隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提高，工業(yè)企業(yè)電氣化水平也隨之提升，同時(shí)具有非線性的負(fù)荷也日益增多，比如現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置幾乎都采用晶閘管等換流設(shè)備，另外電弧爐、變頻裝置、熒光燈、計(jì)算機(jī)正被推廣使用。工業(yè)企業(yè)中產(chǎn)生的諧波主要就是這些具有非線性伏安特性輸配電設(shè)備和用電設(shè)備的運(yùn)行中的產(chǎn)生的。正是這種非線性關(guān)系產(chǎn)生的諧波，使電能質(zhì)量下降，影響企業(yè)用電設(shè)備的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，增加對(duì)通信等系統(tǒng)的干擾。所以，我們把諧波視為對(duì)電力系統(tǒng)的“污染”和“公害”。諧波對(duì)電力系統(tǒng)的電磁環(huán)境的污染將危害電力系統(tǒng)本身及廣大電力客戶(hù)，危害面十分廣泛。因此，從減少其對(duì)各種電氣設(shè)備和環(huán)境的危害等方面出發(fā)，治理和消除工業(yè)企業(yè)中的諧波電流，對(duì)改善供電質(zhì)量和確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是必要的。

常規(guī)電能質(zhì)量產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念：

1、器件集成、板載設(shè)計(jì)，模塊體積小、功能強(qiáng)大、外型美觀。

2、小容量功率器件開(kāi)關(guān)頻率高，三電平拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)。

3、功率密度高、成本低、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，批量生產(chǎn)。

常規(guī)有源濾波器的設(shè)計(jì)缺陷：

1、三電平模塊設(shè)計(jì)，可供三電平模塊應(yīng)用的IGBT管有兩種型號(hào)，一種是F3L150R07w2e3系列，容量有75A、100A，150A，另一種是F3L300R07PE4系列，容量有200A，300A。

50A有源濾波器一般選擇100A的IGBT，150A有源濾波器選擇300A的IGBT，預(yù)留的峰值系數(shù)僅僅兩倍，現(xiàn)場(chǎng)限流輸出或過(guò)流報(bào)警頻繁，輸出容量達(dá)不到設(shè)計(jì)值，不宜在大容量、大沖擊及峰值系數(shù)高的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；

2、板載設(shè)計(jì)，提高開(kāi)關(guān)頻率，盡可能降低電感容量，系統(tǒng)穩(wěn)定性差；

3、控制器采樣許多不再增加隔離，直接用電阻分壓或分流器采集電流，難于抵抗復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)干擾；

4、預(yù)充電主接觸器選擇板載繼電器，容量小，耐沖擊弱；

5、LCL設(shè)計(jì)余量很小，采用有源阻尼或小容量的無(wú)源阻尼，C支路電流余量小，電壓畸變率高易燒毀；

6、模塊采用軸流小風(fēng)機(jī)橫式出風(fēng)，整柜的前、后柜門(mén)開(kāi)大量出進(jìn)風(fēng)孔，不能做防塵防護(hù)，導(dǎo)電粉塵難以處理，散熱條件差；

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工業(yè)有源濾波器設(shè)計(jì)理念:

1、功率器件容量選擇性大，峰值系數(shù)一般選擇3倍-4倍，設(shè)備可滿載運(yùn)行；

2、高電壓畸變率下正常運(yùn)行；

3、注重防塵、散熱；

4、耐沖擊、抗干擾性強(qiáng)、滿載輸出；

5、電壓采樣隔離，改進(jìn)鎖相算法，可準(zhǔn)確鎖定電壓過(guò)零點(diǎn)；

6、LCL采取大容量阻尼電阻及電容，阻尼電阻單相可到600W，吸收余量大；

7、模塊采用立式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇離心大容量風(fēng)機(jī)，除散熱器及電感外，其余均不在風(fēng)道里面，模塊底部進(jìn)風(fēng)，頂部出風(fēng)；

8、整柜的前、后門(mén)板下部開(kāi)進(jìn)風(fēng)孔，加防塵百葉窗，頂部采用離心大容量風(fēng)機(jī)抽風(fēng)，絕緣散熱好，防塵效果好；

9、模塊體積大，可放置容量較大的電感，可在較大沖擊下穩(wěn)定運(yùn)行；

10、三相三線設(shè)計(jì)，DQ瞬時(shí)無(wú)功功率提取算法，同樣條件下，設(shè)備響應(yīng)速度更快；

工業(yè)有源濾波器設(shè)計(jì)缺陷：

1、模塊體積大，整柜并機(jī)容量小。

2、IGBT等核心器件選擇余量大，成本稍高。

審核編輯 黃宇