法拉德有源滤波器在采矿行业中的应用

现代采矿企业采用的电力电子技术，推动了电气传动的快速发展。同时由于采矿企业中非线性负载的逐渐增加，也给设备的正常运行带来了一些负面影响。这些非线性负载导致电网污染，电力品质下降，引起供用电设备故障，甚至引发严重火灾事故等。

1、采矿企业中的非线性负载

卷扬机、泵和风机类的变频器或晶闸管整流设备、计算机、重要负载所用的不间断电源、电子式荧光灯系统等。这些非线性负载极易产生3次、5次、7次等高次谐波。

2、谐波危害

采矿企业中非线性负载所产生的谐波电流会影响电力系统的多个工作环节，其中包括变压器、线缆，还有电动机、发电机和电容器等。谐波电流会导致变压器、电动机和发电机的运行温度升高。中性线上过电流（由3次谐波和不平衡引起），不仅会使导线温度升高，造成绝缘损坏，甚至引起火灾，还会在三相变压器线圈中产生环流，导致变压器过热。

3、典型案例介绍—中国黄金集团

目前，法拉德有源滤波器已在采矿行业中得到广泛应用，由于其具有适应性好、响应速度快等优点，在诸多重要场合得到很好的应用，它能同时进行谐波滤波和无功补偿，近而提高采矿企业的电能质量，同时也达到节能降耗的目的。

金翅岭金矿的车间由于谐波含量过高，导致变频器大量损坏，安装了法拉德有源滤波器后，提高了配电系统的功率因数，降低了配电系统中的谐波含量，配电系统达到了安全稳定的运行，并在一定程度上节省了电能。

以下是法拉德有源滤波器投入前后的现场对比数据：

1）相电压波形前后对比图

滤波器投入前相电压波形           滤波器投入后相电压波形

    2）相电压谐波含量前后对比图

滤波器投入前相电压谐波含量           滤波器投入后相电压谐波含量

3）相电流波形前后对比图

滤波器投入前相电流波形           滤波器投入后相电流波形

4）相电流谐波含量前后对比图

滤波器投入前相电流谐波含量           滤波器投入后相电流谐波含量

滤波前后测试结果分析：

滤波器运行后，电压和电流波形明显改善，谐波含量有了明显的下降：谐波电压畸变率从10.4%下降到3.3%，已低于国标GB/T 14549-1993《电能质量 公用电网谐波》规定的5%上限值，母线电压畸变率的下降提高了电气设备的技术性能、可靠性和效率，并且抑制了无功补偿设备的过载；谐波电流畸变率从20.6%下降到4.7%，谐波电流的大幅降低减小了因无功补偿电容投切引起的谐振。

设备运行前后投资效益分析如下：

法拉德电气（北京）有限公司

技术部