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电能质量-谐波 (浏览次数：8)
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发表于2022/1/21 22:21:00
一、无源滤波系统和有源滤波系统的定义：
目前谐波治理基本上由有源滤波器和无源滤波系统来实现。有源滤波器的控制主要由谐波信号的检测和补偿分量的产生两大部分组成。通过检测电路检测出电网中电流的畸变部分，然后采用适当的控制方法控制功率逆变器产生与电网中谐波成份大小相等、方向相反的谐波电流，注入电网，从而将电网中的谐波抵消。这两个环节共同决定着有源电力滤波器的品质。无源滤波系统是采用由电力电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的无源滤波装置进行滤波。目前无源滤波系统被广泛应用于抑制谐波及无功补偿的需求中。由于无源滤波系统是通过在系统中为谐波提供一个并联低阻通路，以起到滤波作用，其滤波特性是由配电系统和无源滤波系统的阻抗比所决定的。 二、无源滤波系统和有源滤波系统的区别： 1、无源滤波系统具有一下优点，因此无源滤波被作为抑制谐波及无功补偿的主要手段被广泛采用。 ●投资少； ●效率高； ●结构简单； ●运行可靠； ●维护方便； 2、无源滤波系统是由系统和滤波器的阻抗比所决定的，因而存在以下缺点： ● 滤波特性受系统参数的影响较大； ●只能消除特定的几次谐波，不能完全避免谐振风险； ●滤波要求和无功补偿、调压要求有时难以协调； ●谐波电流增大时，无源滤波系统负担随之加重，可能造成无源滤波系统中元件过载； ●有效材料消耗多，体积大。 2、与无源滤波系统相比较，有源滤波器在消除谐波方面优势更明显。 ●有源滤波器的谐波目标存留含量可低于 3%；（无源滤波系统的最大目标谐波畸变率是低于10%）。 ●可显著降低第十一阶次数或更高阶次数谐波，而无源滤波系统不能承担此任务； ●可在功率因数接近于整数1、无法进一步安装无功功率器件的情况下使用（无源滤波系统是一种容性负荷）。 ●可在无法连续性使用电抗器的情况下使用（当负荷功率很低时，与滤波器一起使用相关系统功率的电抗是至关重要的。） 三、无源滤波系统和有源滤波系统产品的选择： 1、当系统中谐波严重（比如THDI 超过30%）且无功需求较大时有源滤波器和非调谐无功补偿一起使用，这个时候有源滤波器的功能为谐波治理，非调谐无功补偿装置做无功补偿。当然有源滤波器也可以进行无功补偿，但是成本较高，所以才选择这样的方式。 2、当系统中谐波较大而功率因数较高时一般都会只采用有源滤波器就可以了，不需要做无功补偿。 3、当系统中谐波较小而功率因数较低时，一般都只采用无功补偿而不用有源滤波器。 4、有源滤波器在使用过程中要注意一定不能和纯电容补偿及调谐无源滤波器并联使用。 四、非调谐的滤波电路和无源滤波器： 由一个扼流线圈和一个/组电容器串联组成的谐振电路，并调谐为低于最低次谐波的频率以抑制谐振。电抗器和每步电容器串联，形成串联谐振电路，串联谐振电路的谐振频率由电抗电容所形成的回路确定（谐振频率一般位于134HZ 到214Hz 之间），必须低于可能出现的最低次主谐波。在由电抗器和电容器组成的串联电路中，在电抗器上存在着一个电压降，导致电容器上承受的电压升高。 1、电抗系数：P（%）=XL/XC X 100% 2、电压的增加可由下公式得到：Uc=Un/(1-P)，另外选择匹配电容器时还应考虑到电网电压波动值，一般为5% 3、在串联电抗的补偿系统中，目标补偿容量和电容器的标称容量之间有以下关系：Qc=(NC/UN )2×Qn×(1-P)
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