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有源濾波器相對于無源濾波器的優(yōu)勢是什么?
從設計角度分析
有源濾波裝置與無源濾波裝置相比較,有源濾波裝置只需估算諧波電流較大值,無需考慮電網(wǎng)阻抗、特征諧波及仿zhen驗證等因素,避免產(chǎn)生類似無源濾波裝置設計不當而發(fā)生諧振事故的可能。設計簡單,可形成標準化規(guī)范,使方案統(tǒng)一。
從安裝角度分析
無源濾波裝置只適用于在諧波源處就地治理安裝,集中補償可能產(chǎn)生諧振,采用有源濾波裝置既可以在諧波源處安裝,也可以在變電所進行集中治理,以減少治理成本。
電力有源濾波器(APF)的原理:有源電力濾波器(APF)是通過電流互感器檢測負載電流,并且通過內部的計算提取出有關負載電流的諧波成分。然后通過信號的發(fā)送給內部控制逆變器,從而產(chǎn)生一個和負載電流大小相等但是方向相反的諧波電流。
有源濾波器APF的作用:1、濾除電流諧波;2、改善系統(tǒng)不平衡狀況;3、抑制電網(wǎng)諧振不會與電網(wǎng)發(fā)生諧振;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。
有源濾波器有哪些特點?
有源濾波器的頻率范圍從DC到500KHZ,已在低頻范圍內替代了傳統(tǒng)的LC濾波器。 尤其是在非常低的頻率下,不可能實現(xiàn)LC濾波器,但是有源濾波器可以提供令人滿意的結果。
1.有源濾波器具有高輸入阻抗和極低的輸出阻抗,因此具有良好的隔離性能,因此在所有電平之間都沒有阻抗匹配的要求。
2.容易制作截止頻率或中心頻率連續(xù)可調的濾波器,并且易于調整。
3.如果使用電位計和可變電容器,則有源濾波器的頻率精度可以輕松達到0.5%。
4.無電感器,體積小,重量輕,在低頻情況下,這一優(yōu)勢更加明顯。
5.設計有源濾波器比設計LC濾波器更加靈活,并且還可以獲得電壓增益。
但是,應注意,有源濾波器使用集成運算放大器作為有源組件,因此必須為其供電。 輸入小信號時,會受到運算放大器帶寬的限制。有源電力濾波器的作用:濾除電流諧波:可以gao效的濾除負荷電流中2~25次的各次諧波,從而使得配電網(wǎng)清潔gao效,滿足國標對配電網(wǎng)諧波的要求。 輸入大信號時,它將受到運算放大器的壓擺率的限制。 有源濾波器不適用于高頻范圍。 目前,實用范圍大約在100KHZ之內。 另一方面,當頻率高于100KHZ時,無源濾波器的性能優(yōu)于有源濾波器。 當頻率高于10MHZ時,無源濾波器會更加出色。
諧波在電網(wǎng)中造成的電力損耗主要有以下3個方面:
1、危及電網(wǎng)的安全運行
大量存在的諧波污染,對電網(wǎng)的安全運行造成了極大威脅。電網(wǎng)中存在諧波電流將會引起電路電壓與電流的波形產(chǎn)生畸變,會對電網(wǎng)中的感應式繼電器、晶體管繼電器等繼電保護檢測回路造成嚴重干擾,引起系統(tǒng)的繼電保護裝置誤動或拒動,嚴重影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。有源濾波技術可以對頻率和幅度都變化的諧波進行治理,但也存在初期投資大、運行效率低的缺點,為此,可以將有源濾波技術和無源濾波技術結合起來使用,既可以使有源濾波器降低,又可彌補無源濾波器的缺陷,是一個很好的發(fā)展方向。
2、影響設備的穩(wěn)定運行
諧波的大量存在,容易引起系統(tǒng)中的電機產(chǎn)生機械振動和噪聲,影響電氣設備的正常工作。系統(tǒng)中諧波電流的增大,容易造成變壓器局部嚴重過熱,使電力電容器、電力電纜等供電設備溫度升高、絕緣老化、壽命縮短以致?lián)p壞等。
3、影響電網(wǎng)的經(jīng)濟運行
諧波的大量存在,對電網(wǎng)的發(fā)輸變電各個環(huán)節(jié)都會造成影響,可以引起異步電動機增加能量損耗,降低使用效率,可以使各級電力變壓器的損耗增加,降低實際使用容量,還會造成輸電線路損耗增加等等都給電網(wǎng)的容量造成極大浪費,降低了電網(wǎng)的經(jīng)濟運行指標。