电源质量治理技术-林学良ppt课件

1、 林学良低压侧电源污染治理技术.一、电源污染及其危害一关于电源质量 人类科学合理的利用电能的前提是：电能的各项目的和参数符合需求，当电能的一个或数个参数发生了变化，电能质量就下降了，就满足不了要求，或称电能被污染了，或称电污染。 电污染是当今世界三大污染空气、水、光、电之一，又是清洁能源、节能减排的主要课题之一。 影响电源质量的要素即污染源：谐波、鼓励震荡、电涌浪涌、雷击闪电、闪变、集肤效应、磁滞、涡流、电磁辐射、脉冲、尖峰、三相不平衡等。.电污染的产生和来源情况比较复杂，途经很多。有自然的，比如太阳黑子的运动，地球磁场影响，各行星运转轨道之间的相互作用，雷电等。另一类是人类活动产生的，现代社

2、会几乎无处不用电，大量现代化和非线性用电设备的运用，每天无数次的接通和断开各类非线性电器所构成的冲击，使我们的任何一个供电网络都做不到其负载恒定和平衡，都会附带有大量的、不同种类和不同特征的电污染。有上级网产生的电污染对下级网的影响，有下级网产生的电污染对上级网的影响，还有同级别网相互之间的影响，以及我们的生活空间周围大量存在着的电磁辐射等。.二电污染的危害 传导式电污染的本质特征分两大类：一是延续或断续宽频谱的，二是瞬变或突变的。不论是那种特征方式，都是寄生、附载或叠加在我们的电源信号、控制信号和通讯信号中，即电能中总是包含有一定杂质的。人们对电能的需求是纯真的那一部分，而杂质电污染是有害的

3、，是需求去除出去的，否那么就会呵斥系统中的线损、铁损、铜损、发热、耗能、跳闸、误动作、氧化、接地高阻抗、毁器件、线路板子及设备等；也是因电路电器引起的消防平安等各类事故频发的艰苦隐患。因此有效治理电污染，运用电终端减少维护本钱、维护设备提高经济效益的需求，更是消除事故隐患保证用电平安的必要措施。.二、电污染治理技术一、现有技术的局限性 现有治理电污染的方法无非就是滤波、旁路、抵消、补偿、缓冲、延迟、分别、衰减、稳压、稳流、变频、变压、变流、机械降温等。有史以来改善电能质量的各种措施的实现目的都是相对单一的，头疼医头，脚疼医脚，并且治理的还不彻底，或者治本不治本。用一种传统的技术或安装来统筹处理

4、和涵盖一切或绝大部分电污染问题是做不到的，而且还会有副作用。.二治理电污染的新技术1、等效方法：分别、吸收、校正、回馈。 2、步骤：A、同步分别：除工频信号45-65Hz外，其他信号都不是用电设备所需求的都视为电污染，同时用电设备所产生的电污染也被吸收到分别单元。B、吸收电污染至矫正系统，绝不让其入地。C、工频与电污染的频率不同，其电力线和磁力线的方向也不同，将其按工频方向矫正。D、将矫正过来等于工频的能量回馈节电部分。.关键词：电位，交流电位。阻抗，视入阻抗。. 3、接地问题 现行的 许多谐波过滤系统和浪涌维护器是采用不良电源旁路到中性线的方法以到达在干扰电源损害设备之前就曾经进入地线，这种

5、理念误导了我们几十年。但由于大地是有阻抗的，尤其对于宽频谱的高次谐波，通常的滤波安装把它们集中到入地口，由于分布参数和视入阻抗的缘由其根本就入不了地，因此构成了入地口的堆积，构成了驻波，其结果就是四处乱窜，这就是许多莫名其妙电子、电器和电气事故的真正缘由，这就使得冲击脉冲或者谐波进入中性线后负序和零序谐波仍会损坏他以为曾经得到维护的设备。.现实上“平安接地只是对工频而言的，大地总是有电阻的，大地对频率高一点的电污染呈现的是高阻抗，宽频谱和高频率的电污染在入地点的积存势必呵斥电污染的随机叠加和导体窜扰，于是就呵斥大量莫明其妙的电气事故等。由于电机等负载设备的电感特性，使其每次的接入和断开都构成一

6、个浪涌。大量变频和整流的运用又使系统中产生频谱非常宽的谐波特征谐波和间谐波，三相不平衡会使系统中除正序谐波数量添加以外，并使系统中负序和零序谐波分量极大的添加。因此，无论是上级网夹带来的，还是用电设备本身产生的电污染，都是极大地降低了电子设备的效率，添加了能耗，提高了缺点率，破坏了用电环境，影响了消费、生活和平安。.4、设计原理：知，电路系统中的总电压畸变率： 设：电污染的成分能够有无数个，是某一个电污染成分某一时辰t曾经偏离工频的角度，N是磁性体的参数，那么 这一部分要表达的正好就是电路中的总电压畸变率一切偏离规范方向的成分。所以，只需我们按照这样的思绪去设计一个相应的安装，做到那么，系统中

7、的总电压畸变总电污染将被吸收干净。美国EP安装就根本实现了这一理念。.一EP公司E 是英语词汇Environmental 环境， P 是英语词汇Potentials潜能，即美国环境潜能股份。美国EP公司是专业从事能源环保高科技产品研讨和制造厂商。其主要开发制造部门位于美国犹他州的盐湖城。该公司集在研讨消除电磁干扰、保证电能质量方面50多年的阅历，尤其在处理目前世界上尚不能彻底处理的瞬时电源畸变和延续延续宽频谱干扰等景象，如各种频段的谐波、电涌、脉冲、瞬变、系统冲击等这种被统称电污染这一世界难题方面，于1999年胜利开发了当今世界领先的高科技成果 EP系列安装，且由美国能源部正式向中国政府进展了

8、引荐，于2002年进入中国市场。三、美国EP安装.二EP安装的适用范围 凡是有电的地方就有电污染，只不过电污染的程度有强有弱，对其能否需求治理有其意义和本钱的考量。 EP是当今世界能完善和彻底处理电污染问题的最有效安装，它突破和颠覆了许多的传统思想，它需求我们换个角度去认识、去学习、去实际、去用好它。 多年来，从事电气、电子行业的指点和专家们，凡用过EP的，都为其科学和神奇的效果赞赏不已，爱不释手。 其本质，就是EP安装对系统的稳定运转和消费平安的保证方面曾经做出了杰出的奉献。.三EP安装在国内 经过多年的实际，EP安装曾经在中石化的天津石化、齐鲁石化、济南石化、九江石化、安庆石化、石家庄石化

9、、西气东输工程以及一些油田、炼油厂、和化工厂等单位运用，其效果可以用“惊人的好来描画。国内其他行业，比如钢铁冶金行业、矿山、石油、烟草、电信、挪动、铁道、地铁、医院、公安、军工、银行、保险、航天、兵器、核工业等，都分别以下文引荐、科研课题、节能减排工程、技改、设备改造以及新建工程等得以广泛运用。 目前我们要做的就是加深EP知识的了解和普及，加大其推行力度，使其更好地为我国建立效力。 .四EP安装的任务原理以下图是一个根本的EP单元：1、在与相线相衔接的同一电位点上，能检测到瞬时的电压升高，并在其上升到超越电源峰值的10%时或大于有效值的 倍)将其箝位、吸收。2、当出现瞬时高压时，有效地减缓或延

10、迟 上升时间，使其过渡到箝位电平的过程是平滑的，从而保证下一个瞬时高压的箝位处置不至于发生类似于欠阻尼振荡的情况。3、对于频率高于工频的各次谐波，因其电压上升速率也都偏高，因此也都在对其减缓和延迟上升时间之列，要有足够好的充通效果，采用分组并单调延续的思绪，衰减量从6db到40db对各类谐波进展处置，并不让其发生欠阻尼振荡。4、除独立的维护地线外，其一切外接线的吸收功能都是双向的。5、归纳起来，就是对工频呈现高阻抗，对高频呈现低阻抗。.要实现以上功能，各部位和元件的作用就非常重要。图中：1、 编号2是一个具有感抗性质的软磁性资料的同轴非晶态环形器件，对瞬时高电压起减缓和延伸的作用。2、编号3是

11、一个非线性电阻器，一方面，当不出现瞬时高压时，其阻抗接近于无穷大，当箝位限隔的瞬间，其阻抗非常小。另一方面，对瞬时高压判别的根据，不是电压幅度有多高，而是在电压趋向于上升时，当经过器件的电流也上升，并且电流的上升速率比电压大时，即电源线阻抗分压大时，器件的非线性就表达出来。3、编号4是一个具有容抗性质的器件，在非线性电阻器开关转换的瞬间，其端电压不能突变，给瞬间大电流提供一条通路，被充电后的电能提供应低通网络转换成磁能。4、编号5是一个感抗性质的毫微结晶磁芯资料的器件，其资料具有非常高的初始磁导率，损耗极低，同时具有非常高的磁通量饱和密度，使其非常容易被磁化并能在非常宽的磁通量浸透范围内坚持磁

12、化，剩磁及矫顽性接近于零，即对频率及电流的呼应必需是线性的，以弥补容抗器件只对电流的呼应呈线性而对频率呼应的非线性。将容抗器件的电能转换成磁能后，经编号6、7吸收处置。所以编号4、5、6、7又组成一个临界阻尼的低通网络，以保证其他谐波能得到充分处置。.五EP安装的显著特点.1、EP安装1999年研发胜利，2002年由美国能源部引荐到我国，如今已在国内很多领域得到运用，效果极佳。目前还没有完全同类的产品。2、EP安装是目前世界上独一无二的，它完善地做到了去除、维护和节能之系统处理方案。3、它不是传统意义上的旁路、滤波电污染，也不是抵消，而是吸收，即绝不让任何电污染入地。其同时辰吸收延续或非延续谐

13、波范围可高达上万次，单模块吸收热量达60万焦耳，平均衰减超越-25dB。4、由于对电污染有吸收和纠正作用，因此有一定的节电效果。是实真实在的节电，所节省的这部分电能是其它产品和技术望尘莫及的，通常其节电率能到达5%-15%。对纠正不过来的极少部分能量作散热处置而绝不回馈入地。. 5、EP安装是无源的，不耗电，本身不是污染源。不但对系统不会呵斥任何影响，还真实对与其相接的设备和系统起到维护作用。既可集中治理，也可分散治理，即“谁有病谁吃药。 6、EP安装不仅根据延续的频谱跟踪原理来吸收谐波等干扰，还特别对以高di/dt、dv/dt、d/dt为特征的电能瞬变的抑制效果显著。所以不仅吸收特征谐波，各

14、种非特征谐波间谐波、电涌、闪变、尖峰、振荡、磁滞、涡流、畸变、辐射、集肤效应等其它用同一安装或同一设备无能为力的，都能很彻底的抑制和吸收，即像割韭菜，剃光头。 7、就用电质量来讲，高次谐波的影响是不能忽视的，有些高次谐波的危害远大于个别低次谐波，比如集肤效应、涡流引起的发热、耗能添加，射频干扰引起的莫名其妙跳闸、继电器或电磁接触器误动作、各类接触点高度氧化，大地对高次谐波所呈现的高阻抗等。所以EP安装是目前独一能全面和彻底抑制电路中的铁损、铜损、线损、磁滞、集肤效应、涡流甚至谐振等景象的安装，它使被维护的其它设备的寿命延伸100%以上，任务温度下降5-40。 8、EP安装使电路中的谐波无功功率

15、不复存在，有效地改善了电路的无功形状。 . 9、EP安装抑制瞬时尖峰和浪涌的才干依不同的型号单模块可高达二万伏，对瞬时冲击电流的吸收才干单模块可达80kA，最大单机可达640kA，用模块叠加和多机并联的方式这些数据还可以做到随时刷新。其呼应时间大约为一纳秒(十亿分之一秒)，即任何瞬变还来不及上升就被很快抹平了，比普通避雷安装的呼应时间都短的多当今先进的普通都大于二十五纳秒，并且保证了系统不需求用停电来维护。10、EP安装既可单模块安装，也可多模块组合，所以可以满足不同的负载容量和吸收不同热量的要求。11、EP安装的制造加工采用先进的纳米技术，其体积小、分量轻、内部为非晶态磁体合成资料、安装极为

16、简便，任务寿命无限，免维护，投资一劳永逸。.12、EP安装依不同的任务电压、负载接法、谐波含量有较严谨的技术设计和型号选择方案，用户应尽能够按设计方案选型。EP安装目前成熟产品的顺应任务电压范围是交流1000V以内，其他特殊情况需求特别定制。13、EP安装有星型接法现场零地不合一，即五线制和角型接法现场零地合一，即四线制，两种接法不宜混淆，以保证除吸收正序谐波外，无论是零序或负序谐波的充分和彻底的吸收。14、EP安装的显著效果与其在线任务时间有关，时间越长，效果越彻底。15、EP安装的报答率不能仅从节电率来思索，系统有了干净的电能并任务稳定了，平安了，系统维护及检修本钱降低了，就是最大的节约能

17、源。16、安装平安性已经过UL、CSA认证，并符合NEMALS1、NEC、SAFETY RATINGS及IEC516公告，并于2003年荣获美国政府最高成就奖。.目前世界上吸收浪涌电压的前三名公司的产品性能比较EP对瞬时(微秒级)浪涌吸 收才干效果图示 .首钢迁钢炼铁冲渣二号变频安装EP前 首钢迁钢炼铁冲渣二号变频安装EP后 日本NKC滋货厂安装EP前 日本NKC滋货厂安装EP后.日本NKC滋货厂安装EP前 日本NKC滋货厂安装EP后日本省工礻有激光机安装EP前日本省工礻有激光机安装EP后.5、节电有效的节电方法：A、根据负载任务需求节电，比如变频技术。B、控制有效任务时间节电，比如空调强迫停

18、机技术。C、提高能量转换效率，比如调整叶轮和扇片到最正确角度等。D、电污染治理技术新。 电能：纯真电能+杂质电能 当负载只得到纯真电能时，系统耗电量下降。.日本省工礻有激光机安装EP 前后对比齐鲁石化：黑色为安装EP前，红色为安装EP后.中原油气田一结合02B段B12柜D屉电源.中电投江西景德镇电厂一号炉DCS电源A段.EP安装的任务原理图.六EP安装的认证.七EP安装的运用Within the arena of heavy industry, the equipment operations and processes at work adversely affect electrical

19、circuits at multiple locations.普通工业电路.Server Bank equipment, relied银行类效力行业.Uninterruptable Power SupplyUPS接法 .Broad cast Facility广播电视通讯类.Facilities management in the commercial environment is a considerable challenge商业设备管理 .Medical facilities utilize high tech equipment that is designed to run at pe

20、ak performance高科技医疗设备.四、EP安装的选型一EP安装各型号1、EP-2000、EP-2000DIN任务频率：45Hz-65Hz 频率衰减：2.5kHz开场超越-20dB 最大浪涌电流：12.5kA 继续任务电压：大于额定值的110% 认证：UL、CSA 形状：LED指示灯 方式：吸收纠正，电污染不入地 平安等级：94V-0防火等级顺应环境：-25-65呼应时间：约1纳秒满足规范：美国LS-1、516公告、日本NEC操作、衔接：并行运转，14AWG导线材质：铝制外壳参考运用：负载小于50KVA/台.2、EP-2500任务频率：45Hz-65Hz 频率衰减：2.5kHz开场超越

21、-20dB 最大浪涌电流：80kA 继续任务电压：大于额定值的110% 认证：UL、CSA 形状：LED指示灯 方式：吸收纠正，电污染不入地 平安等级：94V-0防火等级顺应环境：-25-65呼应时间：约1纳秒满足规范：美国LS-1、516公告、日本NEC操作、衔接：并行运转，10AWG导线材质：铝制外壳、朔制外壳参考运用：负载小于150KVA/台.3、EP-2050家用型任务频率：45Hz-65Hz 频率衰减：2.5kHz开场超越-20dB 最大浪涌电流：12.5kA 继续任务电压：大于额定值的110% 认证：UL、CSA 形状：LED指示灯 方式：吸收纠正，电污染不入地 平安等级：94V-

22、0防火等级顺应环境：-25-65呼应时间：约1纳秒满足规范：美国LS-1、516公告、日本NEC操作、衔接：并行运转，14AWG导线材质：铝制外壳参考运用：负载小于50KVA/台.4、EP-2700任务频率：45Hz-65Hz 频率衰减：5kHz2MHz超越-30dB 运用环境：必需与EP-2000和EP-2500结合运用 认证：UL、CSA 形状：LED指示灯 方式：吸收纠正，电污染不入地平安等级：94V-0防火等级顺应环境：-25-65 满足规范：美国LS-1、516公告操作、衔接：并行运转，14AWG导线材质：铝制外壳.5、EP-2750、EP-2775地线过滤仪任务频率：45Hz-65

23、Hz 频率衰减：15kHz1.5MHz超越-30dB 满足规范：美国LS-1、516公告 认证：UL、CSA 衔接：10AWG、3AWG导线材质：铝制外壳 方式：吸收，电污染不入地平安等级：94V-0防火等级顺应环境：-25-65操作：串行运转运用参考：EP-2775主变电室，EP-2750分安装运用环境：必需与EP-2000、EP-2500配合运用.6、EP-2200系列 通讯、网络等信息系统过滤维护安装电污染不入地串行运转.EP-2400商用电源平安等级：94V-0防火等级 顺应环境：-10-65最大浪涌电流：80kA 认证：UL、CSA 衔接：IEEE 规范，插座，以太网端口形状：LED

24、指示灯，模拟电压、电流表 过流维护：20A兼备：EP-2500防雷，EP-2700宽频谱 EP-2750地线仪，EP-2275网滤 方式：吸收纠正，电污染不入地满足规范：美国LS-1、516公告、日本NEC.EP-2460医用电源平安等级：94V-0防火等级 最大浪涌电流：12.5kA 认证：UL、CSA 形状：LED指示灯 顺应环境：-10-65过流维护：15A方式：吸收纠正后回馈，电污染不入地衔接：NEMA5-15规范，插座满足规范：美国LS-1、516公告、日本NEC兼备：EP-2000防雷，EP-2700宽频谱，EP-2750地线仪.EP-2450家用电源平安等级：94V-0防火等级

25、顺应环境：-10-65最大浪涌电流：12.5kA 认证：UL、CSA 形状：LED指示灯 过流维护：15A兼备：EP-2000防雷，EP-2700宽频谱 EP-2750地线仪，EP-2250网滤 方式：吸收纠正，电污染不入地衔接：IEEE 规范，插座，F型网线端口满足规范：美国LS-1、516公告、日本NEC.7、EP-2800系列任务频率：45Hz-65Hz 平安等级：94V-0防火等级频率衰减：从200Hz开场，45kHz后超越-40dB 顺应环境：-25-65最大浪涌电流：80kA640kA 呼应时间：约1纳秒继续任务电压：额定值的10% 满足规范：美国LS-1、516公告、日本NEC认

26、证：UL、CSA 操作、衔接：模块化并行运转，6mm多芯导线形状：LED指示灯 材质：涂漆钢外壳方式：吸收纠正后回馈，电污染不入地 湿度：5%-95%电源冲击环境：5000脉冲符合IEEE C62.41分类：EP-2820EP-2500二台，EP-2820FEP-2500和EP-2700各一台 EP-2840EP-2500四台，EP-2840FEP-2500和EP-2700各二台 EP-2880EP-2500八台，EP-2880FEP-2500和EP-2700各四台.8、EP-2900系列任务频率：45Hz-65Hz 平安等级：94V-0防火等级频率衰减：从200Hz开场，45kHz后超越-4

27、0dB 顺应环境：-40-60最大浪涌电流：80kA640kA 呼应时间：约1纳秒继续任务电压：额定值的110% 满足规范：美国LS-1、516公告、日本NEC认证：UL、CSA 操作、衔接：模块化并行运转，6mm多芯导线形状：LED指示灯 材质：涂漆钢外壳方式：吸收纠正后回馈，电污染不入地 湿度：5%-95%添加功能：浪涌计数，远程监控，缺点报警 电源冲击环境：5000脉冲符合IEEE C62.41分类：EP-2920EP-2500二台，EP-2920FEP-2500和EP-2700各一台 EP-2940EP-2500四台，EP-2940FEP-2500和EP-2700各二台 EP-2980EP-2500八台，EP-2980FEP-2500和EP-2700各四台.1、正弦波.2、宽频谱.3、综合.4、其他 5kHz节电率表谐波衰减量 10dB 15dB 20dB 25dB 30dB 节电率 7.10%11.35% 12.00% 14.00% 14.30%.名词解释分贝工程运用如此处以功率为例：X=100000=105X(dB)=10*lg(X)dB=1