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4.7 滤波器的结构及其特性 一、滤波器的分类 按用途分类： 交流滤波器 直流滤波器 按连接方式分类： 串联滤波器 并联滤波器 按电源特性分类： 有源滤波器 无源滤波器 按滤波的实现方式（按阻抗特性）分类： 单调谐滤波器 双调谐滤波器 三调谐滤波器 高通滤波器 单调谐滤波器的目的 三、直流滤波器 我国HVDC工程滤波器-ACF 我国HVDC工程滤波器-DCF 4.8 滤波器的设计准则 在交直流电力系统中，大容量的换流装置将产生大量谐波注入交流系统和高压直流系统。 为了抑制谐波，在换流站集中地设置滤波装置是有效而经济的措施。 为了保证电能质量，对谐波源向系统注入点处的谐波限制值作出了具体的规定。我国制订和颁布了SD126-84《电力系统谐波管理暂行规定》。 在设计滤波器时，首先应该满足各种负荷水平下对谐波限制的技术要求，然后在此前提下，使滤波器在经济上最为合理。 * * 第4章 高压直流输电系统的 谐波及其抑制 4.1引言 4.2换流站交流侧的特征谐波 4.3换流站直流侧的特征谐波 4.4换流站的非特征谐波 4.5谐波对电力设备的影响 4.6谐波的抑制 4.7滤波器的结构及其特性 4.8滤波器的设计准则 4.7 滤波器的结构及其特性 并联比串联滤波器的优点： 1、滤波效果好； 2、串联滤波器必须通过主电路中的全部电流，并对地采用全绝缘；而并联滤波器的一端接地，通过的电流只是由它所滤除的谐波电流和一个比主电路中小得多的基波电流，绝缘要求也低； 3、在交流情况下，并联滤波器除滤波外，其中的电容器还要同时向换流器提供无功功率。 因此，高压直流系统中一般都采用并联滤波器。 其中单调谐滤波器和二阶高通滤波器应用最广。 二、交流滤波器 （一）滤波器性能要求 阻抗-频率特性 1.2 （二）滤波器 1、单调谐滤波器 单调谐滤波器的主要目的是滤除换流器产生的某一次的、较低次的特征谐波。因此又称为：单调谐低通滤波器。 在谐振频率 相应的电抗值为 此时，滤波器的阻抗呈纯电阻性，为最小。 在理想的情况下，当R取值较小时，该次谐波电流将通过低值电阻R而分流，使注入交流系统的谐波电流较小，从而使相应的谐波电压大为降低，达到对该次谐波进行抑制的目的。 R是不是越小越好，例如等于零? 品质因数越大，滤波器在调谐频率下的阻抗越小，滤波效果越好，但对频率的偏移也更为敏感。 决定滤波器性能的另一个因素是滤波器的调谐锐度，可用品质因数Q来描述。 在谐振频率下L或C的电抗X0与R之比： 通常 单调谐zf特性 单调谐滤波器的主要目的： 滤除换流器产生的某一次的、较低次的特征谐波。 又称为：单调谐低通滤波器 (51) 失谐度： 通常： 为了克服这一缺点，常常在设计滤波器电感时有意降低其品质因数，当这种方法仍不能满足要求时，可以串联一个小电阻。 一般调谐在5、7、11、13次特征谐波频率上。 优点：结构简单、对单一重要谐波的滤除能力强，损耗低，且维护要求低。 缺点：低负荷时适应性差，抗失谐能力低。 2、双调谐滤波器 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，作用等效于两个并联的单调谐滤波器。 双调谐滤波器与两个单调谐滤波器相比，其基波损耗较小，且只有一个电感 L1承受全部冲击电压。正常运行时，串联电路的基波阻抗远大于并联电路的基波阻抗，所以并联电路所承受的工频电压比串联电路的低的多。 优点： 可以滤除两个特征谐波，比两个独立的单调谐滤波器消耗更低；便于解决低输送功率时的滤波问题；便于备用和维护。 缺点： 对失谐较为敏感，元件数较多，且常常需要两组避雷器。 3、三调谐滤波器 在较宽的频带上呈低阻抗，其Q值较低，常用来消除高次谐波，也称为高通滤波器 4、阻尼滤波器 二阶高通滤波器 （b）Z-f 特性曲线 （a）电路图 （53） 高通滤波器的主要目的是抑制换流器产生的所有高次谐波。 二阶高通滤波器的特点: 1.当R→∞时，二阶高通滤波器将转换为单调谐滤波器，其谐振频率为: 2. 当ω→∞时，Zmin=R，即滤波器的阻抗为R所限制。实际上，滤波器在高于某一频率之后，在很宽的频率范围内具有低阻抗特性（|Z(w)|≤R），从而实现高通滤波。 3. 在很宽的频带范围内具有低阻特性； 4. 滤波器的阻抗为 所限制。 除需合理选择阻尼电阻值外，还需选择并联回路的调谐频率以确定元件参数。这种滤波器的基波损耗比二阶高通阻尼滤波器要低一些，但接线复杂，滤波效果也略低于二阶高通阻尼滤波器。 三阶高通阻尼滤波器 这种滤波器是从三阶高通阻尼滤波器发展起来的，由于C2和L构成的回路谐振于工频，基波电流几乎全部流经这一回路，