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無源濾波器,又稱LC濾波器,是利用電感、電容和電阻的組合設計構(gòu)成的濾波電路,可濾除某一次或多次諧波,罪普通易于采用的無源濾波器結(jié)構(gòu)是將電感與電容串聯(lián),可對主要次諧波(3、5、7)構(gòu)成低阻抗旁路;單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、高通濾波器都屬于無源濾波器。類似工業(yè)電弧爐這樣的設備工作時,電流波形變化很頻繁,會分解出次數(shù)和幅值不斷變化的諧波。
無源濾波器和有源濾波器,存在以下的區(qū)別:
1.諧波處理
無源濾波器只能濾除某頻率范圍內(nèi)的諧波;但完全可以解決系統(tǒng)中的諧波問題,解決企業(yè)用電過程中的實際問題,且可以達到國家電力部門的標準;有源濾波器可動態(tài)濾除特定次數(shù)的諧波。
2.阻抗影響
無源濾波器受系統(tǒng)阻抗影響嚴重,存在諧波放大和共振的危險;而有源濾波不受影響。
3.頻率影響
無源濾波器諧振點偏移,效果降低;有源濾波器不受影響。
4.負載影響
無源濾波器可能因為超載而損壞;有源濾波器無損壞之危險,諧波量大于補償能力時,僅發(fā)生補償效果不足而已。負載變化對諧波補償效果的影響。無源濾波器補償效果隨著負載的變化而變化;有源濾波器不受負載變化影響。
5.設備造價
無源濾波器較低;有源濾波器太高。
6.應用對比
(1)有源濾波容量單套不超過100KVA,無源濾波則無此限制。
(2)有源濾波在提供濾波時,不能或很少提供無功功率補償,因為要占容量;而無源濾波則同時提供無功功率補償。
(3)有源濾波目前罪高適用電網(wǎng)電壓不超過450V,而低壓無源濾波罪高適用電網(wǎng)電壓可達3000V。
(4)無源濾波由于其價格優(yōu)勢、且不受硬件限制,廣泛用于電力、油田、鋼鐵、冶金、煤礦、石化、造船、汽車、電鐵、新能源等行業(yè);有源濾波器因無法解決的硬件問題,在大容量場合無法使用,適用于電信、醫(yī)院等用電功率較小且諧波頻率較高的單位,優(yōu)于無源濾波。4、具備過流、過壓、欠壓、溫度過高、測量電路故障、雷擊等多種保護功能。
有源濾波器的應用場合-
有源濾波器的應用場合--半導體行業(yè)
大多數(shù)半導體行業(yè)的3次諧波非常嚴重,主要是由于企業(yè)中使用了大量的單相整流設備。3次諧波屬于零序諧波,具備在中性線匯集的特點,導致中性線壓力過大,甚至出現(xiàn)打火現(xiàn)象,存在著極大的生產(chǎn)安全隱患。諧波還會造成斷路器跳閘,耽誤生產(chǎn)時間。罪基本的濾波器,是由一個電容器和一個電感器構(gòu)成,稱為L型濾波。3次諧波在變壓器內(nèi)形成環(huán)流,加速了變壓器的老化。嚴重的諧波污染必然對配電系統(tǒng)中的設備使用效率和壽命造成影響。
諧波治理的策略
按照諧波治理的位置,可以有三個策略。
策略1:在高壓母線上治理,采用的設備是SVC、SVG等。
策略2:在變壓器的下端,低壓母線上治理諧波。采用無援濾波器、有源濾波器等。無源濾波器往往會發(fā)出額外的容性無功,這在有些場合是不允許的。
策略3:在設備的電源入口處治理諧波。這稱為就地治理。就地治理是的諧波治理策略。因為,這樣相當于將非線性負載轉(zhuǎn)變成了線性負載,諧波導致的一切問題都迎刃而解。
大部分發(fā)達國家按照這個策略開展諧波治理。達到這個目的的管理措施就是,要求電氣電子設備滿足相應的電磁兼容標準(例如,GB17625)要求,電磁兼容標準對諧波電流發(fā)射進行了明確的規(guī)定。