高压有源电力滤波器案例

某国际知名企业秦皇岛工厂生产过程中使用了数台大功率中频炉，虽然两套中频炉通过变压器形成了12脉波整流，但是由于中频炉负荷容量巨大，导致10kV侧11次、13次谐波含量超出国家标准要求。该厂10kV配电系统如图1所示：

图1 10kV配电示意图

该厂邀请某电科院专家对于该厂的谐波状况进行评估，专家对于该厂进行了实地测试之后，得出结论如表1所示：

表1

而国标对于10kV侧11谐波电流的要求见表2所示：

表2

针对现场工况，西安赛博电气有限责任公司提出了高压有源电力滤波器的谐波治理方案，使用由有源电力滤波器、谐波变压器、高压开关柜组成的高压有源电力滤波装置在10kV侧中频炉产生的谐波电流，该方案概略图如下：

图2 10kV谐波治理实施概略图

在图2所示的测试点进行测试，测试10kV互感器的二次侧，互感器变比为2000：1，滤波器运行前后11、13次谐波电流数据如表3所示：

表3

状态	11次谐波电流	13次谐波电流
滤波器投入前
滤波器投入后

从表3可以看出，滤波器运行后，总电流畸变率下降至1.6%；换算到10kV一次侧，11次谐波电流从10A降低至2A，13次谐波电流从8A降低至2A，达到了国标对于10kV的谐波电流的要求。

图3 高压有源滤波装置现场运行照片

该套装置目前在现场稳定运行，图3为现场运行照片。

现场运行情况表明，使用有源电力滤波器在高压侧进行谐波治理是完全可行的，由于有源滤波器在谐波治理方面的优越性，本方案可以取代无源滤波器成为高压侧谐波抑制的主要途径，具有较强的推广价值。