1 無源濾波器的型式
通常考慮濾波器為1階2階和3階，根據(jù)技術(shù)或經(jīng)濟(jì)原因可以考慮有阻尼的電路。若選用阻尼濾波器，就要評(píng)算損耗，濾波器調(diào)諧頻率常見為5，7，11，13，17，19，23，25。
如果要確保允許的諧波水平，就要考慮電容器和電抗器的制造容差。對(duì)濾波器不是通常都可能同時(shí)保持電壓水平和功率因數(shù)在規(guī)定的極限值內(nèi)。
無論低壓或中壓，帶通濾波器是常用的。
2.1 單調(diào)諧濾波器的諧波阻抗值ZH
濾波器安置在電網(wǎng)中時(shí)，單臺(tái)濾波器可能吸收多少諧波電流，決定于濾波器的諧波阻抗和電源系統(tǒng)(主要考慮配電變壓器的漏抗以及當(dāng)諧波源在低壓網(wǎng)中時(shí))的比較。對(duì)諧波源來說，這兩個(gè)阻抗是并聯(lián)的，濾波器的諧波阻抗愈低，送往電源系統(tǒng)的諧波電流愈少，濾波效率也就愈高。如果全部諧波電流中有70%通過濾波器，可以說濾波效率為70%。目前，一些制造廠只說自己產(chǎn)品的濾波效率的范圍或平均值，因?yàn)闉V波效率和變壓器的阻抗(即和功率大小)有關(guān)，因此濾波效率是一個(gè)不確定的參數(shù)。諧波的阻抗則是一個(gè)非常有用的確定值，知道了它，就可以計(jì)算出一個(gè)工程的較準(zhǔn)確的濾波效率，連同濾波器的允許諧波電流，ZUI終可以選定濾波器的定額(單臺(tái)或多臺(tái)并聯(lián))，并且可以核算經(jīng)濾波治理以后，該次諧波電壓是否已降至標(biāo)準(zhǔn)允許值之內(nèi)，但是到目前為止，尚沒有一個(gè)廠商公布其單調(diào)諧波濾波器的阻抗值。雖然也可以從某些樣本中的其它參數(shù)推出ZH，總不如直接給出來得明快。
2.2 電抗率 IEC標(biāo)準(zhǔn)中也有叫相對(duì)電抗
知道了它，就知道了濾波器的調(diào)諧頻率。若忽略電阻，則濾波器的諧波阻抗
可見這兩者有密切聯(lián)系。按IEC要求，調(diào)諧5次的濾波器的p為4%＜p＜5%，一個(gè)產(chǎn)品，對(duì)濾波5次而言，其p值愈接近4%(但必須大于4%)，其5次諧波阻抗愈小，濾波及無功補(bǔ)償效果愈好，但做到p值接近4%且＞4%是不容易的，要考慮到電感值和電容值的設(shè)計(jì)制造容差，隨溫度和使用期長(zhǎng)短的變化，筆者所見，只有一家的產(chǎn)品的p=5%，所見產(chǎn)品樣本中，這是ZUI小的了。
5次單調(diào)諧濾波器的相對(duì)電抗p=5%對(duì)于我國電網(wǎng)的運(yùn)行是否安全，是否有必要還要提高到6%？沒有必要，因?yàn)槲覈娋W(wǎng)頻率允許偏差即使在電網(wǎng)容量小時(shí)也只允許為±0.5Hz即±1%，由于非3的倍數(shù)的奇數(shù)次諧波是特征諧波，因此可見電網(wǎng)頻率的變化并不是大問題。至于產(chǎn)品參數(shù)的容差，隨電流、溫度和時(shí)間老化的穩(wěn)定性等，那是制造廠是否加以控制和保證的問題，廠家樣本宣布相對(duì)電抗p=5%，那就是在任何條件下任何時(shí)候都會(huì)≤5%和＞4%的，或者加注上容差也是可以的?？傊?，調(diào)諧濾波器至少需要上述5個(gè)參數(shù):
(1) 額定電壓，過電壓能力是持續(xù)時(shí)間;
(2) 額定無功補(bǔ)償功率;
(3) 允許諧波電流;
(4) 單調(diào)諧諧波電抗值;
(5) 電抗率。
失諧濾波器的要求則可以簡(jiǎn)化些。上面的要求也適用用于中壓?jiǎn)握{(diào)諧波濾波器。
這些參數(shù)只是必要的基本電氣參數(shù)，還有其它參數(shù)，例如允許環(huán)境條件等等參數(shù)用戶也都是必要的。但是，有了這5項(xiàng)必要的基本的電氣參數(shù)，就可以使得濾波器的電氣特性明朗清晰，方便于進(jìn)一步應(yīng)用。
3 無源濾波器兩種能力的協(xié)調(diào)
3.1 實(shí)際情況的多樣化
無論濾波器是失諧的還是調(diào)諧的，都有兼有濾波和無功補(bǔ)償兩種功能，一旦單調(diào)濾波器成為產(chǎn)品，可能還很難適應(yīng)各種不同工程項(xiàng)目中的不同諧波治理要求和不同無功功率補(bǔ)償要求，企業(yè)的這種復(fù)雜情況表現(xiàn)如下:
(1) 在無功方面:可能是穩(wěn)定的，但有大小之分，即自然功率因數(shù)cosφ不同，無功也可能不穩(wěn)定，不穩(wěn)定的范圍有大有小，變動(dòng)的速度有快有慢。交-直-交變頻器本身的諧波大，但無功小，要注意。
(2) 在諧波方面:除了有大小、是否穩(wěn)定和變動(dòng)快慢之別外，還有諧波次數(shù)之分，如3次、5次、7次、11次、13次等等，對(duì)不同企業(yè)各次諧波都有自己的大小和變動(dòng)的特點(diǎn)。
總之，嚴(yán)重情況下大參數(shù)有諧波與無功兩大類，諧波次數(shù)至少有4～5種之多，若將大小考慮進(jìn)去并進(jìn)行排列組合，則濾波器的規(guī)格品種選擇就復(fù)雜化了。
3.2 應(yīng)對(duì)策略
為了減少規(guī)格品種數(shù)量，向產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn)，在產(chǎn)品生產(chǎn)和工程設(shè)計(jì)應(yīng)用方面，宜采取下列措施:
(1) 在功能目標(biāo)方面，一般來說優(yōu)先保證無功補(bǔ)償，以滿足電力系統(tǒng)要求，但絕不要過補(bǔ)償，在諧波方面，盡量降低各次諧波電壓水平直到不會(huì)成為引發(fā)諧振的因素。要注意，不同的工業(yè)電網(wǎng)可以有不同的諧波兼容性水平(IEC標(biāo)準(zhǔn)分為三類)，公用電網(wǎng)可與電力部門協(xié)商，因此諧波降到什么水平，有一定的變動(dòng)空間。對(duì)諧波兼容水平要求特別嚴(yán)格的場(chǎng)合則可選用有源濾波器;
(2) 產(chǎn)品功率單元化，這一點(diǎn)似乎大多數(shù)產(chǎn)品已如此。例如以30kVar為單元，多個(gè)單元并聯(lián)，通過切換可以有不同的功率變化;
(3) 產(chǎn)品功率單元切換的智能化，在保證不過補(bǔ)償?shù)M量提高功率因數(shù)前提下，合理有序的投切各次諧波濾波器的整體或部分單元。以降低各次諧波電壓值。
3.3 工程設(shè)計(jì)中無源濾波器選擇配合程序大綱
(1) 在一臺(tái)配電變壓器的低壓側(cè)，事先計(jì)算出無功功率ZUI大變動(dòng)范圍，按ZUI大無功負(fù)荷配置無源濾波器的總功率(基波補(bǔ)償功率);
(2) 估算出低壓側(cè)各次諧波的可能ZUI大諧波電流;
(3) 按各次諧波電流大小，確定電容器是否需要串聯(lián)電抗器，這里的關(guān)鍵是如何區(qū)分選擇？是否可以這樣考慮:各次諧波電流乘上變壓器的諧波阻抗得出的諧波電壓超出標(biāo)準(zhǔn)值的80%或現(xiàn)在未超但不久即可能超過的，優(yōu)先采用調(diào)諧濾波器;
(4) 將無功功率也按各次諧波電流相對(duì)大小分配在各次的單調(diào)諧濾波器上，然后復(fù)核濾波器的諧波電流是否會(huì)過負(fù)荷，濾波后的諧波電壓降低是否滿意，總體上一般以無功不過補(bǔ)，諧波可放松些為原則。即使如此，還可能需要反復(fù)多次，有計(jì)算機(jī)程序可以快捷得到結(jié)果;
(5) 運(yùn)行中，如果無功負(fù)荷降低，根據(jù)情況應(yīng)切除部分濾波器單元，利用智能控制器來完成控制任務(wù)。
薩頓斯專業(yè)致力于濾波器、電抗器、變壓器的研發(fā)及制造，并提供諧波治理、無功補(bǔ)償、電磁干擾等電能質(zhì)量一體化解決方案。引進(jìn)德國設(shè)計(jì)技術(shù)、生產(chǎn)工藝先進(jìn)，設(shè)備精良，測(cè)試平臺(tái)齊全。薩頓斯也是2018年十大濾波器廠家，十分注重技術(shù)開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，在用戶中一直享有較高聲譽(yù)。
