在一個理想的電力系統(tǒng)和供電系統(tǒng)中，電能是以單一固定的工業(yè)頻率(50Hz或60Hz)、正弦波電壓和電流向用戶供電的。但若有非線性負荷，如整流器、變頻器、電弧爐、電焊機等接入系統(tǒng)，會產(chǎn)生大量高次諧波電流導致系統(tǒng)電壓和電流波形畸變，造成電力系統(tǒng)諧波污染，對電力設備和用電設備造成危害。因此，當注入系統(tǒng)的高次諧波電流超過國家標準限制時，就必須采取濾波措施，即采用諧波濾波裝置。

 

    鋼鐵、石油化工、冶金、煤炭以及印染等行業(yè)的負荷在工作過程中產(chǎn)生大量諧波，對電力系統(tǒng)造成嚴重的污染，影響供電質量。無源電力濾波裝置就近吸收諧波源產(chǎn)生的諧波電流，是抑制諧波污染的一種有效措施。無源電力濾波裝置主要由濾波電容器、空心濾波電抗器和無感電阻的適當組合而成，運行中與諧波源并聯(lián)，起濾波作用并兼顧無功補償和調(diào)壓的需要。由于它經(jīng)濟實用、結構簡單、運行可靠、維護方便等原因，得到了廣泛的應用。

 

    無源電力濾波器主要由濾波電容器、濾波電抗器和無感電阻器等適合連接組成，完成濾除諧波兼無功補償?shù)淖饔谩Ｆ渲饕墓ぷ髟硎请娐返拇?lián)諧振，在某一個諧波頻率下，當電容器的容抗和電抗器的感抗相等時，其串聯(lián)等效電抗為很低值，對相應頻次諧波表現(xiàn)出低阻抗，從而有效的一直了流向系統(tǒng)或其它符合的諧波電流，改善了系統(tǒng)的電壓畸變。

 

    按結構和接線方式分，無源電力濾波器主要有以下幾種：單調(diào)諧波濾波器、雙調(diào)諧波濾波器、C型濾波器、高通濾波器等。單調(diào)諧波濾波器是工程中使用最多的濾波器，它僅對某一次諧波起濾波作用，特點是結構簡單，但對元件的工作穩(wěn)定性要求高，較小的額定值改變會帶來較大的濾波效益劣化。雙調(diào)諧波濾波器同時吸收兩種頻率的諧波，實際上相當于兩個并聯(lián)的單調(diào)諧波濾波器，但減少了回路，基波損耗較小，只有一個電抗器承受全部沖擊電壓。這種濾波器結構復雜，調(diào)諧困難，但在高壓大容量裝置中采用有一定的技術經(jīng)濟的優(yōu)越性。高通濾波器對截至頻率以下的頻次呈現(xiàn)高阻抗，對截止頻率以上的頻次在寬廣的范圍內(nèi)呈現(xiàn)較低的阻抗值，可以一直高次諧波對系統(tǒng)的影響，其特點是基波損耗較小，阻抗頻率特性較好，結構簡單，對工頻偏差及元件參數(shù)變化不敏感，故工程上應用較多。C型濾波器是一種新型濾波器，它的基波損耗很小，適合用在較低的頻次上，但它對工頻偏差幾元件參數(shù)變化比較敏感。

 

 

    ☆ 大功率整流裝置：例如電解鋁、中頻爐、軋機等，半導體器件在關斷與開通的過程中會產(chǎn)生與其接線方式有關的特征諧波，其流入系統(tǒng)的諧波電流會影響變壓器和電動機等的正常工作，造成其過載甚至燒毀。

 

    ☆ 電力機車：目前各國正在運行時用的電氣化鐵路機車大多采用交流25~35KV電源，有前應變電站兩相供電。這就不可避免的引起三相負荷不對稱，由此向電力系統(tǒng)中一并注入諧波電流和付序電流。一般在牽引變壓器的兩個供電臂上裝設容量相同的濾波器。

 

    ☆ 含鐵磁特性器件的負荷：如變壓器，鐵心電抗器等，當其工作在飽和狀態(tài)時，由于磁化曲線的非線性，會產(chǎn)生一定次數(shù)的諧波，其中以三次為主，當系統(tǒng)存在并聯(lián)補償電容器時，電容器的容抗和系統(tǒng)感抗的一個合適比例，就會造成三次諧波的嚴重放大。

 

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