有源电力滤波装置（APF）

基本概念

      供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。

      谐波频率与基波频率的比值称之为谐波次数。

      频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”，如3、5、7次谐波；频率为基波频率偶数倍的谐波，被称为“偶次谐波”，如2、4、6、8次谐波。一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。

      谐波含量，从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。

      谐波含有率，周期性交流量中含有第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比（百分比表示）。

      总谐波畸变率，周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比（百分比表示）。

谐波存在领域

   ◆ 现代工业高速发展　 　 　 　  　 ◆ 大量使用现代工业设备

       石油化工工业　 　 　 　 　 　 　　 频调速装置

       汽车制造工业　 　 　 　 　 　    　 直流传动设备

       钢铁工业　 　 　 　 　 　 　 　       电焊机

       半导体电子工业　 　 　 　 　 　 　 中频设备

       通讯行业　 　 　 　 　 　 　 　 　   大功率可控硅

       造纸轻工工业　 　 　 　 　 　 　     电子整流设备

       烟草工业　 　 　 　 　 　 　 　 　   UPS系统电脑设备

   ◆ 商业化办公楼宇　 　 　 　  　    　  新型荧光灯具

   ◆ 体育场、展览馆　 　 　 　 　  　     电解设备

谐波危害

      1）供用电系统中的谐波危害主要表现在以下几个方面：

　 　 供电设备在高频分量作用下，集肤效应增大，涡流、磁滞等影响增加，引起异常过热，损耗大为增加。谐波成分使电流和电压波形发生畸变，而波形过零点的畸变直接对测控元件或设备产生干扰和误动。

      2）谐波影响的主要设备：

变压器、旋转电机：

      铁芯磁感应环流增加，大大加大电气设备发热损耗增加功耗；加速绝缘老化，影响设备寿命。

电线电缆：

      集肤效应增大，发热损耗增加；加速绝缘老化，影响寿命。

电力电容器组：

      谐波电压会加速电容器的老化，使电容器的损耗系数增大，附加损耗增加，从而容易发生故障和缩短电容器的寿命，另一方面，谐振回路的谐振频率接近于某次谐波频率时，使谐波电流放大，甚至产生谐振。

供用电设备：

      旋转电机转速不稳，供用电设备机械振动加大，甚至发生谐振。

测控元件或设备：

      受谐波干扰而出错或误动。如负荷开关误跳，产生测控设备失控或不稳定。

参考标准

      GB/T14594-1993《电能质量公用电网谐波》相电压的限值见下表：

      注入公共连接点的谐波电流允许值见下表（部分节选）：

装置工作原理

      通过外部电流互感器CT实时采集负荷电流信号，由内部监测电流分离出其中的谐波电流部分，然后通过IGBT变流输出与系统谐波大小相等相位相反的补偿电流，实现滤除谐波功能。

使用环境条件：
　   ◆ 环境温度：-25℃～55℃
　　◆ 相对湿度：﹤85%（25℃时）在不同温度和湿度条件下，应注意防止设备运行时凝露；
　　◆ 周围介质无爆炸及易燃、易爆危险，无腐蚀性气体，无导电尘埃；
　　◆ 海拔高度不超过2000m
　　◆ 安装地点无剧烈振动及颠簸，安装倾斜度不大于5%。

优  点：
　　◆ 响应速度快：采用了*算法，响应速度小于100μS；
　　◆ 消谐效果明显：HL-APF有源电力滤波装置治理后谐波含量小于5%；
　　◆ 可靠性高：保护功能齐全，确保系统或设备异常时安全运行；
　　◆ 采用模块化设计，维护方便，散热性能良好；
　　◆ 配置灵活，能够满足不同客户需求；
　　◆ 可同时滤除3—31次谐波。