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有源滤波器APF如何在冶金行业谐波治理中大展身手

谐波和无功对冶金行业供电系统的危害

冶金企业的用电设备具有容量大,大部分为感性负荷,负荷冲击大,起制动频繁,快速性, 自动化程度高, 工作连续性等特点, 是用电的大户. 用电设备大量使用直流电动机和变流器驱动，交流电动机变频调速驱动，变压器，电抗器，电力电子装置等非线性负载.。轧机,电弧炉等冶金设备使电网电压发生波动和闪变，三相不平衡,电网功率因数低,线路 损耗增加,谐波含量超标,已造成谐波公害,严重危害电力系统的安全运行和电气设备的安全经济运行。因此, 解决好电力系统的无功补偿和谐波治理问题对于保证电力系统电能质量及安全运行, 降低损耗, 提高用电设备出力等具有重要意义。

有源滤波器和无源滤波器的区别是什么？

首先，原理不同。有源滤波器是通过向电网中注入与原有谐波电流幅值相等、相位相同、方向相反的电流，使流入电源的总谐波电流为零；无源滤波器是根据电容电阻固有的阻抗特性，对某一特定频率的谐波呈低阻抗，为负载谐波电流提供较低的阻抗通道，与电网抗形成分流关系，使大部分该频率的谐波电流流入滤波器而不流入电网。

其次，效果不同。有源滤波器的滤波效果可达95%左右，可动态滤除谐波的同时又能够抑制闪变并补偿无功功率；而无源滤波器的滤波效果在65%左右，只能滤除某一次或多次特定频率谐波。

再次，价格不同。无源滤波器的结构简单，成本较低；有源滤波器滤波，相对无源来讲会稍贵一点，但是随着时代的发展，产品质量和技术都在提高。

有源电力滤波器在变频器中的作用介绍

1、使电动机绝缘强度降低加速老化问题

目前很多变频器是采用PWM的控制方式。他的载波频率约为几千到十几千赫上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的4～6倍电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击电动机定子绕组要承受很高的电压外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲加速老化。

2、谐波电磁噪声与震动加大问题

普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。

当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。