有源滤波器(APF)是采用电力电子自动控制和高速计算机等技术制成的新型谐波治理设备,由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两大部分组成。有源滤波器通常与非线性负载并联安装。有源滤波器由电流互感器测量负荷电流的谐波含量并进行实时运算,通过逆变器产生一个和系统中各次谐波大小相等、相位相反的谐波电流并注入到配电系统中,以达到消谐目的,从而净化电网电流。有源滤波器滤波特性不受系统阻抗影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险。
谐波会使趋肤效应随频率的增加而增加,损耗也会增加,同时使铁磁物质中的磁通再产生谐波,造成附加的磁滞损耗和涡流损耗(也随着频率的增加而增加)。附加铜损和铁损的共同影响使变压器的损耗增加,并很快变成热能,从而导致变压器温度偏高。
纺丝车间挤出机、计量泵、牵引机等用电设备均为变频器控制,其容量占变压器容量的60%以上,是主要的谐波源。
有源滤波器具有以下特性:
(1)可根据谐波负荷自动调节处理,不需要考虑负荷谐波的次数;
(2)不会发生过载危险;
(3)与电源设备兼容;
(4)可以连接到电气系统的任何点。
有源滤波器投运后,总谐波电流畸变率下降到2.9%,5次、7次、11次和13次等谐波得到有效滤除,谐波治理达到预期效果。
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