效措施。无源电力滤波装置主要由滤波电容器、空心滤波电抗器和无感电阻的适当组合而成，运行中与谐波源并联，起滤波作用并兼顾无功补偿和调压的需要。由于它经济实用、结构简单、运行可靠、维护方便等原因，得到了广泛的应用。

 

    二、结构原理

 

    无源电力滤波器主要由滤波电容器、滤波电抗器和无感电阻器等适合连接组成，完成滤除谐波兼无功补偿的作用。其主要的工作原理是电路的串联谐振，在某一个谐波频率下，当电容器的容抗和电抗器的感抗相等时，其串联等效电抗为很低值，对相应频次谐波表现出低阻抗，从而有效的一直了流向系统或其它符合的谐波电流，改善了系统的电压畸变。

 

    按结构和接线方式分，无源电力滤波器主要有以下几种：单调谐波滤波器、双调谐波滤波器、C型滤波器、高通滤波器等。单调谐波滤波器是工程中使用最多的滤波器，它仅对某一次谐波起滤波作用，特点是结构简单，但对元件的工作稳定性要求高，较小的额定值改变会带来较大的滤波效益劣化。双调谐波滤波器同时吸收两种频率的谐波，实际上相当于两个并联的单调谐波滤波器，但减少了回路，基波损耗较小，只有一个电抗器承受全部冲击电压。这种滤波器结构复杂，调谐困难，但在高压大容量装置中采用有一定的技术经济的优越性。高通滤波器对截至频率以下的频次呈现高阻抗，对截止频率以上的频次在宽广的范围内呈现较低的阻抗值，可以一直高次谐波对系统的影响，其特点是基波损耗较小，阻抗频率特性较好，结构简单，对工频偏差及元件参数变化不敏感，故工程上应用较多。C型滤波器是一种新型滤波器，它的基波损耗很小，适合用在较低的频次上，但它对工频偏差几元件参数变化比较敏感。

 

    三、适合范围

 

    ☆ 大功率整流装置：例如电解铝、中频炉、轧机等，半导体器件在关断与开通的过程中会产生与其接线方式有关的特征谐波，其流入系统的谐波电流会影响变压器和电动机等的正常工作，造成其过载甚至烧毁。

 

    ☆ 电力机车：目前各国正在运行时用的电气化铁路机车大多采用交流25~35KV电源，有前应变电站两相供电。这就不可避免的引起三相负荷不对称，由此向电力系统中一并注入谐波电流和付序电流。一般在牵引变压器的两个供电臂上装设容量相同的滤波器。

 

    ☆ 含铁磁特性器件的负荷：如变压器，铁心电抗器等，当其工作在饱和状态时，由于磁化曲线的非线性，会产生一定次数的谐波，其中以三次为主，当系统存在并联补偿电容器时，电容器的容抗和系统感抗的一个合适比例，就会造成三次谐波的严重放大。

 

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