GESPU系列电磁式电能质量优化装置

一、概述

GESPU系列电磁式电能质量优化装置可广泛应用于各种用电场合，主要针对0.4—10KV 用户用电网络，可为对电能质量要求较高的各种精密的、复杂的用电负荷提供高效洁净的电力 能源。GESPU系列电磁式电能质量优化装置采用创新设计的电磁转化机构，结合无触点调节 技术和电磁补偿稳压技术使电网用电质量得到极大的改善，具有自动检测抑制电网谐波、平衡 三相有功功率和柔性补偿无功功率等多项功能，同时具备过压、过流、欠压和缺相等保护，大 大降低了电力传输损耗，提高了系统供电的可靠性，稳压节电效果明显，广泛适用于电力、冶 金、化工、煤炭、建材、轻工、水利、铁路交通等行业的电力系统中，其经济效益和社会效益 十分显著。

二、特点

♦装置采用无触点电压调整技术，可以给负载提供稳定的、平滑的电源；

♦装置釆用自动电磁平衡技术，三相一体的电磁转换器设计可以抑制由负载不平衡造成 的系统电压三相不平衡；

♦装置中的电磁转换器是一种髙效的能量形态转换单元，通过励磁的作用，可将供电系 统中的无功功率部分的转化为有功功率，改善功率因数，降低了无功功率，从而提高了电能利 用率；

♦设备主要器件电磁转换器内嵌惰性器件，可以有效地抑制来自电源侧的谐波成分，并 可以阻隔感性负载产生的谐波对电网的传送和影响；

♦装置是串联在系统中使用的，为了保证系统的供电安全和后期维护的便利，装置采用 双旁路供电的安全旁路电路设计，即：手动旁路和自动旁路，当电压过低或出于检修的考虑时， 可让装置自动旁路工作或手动旁路工作；

♦装置中的电磁转换器由于选用优质特种磁性材料，使得铁芯磁场的涡流损失和磁滞损 失比一般矽钢片的损失少得多，几乎可忽略不计，其自身损耗极低；

♦本产品釆用过压、欠压、缺相及过流保护等技术，提高了产品运行的安全性。

三、主要功能

♦提供稳定的供电电压

电压波动是电压方均根值一系列的变动或连续的改变，或者说是一系列电压变动的集合。 现实生活中，电压波动主要是波动的负荷引起的，而电压波动过大或闪变，直接的影响就是用 电不经济，用电设备工作状态不稳定。

正因为上述原因，所以国家在《电能质量一电压允许波动和闪变》中明确规定：在公共供 电点的电压波动允许值：10kV及以下为2.5%, 35〜110kV为2% , 220kV及以上为1.6%。

根据上述图（a）、（b）所示，很明显有：f/V） < fr（/）

所以，稳压供电就能带来节电效果。    °    °

GESPU电磁式电能质量优化装置釆用计算机跟踪技术和无触点调压技术相结合的方式，

实现对用电设备的稳定供压，有效降低供电电压波动，提高了电能的有效利用，稳压精度达到

± 1%O

♦调整系统的三相不平衡度

系统的三相不平衡是由负载的不平衡造成的，三相电网中，大量单相大功率用电设备的使 用，加剧了系统的三相电压不对称。在实际的生产和生活中，三相不平衡对设备和系统损耗都 有很糟糕的影响，主要表现在：（1）负载大的一相电压降低、负载小的一相电压升高，会使设备 损毁；（2）定子产生逆相序旋转磁场，影响电动机的输出功率；⑶转子产生逆序电流，从而产生 制动转矩，使电动机的温度升高、输出功率减小；（4）电压损耗增大、线损增大。

正因为上述原因，所以国家在《电能质量三相电压允许不平衡度》中明确规定：电力系 统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2%,短时不得超过4%。标准还规定对每个用户电 压不平衡度的一般限值为1.3%。

GESPU电磁式电能质量优化装置采用三相一体的电磁转换器设计，利用创新设计的优质 铁芯和绕组，利用法拉第的磁电理论和磁场平衡原理，使得电磁转换器中的综合磁场对电路电 流变化产生抑制作用，在变压器中做到电场和磁场的平衡，可以对因负载造成的三相不平衡度 控制在2%的范围内，使用电设备在三相电源趋于平衡、对称的状态下优质运行。

♦抑制谐波污染

非线形负荷从电网吸收非正弦电流，引起电网电压畸变，因此被称为谐波源。电网上存在 的谐波源很多，如：大气过电压、雷击、可控硅、变频设备的运行等。谐波源产生谐波的污染， 增加了用电设备损耗，使用电设备效率降低，对继电保护、自动装置及通讯等也有不利的影响。

我国的《电能质量公用电网谐波》中规定：6 ~ 220kV各级公用电网电压（相电压）总谐 波畸变率是 0.38kV 为 5.0%, 6 〜10kV 为 4.0%, 35 〜66kV 为 3.0%, 110kV 为 2.0%；用 户注入电网的谐波电流允许值应保证各级电网谐波电压在限值范围内，所以国标规定各级电网 谐波源产生的电压总谐波畸变率是：0.38kV为2.6% , 6〜10kV为2.2%, 35~66kV为1.9%, 110kV为1.5%°对220kV电网及其供电的电力用户参照本标准110kV执行。

GESPU电磁式电能质量优化装置输出电压总是正弦波，不产生任何谐波。内嵌的电抗能有效抑制来自电源侧的高次谐波，清洁电网、提高用电效率，同时，内嵌的电抗能有效阻止非 线性负荷产生的高次谐波上网。

♦提髙系统的功率因数

功率因数是衡量电能利用率的重要标志。功率因数低就是电源提供的电能质量低，同时也 意味着用电设备可用的有效功率低，会增加系统电路上的损耗。

GESPU电磁式电能质量优化装置通过电磁调控降低电机铁损和励磁电流，降低电机的总 损耗，同时通过电磁转换器将系统的部分无功功率转化成有功功率，提高了系统的电能利用率。 装置提高设备的功率因数在3-7%范围内。

♦降低电机负载的启动电流

电机设备在启动时，通常其启动电流是其正常工作时额定电流的4-7倍，过高的启动电 流会使用电设备的损耗增加、温度上升，缩短用电设备使用寿命。另外对于大功率用电设备来 说，过高的启动电流也会冲击电网，引起电网波动，给电网可靠供电造成不利的影响。

GESPU电磁式电能质量优化装置将电机启动电流控制在额定电流的2倍左右，有效地限 制负载电流不超过额定电流值。对于频繁启动的用电设备来说，减少电机的损耗，电机的发热 也会大大降低，从而延长电机的使用寿命。

♦抑制瞬流、浪涌

企业用电设备产生大量的瞬流和浪涌，在电网里迂回徘徊，形成电力污染。瞬流产生的高 电压，使设备过热、开关装置接触元件的触点氧化、用电设备的工作效率降低。造成用电设备 加速损坏和电耗增加。

GESPU电磁式电能质量优化装置属于惰性器件，具有较强的抗过电压、抗过电流能力和 较强的抗电压突变、抗电流突变的能力，可以保护用电设备不受冲击，抑制瞬流和浪涌。将由 瞬流和浪涌引起的过热和电网污染影响减到最小，达到清洁用电的效果。

四、产品选型

五、技术参数

六、外形尺寸

说明：上述表格中的尺寸是我公司标准产品的规格尺寸，特殊情况可根据用户的实际 要求制作。

七、执行标准

《电力省电装置节能产品认证技术要求CCEC/T16-2006》

《电力省电装置节能产品认证技术要求CQC3103-2009》

《电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/T 18481-200O

《电能质量三相电压允许不平衡度GB/T 15543-1995>

《电能质量电压波动和闪变GB12326-2000》

《电能质量公用电网谐波GB/T 14549-1993»

《电能质量供电电压允许偏差GB/T 12325-2003》

《低压开关设备和控制设备GB/T14048.1-2000》

《高压无功动态补偿及滤波装置Q/WKRR5-2002》

《高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求GB/T 11022-1999》

《外壳防护等级（IP代码）GB4208-1993》

《高电压试验技术第一部分：一般试验要求GB16927.1-1997》

《Q/GE01-2009 GESPU电磁式电能质量优化装置》

八、质量承诺

依据《中华人民共和国消费者权益保护法》和《中华人民共和国产品质量法》及其相关规定, 我们对所销售的产品特做如下承诺：

♦产品售出后整机保修三年，电磁主机非人为原因保修五年；

♦用户终身享受维护服务；

♦主机系统使用寿命达15年以上；

♦符合《国家电力省电装置节能产品认证技术要求CCEC/T16—2006》、《国家电力省 电装置节能产品认证技术要求CQC3103—2009》及企业生产标准。

九、工作原理

采用串联补偿式电源技术，经过内置的专用电磁调节主机与能效优化系统，经电能检测环 节，以此对输入电压的上下波动及用电设备所需功率做出快速响应与实时调节，使用电系统达 到良好的特性，从而实现优化用电质量的功能。该产品所涉及的核心技术是一种特殊结构的电 磁转换效率很高的电磁调节主机，具有输入阻抗高，反应速度快，通态压降小，耐压高及承受 电流大等特点，产品能够对输入电网中的髙次谐波，尖峰电压及噪声干扰信号起到抑制作用， 使用电设备在功率不变的条件下，向电网索取较小的能量，从而提高了用电设备的工作效率。

十、一次原理图

十一、装置构成

♦电磁转换器

一种内嵌电抗的特殊绕组，干式 自冷，专利技术。规格根据实际要求进 行订制，主要作用：调压、转化系统无 功功率、抑制谐波和瞬流。

♦自动控制单元（ACU ）

ACU自动控制单元是GESPU系列产品的 核心控制模块，主要作用是对釆集的系统数据进 行分析，并根据相应逻辑进行判断和反应，为用 户提供一个友好的用户交互界面，同时，相关数 据可通过RS485通讯接口发送给数据中心。

♦数据采集单元（DCU ）

DCU数据采集单元是现场数据采 集的主要电气模块。DCU将系统的相 关电气参数采集后，通过二次屏蔽线将 采集的数据发动给ACU单元。

♦柜体

根据用户实际需要订制，材质可分为：冷轧 钢、敷铝锌板或不锈钢，安装位置可分为：户 外型和户内型，安装方式可分为：立式、壁挂 式和镶嵌式。

十二、应用系统图