调谐式滤波器(tuned filter) 要滤除 5、7、11、13 次谐波,采用分别为 5次滤波器;7次滤波器;11、13次高通滤波器。
无源滤波器的谐振点低于主谐波频率100%高于90%时,为调谐式滤波器,例如背景谐波为5次时,谐波的频率为250Hz,非调谐滤波器的谐振点往往设立在240Hz(电抗率为4.5%,五次谐波电流的滤波效果具体视系统阻抗)。
调谐式滤波器的谐振点离想要滤除的目标谐波频率很近,对于目标谐波电流的阻抗很小,可以将系统内的谐波电压降的更低。但是由于阻抗很小,所以LC回路中流入谐波电流非常大,元器件容易发热和受到大电流冲击,使用不当会经常发生烧毁事故,所以在设计和制造及使用过程中要详细计算,测量,不光要考虑系统并联状态下的谐波源、谐波阻抗,还要考虑来自10kV侧或上一级供电系统中的背景谐波电压对调谐式滤波器的影响;电抗器在大电流下或过载情况下的感值是否保持恒定不发生变化(电流越大,电抗器的铁心会发生磁饱和现象,感值会下降得很快)是很重要的因素,电容器自身生产时容值就有公差,另外随着时间的推移以及发热,容值会越来越低,这就造成了LC回路的谐振点会发生偏移,比当初进行设计时变大,例如从240Hz偏移到248Hz,从而发生谐振,烧毁配电设备。还有一点,从安全的角度,调谐式滤波器通常被设计成单步大容量的逐次投切方式(先投5次滤波器,再投7次滤波器;断开时要先切断7次,再切断5次滤波器;如果在运行时5次滤波器发生故障,必须要马上退出7次滤波器,否则7次滤波器会放大系统内5次谐波并带来灾难性后果),来应对谐波电流过大的问题,但是这样就可能会带来过补偿的问题。
当用户的用电负荷比较集中,为单一大容量非线性负载,负荷变化率不高但要求变压器使用效率高逾80%以上时,此时系统谐波含量大,谐波电压超出国家GB/T14549-93的限值,特征谐波电流发生值较恒定,变压器负荷率高,建议采用调谐式滤波器,避免电力局检查并根据当地有关谐波超限的规定罚款。另外降低变压器发热,滤波效果好。例如造纸、中频炉、橡胶行业的密炼机等。