
4 相对电抗值的大小决定了是哪类滤波器
对5次谐波而言,绝对准确谐振时的相对电抗值是4%,按IEC标准[1]的规定,X%>5%是失谐滤波器。4%<X%<5%是调谐滤波器。
4.1 为何对4%一定要有一些偏离
这是考虑部件电容值和电抗值在制造中的容差,受温度和老化的影响,受电流变化的影响,而且电网的基波频率也可能略有变化。
4.2 这么小的偏离值是否太严格
偏离4%愈小,滤波效率愈高,当然是好事,但对电抗器的设计制造提出了严格要求。IEC[1]的要求:电抗值制造容差为±3%对大多数滤波器应用是可以接受的。当负载电流从额定值到最大值时,电抗值的变化不能<5%。通常低压滤波器电抗器带铁心,正常运行中的任何情况下铁心都不应饱和(变成非线性)和发生铁磁谐振,IEC[1]没有对电容器电容值的容差提出要求,电容值的容差按自愈式低压电容器中的产品标准[8],对<100kVar为-5%到+15%。对>100kVar为0%到+10%,因此电容值偏差也是不能忽略的,要整体考虑电抗值和电容值的制造容差,因此实际产品的X%取值靠近5%,也是完全可行的,GB[3]取值4.5%<X%<6%在设计制造上相对较易,但滤波器效率要差。
5 失谐与调谐还有那些不同?
工业与建筑电网中有一定量的谐波时,工程设计是选择失谐滤波器还是调谐滤波器?以5次谐波为例,这两者的区别若以相对电抗作为分界线,在这一点是差别不大的,但是在下列各点上都有不小的差别。
5.1功能上的不一样
调谐滤波器的相对电抗为4%<X%<5%,愈接近4%滤波效果愈好,因此其功能主要是滤波,附带有无功补偿功能。失谐滤波器的相对电抗X%>5%,也有滤波功能和无功补偿功能,但X%愈大,这两项功能的效果就愈降低,其主要功能目标是无功补偿。
5.2部件的定额选择不同
调谐滤波器的电流要考虑通过的谐波电流和基波电流(无功),设计时要确定谐波电流,(确定X%后,就都可算出)。失谐滤波器设计时要先确定补偿无功的功率,确定X%后,即可计算出谐波电流,至于电抗和电容分别承受的电压计算方法对两种滤波器都一样,不过失谐滤波器中的电容器承受的电压比电网额定电压要更高一些。[FS:PAGE]