一、概述

钢铁、石油化工、冶金、煤炭以及印染等行业的负荷在工作过程中产生大量谐波，对电力系统造成严重的污染，影响供电质量。无源电力滤波装置就近吸收谐波源产生的谐波电流，是抑制谐波污染的一种有效措施。无源电力滤波装置主要由滤波电容器、空心滤波电抗器和无感电阻的适当组合而成，运行中与谐波源并联，起滤波作用并兼顾无功补偿和调压的需要。由于它经济实用、结构简单、运行可靠、维护方便等原因，得到了广泛的应用。

二、使用环境

☆安装于户内或户外

☆海拔高度不超过1000米（特殊地区可协商确定）

☆环境温度为：－40℃～＋45℃

☆空气相对湿度不超过85％

☆安装运行地区应五剧烈振动，无有害气体或蒸汽，无导电性或爆炸性尘埃

☆污秽等级按不小于Ⅲ级考虑，重污秽地区可协商确定

☆户外安装时，风速不大于35M／S，覆盖厚度不大于10MM

☆地震烈度：8度

三、装置型号表示法

注：尾注号代表意义

○：A—单星型◇：K—开口三角电压保护△：W—户外型

B—双星型L—不平衡电流保护G—高原型

C—电压差动保护

Q—桥式差动电流保护

Y—不平衡电压保护

四、执行标准

GB50227—1995《并联电容器装置设计规范》

DL／T604—1996《高压并联电容器装置订货技术条件》

JB／8958—1999《自愈式高压并联电容器》

GB11032—2000《交流无间隙金属氧化物避雷针》

GB10299—1988《电抗器》

DL／T653—1998《高压并联电容器用放电线圈订货技术条件》

GB／T14549—1993《电能质量公用电网谐波》

DL462—92《电压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》

GB／T15945—1995《电能质量电力系统频率允许偏差》

GB123259—1990《电能质量供电电压允许偏差》

GB12326—2000《电能质量电压波动和闪变》

GB／T15543—1995《电能质量三相电压允许不平衡度》

GB311.1—311.6《高电压试验技术》

GB311.1—311.6《高压输变电设备的绝缘配合》

GB1985《交流电压隔离开关和接地开关》

GB11022《高压开关设备通用技术条件》

五、结构原理

无源电力滤波器主要由滤波电容器、滤波电抗器和无感电阻器等适合连接组成，完成滤除谐波兼无功补偿的作用。其主要的工作原理是电路的串联谐振，在某一个谐波频率下，当电容器的容抗和电抗器的感抗相等时，其串联等效电抗为很低值，对相应频次谐波表现出低阻抗，从而有效的一直了流向系统或其它符合的谐波电流，改善了系统的电压畸变。

按结构和接线方式分，无源电力滤波器主要有以下几种：单调谐波滤波器、双调谐波滤波器、C型滤波器、高通滤波器等（见图1）。单调谐波滤波器是工程中使用最多的滤波器，它仅对某一次谐波起滤波作用，特点是结构简单，但对元件的工作稳定性要求高，较小的额定值改变会带来较大的滤波效益劣化。双调谐波滤波器同时吸收两种频率的谐波，实际上相当于两个并联的单调谐波滤波器，但减少了回路，基波损耗较小，只有一个电抗器承受全部冲击电压。这种滤波器结构复杂，调谐困难，但在高压大容量装置中采用有一定的技术经济的优越性。

高通滤波器对截至频率以下的频次呈现高阻抗，对截止频率以上的频次在宽广的范围内呈现较低的阻抗值，可以一直高次谐波对系统的影响，其特点是基波损耗较小，阻抗频率特性较好，结构简单，对工频偏差及元件参数变化不敏感，故工程上应用较多。C型滤波器是一种新型滤波器，它的基波损耗很小，适合用在较低的频次上，但它对工频偏差几元件参数变化比较敏感。

六、适合范围

☆大功率整流装置：例如电解铝、中频炉、轧机等，半导体器件在关断与开通的过程中会产生与其接线方式有关的特征谐波，其流入系统的谐波电流会影响变压器和电动机等的正常工作，造成其过载甚至烧毁。

☆电力机车：目前各国正在运行时用的电气化铁路机车大多采用交流25～35KV电源，有前应变电站两相供电。这就不可避免的引起三相负荷不对称，由此向电力系统中一并注入谐波电流和付序电流。一般在牵引变压器的两个供电臂上装设容量相同的滤波器。

☆含铁磁特性器件的负荷：如变压器，铁心电抗器等，当其工作在饱和状态时，由于磁化曲线的非线性，会产生一定次数的谐波，其中以三次为主，当系统存在并联补偿电容器时，电容器的容抗和系统感抗的一个合适比例，就会造成三次谐波的严重放大。

七、装置特点

☆成套性强：整套装置包含：A）配电柜：内含断路器、隔离开关和电流互感器等；B）继电保护屏：实现保护、自动投切、测量及通讯等功能；C）一次元件：包括滤波电容器、滤波电抗器、放电线圈、避雷器和喷逐式熔断器等；D）钢构架及围栏等。

☆装置小型化：为运输方便和减小占地面积，成套装置结构紧凑，布局合理，充分考虑了安装和运行维护的简单和直观。

☆系列性能好：成套装置的主设备、钢构架和零配件通用化适当划分不同容量等级。对断路器等控制设备、保护装置和自动投切的选择，以及单台电容器的保护方式等充分尊重用户的意见和建议，厂家按合同要求成套供货。

☆灵活性强：可以满足城市电网、农村电网和重工业负荷对电能质量的不同要求，可以同时补偿无功，提高系统电压，改善电压畸变率。

☆适应性强：我国幅员辽阔，南北方、寒热带和高海拔等区域气候条件差异大，成套装置的不同设计充分满足了其在不同气候条件下的可靠运行。

八、订货须知

滤波装置设计的基本任务是，在确定的系统和谐波源的条件下，以最少的投资达到母线电压畸变率和诸如系统的各次谐波电流值符合规定的指标，满足无功补偿要求，并保证装置安全可靠和经济运行。为此，在滤波装置设计之前，用户要求提供以下信息：

系统主接线及设备（主变压器、电缆等）参数

电网运行参数（电压、频率变化、电压不平衡等）

系统的谐波阻抗特性

负荷特性（负荷的性质、大小、谐波阻抗等）

谐波源的特性（谐波次数、幅值和波动性）

系统的背景谐波水平

无功补偿要求和要求达到的谐波指标

如果原有并联补偿电容器，应提供其安装位置、容量、电压、接线方式及电抗率等