有源滤波装置在水处理行业配电系统中的应用

有源滤波装置在水处理行业配电系统中的应用至关重要，主要体现在以下几个方面：

一、水处理行业配电系统特点与谐波问题

水处理行业配电系统中包含大量非线性负载，如曝气风机、提升泵、污泥脱水设备以及变频器等。这些设备的变频机构、控制部件在运行时会产生大量谐波，导致配电系统受到谐波污染。谐波不仅会降低系统功率因数，还会对无功功率补偿设备造成潜在影响，进而影响各类电气设备的正常运行，降低系统效率，增加电力成本。

二、有源滤波装置的作用与优势

有源电力滤波器（Active Power Filter, APF）是一种用于动态补偿的电力电子装置，既可抑制谐波，又可以补偿无功。它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，克服了传统谐波抑制和无功补偿方法（如LC滤波器）的缺点。

• APF采用DSP+FPGA全数字控制方式，响应速度快，运行稳定。
• 一机多能，既可补谐波，又可兼补无功，可对2~51次谐波进行全补偿或指定特定次谐波进行补偿。
• 具有完善的保护功能，如桥臂过流保护、直流过压保护、装置过温保护等。
• ，模块化体积小设计，安装便利，方便扩容。

三、应用实例与效果

以某污水处理厂为例，该厂在变压器的出线侧安装了1台300A有源滤波器。安装前，变压器总出线端含有5次、7次、11次、13次谐波，总谐波电流达到200A，谐波畸变率达到27.6%。安装后，现场谐波畸变率稳定在10%以下，电容柜长期稳定运行。

具体设备谐波情况与治理效果如下：

• 曝气风机：开启时功率因数为0.8，总谐波畸变率将近30%。通过有源滤波装置治理后，谐波畸变率显著降低。
• 提升泵：功率因数0.75，谐波畸变率将近30%~40%。经过治理，谐波问题得到**解决。
• 污泥脱水设备：主要产生5、7次谐波，功率因数0.8，谐波畸变率将近20%。安装有源滤波装置后，谐波畸变率明显下降。
• 变频器：功率因数0.9，总谐波畸变率将近30%~50%。大容量变频器的使用需搭配进线电抗器使用，以防止与有源滤波器冲突从而放大谐波。在有源滤波装置的配合下，变频器产生的谐波得到**抑制。

四、结论

有源滤波装置在水处理行业配电系统中的应用具有重要意义。它不仅能**滤除谐波，提高电能质量，还能保护电气设备免受谐波损害，延长设备使用寿命。同时，有源滤波装置还能提高电网的**和经济运行水平，降低能耗和运维成本。因此，水处理行业应重视并广泛应用有源滤波装置来治理配电系统中的谐波问题。