一、概述

鋼鐵、石油化工、冶金、煤炭以及印染等行業(yè)的負(fù)荷在工作過(guò)程中產(chǎn)生大量諧波，對(duì)電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的污染，影響供電質(zhì)量。無(wú)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(wú)源電力濾波裝置主要由濾波電容器、空心濾波電抗器和無(wú)感電阻的適當(dāng)組合而成，運(yùn)行中與諧波源并聯(lián)，起濾波作用并兼顧無(wú)功補(bǔ)償和調(diào)壓的需要。由于它經(jīng)濟(jì)實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等原因，得到了廣泛的應(yīng)用。

二、使用環(huán)境

☆安裝于戶內(nèi)或戶外

☆海拔高度不超過(guò)1000米（特殊地區(qū)可協(xié)商確定）

☆環(huán)境溫度為：－40℃～＋45℃

☆空氣相對(duì)濕度不超過(guò)85％

☆安裝運(yùn)行地區(qū)應(yīng)五劇烈振動(dòng)，無(wú)有害氣體或蒸汽，無(wú)導(dǎo)電性或爆炸性塵埃

☆污穢等級(jí)按不小于Ⅲ級(jí)考慮，重污穢地區(qū)可協(xié)商確定

☆戶外安裝時(shí)，風(fēng)速不大于35M／S，覆蓋厚度不大于10MM

☆地震烈度：8度

三、裝置型號(hào)表示法

注：尾注號(hào)代表意義

○：A—單星型◇：K—開(kāi)口三角電壓保護(hù)△：W—戶外型

B—雙星型L—不平衡電流保護(hù)G—高原型

C—電壓差動(dòng)保護(hù)

Q—橋式差動(dòng)電流保護(hù)

Y—不平衡電壓保護(hù)

四、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

GB50227—1995《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》

DL／T604—1996《高壓并聯(lián)電容器裝置訂貨技術(shù)條件》

JB／8958—1999《自愈式高壓并聯(lián)電容器》

GB11032—2000《交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷針》

GB10299—1988《電抗器》

DL／T653—1998《高壓并聯(lián)電容器用放電線圈訂貨技術(shù)條件》

GB／T14549—1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》

DL462—92《電壓并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器訂貨技術(shù)條件》

GB／T15945—1995《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差》

GB123259—1990《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》

GB12326—2000《電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變》

GB／T15543—1995《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》

GB311.1—311.6《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》

GB311.1—311.6《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》

GB1985《交流電壓隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)》

GB11022《高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備通用技術(shù)條件》

五、結(jié)構(gòu)原理

無(wú)源電力濾波器主要由濾波電容器、濾波電抗器和無(wú)感電阻器等適合連接組成，完成濾除諧波兼無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔谩Ｆ渲饕墓ぷ髟硎请娐返拇?lián)諧振，在某一個(gè)諧波頻率下，當(dāng)電容器的容抗和電抗器的感抗相等時(shí)，其串聯(lián)等效電抗為很低值，對(duì)相應(yīng)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(jié)構(gòu)和接線方式分，無(wú)源電力濾波器主要有以下幾種：?jiǎn)握{(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（見(jiàn)圖1）。單調(diào)諧波濾波器是工程中使用最多的濾波器，它僅對(duì)某一次諧波起濾波作用，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)元件的工作穩(wěn)定性要求高，較小的額定值改變會(huì)帶來(lái)較大的濾波效益劣化。雙調(diào)諧波濾波器同時(shí)吸收兩種頻率的諧波，實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)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(gè)電抗器承受全部沖擊電壓。這種濾波器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)諧困難，但在高壓大容量裝置中采用有一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)越性。

高通濾波器對(duì)截至頻率以下的頻次呈現(xiàn)高阻抗，對(duì)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(duì)系統(tǒng)的影響，其特點(diǎn)是基波損耗較小，阻抗頻率特性較好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)工頻偏差及元件參數(shù)變化不敏感，故工程上應(yīng)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(duì)工頻偏差幾元件參數(shù)變化比較敏感。

六、適合范圍

☆大功率整流裝置：例如電解鋁、中頻爐、軋機(jī)等，半導(dǎo)體器件在關(guān)斷與開(kāi)通的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生與其接線方式有關(guān)的特征諧波，其流入系統(tǒng)的諧波電流會(huì)影響變壓器和電動(dòng)機(jī)等的正常工作，造成其過(guò)載甚至燒毀。

☆電力機(jī)車(chē)：目前各國(guó)正在運(yùn)行時(shí)用的電氣化鐵路機(jī)車(chē)大多采用交流25～35KV電源，有前應(yīng)變電站兩相供電。這就不可避免的引起三相負(fù)荷不對(duì)稱(chēng)，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(gè)供電臂上裝設(shè)容量相同的濾波器。

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

七、裝置特點(diǎn)

☆成套性強(qiáng)：整套裝置包含：A）配電柜：內(nèi)含斷路器、隔離開(kāi)關(guān)和電流互感器等；B）繼電保護(hù)屏：實(shí)現(xiàn)保護(hù)、自動(dòng)投切、測(cè)量及通訊等功能；C）一次元件：包括濾波電容器、濾波電抗器、放電線圈、避雷器和噴逐式熔斷器等；D）鋼構(gòu)架及圍欄等。

☆裝置小型化：為運(yùn)輸方便和減小占地面積，成套裝置結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，充分考慮了安裝和運(yùn)行維護(hù)的簡(jiǎn)單和直觀。

☆系列性能好：成套裝置的主設(shè)備、鋼構(gòu)架和零配件通用化適當(dāng)劃分不同容量等級(jí)。對(duì)斷路器等控制設(shè)備、保護(hù)裝置和自動(dòng)投切的選擇，以及單臺(tái)電容器的保護(hù)方式等充分尊重用戶的意見(jiàn)和建議，廠家按合同要求成套供貨。

☆靈活性強(qiáng)：可以滿足城市電網(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)和重工業(yè)負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量的不同要求，可以同時(shí)補(bǔ)償無(wú)功，提高系統(tǒng)電壓，改善電壓畸變率。

☆適應(yīng)性強(qiáng)：我國(guó)幅員遼闊，南北方、寒熱帶和高海拔等區(qū)域氣候條件差異大，成套裝置的不同設(shè)計(jì)充分滿足了其在不同氣候條件下的可靠運(yùn)行。

八、訂貨須知

濾波裝置設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是，在確定的系統(tǒng)和諧波源的條件下，以最少的投資達(dá)到母線電壓畸變率和諸如系統(tǒng)的各次諧波電流值符合規(guī)定的指標(biāo)，滿足無(wú)功補(bǔ)償要求，并保證裝置安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為此，在濾波裝置設(shè)計(jì)之前，用戶要求提供以下信息：

系統(tǒng)主接線及設(shè)備（主變壓器、電纜等）參數(shù)

電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)（電壓、頻率變化、電壓不平衡等）

系統(tǒng)的諧波阻抗特性

負(fù)荷特性（負(fù)荷的性質(zhì)、大小、諧波阻抗等）

諧波源的特性（諧波次數(shù)、幅值和波動(dòng)性）

系統(tǒng)的背景諧波水平

無(wú)功補(bǔ)償要求和要求達(dá)到的諧波指標(biāo)

如果原有并聯(lián)補(bǔ)償電容器，應(yīng)提供其安裝位置、容量、電壓、接線方式及電抗率等