高通滤波器对截至频率以下的频次呈现高阻抗，对截止频率以上的频次在宽广的范围内呈现较低的阻抗值，可以抑制高次谐波对系统的影响，其特点是基波损耗较小，阻抗频率特性较好，结构简单，对工频偏差及元件参数变化不敏感，故工程上应用较多。C型滤波器是一种新型滤波器，它的基波损耗很小，适合用在较低的频次上，但它对工频偏差元件参数变化比较敏感。
2、专用滤波补偿装置
2.1中频炉滤波补偿装置
中频感应炉的电源系统是电力系统中数量最多的谐波源，常见的有中频炉和高频感应炉电源等。一般６脉冲中频炉，主要产生6K±1次谐波，即5、7、11、13次特征谐波等；对于12脉冲换流中频炉，主要为12K±1次谐波，即11、13、23、25次特征谐波。一般情况下，小型换流装置采用6脉冲，大型换流装置采用12脉冲。
中频炉滤波装置，一般设计两条以上回路，采用组合滤波方式进行谐波治理：
2.2单晶炉专用滤波补偿装置
为保证单晶炉正常运行和可靠供电，减少高次谐波对电网的污染，改善设备的运行条件，需要采取滤除谐波电流的措施，同时考虑补偿基波无功功率，根据单晶炉的运行特性，要求谐波治理及无功补偿装置必须具有快速调节功能，我公司针对单晶炉专门设计研发了单晶炉滤波装置。
根据我国有关电网电压质量的标准规定，以及目前国内外在谐波治理方面的研究成果，本产品采用晶闸管动态投切滤波回路的方式（TSF）对单晶炉设备产生的特征谐波分别进行滤除，吸收谐波电流，改善电源的负荷特性，同时补偿基波无功功率，提高电网的功率因数，给用户带来节能效益。
2.3电弧炉专用滤波补偿装置
电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。工业上常用的电弧炉有两类：
一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等；
二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。这种炉子噪声比较大，熔炼质量较差，已逐渐被其它电炉所取代；
电弧炉一般是三相式，通过专用电弧炉变压器供电，变压器高压侧通常为6.3kV、10kV、35kV，也有110kV，低压侧通常为一百多伏至一千多伏。目前常用的电弧炉规格主要在2T至100T炉之间。
电弧炉工作工况基本分为两个阶段，熔化期和精炼期，熔化期由于存在大量未熔物，炉子状态不稳定，这时电流波形不规律，谐波含量大，主要是2、3、4、5、6、7等较为低次谐波，含有大量谐波,并伴随电压波动和闪变，导致电网电压和电流的畸变。精炼期电弧炉稳定，谐波含量不大。
我们主要针对电弧炉的特性，非标设计成套电弧炉专用滤波补偿设备，对于不同工况、不同厂家电弧炉进行专门设计。低压一般采用TSF滤波装置,针对高压系统多采用SVC滤波装置。
2.4电渣炉专用滤波补偿装置
电渣炉是一种利用电流产生热能熔化插入渣池的自耗电极，金属熔滴通过渣液清洗后，在水冷结晶器中结晶成电渣锭的一种特殊冶炼设备。
电渣炉在熔炼的控制过程中，采用以调整脉冲信号移相角来控制可控硅整流器的输出电流，即调节磁调变压器的激磁电流达到控制变压器的二次输出电压。以控制信号控制交流变频器的输出频率，调节慢速升降电机的转速达到控制自耗电极插入熔池的深度，控制冶炼电流的目的。由于可控硅整流器和交流变频器在运行中要产生谐波污染电网，所以供电部门常要求用户采取治理措施。
在电渣炉接入的系统中，主要存在3次、5次、7次、11次及以上的谐波，因此我公司采用在滤波系统设置为单调谐加高通的组合滤波器，效果非常明显，可以达到国标有关谐波治理的要求，如果采用APF有源滤波器进行组合滤波，效果将更加理想。
2.5矿热炉滤波补偿装置
矿热炉主要指硅铁炉、黄磷炉、电石炉等主要以电阻方式加热的冶炼炉，是一种耗电量非常大的工业电炉。
根据矿热炉的结构特点以及工作特点，矿热炉系统电抗的70％是由短网系统产生的，而短网是一个大电流工作的系统，最大电流可以达到上万安培，因此短网的性能决定了矿热炉的性能，正是由于这个原因，因此矿热炉的自然功率因数很难达到0.85以上，绝大多数的炉子的自然功率因数都在0.7~0.8之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，且被电力部门加收额外大量电力罚款。同时由于电极的人工控制以及堆料的工艺，导致三相间的电力不平衡加大，最高不平衡度可以达到20％以上，这导致冶炼效率的低下，电费增高，因此提高短网的功率因数，降低电网不平衡就成了降低能耗，提高冶炼效率的有效手段。如果采取适当的措施，提高短网功率因数，可以达到以下的效果：
（1）降低电耗5~20%
（2）提高产量5%~10%以上。
这能够给企业带来良好的经济效益，投入的改造费用可以在节约的电费中短期内收回。
为了解决矿热炉功率因数低下的问题，我国目前一般采用电容补偿的方式来解决，通常是在高压端进行无功补偿。在高压端进行补偿
2.6变频器专用滤波补偿装置
变频技术在大量的感性负载节能方面有着无可替代的地位，节约的电能有时能达到30%以上，效益十分可观。随着变频器日益广泛的普及和应用，其占电网总负荷的比例已经越来越大。其中大部分额定电压为三相380V的交直交型变频器（以下简称变频器）。然而，随之带来的网侧谐波问题也越来越受到各变频器用户和供电部门的关注。
由于变频器的整流部分一般为三相全波不可控整流，直流回路采用大电容作为滤波器。这样，虽然变频器的网侧输入电压波形基本上是正弦波，但输入电流是脉冲式的充电电流，含有丰富的谐波，表现在网侧的有5、7、11、13、15、17、19次谐波电流，一般最大以5、7次为主。
感型负载在运行中要消耗大量的无功电流，但是谐波会使无功补偿装置不能正常运行，并且导致一些现代化的精密控制机床无法运行，因此对使用变频器的系统采取谐波治理措施是必须的。
参考文献
1：郑龙•河南逐鹿电力设备(集团)公司产品大黄页新乡今日出版社2006年
2：奥地利 George J.Wakileh《PowerS ystems Harmonics Fundamentals Analysis
And Filter Design》北京机械工业出版社，2007年
3：罗安•电网谐波治理和无功补偿技术及装备北京中国电力出版社2007年
4：姜齐荣，赵东元，陈建业•有源电力滤波器-结构、原理、控制
北京科学出版社2008年
5：逐鹿协力•滤波补偿产品手册新乡今日出版社2008年
上一页 [1] [2]
本文关键字：谐波治理 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
