有源滤波器与一般滤波器有什么区别？

只看该作者 · 2012-11-13 22:12

我一直不清楚有源滤波与一般滤波器它们各自能用在什么样的场合？以及使用时区别是什么？

只看该作者 · 2012-11-13 22:46

有源滤波自身就是谐波源。其依靠电力电子装置，在检测到系统谐波的同时产生一组和系统幅值相等，相位相反的谐波向量，这样可以抵消掉系统谐波，使其成为正弦波形。有源滤波除了滤除谐波外，同时还可以动态补偿无功功率。其优点是反映动作迅速，滤除谐波可达到95％以上，补偿无功细致。缺点为价格高，容量小。由于目前国际上大容量硅阀技术还不成熟，所以当前常见的有源滤波容量不超过600kvar。其运行可靠性也不及无源。
一般无源滤波指通过电感和电容的匹配对某次谐波并联低阻（调谐滤波）状态,给某次谐波电流构成一个低阻态通路。这样谐波电流就不会流入系统。无源滤波的优点为成本低，运行稳定，技术相对成熟，容量大。缺点为谐波滤除率一般只有80％，对基波的无功补偿也是一定的。
目前在容量大且要求补偿细致的地方一般使用有源加无源混合型，即无源进行大容量的滤波补偿，有源进行微调。

2万 · 2012-11-13 23:23

楼上正解！

1万 · 2012-11-14 09:30

有源滤波具有智能性和自动适应性. 可以获得更好的效果
无源滤波结构简单, 通常成本也低很多.

1万 · 2012-11-14 10:13

2#讲的好啊，我借鉴学习哈

1万 · 2012-11-15 17:41

有源电力滤波器（APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿

1万 · 2012-11-15 17:41

顾名思义该装置需要提供电源（用以补偿主电路的谐波），其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点（传统的只能固定补偿），实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功；三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论；APF有并联型和串联型两种，前者用的多；并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高

1万 · 2012-11-15 17:41

有源电力滤波器，是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号，送入高速数字信号处理器（DSP）对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制（PWM）信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。

1万 · 2012-11-15 17:41

技术优势　　绿色化　　效率达97.2%，比效率为95%的有源滤波器年节约电能约6, 500kwh 　　效率更高的拓扑增强型控制算法　　基于精确模型的热设计和结构优化　　小型化　　体积仅为同类主流品牌1/6,占用更少空间，　　活适应不同的工况安装创新，壁挂式或机架式安装使用更少的原材料,保护环境　　智能化　　补偿指定次数谐波可调感性、容性无功补偿补偿系统不平衡负载自动检测、抑制系统谐振全功能监控系统　　模块化　　N+1冗余，显著提高系统可靠性流水线生产，更出色质量保证减少系统单故障点灵活并联，适应不同工况　　功能特性　　同时滤除2~50次谐波，或选择2~50次内任意次数谐波进行补偿响应时间小于300μs 　　采用3DSP+CPLD全数字控制方式和国际知名品牌高速IGBT，闭环控制，精确滤除谐波　　应用四相线技术，消除中性线电流

1万 · 2012-11-15 17:42

自动消除谐振，不受电网阻抗和系统阻抗变化影响具有补偿谐波；同时补偿谐波和无功；同时补偿谐波，无功和负载三相电流不平衡三种工作模式　　电子式过负荷保护　　逆变器控制具备了机器快速的FPGA，功率数字信号处理功能　　模块化设计，易于扩展多机并联集中监控功能远程网络监控功能　　维护方便，在符合要求的工作环境下工作，非机器故障无需维护

1万 · 2012-11-15 17:42

产品设计及生产遵循的国内，国际标准　　国际标准　　EN 50091-3, EN 61000-6-2, EN55011, EN 50178:1997, IEC 62040-3, IEC 50178:1997, AS 62040-3（VFI SS 111）, CISPR11 　　国家标准　　GB/T14549-93《电能质量：公用电网谐波》　　GB/T15543-1995 《电能质量：三相电压允许不平衡度》　　GB/T15945-1995 《电能质量：电力系统频率允许偏差》　　GB/T12326-2000 《电能质量：电压波动和闪变》　　GB/T12325-2003 《电能质量：供电电压允许偏差》　　GB/T18481-2001 《电能质量：暂时过电压和瞬态过电压》　　GB/T15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》　　GB7625.11998 《低压电气电子产品发出的谐波电流限值》　　GB 4208-2008《外壳防护等级(IP代码)》　　极宽电压输入范围　　额定工作电压为380V，可承受-40%～+20%的电压波动，频率为50/60Hz, 可承受+/-5%的频率波动，适应各种不同工况的电能质量环境。同时，如果电压波动超过上下限，机器自动闭锁输出，并发出告警。

1万 · 2012-11-15 17:42

自动限流　　自动限定在额定容量范围内100%输出，如果负载侧谐波电流大于机器额定容量，机器会在额定容量内继续输出电流补偿谐波，不会发生过载导致自身超载或退出运行。　　负载短路保护　　可承受负载瞬间短路的冲击，在短路消除后重新启动。　　并联独立控制　　并联接入电网，不会因机器故障导致电网发生断电事故。多台YW-APF有源电力滤波器并联系统，如果一台因故障退出运行，剩余的机器仍能正常工作实现滤波功能。　　三相电流独立控制　　各相电流独立控制，单相注入电流，不受系统三相电流不平衡影响，中性线滤波能力为相线的三倍。　　IP防护等级及防雷保护　　IP保护等级为IP20；防雷保护能力为20kA。　　监控系统　　系统具备快速、完全的故障自检功能，包括市电欠压或过压、母线过压或过流、风扇故障、功率器件过温、输入保险丝熔断等各种故障自检，所有故障均通过LCD显示屏及LED运行状态灯发出告警信号，同时机器自动采取相对应的操作保护系统。监控系统在供电或断电情况下可保存500条故障记录，便于分析原因及排除故障。

1万 · 2012-11-15 17:42

三、基本应用：　　谐波主要危害：　　· 增加电力设施负荷，降低系统功率因数，降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率，造成设备浪费、线路浪费和电能损失；　　· 引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大，导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行；　　· 产生脉动转矩致使电动机振动，影响产品质量和电机寿命；　　· 由于涡流和集肤效应，使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热，浪费电能并加速绝缘老化；　　· 谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度，降低设备使用寿命；　　· 零序（3的倍数次）谐波电流会导致三相四线系统的中线过载，并在三角形接法的变压器绕组内产生环流，使绕组电流超过额定值，严重时甚至引发事故。　　· 谐波会改变保护继电器的动作特性，引起继电保护设施的误动作，造成继电保护等自动装置工作紊乱；　　· 谐波变改变了电压或电流的变化率和峰值，延缓电弧熄灭，影响断路器的分断容量；　　· 使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差；　　· 干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备和通讯设备，影响设备的正常运行。　　谐波治理经济效益　　节能5%～8% 　　某IDC机房7台400KVA UPS不间断电源，08年电费支出约1500万元，治理谐波后年节约电费110万元，节能效果7.3% 　　降容减少变压器、断路器、电缆投资　　某工厂安装国电中自有源滤波器，退还一台变压器给供电局，节省100多万投资保护设备、减少设备投资河南某纸厂变频器产生的谐波每月烧毁两台风机，每月损失3万元　　提高生产率和保持连续供电　　大庆腈纶厂治理谐波后日产量从197吨提高到210吨四、有源滤波的优点和缺点：　　　优点：可动态滤除各次谐波，对系统内的谐波能够完全吸收；不会产生谐振。　　缺点：造价太高；受硬件限制，在大容量场合无法使用:有源滤波容量单套不超过100KVA,目前最高适用电网电压不超过690V.

1万 · 2012-11-15 17:42

五、应用场合　　有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中，如：电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场/港口的供电系统、医疗机构等。根据应用对象不同，HTAPF-I型有源电力滤波器的应用将起到保障供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减少设备损坏等作用。　　■通信行业　　为了满足大规模数据中心机房的运行需要，通信配电系统中的UPS使用容量在大幅上升。据调查，通信低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。其产生的谐波含量都较高，且这些谐波源设备的位移功率因数极高。通过使用有源滤波器可以提高通信系统及配电系统的稳定性，延长通信设备及电力设备的使用寿命，并且使配电系统更符合谐波环境的设计规范。　　■半导体行业　　大多数半导体行业的3次谐波非常严重，主要是由于企业中使用了大量的单相整流设备。3次谐波属于零序谐波，具备在中性线汇集的特点，导致中性线压力过大，甚至出现打火现象，存在着极大的生产安全隐患。谐波还会造成断路器跳闸，耽误生产时间。3次谐波在变压器内形成环流，加速了变压器的老化。严重的谐波污染必然对配电系统中的设备使用效率和寿命造成影响。　　■石化行业　　由于生产的需要，石化行业中存在着大量泵类负载，并且不少泵类负载都配有变频器。变频器的大量应用使石化行业配电系统中的谐波含量大大增加。目前绝大部分变频器整流环节都是应用6脉冲将交流转化为直流，因此产生的谐波以5次、7次、11次为主。其主要危害表现为对电力设备的危害及在计量方面的偏差。使用有源滤波器可以很好地解决这方面的问题。　　■化纤行业　　为大幅提高熔化率、提高玻璃的熔化质量，以及延长炉龄、节省能源，在化纤行业常用到电助熔加热设备，借助电极把电直接送入燃料加热的玻璃池窑中。这些设备会产生大量的谐波，且三相谐波的频谱和幅值差别比较大。　　■钢铁/中频加热行业　　钢铁业中常用到的中频炉、轧机、电弧炉等设备都会对电网的电能质量产生重大的影响，使电容补偿柜过载保护动作频繁、变压器和供电线路发热严重、熔断器频繁熔断等，甚至引起电压跌落、闪变。　　■汽车制造业　　焊机是汽车制造业中不可少的设备，由于焊机具有随机性、快速性及冲击性的特点，使大量使用焊机造成严重的电能质量问题，造成焊接质量不稳、自动化程度高的机器人由于电压不稳而不能工作，无功补偿系统无**常使用等情况。　　■直流电机谐波治理　　大型直流电机场所都需要先通过整流设备将交流电转换为直流电，由于此类工程的负载容量都较大，因此在交流侧存在严重的谐波污染，造成电压畸变，严重时会引起事故。　　■自动化生产线和精密设备的使用　　在自动化生产线和精密设备场合，谐波会影响到其正常使用，使智能控制系统、PLC系统等出现故障。　　■医院系统　　医院对供电的连续性和可靠性有非常严格的要求，0类场所自动恢复供电时间T≤15S，1类场所自动恢复供电时间0.5S≤T≤15S， 2类场所自动恢复供电时间T≤0.5S，电压总谐波畸变率THDu≤3%，X光机、CT机、核磁共振都是谐波含量极高的负载。　　■剧场/体育馆　　可控硅调光系统、大型LED设备等都是谐波源，在运行过程中会产生大量的三次谐波，不但造成配电系统的电力设备效率低下，而且还会造成灯光频闪，对通信、有线电视等微弱电回路产生杂音，甚至产生故障。

1万 · 2012-11-15 17:43

六、主要发展状况：　　由于有源滤波存在的不足和缺陷，目前国内市场上主要以无源滤波为主；国际上以ABB、ABLEREX（爱普瑞斯）、诺基亚、施耐德（梅兰日兰）、西门子为代表，国内以西安赛博、英纳仕电气，哈工大、南京亚派为代表，另外清华大学电机系研制的CleanPower系列有源电力滤波器在自适应能力，稳定性以及对各种延时的最优补偿方面有了长足的进展，成为了最先进的产品之一。随着电力电子技术和控制技术的进步，有源电力滤波器APF以其巨大的技术优势、强大功能、逐渐下降的价格，必将最终取代传统无源型滤波器PF。