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有源滤波和无源滤波有什么区别

发布时间：

2021-09-15

在企业的电气设备应用领域中，无功补偿与滤波产品的运用颇为广泛，然而，诸多企业对于有源滤波补偿和无源滤波补偿二者之间的差异却缺乏清晰的认知。

有源滤波与无源滤波常被人们以一种较为片面的方式去理解，部分人认为有源滤波颇具高科技特质，仿佛具备无所不能的神奇能力，而无源滤波则被视作传统且功能局限的存在。但事实上，如此简单的认知有失精准，二者之间的区别远非这般浅显。

从原理角度出发，为便于理解，不妨打个比方予以阐释。谐波作为高频电流，当相应的电流波形出现时，有源滤波设备能够凭借自身的机制主动生成一个与之相反的谐波分量波形，借由二者相互抵消的方式来达成滤波之目的，恰似一种巧妙的 “制衡” 策略；反观无源滤波，更像是预先设置好特定的 “阻碍”，当电流波形到来时，使其落入预设的 “陷阱” 之中，进而实现滤波效果。

应当明确指出的是，有源滤波和无源滤波这两种方式，绝不能简单地以优劣来评判。二者基于不同的原理构建，各自具备独有的优势与劣势，并且在不同的应用场景中各有所长，就如同不同类型的交通工具适配于不同的路况条件一般。无源滤波在某些情况下，犹如坚实可靠的大卡车，具备强大的承载能力，可应对较重的负荷，即便面对较为恶劣的工况，如路况不佳的泥泞道路，也能够稳定运行；而有源滤波则好似灵动敏捷的小轿车，更擅长在良好的工况条件下，例如路况平坦的高速公路上，展现出高效快速的运行优势。若试图以小轿车去承担大卡车所擅长的拉运重物任务，显然是不合适的，同理，在选择滤波方式时，必须紧密结合具体的应用场景，审慎地确定选用有源产品还是无源产品。

接下来，通过列举两个实际案例来进一步明晰二者的应用特点。

案例一，某工厂配备了容量为 2000kVA 的变压器，厂内大量使用注塑机与水泵设备，且保持着 24 小时不间断的连续生产模式，其生产负荷处于稳定状态，运行电流达到 2600A。在未实施补偿措施之前，该工厂的功率因数仅为 0.78，谐波电流为 400A。针对这一实际工况，经过综合考量，建议采用无源滤波补偿方式，选取 7% 电抗率进行安全补偿，安装容量设定为 900kvar。作出这一选择的主要依据在于，该工厂当下亟待解决的核心问题是使功率因数达到规定标准，而谐波问题的影响程度相对较小。并且，无源滤波自身具备显著优势，其运行损耗极低，仅占千分之几的比例，同时设备使用寿命颇为长久。倘若选用有源补偿 SVG 产品，不仅购置成本高昂，而且其运行损耗可达 3%，经核算，每年 SVG 设备自身的耗电成本便高达约 10 万元，这无疑会造成不必要的资源浪费。

再看案例二，某商业综合体内大量使用 LED 灯，由此引发了较为突出的谐波问题，其中 3 次谐波含量偏高，具体表现为 A 相电流为 200A，B 相电流达到 250A，C 相电流为 280A，三相电流呈现出较为严重的不平衡状态，与此同时，中性线电流高达 350A。面对此种复杂的电气状况，有源滤波方式展现出了极强的适用性。它能够精准地滤除 3 次谐波，有效降低零线电流，并且对三相电流不平衡的问题予以妥善治理。经过有源滤波处理之后，最终 ABC 三相电流基本能够稳定在 180A 左右。由此可见，有源滤波在处理诸如滤除 3 次、5 次谐波以及治理三相不平衡等方面，展现出了卓越的性能表现，与之相对，无源产品在应对此类问题时，其性能表现则稍显不足。通常而言，有源产品在低次谐波治理方面更具优势，而无源产品则更适配于高次谐波治理工作。

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