*十一節(jié) 一般的無源濾波器能用于變頻器的諧波治理嗎？

時間：2020-01-05

作者：北京航天愛威電子技術(shù)有限公司

　　上一節(jié)：*十節(jié) 變頻器的諧波電流與控制方法提醒了讀者，一般的無源濾波器不能用于變頻器的諧波治理。本節(jié)論述其中的道理，以便讀者加深對這個規(guī)則認(rèn)識。

　　一般的無源諧波濾波器采用LC陷波電路，并聯(lián)在線路上，為諧波電流提供一個低阻抗通路，如圖1所示。

　　圖1 傳統(tǒng)陷波器型濾波器

　　這種原理的濾波不能用于變頻器的電源輸入端，主要是存在以下幾個方面的問題：

　　**：濾波效果不確定：

　　這種濾波器與變頻器組合起來時，并不能**傳動系統(tǒng)的諧波電流**滿足特定的要求，因為濾波器的實際效果與電網(wǎng)的阻抗有很大關(guān)系;

　　用如圖2所示的電路來分析濾波器的效果。圖中，ZS表示變壓器的阻抗，ZL表示線路的阻抗，(ZS+ZL)代表了電網(wǎng)的阻抗。利用并聯(lián)電路分析的方法可知，流過濾波器的諧波電流越大，意味著流入電網(wǎng)的諧波電流越小，也就是濾波器的效果越好。

　　而流入濾波器的諧波電流的大小取決于電網(wǎng)阻抗與濾波器的阻抗ZF的比值，這個比值越大，濾波器的濾波效果越好。

　　當(dāng)濾波器的阻抗ZF一定時，線路的阻抗Z0越大，濾波效果越好。如果線路的阻抗一定，則濾波器的阻抗ZF越小，濾波效果越好。

　　圖2 陷波型濾波器的濾波效果分析

　　因此，陷波型濾波器的效果與電網(wǎng)的阻抗密切相關(guān)。圖3是不同電網(wǎng)阻抗下的濾波器效果。

　　圖3 不同電網(wǎng)阻抗對陷波器濾波效果的影響

　　*二：吸收上游諧波電流：

　　陷波型濾波器對于特定的諧波電流提供了一個低阻抗的通路，因此，不僅變頻器產(chǎn)生的諧波電流能夠被旁路，來自上游的諧波電流也會被旁路，這就容易造成濾波器過載，甚至損壞。

　　*三：發(fā)出過大容性無功：

　　陷波型濾波器由于采用較大的電容，因此會發(fā)出較大的容性無功。這對于傳統(tǒng)的工業(yè)電網(wǎng)是好事，因為可以在濾波的同時，補(bǔ)償無功功率。但是，變頻器本身并不需要容性無功，濾波器發(fā)出過大的容性無功，會使傳動系統(tǒng)成為一個電容性的負(fù)載，對電網(wǎng)造成不良的影響。

　　*四：可能與系統(tǒng)發(fā)生諧振：

　　陷波電路在調(diào)諧頻率以外的頻率呈現(xiàn)電容性或電感性，較有可能與系統(tǒng)的電容或電感發(fā)生諧振，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，嚴(yán)重時，甚至?xí)p壞系統(tǒng)。

　　因此，用于變頻器的諧波濾波器**專門設(shè)計，避免上述的各種缺陷。近年來，隨著變頻器的廣泛應(yīng)用，以及變頻器產(chǎn)生的諧波造成的問題日益嚴(yán)重，人們對變頻器產(chǎn)生諧波的機(jī)理進(jìn)行了深入的研究，并開發(fā)出了適宜的濾波器。

　　航天科工集團(tuán)706所制造的HTHF諧波濾波器就是這種的濾波器。HTHF諧波濾波器的實物如圖4所示，它的濾波效果能夠滿足各種不同標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　圖4 HTHF諧波濾波器實物

詞條
詞條說明
什么是電力諧波？
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*三十節(jié) 什么是電壓暫降
電壓暫降就是電壓突然降低，但是在很短時間內(nèi)又恢復(fù)正常，如圖1所示，電壓暫降與電壓過低的區(qū)別是，電壓暫降的時間很短，但是降低的幅度很大，有時暫降后的電壓僅為正常電壓的10%。要理解電壓暫降形成的原因，**要知道，電網(wǎng)電壓降低的是線路中有過大的電流。供電線路都是有一定阻抗的，當(dāng)電流流過阻抗時，就會產(chǎn)生電壓降，電流越大，電壓降越大，電網(wǎng)的電壓越低。引起電壓暫降的原因是線路在短時間內(nèi)出現(xiàn)了遠(yuǎn)遠(yuǎn)**過正
如何提高配電系統(tǒng)的**性？
1、3次諧波電流為什么降低配電系統(tǒng)的**性? 答：3次諧波電流降低配電系統(tǒng)的**性主要體現(xiàn)在三個方面。 1) 過流保護(hù)裝置誤動作，也就是意外跳閘。典型的現(xiàn)象是，雖然負(fù)荷還沒有達(dá)到過流保護(hù)裝置的動作閾值，過流保護(hù)裝置就會動作。 2) 導(dǎo)致電纜過熱，加速電纜絕緣層老化;電纜絕緣層老化會造成線路短路，導(dǎo)致配電系統(tǒng)的故障。 3) 導(dǎo)致變壓器過熱，縮短變壓器的壽命，降低變壓器的有效容量。 2、3次諧波電流
一場高樓火災(zāi)的元兇
去年7月的一個夜晚，廣州市民陳先生看到某樓盤30多層樓高的外墻上突然閃出火花，接著就起火了。接到報警后消防隊伍出動了多輛消防車，經(jīng)過近半小時的撲救，才將火撲滅，所幸未造成人員傷亡。經(jīng)過事故調(diào)查，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)是由33層的外墻上的廣告燈箱起火引發(fā)的。但是關(guān)于起火原因一直不能確定。一種說法是：廣告燈箱線路短路，導(dǎo)致線路電流過大，溫度過高，較終起火。但是稍有電工知識的人對這個結(jié)論很難接受。因為，我們知道，