有源滤波-有源滤波系统-天津市博宁电气设备

有源滤波器APF如何在冶金行业谐波治理中大展身手

典型负载

1、电弧炉：电弧电阻的非线性和瞬变性会产生高次谐波；交流电炉运行时由于三相电弧不对称，会产生负序电流；

2、精炼炉：与电弧炉相比,精炼炉的炉况比较平稳，不存在熔化期，有功及无功变化相对稳定，虽没有电弧炉对电网影响大，但对供电质量及用电设备也存在很大的影响；

3、中频炉：中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至20HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，由于负荷变动小，，无功波动较小；功率因数较高，但会产生大量的谐波。

有源电力滤波器能解决变频器应用中的那些问题？

1、电动机的效率降低和温升的问题

不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。

据资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比），高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，为显着的是转子铜（铝）耗。

因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%-20%。

有源电力滤波器的概述

有源电力滤波器（APF：Active power filter）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵消负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。

APF主要采用FFT算法，DFT算法以及三相电路瞬时无功功率理论算法；APF有并联型和串联型两种，前者用的多；并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。

有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高！实际应用安全系数很低，国际普遍做法是以变压器升压，来保证可靠性，相关部门也要求以变压器升压的形式和有源滤波器结合，治理高压谐波！