交流濾波電容器和濾波電抗器是電力系統中用于諧波抑制和無功補償的核心設備，二者通常配合使用，構成LC濾波電路（電感-電容濾波器）。以下從結構組成、功能作用、關鍵材料及技術參數四個維度詳細解析其組成部分。

一、交流濾波電容器的組成部分

1. 核心結構

2. 關鍵技術參數

• 額定電壓：230V、400V、690V等，需與系統電壓匹配。

• 額定容量：5kVar-100kVar，單臺或多臺并聯擴展容量。

• 自愈電壓：≥1.5倍額定電壓，確保局部擊穿后可恢復絕緣。

• 絕緣等級：通常為F級（155℃）或H級（180℃）。

• 損耗角正切（tanδ）：≤0.1%，反映電容器介質損耗。

二、濾波電抗器的組成部分

1. 核心結構

2. 關鍵技術參數

• 額定電感：根據諧波頻率設計（如針對5次諧波，電感值需使LC回路在250Hz諧振）。

• 額定電流：需大于系統額定電流的1.2倍，防止過載。

• 電感偏差：≤±3%，確保諧振頻率精準。

• 溫升限值：鐵芯≤85K，繞組≤100K（基于環境溫度40℃）。

• 噪聲水平：≤55dB（A）（1米處），適用于對噪聲敏感的場所。

三、LC濾波電路的協同作用

1. 諧波抑制原理

• 電容器與電抗器串聯，形成LC諧振回路，在特定諧波頻率下呈現低阻抗，將諧波電流旁路至地或吸收。

• 例如：針對5次諧波（250Hz），設計電感L和電容C使諧振頻率為250Hz，此時阻抗最小，諧波電流優先通過LC回路。

2. 無功補償功能

• 電容器提供容性無功，補償系統感性無功，提升功率因數。

• 電抗器用于限制合閘涌流（通常電抗率為6%-7%）或抑制諧振（如電抗率為12%-14%）。

3. 典型應用場景

• 單調諧濾波器：針對特定諧波（如5次、7次）設計LC參數。

• 高通濾波器：電容器與電抗器并聯，抑制高頻諧波（如13次及以上）。

四、選型與注意事項

1. 電容器選型

• 根據系統電壓、容量和諧波含量選擇，避免過載或諧振放大。

• 優先選擇充氣自愈式電容器，提升安全性與壽命。

2. 電抗器選型

• 電抗率需與電容器匹配（如6%電抗率對應5次諧波抑制，12%電抗率對應3次諧波抑制）。

• 注意溫升與噪聲指標，確保長期運行可靠性。

3. 系統兼容性

• 避免LC回路與系統參數產生并聯諧振（如系統存在其他電容器或電抗器）。

• 安裝時需考慮電容器與電抗器的電氣距離，減少互感影響。

五、總結

• 交流濾波電容器的核心是金屬化聚丙烯薄膜芯子、防爆外殼與溫度保護，重點在于自愈性能與環保設計。

• 濾波電抗器的核心是硅鋼片鐵芯、多層繞組與絕緣系統，重點在于低損耗與精準電感值。

• 二者通過LC諧振實現諧波抑制與無功補償，需根據系統需求協同選型，確保電能質量與設備安全。

通過合理配置電容器與電抗器，可顯著降低諧波污染、提升功率因數，是現代電力系統中不可或缺的電能質量治理手段。