输变电过程中电能质量的影响因素与控制方法(5)

1、单调谐滤波器:一阶单调谐滤波器的优点是滤波效果好,结构简单;缺点是电能损耗比较大。且随着品质因数的提高而减少,同时又随谐波次数的减少而增加,而电炉正好是低次谐波,主要是2~7次,因此,基波损耗较大。二阶单调谐滤波器当品质因数在50以下时,基波损耗可减少20%~50%,属节能型,滤波效果等效。三阶单调谐滤波器是损耗最小的滤波器,但组成复杂些,投资也高些。用于电弧炉系统中,2次滤波器选用三阶滤波器为好,其他次选用二阶单调谐滤波器。

2、高通(宽频带)滤波器,一般用于某次及以上次的谐波抑制。当在电弧炉等非线性负荷系统中采用时,对5次以上起滤波作用时,通过参数调整,可形成该滤波器回路对5次及以上次谐波的低阻抗通路。

(四)可以用有源滤波器抑制闪变,补偿无功功率

虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点,在现阶段广泛用于配电网中。但由于滤波器特性受系统参数影响大,只能消除特定的几次谐波,而对某些次谐波会产生放大作用,甚至谐振现象等因素。随着电力电子技术的发展,人们将滤波研究方向逐步转向有源滤波器(Active Power Fliter,缩写为APF)。

APF即利用可控的功率半导体器件向电网注入与谐波源电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,达到实时补偿谐波电流的目的。它与无源滤波器相比,有以下特点:

1、不仅能补偿各次谐波,还可抑制闪变,补偿无功功率,有一机多能的特点,在性价比上较为合理。

2、滤波特性不受系统阻抗等的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险。

3、具有自适应功能,可自动跟踪补偿变化着的谐波,即具有高度可控性和快速响应性等特点。目前主要配置晶闸管控制电抗器和晶闸管投切电容器等静止无功补偿设备,其调节速度可达到100ms以下。