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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

一、冶金行业电能质量特点：

1、现代工业的发展对金属的需求量越来越大，使冶金行业迅速发展起来。冶金企业的用电设备具有容量大、大部分为感性负荷、负荷冲击大起制动快速性、自动化程度高、工作连续性等特点；

2、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。

3、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，解决好冶金配电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，提高用电设备效率等具有重要意义。

有源电力滤波器能解决变频器应用中的那些问题？

1、电动机对频繁启动、制动的适应能力

由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件，因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

2、变频器会产生高奇次谐波

其中主要以5次和7次对变频器和电机影响比较大，通常在设计的时候为降低谐波的影响会增加电抗器，吸收电容等。也可以在变频器输出端增加滤波器。

根据有源电力工程直流电储能元件的分类

根据有源电力滤波器主电路直流电侧储能元件的差异，可分为APF有源电力滤波器有：工作电压型APF和电流型APF。工作电压型APF选用大电容器作为储能元件连接到变流器的直流电侧，等效于电压源、电流型APF主要是在变流器的直流电侧连接一个电感器作为储能元件，相当于一个可控的电流源，以补偿非线性负载产生的谐波电流。工作电压电流APF具体框架图如下：

电流工作电压型有源电力滤波器

工作电压型APF优点是开关损耗少，过滤效果高，是绝大多数APF主电路结构。电流型。APF立即导出谐波电流不仅可以补偿正常谐波，还可以补偿多次谐波和高次谐波，由于主电路开关设备的直接到达，不可能出现短路故障，因此在稳定性和维护方面具有优势。

根据连接电网方法分类

根据电网接入方式的不同，有源电力滤波器主要分为并接型APF，串连型APF，复合型APF。