交流滤波器的阻抗特性分析
一起交流滤波器不平衡保护跳闸事故分析
表１ Ｃ Ｉ电容器 参数
Ｔａ ． Ｒａ ｉ ｇ ｆＣｔ ｐ ｄｔ ｒ ｂ １ ｔ ｓｏ ｎ ａ ｃ ａ ｏ
３ ６ ５ ３交流滤波器 Ｃ 电容器不 平衡保 护 。
３ １ 不 平衡保 护基 本原 理 ．
件个数一定时 ， 不平衡 电流随总 电流的变化而变 化， 两者的比值关系恒定 ， Ｊ因此可采用不平衡电
２ １ 年 ２月 ， ０１ 兴仁 换 流站 ５ ３交 流滤 波 器 Ｃ ６
电容 器组 出 现 了 一 起 罕 见 的 不 平 衡 保 护 跳 闸 事
故。本文介绍 了交流滤波器 ｃ 电容器组不平衡
保护 原理 ， 此次 跳 闸事故 原 因进 行 了深 入分 析 ， 对 并提 出 了相应 的运 行维 护建 议 。
（ 总第 １９期 ） ３
２ ２ 单只 电容器 内部 结构 ．
单 台电容器 由５ 个电容元件（ １ 电容值为 ｃ ）
组成 ， 电气联接为 ｌ ７并 ３串（ ３ Ｐ ＝１ ） 采 Ｓ ＝ ， ７ ，
用 先并 后 串联接 方 式 ， 个 电容 元 件 都 有单 独 的 每 内熔 丝保 护 ， 图 ４所 示 。 如
崩现 象 。
１ １ ，３２ ，５ ＝ １１ ， ２ …次特征谐波 （ 为正整数） 此 ３ ｋ ， 外还 包含 各次 非 特 征 谐 波 … 。另 外 ， 流 器 在实 换
现交 流一 直流 或直 流一 交 流的变 换过 程 中处 于整
流或 逆 变状态 ， 均需 从 交流 系统 吸收容 性无 功 ， 即
ｐｏｅｔ ｎｉ ｅ ｒａｙ２ １ ， ｈｃ ｓｕ ｃ ｍ ｏ Ｃ ｐｏｅｔ ｉ ｅｐ ｓ ｎ ｔｉ ｐ ｐｒ ｉｎ ｒｔ ｉ Ｆ ｂｕｒ ０ ｗ ｉｈｉ ｎ ｏ ｍ ｎｉ Ｄ ｒ ｃｓ ｎｔ ａｔ ｈｓ ａ ｅ，ｗｒ ｇ ｃｏ ｎ １ ｎ ｊ ｈ ．Ｉ ｉ
特高压江门换流站交流滤波器的现场试验
特高压江门换流站交流滤波器的现场试验作者：万小春来源：《华中电力》2013年第10期摘要：文章对南方电网公司糯扎渡送电广东特高压直流输电工程±800kV江门（侨乡）换流站交流滤波器的配置、性能要求以及交流滤波器的现场试验项目和方法进行了阐述，并着重通过模拟正常工况、电容器单元件击穿短路以及开路情况下滤波器现场试验结果的对比，分析了正常运行及故障工况下对滤波器调谐性能和不平衡电流测试结果的影响。
为交流滤波器设备交接试验、预防性试验规范化以及运行维护提供了一定的技术支撑。
关键词：特高压直流；换流站；交流滤波器；现场试验引言与特高压交流相比，特高压直流输电工程不仅具有输电容量大、输电距离长的特点，而且可以实现电力系统的非同步联网，通过对输送功率进行快速灵活的控制，还能有效地阻尼交流系统低频振荡。
基于这些特点，直流特高压工程在电网公司战略目标中占有越来越重要的地位。
直流输电工程中，换流器作为一种非线性有源器件，是换流站内主要的谐波源，在其运行过程中会产生的各种谐波电流通过换流变压器网侧注入交流系统，如果不加以控制，必然会影响交、直流系统的正常运行。
因此必须通过加装滤波器装置来限制谐波的影响。
鉴于特高压直流换流站较常规直流换流站换流器产生的谐波电压更高，谐波含量也更加丰富，这就对特高压直流工程换流站中的滤波器的配置，现场试验以及运行维护提出了更高的要求。
一、交流滤波器配置1、配置方案设计的主要内容高压直流系统交流滤波器配置设计主要包括以下几方面：1）依据系统研究所确定的无功补偿容量，确定交流滤波器分组（支路）数及分组容量；¬2）计算交流滤波器性能，具体包括计算换流站交流母线各次谐波畸变率、总谐波畸变率及电话谐波波形因数，使其满足要求；¬3）计算交流滤波器设备稳态定值及暂态定值。
2、性能指标的计算及限值的确定对于50HZ交流系统，世界上一些主要的工业国家和部分高压直流输电工程普遍使用以下三种谐波指标：单次谐波电压畸变率总的谐波电压畸变率电话谐波波形因数式中，是所考虑的母线n次谐波相对地电压有效值；是系统基波电压有效值；n为谐波次数；是n*50/800； =n次谐波噪声评价系数/1000。
交流电路分析：阻抗、相位与功率
交流电机在工业自动化中的应用 交流电机控制系统的组成和原理 交流电机调速控制的方法和实现 交流电机控制技术的发展趋势和未来展望
交流电路在电力传输与分配中的应用，可以实现远距离大容量输电。 通过交流电网进行电力分配，能够满足不同地区和不同用户的用电需求。 交流电机在电力传输与分配中起到关键作用，能够实现电能的转换和调节。 交流电路在智能电网建设中具有重要作用，可以提高电网的可靠性和稳定性。
功率因数意义：反映设备利 用效率的指标
功率因数定义：有功功率与 视在功率的比值
功率因数提高：减小无功损 耗，提高设备利用率
效率定义：输出功率与输入 功率的比值
交流电路中的功率传输：通过电压和电流的有效值计算，实现能量的传输和转换。 功率因数：描述交流电路中负载吸收的功率与视在功率之比，对于提高电力利用率具有重要意义。
功率损耗：在交流电路中，由于阻抗的存在，会导致功率的损失，主要分为传导损耗和辐射损耗两种。 功率传输效率：衡量交流电路中功率传输的有效性，是实际传输功率与理论最大传输功率的比值。
交流等效电路的概念：将复杂的交流电路简化为易于分析的等效电路，简化电路中的元 件和线路。
分析方法：利用阻抗、导纳等概念，将交流电路中的元件和线路等效为电阻、电感和电 容等，从而进行电路分析。
相位差的概念：在交流电路中，相 位差是指电压和电流之间的时间差。
相位差对功率的影响：相位差会影 响电路中的功率因数，从而影响电 路的效率。
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相位差对阻抗的影响：相位差会影 响电路中的阻抗，进而影响电流的 流动。
相位差对波形的影响：相位差会导 致波形畸变，影响电路的性能。
家用电器：如电冰箱、洗衣机等
通信设备：如手机、电视等
十二脉动高压直流输电系统交流滤波器设计
十二脉动高压直流输电系统交流滤波器设计王刘拴;程汉湘;陈跃涛;石信语;彭琼【摘要】在单极十二脉动高压直流输电系统PSCAD/EMTDC模型的基础上,仿真分析该系统未采取任何滤波装置时交流侧电流的谐波特点,依据谐波分析结果确定滤波方案,设计滤波器相关参数,并且运用MATLAB软件绘制滤波器的阻抗特性曲线,最后通过对比加装滤波器前后交流侧电流快速傅里叶变换分析结果,验证该滤波器设计方案的合理性.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2013(026)011【总页数】4页(P79-82)【关键词】高压直流;十二脉动;PSCAD/EMTDC;交流滤波器;单极【作者】王刘拴;程汉湘;陈跃涛;石信语;彭琼【作者单位】广东工业大学自动化学院,广东广州510006;广东工业大学自动化学院,广东广州510006;广东工业大学自动化学院,广东广州510006;广东工业大学自动化学院,广东广州510006;广东工业大学自动化学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TM714.3高压直流输电相比交流输电在技术和经济上有着独特的优势，在远距离、大容量输电和全国联网中起着越来越重要的作用[1]。
谐波问题是高压直流输电系统的一个重要的技术问题。
高压直流输电线路整流侧和逆变侧的换流装置需要补充大量的无功功率[2]，换流装置在运行时会在直流侧和交流侧产生大量谐波[3]，恶化电能质量[4]，增加设备的附加损耗和发热，干扰系统的正常通信等[5]。
无功补偿装置和交流滤波器是换流站的重要组成部分，对整个直流输电系统的性能具有重要的影响。
无源滤波器具有可靠性高、成本低的特点，广泛应用在电力系统谐波抑制中。
本文研究高压直流输电系统交流侧滤波器相关参数的设计方案。
本文基于单极十二脉动高压直流输电系统研究交流滤波器的设计，仿真模型如图1所示。
系统直流电压等级为500 kV，输电容量为1 000 MW，换流站采用由两个六脉动桥串联而成的十二脉动整流器，整流侧变压器容量为603.73 MVA，逆变侧变压器容量为591.79 MVA，整流侧和逆变侧变压器均采用星形/三角形和星形/星形串联接线方式，漏阻抗标幺值为0.18，整流侧和逆变侧的变比分别为345kV/211.25 kV和230 kV /206.55 kV。
高压直流输电总结
高压直流输电总结高压直流输电总结一、高压直流输电概述：1.高压直流输电概念：高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路，由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
注意：高压输电好处是在输送相同的视在功率S的前提下，高压输电能够降低输电线路流过的电流，减少线路损耗，提高输送效率（,）。
2.高压直流输电的特点：（1）换流器控制复杂，造价高；（2）直流输电线路造价低，输电距离越远越经济；（3）没有交流输电系统的功角稳定问题；（4）适合海底电缆（海岛供电、海上风电）和城市地下电缆输电；（5）能够非同步（同频不同相位，或不同频）连接两个交流电网，且不增加短路容量；（6）传输功率的可控性强，可有效支援交流系统；（7）换流器大量消耗无功，且产生谐波；（8）双极不对称大地回线运行时存在直流偏磁问题和电化学腐蚀问题；（9）不能向无源系统供电，构成多端直流系统困难。
3.对直流输电的基本要求：（1）能够灵活控制输送的（直流）电功率（大小可调；一般情况下，应能够正反双向传送电功率（功率方向可变）；（2）维持直流线路电压在额定值附近；（3）尽可能降低对交流系统的谐波污染；（4）尽可能少地吸收交流系统中的无功功率；（5）尽可能降低流入大地的电流。
注意：大地电流的不利影响包括①不同接地点之间存在电位差，形成电解池，造成电化学腐蚀；②变压器接地中性点流过直流电流，造成变压器直流偏磁，使变压器噪声增加、损耗加大、振动加剧。
4.高压直流输电的适用范围：答：1.远距离大功率输电;2.海底电缆送电;3.不同频率或同频率非周期运行的交流系统之间的联络;4.用地下电缆向大城市供电;5.交流系统互联或配电网增容时,作为限制短路电流的措施之一;6.配合新能源供电。
二、高压直流输电系统的基本构成：1.双端直流输电的基本构成：（1）单极大地回线（相对于大地只有一个正极或者负极）：图2- 1（2）单极金属回线：图2- 2（3）双极大地回线（最常用）：图2- 3（4）双极单端接地（很少用）：图2- 4（5）双极金属回线（较少用）：图2- 5（6）并联式背靠背：图2- 6（7）串联式背靠背：图2- 72.多端直流输电的基本构成：（1）三端并联型；图2- 8（2）三端串联型；图2- 9注意：这里的“双端”、“多端”指的是所接换流站的个数（交流电网接入点的个数），而不是换流器的个数。
±500kV交直流滤波器结构功能及配置分析
图 ４ 单调 谐 滤 波器 的 阻抗 频 率 特 性
Ｆ ｇ ４ Ｔｈ ｍｐ ｄ ｎ ｅ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｉ． ｅ ｉ ｅ ａ ｃ －ｒ ｑ ｅ ｃ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｃ ｏ ｉ ｇ ｅ ｔ ｎ ｄ ｆｌ ｒ ｆｓ ｌ ｕ ｅ ｔ ｎ ｉ ｅ
图 ７ 多调 谐 滤 波 器 典 型 电 路 侧 视 图
０ 引 言
换 流 阀以循环 导通 的方式 连接换 流 电路 的直 流 端和 交流端 ， 流器无论 是 整流 方 式或 逆 变方 换 式 运行 时 ， 将从 交流 电网侧 取得无 功功率 ， 在 都 并 交 、 流侧都 会产 生谐波 电压 和 电流 ， 直 导致 交流侧 的电压 和 电流波 形 畸变 ， 流 侧 的 电压 和 电流不 直
Ｔａ ． Ｔｈ ｕ ｂ ｒ ｏ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃｈａ ｍ ｏ ｉ ｂ １ ｅ ｎ ｍ ｅ ｆ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｒ ｎ ｃ ｉ
谐 波次 数就 是它 的频 率对 交流 电 网基 波频 率 的 比值 。理想 条件 下 由换 流产 生 的谐 波称 为特 征 谐 波 ， 个 脉 动 数 为 Ｐ的 换 流 器 ， 波 电 压 或 谐 一 谐 波 电流 次数 与 换 流器 脉 动 数有 关 。如 天 广 、 肇 高 和三广 等直 流输 电系统 ， 其特 征谐 波次数见 表 １ 。 实 际直 流系统 运行工 况不 可能是 理想 的 。如
换 流器 参数 和控 制 的各 种 不 对 称 、 系统 内变 压 器
收稿 日期 ： １－２０ ２ １ － ０ ０ ５
・
４ ・ ４
２１ ０ ２年第 ３期
电力 电容 器与无 功补偿
第３ ３卷
１ ２ ２ 交流 滤 波 器 工 作 原 理 ． ．
三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究
三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究一、概述随着可再生能源的快速发展，三相并网逆变器在分布式发电系统中扮演着越来越重要的角色。
由于并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染，影响电能质量，滤波器的设计成为了一个关键问题。
LCL滤波器以其良好的滤波效果和较小的体积优势，在三相并网逆变器中得到了广泛应用。
LCL滤波器由电感、电容和电感组成，其特性分析对于优化滤波效果、提高电能质量具有重要意义。
本文将对三相并网逆变器LCL滤波器的滤波特性进行深入分析，包括其频率特性、阻抗特性等，以揭示其滤波机理和影响因素。
为了充分发挥LCL滤波器的优势，对逆变器的控制策略进行研究也是必不可少的。
本文将对三相并网逆变器的控制策略进行探讨，包括传统的PI控制、无差拍控制以及基于现代控制理论的先进控制策略等。
通过对不同控制策略的比较和分析，旨在找到最适合LCL滤波器的控制方法，以提高并网逆变器的性能和稳定性。
本文旨在通过对三相并网逆变器LCL滤波特性的分析和控制研究，为优化滤波效果、提高电能质量提供理论支持和实践指导。
这不仅有助于推动可再生能源的发展，也为电力电子技术的创新和应用提供了新的思路和方法。
1. 研究背景和意义随着可再生能源的快速发展和智能电网建设的深入推进，三相并网逆变器作为新能源发电系统与电网之间的关键接口设备，其性能与稳定性对于电力系统的安全、高效运行至关重要。
在实际应用中，并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染，影响电能质量。
为了降低谐波污染，提高电能质量，LCL滤波器因其良好的滤波性能被广泛应用于三相并网逆变器中。
LCL滤波器作为一种典型的无源滤波器，能够有效地抑制并网逆变器产生的高频谐波，降低其对电网的污染。
LCL滤波器的引入也给并网逆变器的控制系统带来了新的挑战。
一方面，LCL滤波器的参数设计需要综合考虑滤波效果和系统稳定性另一方面，由于LCL滤波器固有的谐振特性，如果不加以控制，很容易引发系统振荡，影响逆变器的正常运行。
特高压直流换流站交流滤波器组对电网谐波的影响分析
特高压直流换流站交流滤波器组对电网谐波的影响分析摘要：特高压直流换流站配置的交流滤波器兼具特征谐波滤除和无功补偿功能,但其易与电网背景谐波阻抗相互作用导致低次谐波放大现象。
交流电网谐波阻抗的获取是交直流系统谐波特性分析及交流滤波器设计配置的基础。
文中根据电网谐波阻抗特性较为复杂,难以建模计算的特点,提出了一种基于换流站不同运行工况的500kV交流电网背景谐波阻抗实用估算方法;定义了交流滤波器组谐波增益指标,通过该指标分析了特高压直流换流站交流滤波器组对电网低次谐波的放大机理;研究了交流滤波器参数与放大作用间的关系,提出了2种交流滤波器的改造方案。
最后,以扎鲁特换流站测试数据为例,结合电网背景谐波阻抗估算结果,对其5次谐波放大问题进行了理论分析,并对交流滤波器改造方案进行了探讨。
关键词：特高压直流;换流站;交流滤波器组;电网谐波;谐波放大;谐波阻抗引言特高压直流输电技术具有输送容量大、传输距离远、非同步联网、不增加系统短路容量等优势，但由于其技术特性，换流站对交流电网除相当于一个电源或负荷外，还相当于一个谐波电流源，在运行时会产生大量高次谐波电流，因此需要在换流站内设置多组交流滤波器组进行滤波，避免谐波进入交流系统。
1交流滤波器组概述特高压直流换流站交流滤波器按功能分为HP3滤波器、BP11/BP13滤波器、HP24/36滤波器、SC电容器等4种，其中SC电容器又分为不带阻尼电抗器和带阻尼电抗器等2种，实际工程中配置的滤波器种类和数量需根据换流站成套设计单位研究结论确定。
以HP3交流滤波器为例，该滤波器接线见图1，典型平面布置见图2。
HP3交流滤波器进线导体接入后，先与F1避雷器并联，并接入C1电容器塔高压侧，然后导体从C1电容器塔低压侧图1HP3交流滤波器接线引出后，分为三路，一路接入电阻器回路，连接R1电阻器和T3电容器，一路接入电抗器回路，连接L1电抗器和C2电容器，然后两路汇合后接入T2 图2HP3交流滤波器典型平面布置电流互感器，然后接地，第三路接入避雷器接地回路，连接F2避雷器和T5电流互感器，然后接地。
电力设备交流滤波器设计与优化考核试卷
B.降低系统损耗
C.减小系统噪声
D.提高系统容量
14.以下哪种滤波器适用于低频场合：( )
A. APC滤波器
B. IPC滤波器
C. TCR滤波器
D. LCL滤波器
15.在交流滤波器优化过程中，以下哪个参数不是优化参数：( )
A.电感值
B.电容值
C.电阻值
D.频率范围
16.以下哪种方法不是交流滤波器设计的主要方法：( )
5.在电力系统中，所有的谐波都是有害的。（）
6.优化交流滤波器时，滤波效果和设备成本是相互矛盾的优化目标。（）
7.交流滤波器可以完全消除电力系统中的谐波。（）
8.在高频应用场合，电感元件的体积可以做得更小。（）
9.交流滤波器的设计和优化可以通过实验方法一次性完成。（）
10.随着电力电子技术的发展，交流滤波器的设计变得越来越简单。（）
A.电压等级
B.频率范围
C.负载类型
D.环境条件
E.所有上述因素
15.以下哪些滤波器适用于高频应用：( )
A.一阶滤波器
B.二阶滤波器
C.高通滤波器
D.带通滤波器
E.带阻滤波器
16.以下哪些方法可以用于交流滤波器的参数计算：( )
A.理论计算
B.仿真分析
C.实验验证
D.经验公式
E.统计方法
17.交流滤波器的设计过程中，以下哪些是可能面临的挑战：( )
B.提高设备效率
C.减少电磁干扰
D.延长设备寿命
E.降低系统成本
20.以下哪些技术可以用于提高交流滤波器的动态响应速度：( )
A.有源滤波技术
B.数字信号处理
C.快速开关技术
一起交流滤波器电抗谐波过负荷保护跳闸原因分析
一起交流滤波器电抗谐波过负荷保护跳闸原因分析摘要：本文介绍了换流站交流滤波器构成，研究了交流滤波器电抗器过负荷保护的原理，并针对发生的交流滤波器跳闸事故进行原因分析，最终提出了运维建议。
文中交流的经验对换流站的运维具有一定参考价值。
关键词：高压直流；交流滤波器；过负荷0引言高压直流输电系统采用电网换相实现交流—直流或直流—交流的变换，换流装置交流侧电压与电流的波形为非标准正弦波，换流器由于换相产生的谐波电流或谐波电压流入交流系统后，将使系统电压波形发生畸变，造成不良影响和危害。
[1—4]为滤除直流系统的谐波电压和电流以避免对交、直流输电系统造成的危害，同时补偿直流系统消耗的无功功率，通常需要采取措施进行无功补偿及滤波。
目前在高压直流输电工程中进行无功补偿和谐波抑制较常用的方法是采用无源滤波装置——交流滤波器，为确保交流滤波器的安全可靠运行，每组交流滤波器均配置冗余保护设备，其中电抗器过负荷保护是交流滤波器的重要保护之一，用以确保运行中交流滤波器电抗器发生损坏后，保护装置能够及时检测到故障并切除故障滤波器，保护系统稳定运行。
1换流站交流滤波器配置换流站配置的交流滤波器有滤除换流器产生的谐波电流和向换流器提供无功两个任务。
换流站配置的交流滤波器型号一般有：HP11/13型，HP24/36型，HP3型和SC型。
各型号滤波器的结构、各个元件的参数不同，以达到滤除不同次数谐波的目的。
交流滤波器的基本原理是：通过电抗器、电容器和电阻器的组合，使某次谐波流经它时所呈现的阻抗很小，从而将谐波电流导出系统，达到滤除谐波的功能；同时电流流经电容器、电抗器时能够产生一定的无功功率，从而达到提供无功的功能。
本文以HP24/36型交流滤波器为例对其工作原理进行介绍。
HP24/36交流滤波器的原理图如图1所示：图1：HP24/36交流滤波器的原理图该滤波器为双调谐滤波器，有两个谐振频率，可以同时吸收两个邻近频率的谐波，回路对24、36次谐波呈现低阻抗特性，使24、36次谐波电流能流入大地；对基波呈现电容特性，用于提供无功补偿。
电力滤波器调谐特性分析仪的研究
PE 电力电子年第6期3电力滤波器调谐特性分析仪的研究王喜银孙伟红肖颍涛丁学龙张云子（安徽省阜阳供电公司，安徽阜阳236017）摘要针对电网交流滤波器特性测试的需要，设计一种便携式的单相电力滤波器调谐特性分析仪，对其工作原理进行理论分析和仿真研究，并设计相应的单相逆变器及高速数据采集装置，实现快速、便捷的对现场多组电力滤波器的调谐特性进行测试。
关键词：交流滤波器；单相逆变器；调谐特性Research on the Tuning Characteristics Analysis DeviceW ang X iyin Sun W eihong X iao Y ingtao Ding X uelong Zhang Y unzi（Fuyang Supply Company,Fuyang,Anhui 236017）Abstr act For testing the characteristics of AC filter,we design a kind of portable single-phase power filter tuning characteristics analyzer,its working principle of theoretical analysis and simulation study and design the corresponding single-phase inverter and high-speed data acquisition devices to achieve rapid,and convenient on-site teams of the power tunable filter characteristics to be tested.Key words ：AC filter ；single-phase inverter ；tunable filter characteristics1引言在直流输电电网中，换流器换流需要消耗大量无功，而换流器本身是个很大的谐波源，大量的谐波注入交流电网，使交流侧电压畸变比较严重并导致系统无功缺额，为了保证电能质量，以及根据电力系统无功就地平衡的原则，直流输电系统的整流站和逆变站一般都装设交流滤波器。
常用滤波器的频率特性分析[1]
![常用滤波器的频率特性分析[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/843723a90029bd64783e2cf5.png)
常用滤波器的频率特性分析摘要：滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。
在测试装置中，利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。
滤波器对实现电磁兼容性是很重要的。
本文所述内容主要有滤波器概述及原理、种类等。
尽管数字滤波技术已得到广泛应用，但模拟滤波在自动检测、自动控制以及电子测量仪器中仍被广泛应用。
故对常见滤波器中低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器，EMI滤波器，从频率出发，进行特性分析。
一、引言滤波器，是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。
对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。
滤波器通常分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
二、原理滤波器一般有两个端口，一个输入信号、一个输出信号利用这个特性可以将通过滤波器的一个方波群或复合噪波，而得到一个特定频率的正弦波。
滤波器是由电感器和电容器构成的网路，可使混合的交直流电流分开。
电源整流器中，即借助此网路滤净脉动直流中的涟波，而获得比较纯净的直流输出。
最基本的滤波器，是由一个电容器和一个电感器构成，称为L型滤波。
所有各型的滤波器，都是集合L型单节滤波器而成。
基本单节式滤波器由一个串联臂及一个并联臂所组成，串联臂为电感器，并联臂为电容器。
在电源及声频电路中之滤波器，最通用者为L型及π型两种。
就L型单节滤波器而言，其电感抗XL与电容抗XC，对任一频率为一常数，其关系为XL·XC=K2故L型滤波器又称为K常数滤波器。
倘若一滤波器的构成部分，较K常数型具有较尖锐的截止频率（即对频率范围选择性强），而同时对此截止频率以外的其他频率只有较小的衰减率者，称为m常数滤波器。
所谓截止频率，亦即与滤波器有尖锐谐振的频率。
通带与带阻滤波器都是m常数滤波器，m为截止频率与被衰减的其他频率之衰减比的函数。
交流滤波器保护的原理和实现
交流滤波器保护的原理和实现文继锋,陈松林,李海英,张宏波,刘伟（南京南瑞继保电气有限公司，南京211100）摘要:介绍了超高压直流输电系统中的交流滤波器的保护配置，针对性的提出了自动补偿的电容器不平衡保护和基于谐波特性的电抗器过负荷等原理，并给出了这些保护原理的数字仿真、动模试验和现场运行结果。
关键词:交流滤波器,电容器不平衡保护,谐波过负荷保护,低端不平衡保护,低端电容器保护0 引言在直流输电系统中，为了滤除直流控制系统产生的谐波以避免对交流输电系统带来不良影响，同时补偿直流控制系统消耗的无功功率，在直流系统运行过程中必须投入一定数量的交流滤波器(必须满足交流滤波器组数最小运行方式)。
交流滤波器由电容、电抗和电阻串并联组成，根据交流滤波器本身滤除谐波分量的频率的大小，交流滤波器有很多种不同的接线形式，其保护配置也不尽相同，本文根据国内实际应用的直流输电工程，就几种典型的交流滤波器接线方式进行讨论。
HP3型H12型并联电容器H12/24型图1 交流滤波器现场典型接线形式1 交流滤波器的特点以及对保护带来的影响1.1 连接方式多样化交流滤波器由电阻、电抗和电容串并联组成，为了达到滤除谐波的目的，其中部分电路可能要调谐于某个谐波分量，这种谐振作用会带来谐振过电压或者过电流，因此需要对该部分电流设计特殊的保护，导致了不同的交流滤波器的保护配置不尽相同。
1.2 母线电压波动大295296 交流滤波器母线电压随着投入交流滤波器和并联电抗器的数量发生较大的变化，导致流过交流滤波器的电流不断发生变化，这对电容器不平衡保护、过电流保护、零序过电流保护都带来一定的影响。
1.3 谐波电流正常情况下交流滤波器中流过了较大的各次谐波电流，而且随着直流系统的运行工况的变化,这些谐波电流的大小和频率都发生变化，由于谐波电流的发热能力一般比基波要大一些，所以对交流滤波器的过负荷保护会产生一定的影响。
1.4 系统特殊工况带来的暂态过程直流系统和交流系统的各种特殊工况可能导致交流滤波器母线电压发生突变，由于交流滤波器中的大量电容器件的充放电过程，可能导致交流滤波器流过很大的冲击电流，有可能在差回路中产生较大的差电流，对差动保护产生一定的影响。
高压直流输电交流滤波器参数的计算
ABSTRACT: In conjunction with the reactive power exchange and AC voltage control, the issue of harmonic performance is one of the main power quality topics of high voltage direct current (HVDC) transmission projects. AC filters are widely used to restrain the AC side harmonics and to compensate for reactive power. The design of the AC filters has to satisfy the requirements of harmonic performance and reactive power compensation for the various operation modes. First of all the algorithm of the parameters of the single tuned filter are presented. Then during the process of designing double-tuned filter and triple-tuned filter, two single tuned filters and three single tuned filters are designed to meet the need of reactive power compensation and the standard of harmonic restraint performance. With the parameters of two or three single tuned filters, formulae are given to calculate the parameter for double-tuned filter and triple-tuned filter. At last performance calculation and rating calculation are made to verify the design of AC filters can meet HVDC transmission projects’ require. An example of designing a triple-tuned filter is offered. The impedance frequency characteristics of the three single tuned filters and the triple tuned filter are compared to show that the difference between them can meet the requirement of projects. Another way of two and three tuned filter design, which is based on the analysis of circuits and impedance frequency characteristics of AC filters is introduced. Two methods are compared to show both the advantage and the disadvantage of them.
四种常见的滤波电路分析技巧
在整流电路输出的电压是单向脉动性电压，不能直接给电子电路使用。
所以要对输出的电压进行滤波，消除电压中的交流成分，成为直流电后给电子电路使用。
在滤波电路中，主要使用对交流电有特殊阻抗特性的器件，如：电容器、电感器。
本文对其各种形式的滤波电路进行分析。
01滤波电路种类滤波电路主要有下列几种：电容滤波电路，这是最基本的滤波电路；π 型 RC 滤波电路；π 型 LC 滤波电路；电子滤波器电路。
02滤波原理1. 单向脉动性直流电压的特点如图 1(a)所示。
是单向脉动性直流电压波形，从图中可以看出，电压的方向性无论在何时都是一致的，但在电压幅度上是波动的，就是在时间轴上，电压呈现出周期性的变化，所以是脉动性的。
但根据波形分解原理可知，这一电压可以分解一个直流电压和一组频率不同的交流电压，如图 1(b)所示。
在图 1(b)中，虚线部分是单向脉动性直流电压 U。
中的直流成分，实线部分是 UO 中的交流成分。
2. 电容滤波原理根据以上的分析，由于单向脉动性直流电压可分解成交流和直流两部分。
在电源电路的滤波电路中，利用电容器的“隔直通交”的特性和储能特性，或者利用电感“隔交通直”的特性可以滤除电压中的交流成分。
图 2 所示是电容滤波原理图。
图 2(a)为整流电路的输出电路。
交流电压经整流电路之后输出的是单向脉动性直流电，即电路中的 UO。
图 2(b)为电容滤波电路。
由于电容 C1 对直流电相当于开路，这样整流电路输出的直流电压不能通过C1 到地，只有加到负载 RL 图为 RL 上。
对于整流电路输出的交流成分，因 C1 容量较大，容抗较小，交流成分通过 C1 流到地端，而不能加到负载 RL。
这样，通过电容 C1 的滤波，从单向脉动性直流电中取出了所需要的直流电压 +U。
滤波电容 C1 的容量越大，对交流成分的容抗越小，使残留在负载 RL上的交流成分越小，滤波效果就越好。
3. 电感滤波原理图 3 所示是电感滤波原理图。
实验四RLC元件阻抗特性的测定
目录
CONTENTS
• 引言 • 实验原理 • 实验步骤与操作 • 数据处理与分析方法 • 结果讨论与对比验证 • 总结归纳与拓展延伸
01 引言
CHAPTER
实验目的
测定RLC元件的阻抗特性
通过实验手段，测量电阻（R）、电感（L）和电容（C）元件在 交流电路中的阻抗特性。
分析元件阻抗与频率的关系
探究不同频率下，RLC元件阻抗的变化规律，加深对交流电路中元 件性能的理解。
掌握阻抗测量方法
学习和掌握交流电路中阻抗的测量方法，为实际工程应用打下基础。
实验背景
交流电路基础
交流电路是电子设备和系统中广泛应用的电路形式，其电流和电压随时间变化而变化。在 交流电路中，电阻、电感和电容等元件的阻抗特性对电路性能有着重要影响。
VS
阻抗角（θ）
阻抗角是指交流电路中相电压和相电流之 间的相位差，又称为功率因数角，也可以 表述为复（数）阻抗的辐角。其数值上等 于正弦电压的相位减去正弦电流的相位。
频率响应与相位关系
频率响应
RLC元件的频率响应指的是在不同频率下，元件的阻抗、电流和电压等参数的变化规律。在交流电路中，当输入 信号的频率改变时，RLC元件的阻抗、电流和电压等都会发生变化。
件在交流电路中的阻抗特性，包括幅频特性和相频特性。
02
分析阻抗特性影响因素
探讨了元件参数、电源频率等因素对阻抗特性的影响，加深了对阻抗概
念的理解。
03
掌握实验技能和方法
通过实验操作，掌握了阻抗测量的基本方法，包括电路搭建、仪器仪表
使用和数据处理等技能。
阻抗特性在电路设计中的应用价值
滤波器设计
利用阻抗特性可以设计各种滤波器，如低通、高通、带通 和带阻滤波器等，实现对信号频率成分的选择性传输或抑 制。
交流电源滤波器电路图及作用分析
交流电源滤波器电路图及作用分析电源滤波器电源滤波器，又名“电源EMI滤波器”，或是“EMI电源滤波器”，是一种无源双向网络，是一种对电源中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电气设备。
电源滤波器是针对电源端口电磁骚扰的特点而设计的，一般是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络，实际上是滤波器的一种，按照工作原理称之为反射式滤波器。
它可以在滤波器阻带内提供了高的串联阻抗和低的并联阻抗，使它和噪声源的阻抗和负载阻抗严重不匹配，从而把不希望的频率分量发射回噪声源。
当我们选用电源滤波器时，应主要考虑三个方面的指标：首先是电压、电流，其次是插入损耗，最后是结构尺寸。
由于滤波器内部一般是经过灌封处理的，因此环境特性不是主要问题。
但是所有的灌封材料和滤波电容器的温度特性对电源滤波器的环境特性有一定的影响。
电源滤波器结构根据电源端口的电磁骚扰特点，电源EMI噪声滤波器是一种无源低通滤波器，它无衰减地将交流电传输到电源，而大大衰减随交流电传入的EMI噪声，同时又能有效地抑制电源设备产生的EMI噪声，阻止它们进入交流电网干扰其它电子设备。
电源滤波器的典型结构如下图所示，这是一种无源网络结构，对交流和直流电源都适用，具有双向抑制性能。
将它插入在交流电网中与电源之间，相当于这二者的EMI噪声之间加上一个阻断屏障，这样一个简单的无源滤波器起到了双向抑制噪声的作用，从而在各种电子设备中获得广泛的应用。
图中Cx是差模电容器，一般称为X电容，电容量宜选为0.01-2.22μF，CY1和CY2是共模电容器，一般称为Y电容，电容量约为几纳法（nF）到几十纳法。
C3和C4的电容量不宜选得过大，否则容易引起滤波器甚至机壳漏电的危险。
L为共模扼流圈，它为同向绕在同一个铁氧体环上的一对线圈，电感量约为几毫亨（mH）。
对于共模干扰电流，两个线圈产生的磁场是同方向的，共模扼流圈表现出较大的阻抗，从而起到衰减干扰信号的作用；而对于差模信号（在这里是低频电源电流），两个线圈产生的磁场抵消，所以不影响电路的电源传输功能。
变电检修---交直流滤波器知识
2
数越高，谐波电流的有效值越小，但是增加脉动数到12次
以上，将使换流变压器结构复杂，制造困难，价格昂贵不
经济，所以几乎都采用装设滤波器来限制谐波的方法。
交流滤波器的基本原理是通过电抗器、电容器和电阻器的
不同组合致使某次谐波流经它时所呈现的阻抗很小，从而
将谐波电流导出系统，达到滤除谐波的功能，同时由于电 容器、电抗器的存在，电流流经时能够产生一定的无功功
交直流滤波器原理、作用
双调谐滤波器
双调谐滤波器 电路结构
C1 L1 R1
L2 C2
R2
双调谐滤波器阻抗-频率特性
目前换流站ACF大都采用了双 调协滤波器。双调谐滤波器有 两个谐振频率，同时吸收两个 邻近频率的谐波。与两个单调 谐滤波器相比，它只有一个公 共电感器L1承受全部冲击电压； 并联电路中的电容C2容量较小， 基本上只通过谐波容量，因而 其经济性较好。
流器在直流侧产生3倍次谐波电压(3、6、9…)，这些谐波 次数低、幅值大，其主要路径通过换流变中性点→换流阀
→大地，进入直流线路的分量较小。
一般情况下，直流系统运行时每极的两组直流滤波器全部投
入，但也可以无直流滤波器运行；直流滤波器一般在极停运 或备用状态下投入或退出， 但也可以在调度命令下的其它
5
交直流滤波器知识
课程内容目录
交直流滤波 器原理、作
用
1
交直流滤波 器维护项目
3
课程回顾和 总测试题
5
2
交直流滤波 器配置实例
4
交直流滤波 器常见故障
分析
01 交直流滤波器原理、作用
交直流滤波器原理、作用
按用途分：交流滤 波器和直流滤波器
按滤波原理分：无源滤 波器、有源滤波器