无源滤波器的计算_物理_自然科学_专业资料。. 基本知识 基本原理 滤波器种类 性能特点 与补偿装置的区别 滤波器的设计 注意事项 无源滤波器的计算 一、基本知识 ＸLC 基波感抗: X f 2 L L1 1 XL 基波容
. 基本知识 基本原理 滤波器种类 性能特点 与补偿装置的区别 滤波器的设计 注意事项 无源滤波器的计算 一、基本知识 ＸLC 基波感抗: X f 2 L L1 1 XL 基波容抗: X C1 2 1 f C 1 谐波感抗: X f 2 L Ln n 谐波容抗: X Cn 2 1 f C n XC 支路阻抗: X 2 LC f L n 2 1 f C n 补偿容量: Q U2 X LC 二、基本原理 原理：利用 L、C、R 适当组合而成的装置，它与谐波源并联，构成 LC 支路条件，以 吸 收该频次的谐波。还兼顾无功补偿的需要。 1、单调谐滤波器 C5 Ls L5 R Us Zfn XC XL Rfn Zfn=Rfn+j(nωsL- 1 n s C ) . Zn Zs ωh 阻抗特性 2、高通滤波器(减幅滤波器) . 谐振条件： n 1 s LC 在谐振点处，Zfn= Rfn，因 Rfn 很小，n 次谐波电流主要由 Rfn 分 流，很少流入电网中，而对于其他 次数谐波，Zfn》Rfn，滤波器分流 很少。因此，只要将滤波器的谐振 次数设定为与需要滤除的谐波次数 ω 一样，则该次谐波将大部分流入滤 波器，从而起到滤除该次谐波的目 的。 C1 C2 C1 C2 一阶高通 二阶高通 三阶高通 C型高通 一阶高通：需要的电容太大，基波损耗太大，采用较少。 二阶高通：滤波性能最好，与三阶型相比，基波损耗较大。 三阶高通：滤波性能次之，但基波损耗小于二阶型。 C 型高通：介于二阶与三阶之间，基波损耗最小，但易失谐，元件参数易漂移。 Zn R 对于二阶高通滤波器，其阻抗： 1 11 Zn ( jnsc R ) jns L ω 二阶高通 二阶高通阻抗特性曲线图 . . 三、无源滤波器的设计 第一步：补偿容量的确定 Q P(tg tg ) 1 2 2000kVA 10/0.4kV Z=5.0% P——负载有功功率，kW Φ1——补偿前的功率因数角 Φ2——补偿后的功率因数角 第二步：计算电容、电抗参数。 1）变压器参数计算 负载 400V 330kvar X TR (1) V2 Sn Z 4002 2000 103 0.05 0.004 2）滤波器参数计算 X LC (1) U2 Q Z 400 2 330 103 0.4848 X LC 1 2f (1) L 1 2f (1)C 对于 n 次谐波：XLCn=0 亦即： 2f(n) L 1 2f ( n ) C 以五次滤波器（谐振频率设计为 245Hz）为例： 2 245 L 1 2 245 C . . X LC1 2f(1) L 1 2f (1) C 2 50 L 1 0.4848 2 50 C 由以上计算得：L=2.03mH C=207.91UF 第三步：根据系统的谐波情况选择电容器的额定电压、电抗器的额定电流。 第四步：根据以上确定好的参数进行谐振校验及滤除效果检验。 五、 需了解的工况 ? 谐波源负载容量 ? 谐波源负载类型 ? 全厂变压器装机容量 ? 谐波负载容量占供电变压器容量的比例(30%) ? 谐波源负载参数(变流设备脉波数、相数、电压等级，etc) ? 谐波负载的供配电系统一次方案 ? 功率因数(日最小值、日最大值、日平均值) ? 谐波源系统母线短路容量(最小方式、最大方式) ? 谐波负载供电变压器参数(容量、额定电压/电流、变比、阻抗电压百分比、绕组联 结组别) ? 变压器与整流器间的一次连接方式 ? 负载系数 .
