配电体检实录 · 第二期 · 传统无源滤波
黑石 × 薇拉。某水泥厂窑头稳态变频，对照中频炉。数字来自投运验收报告。案例分析见 E-14 · 同样是无源。厂名已脱敏。
口播稿
黑石： 传统无源滤波，实例分析。某水泥厂窑头稳态变频，对照中频炉滤波效果分析。数字都来自投运验收报告。
薇拉： 四台变压器均采用无源滤波方案。先看配电。
黑石： 左边窑头两台 1600 千伏安，带变频风机，无源滤波回路 3 次加 5 次，每台 900 千乏。右边对照中频炉：630 千伏安带 1 吨炉，500 千伏安带 0.75 吨炉，无源滤波回路 5 次加 7 次。
薇拉： 测点都在变压器低压侧。
黑石： 先看投前数据。窑头 1 号电压总畸变率 5.00%，正好压在 5% 限值上，5 次电流 349.2 安。2 号 4.93%，5 次 297.2 安。
薇拉： 中频炉这边谐波要严重得多。1 号投前电压均值 14.5%，5 次 206.1 安；2 号 20.0%，5 次 210.5 安。滤波器是 5 次加 7 次，没有 3 次支路。
薇拉： 先看谐波参数合格的一侧。窑头 1 号电压从 5.00% 收到 2.42%，5 次从 349.2 安收到 79.0 安，滤除率 77.4%。2 号从 4.93% 收到 2.82%，5 次从 297.2 安收到 63.9 安，滤除率 78.5%。功率因数都到 0.95 以上。
黑石： 窑头的两台都达标了。
黑石： 四台搁一块儿看。窑头投后 2.42%、2.82%，都达标了；中频炉 5.52%、5.09%，都超过了限值。
薇拉： 请注意 5 次滤除率的参数。窑头约 78%；中频炉 1 号只有 53.4%，2 号却到了 81.1%，比窑头还高，但电压还是 5.09%，没达标。
薇拉： 窑头为什么效果好？
黑石： 因为窑头是稳态负荷。风机按工艺转速长时间运行，频率稳、大小也稳，无源单调谐吃得住。滤除率七十多，对无源来说已经很好了。
薇拉： 中频炉的 7、11、13 次电压含有率，比窑头高得多。这是不是电压畸变率下不来的原因？
黑石： 没错。电压总畸变率是各次谐波电压的方均根。中频炉 1 号投前 11 次 7.0%、13 次 5.6%，两次方和约 9.0%；2 号约 8.3%。这两次单独就已经超过 5% 了。5 次滤得再干净，总畸变率也达不到 5% 以下。
黑石： 窑头正好相反：7、11、13 次都在 4% 限值以下，三次方和大约 2.7%。削掉压在限值上的 5 次，就能合格。不是说变频没有 11 次——窑头 1 号投前 11 次电流 59.0 安，跟中频炉 1 号的 57 安是同一量级，但电压含有率却是 2.2% 对 7.0%。
黑石： 7 次电压畸变率中频炉也高，但它有 7 次支路。真正卡住的，是没有专设支路的 11、13 次。
薇拉： 那中频炉怎么才能达标？
黑石： 在原有 5 次、7 次无源滤波支路的基础上，再并联有源滤波器。计算电流 120 安和 66 安，留余量后靠档 150 安和 100 安。
黑石： 补偿率按 90% 算，不是理论上的 100%。1 号 5 次从 89.6 安收到约 9 安；11 次投后验收里没列，就按投前的 57 安算，收到约 6 安。2 号 5 次 39.8 安收到约 4 安。这是方案估算，偏保守。
黑石： 总结四句。第一，有 3 次就要有 3 次支路，投入先 3 后 5。原方案方向合理，窑头效果好。
薇拉： 第二，同样是无源：稳态负荷能达标，阶跃负荷不一定。
黑石： 第三，系统里有 3 次，成因数据不够，还不能确定原因。数据里见过三相不平衡，只能大致推断。以后测到 3 次应引起重视，把中性线、N 线一并测上。
黑石： 第四，无源受无功和支路数限制，滤除次数有限。无源加有源更经济可靠。
黑石： 我们是爱迪生电能质量医生，谢谢大家。