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天津市博寧電氣(圖)-有源濾波配置-有源濾波

石化、建筑行業(yè)有源濾波器的作用

有源濾波器應(yīng)用在全部用電的行業(yè)中都能用到，其中石化和建筑行業(yè)是我們所熟悉并且息息相關(guān)的

先看下石化和建筑行業(yè)配電系統(tǒng)中的諧波特點(diǎn)：

石化行業(yè)配電系統(tǒng)諧波的特點(diǎn)：

由于生產(chǎn)的需要，石化行業(yè)中存在著大量泵類負(fù)載，并且不少泵類負(fù)載都配有變頻器。變頻器的大量應(yīng)用使得石化行業(yè)配電系統(tǒng)中的諧波含量**增加。目前絕大部分變頻器的整流環(huán)節(jié)都是應(yīng)用6脈沖整流將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，因此所產(chǎn)生的諧波以奇數(shù)次諧波為主。

隨著樓宇智能化的不斷升級(jí)，數(shù)量眾多的小容量非線性負(fù)載，如計(jì)算機(jī)、熒光燈、不間斷電源、電梯扶梯以及變頻空調(diào)等被廣泛應(yīng)用于樓宇的各個(gè)角落，產(chǎn)生了大量的3次、5次、7次等諧波，其中3次諧波含量**。

諧波在石化行業(yè)中的危害：

諧波在石化系統(tǒng)中的危害主要表現(xiàn)在對(duì)電力設(shè)備的危害以及在計(jì)量方面的偏差。研究表明，諧波電流會(huì)使變壓器而產(chǎn)生附加損耗，從而引起過熱，使絕緣介質(zhì)老化加速，導(dǎo)致絕緣損壞。諧波的存在會(huì)使視在功率增加。不考慮諧波的情況下，視在功率S和有功功率P以及無功功率Q的關(guān)系為 ;在有諧波的情況下，必須考慮諧波功率D，其關(guān)系為;而D和Q一樣，都無法轉(zhuǎn)化為有用功。

由此可見，諧波對(duì)變壓器的使用效率產(chǎn)生重大的影響。同時(shí)，諧波對(duì)電力系統(tǒng)中的電容器、斷路器、繼電保護(hù)設(shè)備都有直接的影響。

對(duì)于很多測(cè)量儀表，并不能測(cè)量出真實(shí)的均方根值而是測(cè)量出平均值，

然后假想波形為正弦波，乘以一個(gè)校正系數(shù)而得到讀數(shù)。在諧波嚴(yán)重時(shí)，這樣的讀數(shù)會(huì)有較大的偏差，從而造成計(jì)量偏差。

諧波治理對(duì)石化、建筑行業(yè)的意義：

大量3次諧波使得中線上電流過大，甚至有可能超過相線電流，高次諧波的存在也會(huì)引起肌膚效應(yīng)，引起導(dǎo)線過載發(fā)熱、絕緣損壞、進(jìn)而發(fā)生短路、引起火災(zāi);而且大量敏感設(shè)備如計(jì)算機(jī)在諧波環(huán)境中的運(yùn)行質(zhì)量也將大打折扣，花屏或死機(jī)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

通過諧波治理，消除樓宇電網(wǎng)諧波，降低中線電流，為各種敏感設(shè)備的可靠運(yùn)行提供保障。

有源濾波器(Active Power Filter，簡稱APF)是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償。之所以稱為有源，顧名思義該裝置需要提供電源(用以補(bǔ)償主電路的諧波)，其應(yīng)用可克服LC無源濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功。

有源濾波器歷史來源：

有源濾波器通過檢測(cè)補(bǔ)償對(duì)象的電壓和電流，得出與負(fù)載電流中的諧波電流大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流，從而使電網(wǎng)的電壓、電流恢復(fù)為正弦波形。早在20世紀(jì)70年代日本學(xué)者就提出了用磁補(bǔ)償消諧方法。但是由于受到功率半導(dǎo)體器件水平的限制，有源電力濾波器還未能進(jìn)入實(shí)用化階段。隨著快速、大功率電力電子開關(guān)器件的研制成功，基于瞬時(shí)無功理論的瞬時(shí)空間矢量法的提出，以及微機(jī)控制技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，有源濾波技術(shù)得到了極大的發(fā)展，在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。