单调谐滤波器是电网中最常用的电力滤波器， 不 合 理 的单调谐滤波器参数 会极度影响 滤波器 组 的技术经济效益[1-3]， 因此合理地选择滤波电容器容 量及参数至关重要。文献[4-8]对单调谐滤波电容器 进行了优化设计，但计算方式繁琐，不便于工程应

  由式(6)可知， 根据流过单调谐滤波器的谐波电 流和滤波电容器的标称电压 即 可确定滤波电容器 的额定容量。 1.2 滤波电容器额定容量与标称电压的关系 设 I h =15 A 、 K I =1 、 U s =20 kV 、 τ = 0.111 ，

  根 据不同 滤波电容器的标称电压和式 (6) 可 得出滤 波电容器额定容量与额定电压的关系， 如图 2 所示。 图中滤波电容器额定容量的最小值为 675 kvar，此 时电容器的额定电压为 31.82 kV。如果电容器的额 定电压高于 31.82 kV，滤波电容器的容量和电容容 抗也相应变大，此时虽然仍满足谐波电流的要求， 但设计上不合理。令

  当 Qcr=2 000 kvar、Ih=15 A、KI=1 时，通过式(11)可 以直接计算出滤波电容器的额定电压。谐波电流不 同时滤波电容器额定电压与额定容量的关系如图 4 所示。

  下滤波电容器额定电压与谐波电流的关系如图 3 所 示。由图 3 可知，当 Qcr=2000 kvar 时滤波电容器额 定电压的最小值仅为 22.8 kV， 比图 2 中电容器的额 定电压最小值(31.82kV) 低很多。

  由图 2 可知：为防止过电流问题，不同额 定电压对应的滤波电容器额定容量不能小于式(6)的 计算值；当滤波电容器的额定容量达到最小值时， 其标称电压 不 能小 于 式 ( 8) 对 应的标称电压 值 。 实际应用中，滤波器改善功率因数所需的容量 往往大于滤波电容器的最小容量，且随着电容器容 量的增大，允许的谐波电流也相应增加。 1.3 滤波电容器额定电压与谐波电流的关系 仍设 Ih=15 A、KI=1、Us=20 kV，不同额定容量

  (KU=1)。由图 5 能够准确的看出，式(14)限定的校验电压 普遍高于 式(11) 限定的额定电压，所 以以基波和各 次谐波电压算术和为滤波电容器最低额定电压的 校验条件是比较严格的。

  用。电网中滤波器的最大的作用[9-10]有：抑制谐波源向 系统注入谐波电流；进行无功补偿，改善负荷侧的 功率因数；调节负荷侧的电压。实际电网中，应视 滤波电容器用途不同适当选取其容量和相关参数。 本文基于文献[1-2]对单调谐滤波电容器的参数 选择问题进行研究，提出了单调谐滤波电容器参数 选择的工程方法。

  基本公式 单调谐滤波器的结构如图 1 所示。图中：Us 为 单调谐滤波器的端电压，I1 和 Ih 分别为流过单调谐 滤波器的基波电流有效值和谐波电流有效值； L和C 分别为滤波电容器和滤波电抗器。

  流入滤波器的谐波电流是滤波器支路调谐阻抗 与系统谐波阻抗分流的结果。考虑到电容器的热效 应，可以将谐波电流 Ih 与基波电流 I1 的均方根作为 滤波电容器电流。考虑到滤波电抗的升压作用，滤 波电容器的额定电压应高于系统工频电压，滤波电 容器的额定电流应高于系统工频电流。计及过载系 数 KI，应使工频电流与谐波电流之和不大于电容器 [11] 的额定电流 。单相滤波电容器的额定容量为