第五十四节 HTHF谐波滤波器的选用方法

HTHF通用谐波滤波器是航天科工集团第二研究院706所专为3相6脉整流器负载开发的一种无源谐波滤波器。这种滤波器与任何以6脉整流电路为输入电路的设备组合使用时，能够保证输入电源线上的总谐波电流畸变率小于5%。　　HTHF通用谐波滤波器之所以称为“通用”，是因为他的滤波效果与系统无关，凡是3相6脉整流器，都可以适用，并且保证滤波效果。　　HTHF通用谐波滤波器是完全无源网络的滤波器，具有价格低、可靠性高、寿命长的特点，它克服了传统的无源谐波滤波器的种种缺点。HTHF通用谐波滤波器与传统LC谐波滤波器、有源滤波器的比较见表1。　　表1 HTHF谐波滤波器与传统LC滤波器和有源滤波器的比较滤波器吸收上游谐波电流滤波效果与系统发生谐振可靠性发出容性无功功率价格寿命HTHF否传统无源滤波器吸收与系统阻抗有关可能高大较高每隔2年需要维护有源滤波器否　　HTHF系列滤波器与传统的无源滤波器相比主要有如下优点：　　·滤波效果确定：传统的无源谐波滤波器基于LC陷波器原理，这种滤波器利用LC串联电路在谐振点阻抗很低的特点，为谐波电流提供一个旁路。显然，究竟有多少谐波电流被分流入滤波器，取决于滤波器的阻抗与电网阻抗的比值。如果电网的阻抗很低，则滤波器的效果较差。因此在大容量变压器的场合，无源谐波滤波器的效果往往达不到预期的效果。HTHF系列谐波滤波器虽然是无源滤波器，但是它的滤波效果几乎与系统特性无关，根据用户的需求分为三档，分别保证THID 　　·不吸收上游谐波电流：传统的陷波器型无源滤波器没有方向特性，因此容易被电网上游的非线性负载产生的谐波电流过载。而HTHF通用谐波滤波器对于上游的谐波电流呈现高阻，从而避免了不适当的注入和过载。　　·不与系统阻抗发生谐振：传统的无源谐波滤波器采用LC调谐电路旁路谐波电流，在调谐频率以下呈现容性;这种电容会与系统中的电感发生并联谐振，放大谐波电流。因此，当滤波器调谐在较高次谐波时，例如11次，它有可能放大5次、7次谐波。HTHF不存在这个问题。　　·不会导致超前的功率因数：传统无源谐波滤波器中使用的大容量电容组对于系统呈现容抗，发出超前无功功率。这在感性负载需要补偿无功功率改善相移功率因数的情况下是有利的。但是，大多数谐波源(例如变频器、中频炉等)，尽管其功率因数由于谐波的存在会很低，但是相移功率因数很高，不需要补偿。HTHF系列通用谐波滤波器即使在负载空载时，也不会发生无功功率过补现象　　·能够与柴油发电机、UPS等弱电源兼容：传统无源谐波滤波器带来的额外容抗对于柴油发电机、UPS等备用电源十分有害，会增加这些电源的故障。HTHF通用谐波滤波器没有这个问题。　　·有效滤除非特征谐波：传统滤波器仅在调谐点为谐波电流提供低阻抗通路，对于非特征谐波没有任何作用。变频器、中频炉等设备除了产生特征谐波(5次、7次)以外，还产生非特征谐波，传统无源滤波器对这些非特征谐波没有效果，HTHF能够有效滤除这些成分。　　·寿命长：传统的无源滤波器依靠LC电路的精确调谐在谐波频率处达到滤除谐波的效果，随着使用时间的延长，电容的电容量会降低，导致谐振频率偏移，降低滤波效果，因此传统无源谐波滤波需要定期(每隔2~3年)检查维护。HTHF通用谐波滤波器的工作原理不需精确调谐，因此不需要定期维护，寿命达到10年以上。　　HTHF通用谐波滤波器是变频器、中频炉、UPS电源等最理想的配套设备。使用它可以从根本上解决6买整流电路的谐波电流问题，并且不会带来任何不良影响。HTHF通用谐波滤波器的效果与系统特性无关，事先不需技术人员现场测试，只需要知道设备的工作电压、额定电流或功率即可。