第1页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共14页供电系统谐波治理技术讲座无源电力滤波器的设计与调试华北电力大学电气工程学院2004.10.20第2页共14页第1页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共14页一、无源LC滤波器基本原理和结构LC滤波器仍是应用最多、最广的滤波器。1、常用的两种滤波器：调谐滤波器和高通滤波器。2、滤波器设计要求1）使注入系统的谐波减小到国标允许的水平；2）进行基波无功补偿，供给负荷所需的无功功率。3、单调谐滤波器由图主电路可求：第3页共14页第2页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共14页调谐频率：调谐次数：在谐振点：∣z∣＝R特征阻抗：品质因数：q为设计滤波器的重要参数，典型值q=30～60。4、高通滤波器用于吸收某一次数及其以上的各次谐波。如图所示。hr=fr/f1=√XC/XLfr=1/2π√LC|Z|=√R2+(2πfL−12πfc)2=√R2+(ff1XL+f1fXC)X0=√ωL1ωC=√LCq=ωrLR=√LCR第4页共14页第3页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共14页复数阻抗：截止频率：结构参数：，一般取m=0.5~2；q=0.7~1.4依据以上三式可设计高通滤波器的参数。二、滤波器设计内容和计算公式1、滤波器参数选择原则原则：最小投资；母线THDU和进入系统的谐波电流最小；满足无功补偿的要求；保证安全、可靠运行。参数设计、选择前必须掌握的资料：1）系统主接线和系统设备（变压器、电缆等）资料；2）系统和负荷的性质、大小、阻抗特性等；3）谐波源特性（谐波次数、含量、波动性能等）；4）无功补偿要求；要达到的滤波指标；5）滤波器主设备参数误差、过载能力、温度等要求。以上资料是滤波器参数选择、设计必要条件。案例设计问题：没有系统最终规模的谐波资料……Z=−j1ωC+jωLRR+jωLω2L2RR2+ω2L2+j(ωLR2R2+ω2L2−1ωC)h0＝f0f1=12πf1CR=XCRf0＝12πCRm＝LR2C第5页共14页第4页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共14页2、滤波器结构及接线方式选择由一组或数组单调谐滤波器组成，有时再加一组高通滤波器。工程接线可灵活多样，但推荐采用电抗器接电容低压侧的星形接线，主要优点是：1）任一电容击穿短路电流小；2）设备承受的仅为相电压；3）便于分相调谐。高通滤波器多采用二阶减幅型结构（基波损耗小，频率特性好，结构简单）。经济原因高通滤波器多用于高压。1、滤波器参数选择原则原则：最小投资；母线THDU和进入系统的谐波电流最小；满足无功补偿的要求；保证安全、可靠运行。参数设计、选择前必须掌握的资料：1）系统主接线和系统设备（变压器、电缆等）资料；第6页共14页第5页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共14页2）系统和负荷的性质、大小、阻抗特性等；3）谐波源特性（谐波次数、含量、波动性能等）；4）无功补偿要求；要达到的滤波指标；5）滤波器主设备参数误差、过载能力、温度等要求以上资料是滤波器参数选择、设计必要条件。本案例1段母线滤波器接线（图纸拷贝）……。3、滤波器设计参数的分析处理参数设计必须应依据实测值或绝对可靠的谐波计算值，但根据具体情况可作一些近似处理1）母线短路容量较小或换算得到的系统电抗（包括变压器）XS较大时，可忽略系统等值电阻RS；2）系统原有谐波水平应通过实测得到，在滤波器参数设计时，新老谐波电流源应一起考虑；3）L、C制造、测量存在误差，以及f、T变化可能造成滤波器失谐，误差分析是参数设计必须考虑的问题；4）参数设计涉及技术指标、安全指标和经济指标，往往需经多个方案比较后才能确定。4、滤波器方案与参数的分析计算1）确定滤波器方案确定用几组单调谐滤波器，选高通滤波器截止频率，以及用什么方式满足无功补偿的要求。例如：三相全波整流型谐波源，可设5、7、11次单调谐滤波器，高通滤波器截止频率选12次。无功补偿要求从容量需求平衡角度，通过计算综合确定。2）滤波器基本参数的分析第7页共14页第6页共14页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径...
