一、概述

鋼鐵、石油化工、冶金、煤炭以及印染等行業的負荷在工作過程中產生大量諧波，對電力係統造成嚴重的汙染，影響供電質量。無源電力濾波裝置就近吸收諧波源產生的諧波電流，是抑製諧波汙染的一種有效措施。無源電力濾波裝置主要由濾波電容器、空心濾波電抗器和無感電阻的適當組合而成，運行中與諧波源並聯，起濾波作用並兼顧無功補償和調壓的需要。由於它經濟實用、結構簡單、運行可靠、維護方便等原因，得到了廣泛的應用。

二、使用環境

☆安裝於戶內或戶外

☆海拔高度不超過1000米（特殊地區可協商確定）

☆環境溫度為：－40℃～＋45℃

☆空氣相對濕度不超過85％

☆安裝運行地區應五劇烈振動，無有害氣體或蒸汽，無導電性或爆炸性塵埃

☆汙穢等級按不小於Ⅲ級考慮，重汙穢地區可協商確定

☆戶外安裝時，風速不大於35M／S，覆蓋厚度不大於10MM

☆地震烈度：8度

三、裝置型號表示法

注：尾注號代表意義

○：A—單星型◇：K—開口三角電壓保護△：W—戶外型

B—雙星型L—不平衡電流保護G—高原型

C—電壓差動保護

Q—橋式差動電流保護

Y—不平衡電壓保護

四、執行標準

GB50227—1995《並聯電容器裝置設計規範》

DL／T604—1996《高壓並聯電容器裝置訂貨技術條件》

JB／8958—1999《自愈式高壓並聯電容器》

GB11032—2000《交流無間隙金屬氧化物避雷針》

GB10299—1988《電抗器》

DL／T653—1998《高壓並聯電容器用放電線圈訂貨技術條件》

GB／T14549—1993《電能質量公用電網諧波》

DL462—92《電壓並聯電容器用串聯電抗器訂貨技術條件》

GB／T15945—1995《電能質量電力係統頻率允許偏差》

GB123259—1990《電能質量供電電壓允許偏差》

GB12326—2000《電能質量電壓波動和閃變》

GB／T15543—1995《電能質量三相電壓允許不平衡度》

GB311.1—311.6《高電壓試驗技術》

GB311.1—311.6《高壓輸變電設備的絕緣配合》

GB1985《交流電壓隔離開關和接地開關》

GB11022《高壓開關設備通用技術條件》

五、結構原理

無源電力濾波器主要由濾波電容器、濾波電抗器和無感電阻器等適合連接組成，完成濾除諧波兼無功補償的作用。其主要的工作原理是電路的串聯諧振，在某一個諧波頻率下，當電容器的容抗和電抗器的感抗相等時，其串聯等效電抗為很低值，對相應頻次諧波表現出低阻抗，從而有效的一直了流向係統或其它符合的諧波電流，改善了係統的電壓畸變。

按結構和接線方式分，無源電力濾波器主要有以下幾種：單調諧波濾波器、雙調諧波濾波器、C型濾波器、高通濾波器等（見圖1）。單調諧波濾波器是工程中使用*多的濾波器，它僅對某一次諧波起濾波作用，特點是結構簡單，但對元件的工作穩定性要求高，較小的額定值改變會帶來較大的濾波效益劣化。雙調諧波濾波器同時吸收兩種頻率的諧波，實際上相當於兩個並聯的單調諧波濾波器，但減少了回路，基波損耗較小，隻有一個電抗器承受全部衝擊電壓。這種濾波器結構複雜，調諧困難，但在高壓大容量裝置中采用有一定的技術經濟的優越性。

高通濾波器對截至頻率以下的頻次呈現高阻抗，對截止頻率以上的頻次在寬廣的範圍內呈現較低的阻抗值，可以一直高次諧波對係統的影響，其特點是基波損耗較小，阻抗頻率特性較好，結構簡單，對工頻偏差及元件參數變化不敏感，故工程上應用較多。C型濾波器是一種新型濾波器，它的基波損耗很小，適合用在較低的頻次上，但它對工頻偏差幾元件參數變化比較敏感。

六、適合範圍

☆大功率整流裝置：例如電解鋁、中頻爐、軋機等，半導體器件在關斷與開通的過程中會產生與其接線方式有關的特征諧波，其流入係統的諧波電流會影響變壓器和電動機等的正常工作，造成其過載甚至燒毀。

☆電力機車：目前各國正在運行時用的電氣化鐵路機車大多采用交流25～35KV電源，有前應變電站兩相供電。這就不可避免的引起三相負荷不對稱，由此向電力係統中一並注入諧波電流和付序電流。一般在牽引變壓器的兩個供電臂上裝設容量相同的濾波器。

☆含鐵磁特性器件的負荷：如變壓器，鐵心電抗器等，當其工作在飽和狀態時，由於磁化曲線的非線性，會產生一定次數的諧波，其中以三次為主，當係統存在並聯補償電容器時，電容器的容抗和係統感抗的一個合適比例，就會造成三次諧波的嚴重放大。

七、裝置特點

☆成套性強：整套裝置包含：A）配電櫃：內含斷路器、隔離開關和電流互感器等；B）繼電保護屏：實現保護、自動投切、測量及通訊等功能；C）一次元件：包括濾波電容器、濾波電抗器、放電線圈、避雷器和噴逐式熔斷器等；D）鋼構架及圍欄等。

☆裝置小型化：為運輸方便和減小占地麵積，成套裝置結構緊湊，布局合理，充分考慮了安裝和運行維護的簡單和直觀。

☆係列性能好：成套裝置的主設備、鋼構架和零配件通用化適當劃分不同容量等級。對斷路器等控製設備、保護裝置和自動投切的選擇，以及單台電容器的保護方式等充分尊重用戶的意見和建議，廠家按合同要求成套供貨。

☆靈活性強：可以滿足城市電網、農村電網和重工業負荷對電能質量的不同要求，可以同時補償無功，提高係統電壓，改善電壓畸變率。

☆適應性強：我國幅員遼闊，南北方、寒熱帶和高海拔等區域氣候條件差異大，成套裝置的不同設計充分滿足了其在不同氣候條件下的可靠運行。

八、訂貨須知

濾波裝置設計的基本任務是，在確定的係統和諧波源的條件下，以*少的投資達到母線電壓畸變率和諸如係統的各次諧波電流值符合規定的指標，滿足無功補償要求，並保證裝置**可靠和經濟運行。為此，在濾波裝置設計之前，用戶要求提供以下信息：

係統主接線及設備（主變壓器、電纜等）參數

電網運行參數（電壓、頻率變化、電壓不平衡等）

係統的諧波阻抗特性

負荷特性（負荷的性質、大小、諧波阻抗等）

諧波源的特性（諧波次數、幅值和波動性）

係統的背景諧波水平

無功補償要求和要求達到的諧波指標

如果原有並聯補償電容器，應提供其安裝位置、容量、電壓、接線方式及電抗率等