交流濾波電容器與濾波電抗器組合起來，主要構(gòu)成交流濾波器，用于電力系統(tǒng)中對諧波進(jìn)行濾波處理，下面從組成結(jié)構(gòu)、工作原理、應(yīng)用場景、參數(shù)設(shè)計幾個方面展開介紹：

組成結(jié)構(gòu)

• 交流濾波電容器：通常由多個電容器單元并聯(lián)或串聯(lián)組成，根據(jù)濾波要求選擇合適的電容值和耐壓等級。其作用是提供容性無功功率，補償系統(tǒng)中的感性無功，同時對特定頻率的諧波電流形成低阻抗通路，使諧波電流流入濾波器而非進(jìn)入電網(wǎng)。

• 濾波電抗器：一般由鐵芯和繞組構(gòu)成，根據(jù)濾波要求設(shè)計合適的電感值。它與電容器串聯(lián)或并聯(lián)，用于改變?yōu)V波器的阻抗特性，使濾波器在特定諧波頻率下呈現(xiàn)低阻抗，從而吸收該頻率的諧波電流。

工作原理

• 諧波吸收：在電力系統(tǒng)中，非線性負(fù)載（如整流器、變頻器等）會產(chǎn)生諧波電流。交流濾波電容器與濾波電抗器組成的濾波器，在特定諧波頻率下，其阻抗遠(yuǎn)小于系統(tǒng)阻抗，諧波電流就會優(yōu)先流入濾波器。例如，對于一個5次諧波濾波器，當(dāng)5次諧波電流到來時，濾波器對5次諧波呈現(xiàn)低阻抗，大部分5次諧波電流被吸收，從而減少了進(jìn)入電網(wǎng)的諧波含量。

• 無功補償：交流濾波電容器除了濾波作用外，還能提供容性無功功率，補償系統(tǒng)中的感性無功，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低線路損耗，改善電壓質(zhì)量。

應(yīng)用場景

• 工業(yè)領(lǐng)域：在鋼鐵、化工、冶金等行業(yè)中，存在大量的非線性負(fù)載，會產(chǎn)生大量的諧波電流。交流濾波電容器與濾波電抗器組成的濾波器可以有效濾除諧波，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同時提高設(shè)備的運行效率，延長設(shè)備的使用壽命。

• 電力系統(tǒng)：在變電站、發(fā)電廠等電力設(shè)施中，為了滿足電能質(zhì)量的要求，防止諧波對電網(wǎng)和其他設(shè)備造成影響，需要安裝濾波器來對諧波進(jìn)行治理。

• 新能源領(lǐng)域：隨著太陽能、風(fēng)能等新能源的大規(guī)模接入，新能源發(fā)電設(shè)備中的逆變器等非線性元件也會產(chǎn)生諧波。濾波器可以用于新能源發(fā)電系統(tǒng)，提高電能質(zhì)量，確保新能源電力能夠順利并網(wǎng)。

參數(shù)設(shè)計

• 電容器參數(shù)選擇：根據(jù)系統(tǒng)的諧波情況、無功補償需求以及電壓等級等因素，選擇合適的電容值。電容值過小，無法滿足濾波和無功補償?shù)囊螅浑娙葜颠^大，可能會導(dǎo)致過電壓等問題。同時，還需要考慮電容器的耐壓等級，確保在系統(tǒng)正常運行和故障情況下，電容器都能安全工作。

• 電抗器參數(shù)選擇：電抗器的電感值需要根據(jù)濾波器的諧振頻率來確定。一般來說，濾波器設(shè)計為在特定諧波頻率下諧振，此時濾波器對該諧波的阻抗最小，濾波效果最好。此外，電抗器的額定電流也需要根據(jù)系統(tǒng)中的諧波電流大小來選擇，以保證電抗器能夠長期穩(wěn)定運行。