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电除尘用高频电源输出开路分析
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2017 电力行业节能技术研讨会 270 电除尘用高频电源输出开路分析 铜山华润电力有限公司,李建君 摘要:通过电除尘器高频电源控制原理、高频电源二次开路分析,给出电除尘器高频电源短路故障判断、开路试 验方法,以及高频电源一般试验方法和模拟负载试验方法。 关键词:电除尘器;高频电源;串联谐振;整流硅堆;开路;短路 0 引言 我国国内很多知名电除尘器电源厂家所研制的 各型高频电源,在其产品使用说明中均注明产品禁 止在高压输出开路状态下运行,甚至禁止做开路实 验。而工频的单相电源和三相电源是可以开路运行 的,当设备出现短路报警时,开路实验可作为进一 步区分判断是电场内部问题还是电控问题的有效必 要手段来使用,从而明确下一步检修方向。 本文将重点分析高频电源为何不能像工频电源 一样开路运行,使用高频电源时,应该采取怎样的 手段才能在短路报警的情况下快速有效的指导检修 作业。 1 工频电源供电原理及开路分析 1.1 单相电源和三相电源控制原理 单相电源采用单相 380V/50HZ 交流输入,经过 可控硅移相调压、变压器升压、高压侧硅堆整流成 波形为 100HZ 的脉动直流负高压给电除尘器电场供 电。 三相电源采用三相 380V/50HZ 交流输入,通过 三路六只可控硅反并联调压,经三相变压器升压, 高压侧三相桥式硅堆整流, 并联成一路波形为 300HZ 的脉动直流高压给电除尘器电场供电 [1]。 1.2 二次开路分析 工频电源(含单相电源和三相电源)实际分为 高压控制柜和整流变压器两部分。整流变压器初级 电压 U1 由高压控制柜可控硅调相得来, 根据公式 U1/ U2=-N1/N2=-k,变压器次级电压 U2由初级电压 U1与 原、副边的线圈匝数比决定,经全波整流输出直流 负高压至除尘器电场。输出负载发生变化时,变压 器初级、次级电流随之大小变化,电压基本不变, 因此工频电源实际可看作为电压源。 当变压器输出负载开路时,变压器次级阻抗趋 于无穷大,电流为 0,此时初级阻抗与次级阻抗成正 比也趋于无穷大,电流即为空载电流,也称磁化电 流一般忽略不计。这时整流变初级电压与输出电压, 随可控硅导通角变化,与负载大小无关,安全可控。 因此,工频电源可以运行在负载开路的状态。 2 高频电源供电原理 2.1 高频电源控制原理 高频电源采用三相 380V/50HZ 交流输入,先三 相全波整流,再经过 IGBT 组成的逆变电路逆变,然 后经由谐振电容和变压器线圈自感进行串联谐振后 输出 18kHz 以上的高频交流电流,最后通过高频变 压器升压,经高频整流器进行整流滤波,形成输出 频率为 35kHz-38kHz 的窄脉冲,给电除尘器电场供 电。 2.2 二次开路分析 高频电源通过 IGBT 频率调节,在逆变环节产生 几万赫兹的高频交流电,通过谐振电容和高频变压 器初级线圈自感组成串联谐振 [2], 谐振峰值电流是恒 定的,具有非常明显的恒流源特性,如图 1 所示:

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