Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУЬЛИН БО 4 В 03 С 3/б ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ. м.варвараф ТК ЗОБ ВИДЕТЕЛЬСТВ АВ ГОРСК(71) Истринское отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И.Ленина(56) Авторское свидетельство СССР У 1243823, кл. В 03 С 3/68, 1984.Авторское свидетельство СССР У 1269842, кл. В 03 С 3/68. 1985. (54) УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРО ФИЛЬТРА 3 НАКОПЕРЕМЕННЬЯ НАПРЯЖЕНИЕМ (57) Из о бр етение о тно сит ся к элект ротехнике, к устройствам питания электроильтра, а именно к источникам питания электрофильтров, улавливающих высокоомные пыли, и позволяет повысить надежность газоочистки пу тем предупреждения напряженных режимов работы силовой схемы воздействи ем через систему управления на сило вой режим при превышении допустимых :величин. Устройство содержит высоко вольтный источник 6 напряжения с ти ристорным регулятором 8, которыйчерез датчик 9 тока и через две встречно-параллельные цепочки из после. дов ательно соединенных соответственно первого вентиля 2. и первого коммута, тора 4, второго вентиля 3 и коммута тора 5 соединен с электродами элект рофильтра 1, блок 14 ограничения нап ряжения, соединенный своими входами с сетевым входом источника б и бло ком 20 коррекции длительности, а выход - с входом источника 6, выходные Формирователи 18 и 19 импульсов уп Я равления, соединенные выходами с уп равляющими входами коммутаторов 4,5, а входом - с выходом блока 20 коррекрекции соединены с блоком 14 ограничения перенапряжений, второй и третий датчики 28 и 29 включены междуобщим выводом устройства и общимиточками иэ вентилей 2,3 и коммутаторов 4 и 5, входы блока 15 защиты соединены с датчиками напряжения, а еговыходы с входами источника 6. 4 кп. 1426636ции, блок 22 управления, соединенныйс входом блока 20 коррекции длительности, первый датчик 7, соединенныйс электродами злектрофильтра, второйи третий датчики 28 и 29 напряженияи блок 15 защиты, при этом первыйвход блока 20 коррекции соединен сдатчиком 9 тока, выходы блока 20 корИзобретение относится к электротехнике, а именно,к источникам пита, иия электрофильтров, улавливающих вы сокоомные пьяни. 5Цель изобретения повышение надежности устройства.На Фиге приведена блокфффсхемаустройства питания электрофильтраэнакопеременным напряжением ф на 1 ОФиг,2 блок-схема блока коррекциидлительности; на Фиг.Зблок-схемазащиты на Фиг.4 временные диаграммы работы устройства,Электрофильтр 1 (Фиг 1) через це"почки иэ диодов 2,3 и коммутаторов4 и 5 питается от высоковольтногорегулируемого источника 6 переменного напряжения, Высоковольтныйрегулируемый источник 6 соцержит высоковольтный повышающий трансформатор 7,Низковольтная обмотка которого соединена через тиристорньп регулятор8 с сетевым входом источника, а высоковольтнаяоднич концом с общей 25точкой диодов 2 и 3, а другим черездатчик 9 тока с общим выводом устройства, Управляющие входы тиристорного регулятора 8 соединены черезвыходной Формирователь 10 импульсов 30управления тиристорами с амплитудноФаэовым преобразователем 11, первый:вход которого соединен с выходомФормирователя 12 управляющих сигналовдлительного режима, а второй с выходаии блока 13 переходного режима, блока 14 ограничения перенапряжений ипервым выходом блока 15 защиты. ВходФормирователя 12 соединен с вторым .выходом блока 15 защиты и с первымОвыходом селектора 16 искровых раэря " дов, второй выход которого соединенс входом блока 13 переходного режима,а первый вход - с выходом датчика 17напряжения на электрофильтре и первым входом блока 15 защиты и .второйвход - с выходом датчика 9 тока. Управляющие электроды коммутаторов 4 и5 соединены через выходные Формирователи 18 и 9 импульсов управлениякоммутаторами соответственно с прямым и инверсным выходами блока 20 коррекции длительности и соответствен но с первым и вторым входами 14 блока ограничения перенапряжений, третий и четвертый входы которого соедииены с сетевыми входами высоковольтного регулируемого источника 6. Пер вый вход блока 20 коррекции длительности соединен с выходом датчика 9 тока, а второй - с выходом триггера 21 блока 22 управления, счетный вход которого соединен с выходом задающе" го генератора 23. Общие точки диода 2 и коммутатора 5 соединены с общей точкой схемы через цепочки, состоя щие иэ резистора 24 и конденсатора 25 и иэ резистора 26 и конденсатора 2/ соответственно. 1 араллельно цепоч." кам подключены соответственно датчики 28 и 29, напряжения, выходы которых соединены соответственно с вторым итретьим входами блока 15 защиты.Блок 20 коррекции длительности (Фиг.2) состоит из индикаторов 30 и 31 тока через электрофильтр соответ ственно при положительном напряжении ыа нем - ЗО и при отрицательном - 31, входы которых соединены с выходом датчика 9 тока, а выходы - с входами первой схемы ИЛИ 32, Выход индикато ра ЗО соединен также с первым входом36 изводит дальнейший плавный подъем напряжения на электрофильтре до величины, при которой происходит следующийПробой, Таким образом осуществляется регулирование величины напряженияна злектрофнльтре. Формирователь 10Формирует импульсы управления силовыми тиристорами регулятора 8, а 3 14266первой схемы И 34, а выход индикато ра 31 - с первым входом второй схемь:И 33. Вторые входы схем 33 и 34 соединены с соответствующими выходами первого дифференцирующего устройства 35,вход которого соединен с выходом триггера 21 блока управления (фиг.1) ивторым входом схемы 36 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, первый вход которой соединен свыходом триггера 37, первый разделительный вход которого соединен с выходом второго дифференцирующего устройства 38, а второй - с выходом второй схемы ИЛИ 38, входы которой соединены с выходами схем И 33,34. Выход дифференцирующего устройства 38соединен с выходом схемы ИЛИ 32, авыход схемы 36 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом Формирователя 19 и 20через инвертор 40 - с входом Формирователя 18,Блок 15 защиты (Фиг.3) содержитдифференциальные усилители 41 и 42,первые входы которых соединены с выходом датчика 17, напряжения на электрофильтре, а вторые " соответственно с выходами датчиков 28 и 29 напряжения. Выход дифференциальногоусилителя 41 соединен с первыми входами схем сравнения 43 и 44, а выходдифФеренциального усилителя 42 - спервыми входами схем 45 и 46 сравйения. На вторые входы схем 43 и 45сравнения подано напряжение уставкиа вторые входы схем 44 и 46сравнения соединены с общей точкойсхемы. Выходы схем 43 и 45 сравнения через схему ИЛИ 47 и диод 48 соединены с входом Формирователя 12управляющих сигналов длительного режима (Фиг.1), а выходы схем 44 и 46через схему ИЛИ 49, схему 50 выдержки и диод 51 с входом амплитудно-Фазового преобразователя 13, 45Устройство работает следующимобразом,Задающий генератор 22 блока управления Формирует короткие импульсынапряжения П (Фиг.4) регулиРУемой (в,пределах 0,02-20 Гц) частоты, которые переключают триггер 21, Такимобразом задается режим переключениязнакопеременного напряжения по частоте которая устанавливается вручЭ55ную, исходя из Физико-химическихсвойств, пыли и технологических параметров фильтра, Сигнал П поступаетна блок 20 коррекции длительности,который запрещает переключение полярности напряжения при наличии тока через электрофильтр. Выходные им пульсы с блока 20 коррекции поступают на формирователи 18 и 19 импульсовуправления коммутаторами 4 и 5,обеспечивая подачу на ускоряющиеэлектроды коммутаторов прямоугольныхимпульсов напряжения заданной величины, Например, для коммутатора навентиле типа ЭЛВ 1/150 амплитуда ийпульса напряжения 2-4 кВ при токедо 30 А, При включении по командес блока 20 коррекции коммутатора 4в результате заряда емкости электрофильтра по цепи источник 6 питаниядиод 2 - коммутатор 4 на электроФильтре Формируется напряжение положительной полярности, Напряжение 11 гна конденсаторе 25 (фиг.4) при этомприблизительно равно напряжению наэлектрофильтре (ЭФ). При включениикоммутатора 5 по цепи источник 6 питания диод 3 - коммутатор 5 на ЭФФормируется напряжение отрицательной полярности, На конденсаторе 27напряжение П,. (Фиг.4) также приблизительно равно напряжению на электрофильтре, Высоковольтный регулируемый источник б переменного напряжения поддерживает на электрофильтрепредпробивное напряжение в течениеположительной или отрицательной по " луволны знаколеременного напряжения.Устройство работает следующим образом,При подаче напряжения на электро Фильтр 1 в его активной зоне систематически возникают искровые разря ды, в результате чего ток и напряжение в электрофильтре непрерывно изменяются, что приводит к срабатыванию селектора искровых разрядов,выходные сигналы которого воздейству ют на блок 13 переходного режима иформирователь 12 управляющего сигнала длительного режима. Формирователь12 определяет уровень, до которогопроисходит нарастание напряжения на электрофильтре после пробоя и про5 142 бб амплитудйо-Фазовый преобразователь определяет в зависимости от амплитуды сигнала, поступающего с блоков 12 и 13, моментподачи импульсов уп равления тиристорами по отношению к Фазе питающего напряжения. Блок 13 переходного режима воздействует на амплитудно-Фазовый преобразователь ;11 таким образом, что приводит к зак рытию силовых тиристоров 8, т,е. к снятию напряжения с первичной обмоткитрансформатора 7 при каждом искровом или дуговом пробое в электрофильтре. На входы блока 14 ограничения перенапряжений поступают напряжение 0 сети и напряжение Б,ь, которые определяют продолжительность формирова ;ния на ЭФ сигнала определенной по " лярности. На выходе блока 14 Формиру ется сигнал, запирающий силовые тирис" торы регулятора 8, т.е, снимающий напряжение с первичной обмотки транс Форматора 7 на время отрицательной полуволны сетевого напряжения при 25 Формировании на ЭФ напряжения положи тельной полярности, и на время поло " жительной полуволны - при Формирова нии на электрофильтре напряжения отри. цательной полярности. При этом на 30 электрофильтре формируется знакопеременное напряжение 11 (Фиг.4) на конденсаторах 24 и 2, после отключе ." ния соответствующего коммутатора остается напряжение У, П, (Фиг.4), равное напряжению на электрофильтре перед отключением этого коммутатора, и не происходит подзаряда конденсаторов да минимального сетевого напряжения. 40Блок 10 корректирует длительность подключения к электрофильтру напряже иия соответствующей полярности, не разрешая перепалюсавку при наличии тока через электрофильтр. При этом сигнал 11 (Фиг.4) с датчика 9 блока поступает на входы индикаторов ЗО и 31 полярности тока, С выхода инднкатора ЗО снимается сигнал 11 (Фиге 4)ф длительность которого соответствует дпительности протекания тока при Формировании положительного напряжения, а с выхода индикатора 31 - сш яал 11 (Фиг.4), длительность которого соответствует длительности протекания тока при Формировании отрицатель нага напряжения сигнал "г (ф"г"4)ф определяющий заданную генератором 23 длительность Формирования напряжения отрицательной полярности, поступаетна дифференцирующее устройство 35, навыходах которого Формируется сигнал(фиг.4), соответствующий задаваемому моменту переключения напряженияна электрофильтре с минуса на плюс,и П (Фиг.4), соответствувяцж обратному переключению. Если при этом имеетместо соответственно сигнал И(Фиг.4), то на выходе схемы ИЛИ 39появляется сигнал 11 (Фиг.4), перебрасывающий триггер 37 в состояние1 11на прямом выходе , При снижениипротекающего через элект рофил ьтр ток а до нуля , о чем свидетельствуетпоявление сигнала И , ( Фиг . 4 ) н а выходе дифференцирующе го устройства3 8 , триггер 3 7 переключается в исходно е состояние ,Таким образом, на прямом выходетриггера 37 Формируется сигнал 11(Фиг.4), который, пройдя через схемуЗбкорректирует заданный сигнал 11(Фиг.4) устанавливает отрезок времени между двумя командами на перепалюсовку напряжения на электрофильтре.Причем переключение, т.е. выключениеодного коммутатора и включение другого, происходит приотсутствии тока через электрофнльтр, что снимаетперенапряжение за счет обрыва тока всхеме, содержащей индуктивные элементы, что повышает надежность устройства.Блок защиты 15 Формирует сигнална отключение высоковольтного источника б при пробое электронно-"луче "вых коммутаторов и сигнал на снижение напряжения высоковольтного источника б при превышении напряженияна коммутаторах выше допустимого.Это осуществляется следующим образом.ДифФеренциальные усилители 41 и 42(Фиг,З), на входы которых поступаютсигналы с соответствующих датчиков17, 28 и 29 напряжений, Формируют сиг.налы, пропорциональные напряжению насоответствующем коммутаторе, которыесравниваются в схемах 43 и 45 сравнения с напряжением уставки У . Припревышении напряжения на коммутаторе больше установленного на выходахсхем 43 и 45 появляется сигнал,поступающий через схему ИЛИ 47 н диод48 на вход формирователя 12 (Фиг.1)управляющих сигналов длительного режима, вызывая аналогичное действиюсигнала с выхода селектора .1 б искровых разрядов снижение напряжения на электрофильтре, а следовательно, и на закрытом коммутаторе. Схемы 44 и 46 сравнения формируют сигналы при пробое электронно лучевых коммутаторов, при котором напряжение на них. резкопадает до нуля. Эти сигналы через схемы ИЛИ 49, выдержки 50 и диод 51 поступают на вход амплитудно-фазового преобразователя 11, воздействуя на него аналогично сигналам с выходов блока 13 переходного режима и блока 14 ограничения перенапряжения, т.е. снимая напряжение с первичной обмотки трансформатора при пробоях в электронно лучевых коммутаторах на время, задаваемое схемой 50 выдержки.Таким образом, не допускается работа электронно-лучевых коммутаторов при напряжениях на них, близких к критическому,.а при пробоях внут ри коммутатора выключается источник высокого напряжения,что предупреждает возникновение аварийных режимов, которые могут привести к выходу оборудования из строяследовательно повышается надежность устройства в целом. Формула изобретенияУстройство для питания электро- Фильтра знакопеременным напряжением, содержащее высоковольтный источник напряжения с тиристорным регулятором в первичной цепи, который одним вы водом через датчик тока, а другим выходом через две встречно-параллельные цепочки из последовательно соединенных соответственно первого вентиля и первого коммутатора, второго вентиля и второго коммутатора соединен с электродами электрофильтра, блок ограничения перенапряжения, соединенный первым и вторым входами с сетевым входом высоковольтного источ ника напряжения, первый датчик напря жения, соединенный с электродами электрофильтра, выходные формирователи импульсов управления, своим вы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ходом соединенные с управляющими входами коммутаторов, блок управления, при этом высоковольтный источник напряжения содержит формирователь им пульсов управления тиристорами, амп литудно-фазовый преобразователь, фор1 мирователь управляющих сигналов дли тельного режима, блок переходного режима и селектор искровых разрядов, общие точки вентилей и коммутаторов через цепочки из последовательно вклю ченных конденсатора и резистора сое динены с общим выводом устройства, датчик тока и первый датчик напряжения соединены через селектор искро вых разрядов, параллельно соединен ные формирователь управляющих сигна . лов длительного режима и блок переходного режима, амплитудно-фазовый преобразователь в формирователь импуль сов управления тиристорами с входом тиристорного регулятора, а выход блока ограничения перенапряжений соеди нен с запрещающим входом амплитудно фазового преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью" повышения надежности устройства, оно дополнительно содержит блок коррек- ции длительности, второй и третий датчики напряжения и блок защиты, при этом первый вход блока коррекции длительности соединен с датчиком то ка, второй его вход с выходом бло ка управления, а выходы блока кор рекции соединены с третьим и четвер тым входами блока ограничения пере напряжений и с входами формировате лей импульсов управления, второй и третий датчики напряжения включены между общим выводом устройства и об щими точками вентилей и коммутаторов, первый вход блока защиты соединен с первым датчиком напряжения, второй и третий входы - соответственно с вторым и третьим датчикаминапряже ння, первый выход блока защиты соединен с запрещающим входом амплитуд но-фазового преобразователя, а вторОЙ его выход - с входом формирователя управляющих сигналов длительного ре жима.1426636 Составитель Б,ДолотинРедактор М,Недолуженко Техред М.Дидык рректор М.Датчик Заказ 4800/8 одписиое Т ВПИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, а СССРтий рственного комит зобретений и отк Ж, Раушская н