摘要(yào)：有(yǒu)源(yuán)濾(lǜ)波器由(yóu)電(diàn)力(lì)電(diàn)子元件組成
，能(néng)迅速產(chǎn)生與係(xì)統諧(xié)波大小(xiǎo)相等(děng)方(fāng)向相(xiāng)反(fǎn)的諧(xié)波(bō)抵消(xiāo)設(shè)備產生(shēng)的諧(xié)波(bō)
，使濾(lǜ)波器注入(rù)點前的諧波電流降到(dào)相當低(dī)的水(shuǐ)平(píng)
，從而降低(dī)了諧(xié)波(bō)電壓減(jiǎn)少了諧波對(duì)設(shè)備(bèi)的影響(xiǎng)
，對(duì)改善(shàn)供電質量和確保電(diàn)力(lì)係統(tǒng)安全經濟運行
，有著非常(cháng)積極的意義(yì)

關鍵詞:有(yǒu)源(yuán)濾波(bō)器(qì):諧波;諧波(bō)治理

引言

近年來
，隨(suí)著(zhuó)科(kē)技(jì)的不斷進(jìn)步和選煤廠工藝(yì)的發展
，為(wéi)滿足工藝(yì)要求
，變(biàn)頻(pín)器作為(wéi)調速(sù)和節(jié)能(néng)設備
，越(yuè)來越被(bèi)選(xuǎn)煤行(háng)業廣泛(fàn)應用(yòng)
。另(lìng)外一些電子(zǐ)設(shè)備(bèi)和(hé)電子(zǐ)調(tiáo)壓設備如軟啟動(dòng)器，UPS電(diàn)源等非(fēi)綫(xiàn)性負(fù)載(zǎi)也(yě)日(rì)益廣(guǎng)泛(fàn)的(dí)被采(cǎi)用(yòng)由於其電(diàn)力電子元件(jiàn)的開關(guān)特性
，對(duì)其供(gōng)電(diàn)電(diàn)源形(xíng)成(chéng)了一個(gè)典型的非(fēi)綫性負載
，其(qí)應用使得(dé)電能(néng)質(zhì)量下降
，嚴重影響了供電設備的正(zhèng)常使(shǐ)用(yòng)
。然(rán)而
，選煤廠(chǎng)供(gōng)電網(wǎng)絡(luò)的(dí)供(gōng)電質量(liáng)是選煤廠穩定(dìng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本保(bǎo)證(zhèng)
，但(dàn)在供電(diàn)係(xì)統運行過程中產生的(dí)諧(xié)波(電能質量(liáng)的(dí)重要指標(biāo))危害(hài)
，會嚴重(zhòng)影(yǐng)響選煤廠供電網絡的電能(néng)質(zhì)量(liáng)
，采取必要的治理(lǐ)措(cuò)施(shī)
，消除(chú)諧波對各(gè)種(zhǒng)電(diàn)氣設備，儀表，裝置造成(chéng)的影響(xiǎng)及危(wēi)害是十(shí)分必要(yào)的
。

1，諧波治理與(yǔ)濾波器現狀

電力(lì)係統的諧波問題近(jìn)幾十年來(lái)在世(shì)界(jiè)範圍(wéi)內(nèi)得到了(liǎo)十分廣(guǎng)泛的關注
，國際電工(gōng)委(wěi)員會(huì)(IEC)國際大(dà)電網(wǎng)會議(yì)(GIGRE)議(yì)GIRED)電(diàn)子工程師(shī)學會(huì)(IEEE)等國(guó)際性學術(shù)組織
，都相繼成立(lì)了專門的電力係統(tǒng)諧(xié)波工作組(zǔ)
，並(bìng)已製定(dìng)出(chū)了(liǎo)限(xiàn)製電(diàn)力係統(tǒng)波的相關標(biāo)準
。我(wǒ)國隨(suí)著改革(gé)開放(fàng)政策的實施
，國(guó)民經濟高速發(fā)展
，直流(liú)輸電(diàn)和(hé)柔(róu)性交(jiāo)流輸電技(jì)術(shù)的采用
，電(diàn)氣化鐵路(lù)的(dí)快速(sù)發展
，化工，冶金(jīn)，煤(méi)等(děng)工業(yè)部(bù)門中(zhōng)大(dà)量應用電力(lì)電(diàn)子(zǐ)設(shè)備
，以及(jí)節能工(gōng)作中(zhōng)電力(lì)電(diàn)子技術的(dí)應用等(děng)
，使得(dé)電(diàn)力係(xì)統的諧(xié)波(bō)問(wèn)題日益嚴重
，設備的故障增(zēng)多(duō)，溫升提(tí)高(gāo)，使用(yòng)壽(shòu)命降(jiàng)低(dī)等現象越來越(yuè)多(duō)的出現(xiàn)使(shǐ)係(xì)統(tǒng)很不穩定
。從(cóng)而將諧波(bō)的(dí)管理(lǐ)，監(jiān)測和治理等(děng)擺到(dào)了十(shí)分重要的位(wèi)置
。我(wǒ)國(guó)由(yóu)技(jì)術(shù)監(jiān)督局(jú)於1993年(nián)發布了(liǎo)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T14549-93)《能質公用電(diàn)網(wǎng)》1994年3月1日起開(kāi)始實施
。

當前(qián)
，隨(suí)著國(guó)家相關部(bù)門(mén)，供電企(qǐ)業和(hé)各級(jí)用(yòng)電(diàn)企(qǐ)業對諧(xié)波(bō)危害(hài)的逐(zhú)漸認識(shí)
，現(xiàn)在(zài)越來(lái)越多的(dí)濾波(bō)產品(pǐn)和(hé)濾波技術在國內(nèi)得以(yǐ)應用
。幾種常見的波設備對比表見表1

1.1諧濾(lǜ)波器

調諧濾波(bō)器(qì)由(yóu)電容(róng)器(qì)和電抗器串(chuàn)聯(lián)組成
。申聯一定(dìng)電抗(kàng)率(shuài)的電抗器(qì)後
，可以使得電(diàn)抗器與(yǔ)電容(róng)器的串聯(lián)阻(zǔ)抗在(zài)工(gōng)頻(pín)(50Hz)下(xià)電容性
，同(tóng)時(shí)在(zài)波頻率(shuài)下(xià)電感(gǎn)性
。這樣諧波器就(jiù)能(néng)在工頻下提供無(wú)功(gōng)功率(shuài)
，改善(shàn)功(gōng)率(shuài)因;在諧(xié)波頻(pín)率(shuài)下與同(tóng)為電(diàn)感性(xìng)電抗器避(bì)免諧振(zhèn)(諧(xié)振(zhèn)條件為諧波(bō)，電容和電感三條件同(tóng)時具(jù)備(bèi))
。另外(wài)
，串(chuàn)聯電(diàn)抗器後(hòu)部分諧(xié)波(bō)電(diàn)流(liú)也會流入調諧濾波(bō)器(qì)
，所(suǒ)以此設備(bèi)也具有(yǒu)部(bù)分波(bō)功(gōng)能
。

1.2諧波濾波(bō)器

諧波(bō)濾(lǜ)波器由電(diàn)容(róng)電(diàn)抗器串(chuàn)聯
。但是與調諧濾波器(qì)不同的是(shì):電容(róng)電抗(kàng)器的(dí)串(chuàn)聯(lián)諧(xié)振頻率為濾(lǜ)除的某次諧波頻率(如(rú)5次(cì)波(bō)250Hz)
。其(qí)原為(wéi)諧波(bō)波器阻抗在工頻(pín)下為電容(róng)性(xìng)
，提供無功(gōng)功率(shuài)改(gǎi)善功率因數(shù);在某(mǒu)次(cì)諧波頻(pín)率(shuài)下為(wéi)接(jiē)近(jìn)於(yú)零的(dí)低阻抗
，以吸收諧(xié)波(bō)電(diàn)流;在其(qí)他波頻(pín)率(shuài)下為電感(gǎn)性
，避免與變(biàn)壓器(qì)在波下(xià)產生諧振
。

1.3有源(yuán)濾(lǜ)波(bō)器

有(yǒu)源濾波(bō)器是濾波效果(guǒ)較(jiào)好(hǎo)的(dí)濾波產(chǎn)品
，它由電子(zǐ)元件組成
，能(néng)迅速產生(shēng)與係統諧波(bō)大小相等方向相(xiāng)反(fǎn)的諧波
，抵消設(shè)備(bèi)產(chǎn)生的諧波(bō)後使(shǐ)波器注入點前的(dí)諧(xié)波(bō)電流降到(dào)相當低的(dí)水(shuǐ)平
，從而降低(dī)諧波電壓(yā)
，減(jiǎn)少了(liǎo)諧(xié)波(bō)對設(shè)備(bèi)的(dí)影(yǐng)響
。

2，有源(yuán)濾(lǜ)波器在選煤廠的應(yīng)用(yòng)

2.1某煤礦(kuàng)選煤廠(chǎng)濾波項(xiàng)目(mù)概況(kuàng)

某(mǒu)煤(méi)礦選煤廠主(zhǔ)廠房1*變壓(yā)器型(xíng)號為:S9-1600/6 6/0.4V
，安裝負(fù)荷為(wéi)1245.4kw
，其中綫(xiàn)性(xìng)負(fù)荷(hé)471.4kW;非綫(xiàn)性(xìng)負(fù)荷(配頻器的和(hé)照(zhào)明負(fù)荷)為(wéi)774kW
，非(fēi)綫(xiàn)性占到總負(fù)62.15%
。這(zhè)些(xiē)非(fēi)綫(xiàn)性(xìng)負荷
，生(shēng)產(chǎn)過(guò)程中產生(shēng)大量(liáng)諧波電流(liú)
，諧(xié)波電流造(zào)成了變壓器(qì)，導(dǎo)綫的(dí)額(é)外損耗(hào)
，從而使設備(bèi)溫升提高
，加速了(liǎo)設備的老(lǎo)化
，降低了(liǎo)設(shè)備使用(yòng)壽命(mìng);並(bìng)且諧波電流(liú)經(jīng)導綫(xiàn)向上級電網傳(chuán)輸
，降低了(liǎo)電網的電能質(zhì)量(liáng);另外(wài)
，諧波電壓和(hé)諧波(bō)電流的(dí)存在還造成開關和繼電保(bǎo)護的誤動作
。基於這(zhè)種(zhǒng)情況
，對(duì)某礦選煤(méi)廠主廠(chǎng)房(fáng)1*變壓(yā)器(qì)的(dí)諧波進行測試
，結(jié)果(guǒ)表(biǎo)明諧(xié)波量(liáng)大且諧波階(jiē)次(cì)復雜
，為從根本(běn)上(shàng)消除諧(xié)波對係(xì)統及(jí)設(shè)備的影響
，采取在1*壓器低母綫(xiàn)側安裝三(sān)台100A-50Hz型(xíng)有源(yuán)波器
。

2.2有源濾(lǜ)波器(qì)應用前(qián)後諧波對比(bǐ)

2.2.1設(shè)備(bèi)運(yùn)行前(qián)

設備安(ān)裝前
，1*變(biàn)壓器總(zǒng)電(diàn)流畸(jī)變率(shuài)為12.4%
，電壓(yā)畸(jī)變(biàn)率2.39%
。送(sòng)行電流(liú)1105a
，其(qí)中五次(cì)諧波(bō)電(diàn)流115.9A
，七次51.4A
，十一(yī)次(cì)24.3A
。諧(xié)波汙染(rǎn)非(fēi)常(cháng)嚴重(zhòng)電壓，電(diàn)流波形(xíng)圖如(rú)圖(tú)1所(suǒ)示
。

諧(xié)波(bō)電流頻(pín)譜(pǔ)圖(tú)如(rú)圖(tú)2所示
，諧波(bō)電壓(yā)頻(pín)譜(pǔ)圖(tú)如(rú)圖3所(suǒ)示
。

2.2.2設備運行(háng)後(hòu)

濾波器安(ān)裝後
，諧波(bō)電(diàn)壓(yā)諧波電流(liú)大大降(jiàng)低
，諧(xié)波(bō)電(diàn)壓(yā)畸變(biàn)率降至1.66%
，電(diàn)流總畸(jī)變率(shuài)降(jiàng)至3.96%
。五，七，十(shí)一(yī)次諧波均(jūn)將至較低水平
。

改(gǎi)造(zào)後電(diàn)壓，電流(liú)波形圖(tú)如(rú)圖4所示(shì)
，改(gǎi)造後(hòu)諧波電(diàn)流頻譜圖(tú)如(rú)圖(tú)5所示
，改(gǎi)造後(hòu)諧波電(diàn)壓(yā)頻(pín)譜圖(tú)如圖(tú)6所示(shì)
。

2.2.3取(qǔ)的明(míng)顯(xiǎn)效果(guǒ)

從(cóng)濾波(bō)器(qì)運行(háng)前(qián)後(hòu)的數據(jù)圖中(zhōng)
，可以清楚的(dí)發(fā)現:變壓器的電壓，電流(liú)波(bō)形由畸變嚴重(zhòng)變得(dé)平滑
，已接近正(zhèng)弦波形
。流(liú)經(jīng)變壓器總(zǒng)電流有所下降
。各(gè)階(jiē)次諧(xié)波均有所下降
，特(tè)別(bié)是(shì)5，7，11次(cì)含量較大(dà)的(dí)諧波(bō)階次(cì)改善尤為明(míng)顯(xiǎn)
。

1)運行(háng)電(diàn)流從(cóng)1105a降至(zhì)1068A
，降低了37A

2)諧(xié)波電(diàn)流明(míng)顯減小(xiǎo)
，諧(xié)波(bō)電(diàn)壓明顯(xiǎn)降(jiàng)低(dī)
。當3台(tái)濾波(bō)器全部(bù)投人時(shí)
，5th諧(xié)波電流從(cóng)原先(xiān)的(dí)115a降低至(zhì)19A;7th諧(xié)電(diàn)流從(cóng)原先的(dí)51A降至(zhì)11A;11th電流(liú)從(cóng)原先的24A降(jiàng)低(dī)至7A
。總(zǒng)的諧波(bō)電流(liú)畸(jī)變(biàn)率從原先(xiān)的(dí)12.4%降低到(dào)3.96%;電壓(yā)畸變(biàn)率從原(yuán)先(xiān)的2.39%降至(zhì)1.66%
。濾(lǜ)波效(xiào)果(guǒ)非常明顯
。

3諧(xié)波電(diàn)壓電流(liú)的降(jiàng)低
，使(shǐ)得(dé)變壓器，電力電(diàn)纜上(shàng)因(yīn)諧(xié)波電(diàn)壓電(diàn)流引起的(dí)額(é)外(wài)損耗大大降(jiàng)低(dī)
，從而降低(dī)了變(biàn)壓(yā)器(qì)和(hé)電纜的運(yùn)行溫度
，延長(cháng)了(liǎo)絕緣(yuán)組件(jiàn)的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)
，同(tóng)時(shí)節省(shěng)了(liǎo)電費(fèi)
。另外(wài)
，由(yóu)於諧波引(yǐn)起的(dí)變(biàn)壓(yā)器(qì)噪音(yīn)也隨之降(jiàng)低
。

4)減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)係統(tǒng)設(shè)備因(yīn)波(bō)的存在(zài)造成的(dí)死機停(tíng)產(chǎn)或由於(yú)控製(zhì)部(bù)分誤(wù)動作造成(chéng)的停機(jī)
。設備(bèi)供(gōng)電(diàn)的安(ān)全(quán)性和可靠性(xìng)大大提高(gāo)
。

總之
，設(shè)備(bèi)裝(zhuāng)設運行後
，濾波狀況達(dá)到了(liǎo)預(yù)期的效果(guǒ)

3，安科(kē)瑞APF有(yǒu)源(yuán)濾(lǜ)波器(qì)產(chǎn)品選(xuǎn)型

3.1產(chǎn)品(pǐn)特(tè)點(diǎn)

(1)DSP+FPGA控(kòng)製(zhì)方式
，響應(yīng)時間短
，全數字(zì)控製算法(fǎ)
，運行穩(wěn)定；

(2)一(yī)機多能
，既可(kě)補諧(xié)波
，又可(kě)兼補無功(gōng)
，可對(duì)2～51次諧(xié)波進(jìn)行(háng)全補償或特定次(cì)諧波進(jìn)行(háng)補(bǔ)償；

(3)具(jù)有(yǒu)*的橋臂過流(liú)保(bǎo)護，直(zhí)流(liú)過壓保(bǎo)護，裝置過溫保護功(gōng)能；

(4)模塊(kuài)化設計
，體積小
，安(ān)裝便利(lì)
，方(fāng)便擴容(róng)；

(5)采用(yòng)7英寸大屏幕彩色(sè)觸(chù)摸(mō)屏(píng)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置(zhì)和控製
，使(shǐ)用方便
，易(yì)於操作(zuò)和維護；

(6)輸出(chū)端加裝(zhuāng)濾波裝(zhuāng)置(zhì)
，降低高(gāo)頻紋波對電力係統(tǒng)的影(yǐng)響(xiǎng)；

(7)多機並聯(lián)
，達到(dào)較高的電(diàn)流輸出(chū)等(děng)級；

3.2型號說明

3.3尺(chǐ)寸說明

3.4產(chǎn)品(pǐn)實物(wù)展示(shì)

ANAPF有(yǒu)源濾波器(qì)

4，安科瑞(ruì)智(zhì)能電容器產品選(xuǎn)型(xíng)

4.1產品概述

AZC/AZCL係列智能電(diàn)容器是應用(yòng)於(yú)0.4kV，50Hz低(dī)壓(yā)配電(diàn)中(zhōng)用(yòng)於節省能(néng)源(yuán)，降(jiàng)低綫(xiàn)損，提(tí)高功(gōng)率(shuài)因(yīn)數和電能(néng)質量的(dí)新一(yī)代無(wú)功(gōng)補償(cháng)設(shè)備
。它(tā)由智能測(cè)控單(dān)元
，晶閘(zhá)管(guǎn)復合(hé)開關電路
，綫路(lù)保護(hù)單元(yuán)
，兩台共(gòng)補或(huò)一(yī)台(tái)分補(bǔ)低壓(yā)電力電(diàn)容器構(gòu)成
。可替代常規(guī)由熔絲(sī)，復(fù)合(hé)開(kāi)關(guān)或機械式(shì)接觸器，熱(rè)繼電器(qì)，低壓(yā)電力電容器，指(zhǐ)示燈(dēng)等(děng)散件(jiàn)在(zài)櫃(guì)內和櫃麵由(yóu)導綫(xiàn)連接(jiē)而組(zǔ)成的自動(dòng)無(wú)功補償裝(zhuāng)置(zhì)
。具有體(tǐ)積(jī)更小
，功耗更(gēng)低
，維(wéi)護(hù)方(fāng)便(biàn)
，使用壽(shòu)命(mìng)長(cháng)
，可靠(kào)性(xìng)高的(dí)特點
，適應(yīng)現代電網對(duì)無功補(bǔ)償的(dí)更(gēng)高要求
。

AZC/AZCL係列(liè)智(zhì)能(néng)電(diàn)容(róng)器(qì)采(cǎi)用(yòng)定(dìng)式LCD液晶(jīng)顯示(shì)器
，可顯示三(sān)相母綫電壓，三(sān)相(xiāng)母綫電(diàn)流，三(sān)相功率因(yīn)數(shù)，頻率，電(diàn)容器(qì)路數(shù)及投(tóu)切(qiē)狀(zhuàng)態，有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率，無功功(gōng)率，諧波電壓(yā)總畸變率(shuài)，電容(róng)器(qì)溫(wēn)度等
。通(tōng)過(guò)內部晶閘管復(fù)合開關(guān)電(diàn)路(lù)
，自(zì)動(dòng)尋找(zhǎo)適宜投入（切除）點(diǎn)
，實(shí)現過(guò)零(líng)投切
，具(jù)有(yǒu)過(guò)壓保護，缺(quē)相(xiāng)保(bǎo)護(hù)，過諧保護，過(guò)溫(wēn)保(bǎo)護(hù)等保護功(gōng)能
。

4.2型(xíng)號說(shuō)明(míng)

AZC係(xì)列(liè)智能(néng)電(diàn)容(róng)器選型：

AZCL係列(liè)智能電容器選(xuǎn)型(xíng)：

4.3產(chǎn)品(pǐn)實(shí)物展示(shì)

AZC係列智能(néng)電容(róng)模(mó)塊AZCL係(xì)列智能電容(róng)模塊(kuài)

5，結語

隨著變頻器，整(zhěng)流等非綫(xiàn)性(xìng)用電設(shè)備在(zài)選(xuǎn)煤(méi)行(háng)業(yè)的大量(liáng)應用(yòng)
，諧波在(zài)供(gōng)配電係(xì)統(tǒng)中(zhōng)將會(huì)嚴(yán)重影響(xiǎng)電能質(zhì)量(liáng)
，從而對用電設(shè)備產生(shēng)較(jiào)大(dà)危(wēi)害(hài)
，並(bìng)影響(xiǎng)企(qǐ)業(yè)正常生(shēng)產
。所以(yǐ)應(yīng)用(yòng)具有(yǒu)濾波效(xiào)果好(hǎo)，響應(yīng)速度快，不過(guò)載等(děng)特(tè)點(diǎn)的有(yǒu)源(yuán)濾(lǜ)波器將(jiāng)會(huì)成為(wéi)今(jīn)後(hòu)諧波(bō)治(zhì)理領域的(dí)發展方(fāng)向(xiàng)
。

參考文(wén)獻(xiàn)

[1]商海峰,王慧芳,楊銀(yín)鈴等(děng).淺談有(yǒu)源(yuán)濾(lǜ)波(bō)器在選煤廠中(zhōng)的應用(yòng)[J].煤炭(tàn)工(gōng)程(chéng),2010(08):58-60.

[2]安(ān)科瑞企業微電網(wǎng)設(shè)計與(yǔ)應(yīng)用(yòng)手冊2022.05版.

作者簡介(jiè)

魏健輝(huī)
，女,現(xiàn)任職於安(ān)科(kē)瑞電(diàn)氣(qì)股(gǔ)份(fèn)有(yǒu)限(xiàn)公司(sī)
。