无源滤波的那些猫腻你知道吗？-北极星输配电网

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随着电力电子技术的迅速发展，特别是在冶金、矿山、电气化铁道、电力输送等工业系统中大量采用可控硅技术及其硅整流设备和换流逆变设备，这些非线性负荷在系统中产生大量谐波，从而影响了电能质量并导致经济损失。现在虽然提出了有源滤波器等技术来抑制谐波，但由于有源滤波器容量较小,成本较高,因此实际工程应用中大多数仍然采用技术较为成熟的无源滤波器,相对来说无源滤波器价格便宜,容易实现。

最近常去企业去做诊断，发现经常有客户抱怨无源滤波装置质量差，滤波效果又不好，小编觉得有必要说说目前市场上出现的无源滤波装置现状和存在的问题，猫腻真的很多哦！~

什么是无源滤波？

通常我们说的无源滤波就是指利用LC电路所产生的谐振低阻通道原理而设计的装置，种类很多，小编就不举例了，我们可以理解为电容与电抗的串联电路，就是滤波回路，所制成的装置就是无源滤波装置，也叫“偏振型无源滤波装置”。

工作原理如图：

与普通补偿差别

我们知道普补偿装置就是电容柜，是由多个电容组成的设备，主要作用是提高功率因数；而无源滤波装置是LC回路的组合，所以要在每个电容回路上串联相应的电抗器才行，装置除了具有无功补偿作用，还有对指定谐波滤除作用。因此本质区别是是否串联电抗器，也就是我们常说的带串抗的补偿装置。

一般串抗滤波补偿的效果

小编认为这种装置虽然也可以叫滤波装置，但深深觉得有点勉强。设计也是LC通道，但绝对不会有什么好的滤波效果，真正的滤波装置从设计上就不可能随随便便串联一个常见电抗器，用电抗率7%的电抗器去消除5次谐波，那根本上就是传说，为什么这样说呢？

我们知道LC回路滤波本身就是容抗和感抗构成的串联谐振回路，偏离越少那么滤波效果就越好，那么7%电抗率的谐振点（调谐次数）为3.78，那么离5次就很远了，而且LC通道必须是低阻通道才能滤波，换句话说就是谐波电流会流向所设计的谐波次数低阻回路，这是相对系统而言的，所以滤波效果是微乎其微的了，那么为什么还要串它呢，小编认为更多的是为了把谐波阻隔在回路之外，以防止加载在电容回路上的谐波电压，还会减少涌流的危害，这样就能保护电容器因谐波问题出现烧损现象。

真正无源滤波是什么样呢？

要符合低阻通道条件：滤波支路必须是呈低阻抗的，要想选择滤波支路的阻抗，那么就要先知道线路阻抗是多少；要计算线路阻抗，必须了解：变压器容量、阻抗电压、系统工作电压、系统短路容量及工作电压。没有这些是算不出来确切的感抗的，而且还容易出错，因此没测试数据就敢设计的设备一定是有猫腻的~

要选择滤波电容器，由于滤波回路对电容要求较高，所以在设计上不同于普通电容，必须采用滤波专用电容，没有标注滤波专用的电容器是有猫腻的~。

要选择合适的电抗器，这里面必须注意的是，电抗率要合理而不是随便弄一个电抗率7%或者13%之类的电抗器，这个值是经过仿真计算出来的。电抗器的磁密（普通的9000-11000，实际上滤波需要低于8000）和电密都也是有要求的，所以真正的滤波电抗器和普通的电抗器有很大区别，体积也稍微大一些。因此单台柜体也不可能设计太大容量，小编认为若是不外设电抗的话，考虑散热、便于维护等等因素；一台800*800*2200的GGD标准柜一般也就360kVar是比较合理的。如果过高那一定有猫腻存在。

要用滤波专用控制器，因为滤波是不能乱投的，理论我就不说了~

滤波效果要靠实力说话

现在在无源滤波器设计中，很多厂家在滤波器参数设计时。仅根据经验，同时兼顾滤波器在无需安全运行校验的情况下安全运行，选择6%、7%或者14%电抗率的滤波器，此滤波器由于调谐点远离理想调谐点（即使使用劣质电容器，容值衰减也不会造成谐振现象），滤波支路阻抗远大于系统阻抗，只能分流很少一部分电流；故仅能起到抑制谐波功能，不能滤除谐波。

理想滤波器设计，要通过计算系统阻抗，根据系统阻抗选择合适的滤波器支路调谐点，同时要严格校验滤波器安全运行条件满足相关要求，在滤波器安全运行的情况下达到滤除谐波的目的，虽然滤波效果好，但是成本会高出很多，且滤波效果越好，设备本身的承受就越大，也就越容易出现故障，因此没经验的企业是不敢这么做的。

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原标题：无源滤波的那些猫腻你知道多少？

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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