有源滤波器与一般滤波器有什么区别？

发表于 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？

发表于 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。

发表于 2012-11-13 23:23

楼上正解！

发表于 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.

发表于 2012-11-14 10:13

2#讲的好啊，我借鉴学习哈

发表于 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

发表于 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

发表于 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。

发表于 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

发表于 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

发表于 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。

发表于 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。

发表于 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.

发表于 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。

发表于 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。

发表于 2012-11-15 17:44

滤波器要做好是一门学问记得做的比较好的是俄罗斯的电子技术人员还有 TI有一款专门用于设计滤波器的软件名字忘了你自己搜一下呵呵希望对你有帮助

发表于 2012-11-16 10:11

问题主要针对信号滤波器,回答的基本是电源类的强电方面的滤波器........可能答的文不对题

发表于 2012-11-20 15:16

谢谢14楼的资料的分享的，我学习下

发表于 2012-11-20 20:47

谢谢分享，不错

发表于 2012-11-21 23:21

谢谢大家，这些关于滤波器的资料挺好，我结贴了

[技术求助] 有源滤波器与一般滤波器有什么区别？

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