变频器在已安装输入、输出无源滤波器的情况下,是否还要再上有源滤波器(APF),关键看“残余谐波”是否仍超标,以及现场对电能质量、EMC 的容忍度。一句话结论:只要谐波实测(或核算)仍高于当地标准、设备耐受值,或者负载动态变化大,就需要补装有源滤波器;否则可以不装。
下面给出判断逻辑和注意点,便于现场快速决策。
先确认“输入+输出”无源滤波器到底滤掉了多少
典型无源组合(进线电抗器+LC 滤波器)可把 THDi 从 80% 左右压到 35%~40%,功率因数提到 0.8 以上 。
输出 dv/dt 滤波器能把电机端尖峰电压削到 500–800 V/μs 以下,解决轴承电流、长电缆反射问题,但对“向电网回注”的谐波没有进一步贡献。
结论:无源方案一般只能把 THDi 压到 30% 量级,离 GB/T 14549、IEEE-519 或某些用户内部限值(8%、5% 甚至 3%)仍有距离。
有源滤波器能再削多少
单独 APF 可把 THDi 降到 ≤4%,并且 2–25 次谐波全频段有效 。
与无源器件“并联”工作时,APF 相当于一个可控电流源,负责“无源漏掉的那部分”,两者互补,不会冲突。
四条“必须加 APF”的典型场景
实测/核算 THDi 仍高于接入点允许值;
负载率变化大(如输送线、起重机、测试台),无源滤波器因失谐而效果打折;
母线上带有精密仪器、数据中心、医院等“敏感负荷”,对 3%、5% 的畸变都敏感;
电网容量小、短路阻抗大,同样大小的谐波电流会产生更高的谐波电压,从而更容易超标 。
两条“可以不加 APF”的场景
经第三方测试,THDi/THDu 已低于当地标准,且未来负载变化不大;
现场只是要解决“电机过热、长电缆反射”这一类负载侧问题,而对向电网回注的谐波没有硬性指标要求。
安装位置与 EMC 提醒
从电磁兼容角度看,尽量避免把 APF 直接串在变频器输入端子上,因为它也要发 PWM 波形,会叠加 10 kHz 以上的高频噪声,可能使原本已达标的 EMI 重新超标 。
推荐做法:把 APF 并到上级配电母线,离变频器 3–5 m 以上,并采用屏蔽电缆、单点接地,既补谐波又避免“干扰互掐”。
快速判断流程(现场可用)
用便携式电能质量仪测 30 min 有效值
THDi ≤ 8%(或合同值)→ 不用 APF;
THDi > 8% → 进入 2。
看负载波动
波动小、运行点固定 → 加大无源电抗或调谐 LC;
波动大、随时可能新增变频器 → 直接加 APF,容量按“残余谐波电流×1.2”选配。
预算/空间受限
可只在对谐波最敏感的那条母线加 1 台集中式 APF,不必每台变频器都配。
结论重申
输入、输出无源滤波器只是“把畸变削一半”,并不能保证一定达标;是否需要再上有源滤波器,应以“残余谐波是否超标”和“负载动态特性”为判据,而不是“已经装了无源”就一劳永逸。只要谐波实测仍高于标准,或者负载变化大,就建议补装有源滤波器,并注意安装位置避免引入新的高频干扰。



