Устройство для питания электрофильтра знакоперенным напряжением Советский патент 1987 года по МПК B03C3/68 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания электрофильтров, улавливающих высокоомньте пыли.

Цель изобретения - сн:ижение расхода энергии на очистку газа, повышение эффективности газоочистки путем независи;мого регулирования напряжения на обеих секциях электрофильтра при питании их от одного i высоковольтного источника и повышение надежности устройства путем снижения перенапряжений при отключении одной из секций электрофильтра.

На фиг,1 приведена блок-схема устройства для питания электрофильтра знакопеременным напряжением на фиг,2 электрическая схема, временного селектора секций и блока ограничения перенапряжений; на фиг.З - временные диаграммы работы устройства.

Схема (фиг,1) содержит поле 1 первой секции электрофильтра, которое через цепочки из диодов 2 и 3 и коммутаторов 4 и 5 питается от высо- .ковольтного регулируемого источника 6 переменного напряжения. Поле 7 второй секции электрофильтра питается от источника 6 через цепочки из диодов 2 и 3 и коммутаторов 8 и 9, Высоковольтный регулируемый источник 6 содержит высоковольтный повышающий трансформатор 10, низковольтная обмотка которого соединена через состоящий из двух тиристоров 11 и 12 регулятор с сетевым входом источника а высоковольтная обмотка соединена одним концом с общей точкой диодов

2 и 3,, а другим через датчик 13 тока 40 нены с первыми входами, а выходы с общей точкой схемы. Управляющие входы тиристоров 11 и 12 соединены через выходные формирователи 14 и 15, импульсов .управления тиристорами с амплитудно-фазовыми преобразователями 16 и 17, первые входы которых соединены с выходами временных селекторов 18 и 19 секций. Первый вход временного селектора секций 18 соединен с первым выходом формирователя 20 управляющих сигналов длительного режима секции, второй - с первым выходом формирователя 21 управляющих сигналов длительного режима. Вторые выходы формирователей 20 и 21 соединены соответственно с первым и вторым входами временного селектора 19 секций, а первые входы формирователей 20 и 21 - с первыми выходами

селекторов 22 и 23 искровых разрядов соответственно, вторые выходы кото рых через блоки 24 и 25 пер€ ходного

режима секций соединены с вторыми входами амгшитудно-фазовых преобразователей 16 и 7 соответственно. Первые вхоцы селекторов 22 и 23 иск- ровых разрядов соединены состветственно с вторым и первым вЬ Ходами временного селектора 26 тока секций, а также с вторым и первым входами блока 27 ограничения перенапряжений соответственно. Второй вход селектора 22 искровых разрядов соединен с выходом датчика 28 напряжения, который включен параллельно полю I первой секции электрофильтра. Параллельно полю 7 второй секции электрофильтра включен датчик 29 напряжения,

выход которого соединен с вторым входом селектора 23 искровых разрядов. Параллельно выходу высоковольтного источника 6 включен датчик ЗЭ напряжения, выход которого соединен с третьим входом блока 27 ограничения перенапряжений, первый и второй выходы блока 27 соединены с вторыми входами амплитудно-фазовых преобразователей 16 и 17 соответственно. Селекторы 22 и 23 искровых разрядов содержат индикаторы 31 и 32 короткого замыкания и преобразователи 33 и 34 полярности, выходы которых соединены с первыми выходами соответственно селекторов 22 и 23, а входы - с вторыми входами селекторов 22 и 23 и с первыми входами индикаторов 31 и 32, вторые входы которых- соедис вторыми выходами селекторов 22 и 23 соответственно. Управляющие электроды коммутаторов 4 и 9 соединены через выходные формирователи 35 и

36 импульсов управления с первым-выходом блока 37 управления, который соединен также с первь м входсм временного селектора 26 тока секций, третьими входами временных селекто-

ров 18 и 19 секций и вторыми входами формирователей 20 и 21 управляющего сигнала. Второй выход блока 37 управения соединен через выходные формирователи 38 и 39 импульсов управления с управляющими электродами коммутаторов 5 и 8 и вторым входом временного селектора 26 тока секций, третий вход которого соединен с выходом датчика 13 тока..

313

Временной селектор 26 тока секций выполнен (фиг,2) в виде двух управляемых переключателей 40 и 41, управляющие входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 37 управления, переключае- мые контакты - с выходом датчика 13 тока, а подключаемые через диоды 42, 43 и 44, 45 - с входами соответствен- но выпрямителей-интеграторов 46 и 47. Выходы выпрямителей-интеграторов 46 и 47 соединены соответственно с вторым и первым входами блока 27 ограничения перенапряжений. Блок 27 ограни- чения перенапряжений выполнен (фиг.2) в виде выпрямителя 48 среднего значения, вход которого соединен с выходом датчиков напряжения на источнике 30 питания, а выход - с первыми входами схем 49 и 50, Вторые входы схем 49 и 50 сравнешся соединены с выходак&1 выпрямителей-интеграторов 46 и 47 еоотаетстаенно, а выхода - е BTOpbihffl sxoдa ш амплитудно-фазовых преобразователей 16 и 17 еоответст- §кке,

Уетройетю работает следующим об

Шяэк 37 упрашлания ырабатывает импул&еь управления ра6зтаоЕЩ|« g врвтиаофа§а коммут твр ык 4 и 0 ( на фир,2) и S и 8 (Uj не фиг,2), 1лвк 37 еед@ржит §адащий генератор, ф@р «1рувт короткиа импульеь: наяр йЕШНия рвгулирувмзй i пределах 0,02-10 Гц чает.еты, и формирователь екшажнеети имяуяьевв напряжения триг г@рнегв типа, Формируемые s блоке 37 у1фаал§Ю1Я импул&ёы имеют €л@дующе параметры частота еледошанкя () 0,01-10 Гц, екшаяшзеть 2.

Таким @Зра§@М| блок 37 упрашления задает реш1м п@р§Ш1ючеш{я знакопере- MiHHere напрщс@иия на дшух еекцияк 1 и 7,9л@ктрвфильтра п@ чает@т@ и enss meefK, котерые уетаназпишаютея вручную ишсвдя из зикз-хикшчееких ввзйетя пыли и т§хнвлогичвёких пвра- Mei p§i Вё1м@дмь @ итупьш е @л@{са I упрашения пшштупаюг на ш- }{@д|&ш $§р1«{р§1а г§ли 11| 311 3S и 39 кмщяьтш ущштштя к§ &ор й @рами 4f 1 I и 1, 0eigRewiM педачу на

прямзугелъкым ин11ул §§1 яйлрямния иданнвй 1мичиШ| Напркмар, для MVfafgpa на gsHfhue ftini 1Л1 l/ilO §№лнтув§ HMnyiiha@i нмрлш нив i

15

4.

5 5

0

1

0

§ g

4 кВ при токе 30 мА. По команде с блока 37 управления включаются одновременно либо коммутаторы 4 и 9, либо 5 и 8. При включении коммутаторов 4 и 9 в результате заряда конденсатора поля 1 первой секции электрофильтра в течение положительной полуволны сетевого напряжения Uj (фиг.З) по цепи источник 6 питания - диод 2 коммутатор 4 на поле 1 формируется напряжение положительной полярности, а в течение отрицательной полуволны сетевого напряжения в результате заряда конденсатора поля 7 второй секции электрофильтра по цепи источник 6 питания - диод 3 - коммутатор 9 на поле 7 формируется напряжение отрицательной полярности. При чении коммутаторов 5 и 8 наоборот в- течение положительной полуволны сетевого напряжения Uj на поле 7 по цепи источник 6 питания -г диод 2 - коммутатор . 8 формируется напряжение . положительной полярности, а в течение отрицательной полуволны сетевого напряжения по цепи источник 6 питания - даод 3 - коммутатор 5 на поле

Iформируется отрицательное напряжение. Таким образом, высоковольтный трансформатор 10 источника питания работает в течение обеих полуволн се- ташого напряжения, что значительно (в 1ввисимости от разницы напряжений на питag Q)IX полях 1 и 7) снижает его подмагничивание, На полях 1 и 7 фор- мируштея противофазные знакопеременные напряжения (U, U; на фиг.З). Выеоковольтный регулируемый источник б переманного напряжения по частоте иекрошых рашрядов поддерживает на полях 1 и 7 предпробивное напряжение течение положителыа1х и отрицательных полуюлн шнакопеременного напряжения. Регулирование напрякений на полях 1 и 7 осуществляется независимо друг от дауга и аналогично друг другу путем воздействия на тиристор

IIрегулятора при формировании положительных НАПряжений или на тиристор 12 при ф0рмир§айиин етрицвтельных напряженки i При пздячв напряжения на mm I или 7 и вгз АКТИВНОЙ аоив сис- TiMifMvtgKH HoiHHKiMT иекр@выв раа- ряда, g piiy,nbfafe 4ir@ т@к и капря- ffiSHHS н шлектрвфнльтрв непрерывно иаманя1в §я | 1р§м€кн9й @влект@р 26 то- Hi б§кцнй в§ущ@§тшш@ ра§дел@ки@ §умм1рн§р§ т§кё 4§p§i нетЬчкик шта

ния на составляющие: ток через поле 1 и ток через поле 7, и может быть вьшолнен следующим образом (фиг,2)„ На переключаемые контакты управляв

мых переключателей 0 и 41,, выполненных , например, на герконахр подается сигнал и (фиг,3) с выхода датчика 13 тока (фиГоЗ, о - угол включения тиристора 11; ai - угол вклю- чения тиристора 2) на управляющ.ие контакты-сигналы Ц , U. При этом в течение первого полупериода знакопеременного сигнала (когда на поле 1 формируется положительное), а на поле 7 - отрицательное напряжение) на вход выпрямителя-интегратора 46 через диод 42 поступает сигнал отрицательной полярности Ug, соответствую- щий току через поле 1, а на вход вы- прямителя-интегратор а 47 через диод 44 - положительной полярности, соответствующий току через поле 7, В течение следующего полупериода знакопеременного сигнала - наоборот. На выходе выпрямителей 46 и 47 выполненных на операционных усилителяхр формируется сигнал отрицат(2льной полярности, пропорциональный току через поле 1 (фиг.З, напряжение Ug) и току через поле 7 ((|)иг,3,; напряжение и ), Сигналы напряжения на полях 1 и 7 и тока через них поступ иот на входы селекторов 22 и 23 искровых разрядов (фиг.З, соответственно U,, ,, Uj и Uy р ). Так как устройство питания выполнено с использованием коммутаторов на электронно-лучевьк вентилях,. которые ограничивают ток, то при пробоях в электрофильтре броски тока отсутствуют и о пробое можно судить по быстрому (с фронтом порядка 100 мкс) значительному снижению напряжейня на электрофильтре Сигналы о пробое через соответствующие . преобразователи 33 и 34 полярности которые преобразуют сигна;5ы пробоя положительной и отрицательной полярностей в однополйрный импульсный сигнал t поступают на входь фор1 1ировате- лей 20 и 21 управляющих сигналов длительного режима, которые определяют уровень нарастания напряжения на электрофипьтре после пробоя и производят дальнейший плавный подъем напряжения на электрофильтре до зели чины, при которой происходит слддум- щий пробой. Каждый из формирователей 20 и 21 состоит из двух каналов

0

0

g

5

0

5

0

Ь

формирования управляющего сигнала при положительном напряжении на соответствующем поле и формирования управляющего сигнала при отрицательном напряжении на том же поле, Управляю- 0}ие сигналы, определяющие уровни напряжений положительной полярности на полях 1и 7, поступают на входы временного селектора 19 секций а управляющие сигналы определяющие уровни напряжений отрицательной полярности на полях 1 н 7, поступают на входы временного селектора 19 секций,. Селекторы 18 и 19 представляют собой управляемые переключаемые контакты,, например герконы, переключение которых происходит по сигналу с блока 37 управления. Формирователи 4 н 15 формир аот имгсульсы управления тиристорами 12 (фсфмирователь i4) и 1 (4юрмироБатег1 Ь i5). а амгглнтуд но-фазовые преобра.зователи I 6 и 7 определяют в яавискмости от в€;личины yпpaвлe шя сигнала поступающ€;го с блоков 18, 19,, моменты подачк импульсов на тиристоры по отношению к фазе питающего напряжения, Блоки 24 и 25 переходного реж1- ма воздействуют на соответствующие амплитудно-фазовые преобразователи 16 и 17 таким образом, что происходит закрытие соответствующего силового тиристора, т,е, снятие полуволны напряжения с первичной обмотки трансформатора 10 при каждом искровом или дуговом пробое в электрофильтре, I

Блок ограничения перенапряжений работает следующим образом,- (фиг,2), На одни входы схем 49 и 50 сравнения поступают сигналы, пропорционапьные величине тока черен соответствующее поле (фиг.З, напряжения Us, U), а через другие выпрямитель 48 - сигнал, пропорциональный напряжен1да на источнике питания (фиг.З, напряжение и, ), На }зыходах схем 49 и 50 сравнения появляются сигналы при наличии напряжения на, источнике и отсутствии тока через электрофильтр.

Эти сигналы подаются на соответствующие амплитудно - фазовые преобра:1овате ли, снимая с первичной обмотки трансформатора 10 полуволну напряжения, которая предназначена дпя формирования напряжения на том поле, у которого .зафиксирован режим холостого хода

713334

Форму л. а изобретения

1. Устройство для п 1тания электрофильтра знакопеременным напряжением, содержащее высоковольтный источник с тиристорным регулятором в первичной цепи, соединенный с электродами секции электрофильтра через встречно- параллельно включенные цепочки, каж- -|Q дая из которых состоит из последовательно соединенных соответственно первого вентиля и первого коммутатора, второго вентиля и второго коммутатора, блок программного управления, 5 первый и второй выходы которого через первый и второй формирователи импульсов соединены с управляющими входами соответственно первого и второго коммутаторов, датчик тока и дат- 2о чик напряжения на секции электрофильтра, соединенный через селектор искровых разрядов, блок переходного режима, формирователь управляющего сигнала дпительного режима, амплитуд- 25 но-фазовый преобразователь и формирователь импульсов управления тиристорами с входом тиристорного регулятора, блок ограничения перенапряжений, отличающееся тем, что, зо с целью снижения расхода энергии на очистку газа, повыщения эффективности газоочистки путем независимого регулирования напряжения на обеих секциях электрофильтра, оно дополнительно содержит третий и четвертый коммутатор и выходные формирователи импульсов управления, вторые селектор искровых разрядов, формирователь управляющего сигнала длительного режима, о блок переходного режима, формирова-, тель импульсов управления тиристорами, амплитудно-фазовый преобразователь, два временных селектора секций и временной селектор тока секций, при этом анод третьего коммутатора соединен с общей точкой первого вентиля и первого коммутатора, катод четвертого коммутатора - с общей точкой второго вентиля и второго комму- j-,, татора, а катод третьего и анод чет35

8

5 5 о о ,,

5

вертого коммутаторов соединены с электродами второй секции электрофильтра, а управляющие входы третьего и четвертого коммутаторов соединены через третий и четвертый выходные формирователи импульсов управления соответственно с вторым и первым выходами блока управления, выходы первого и второго временного селектора секций соединены с первыми входами соответственно первого и второго амплитудно-фазовых преобразовате лей, вьпсоды которых через первый и второй формирователи импульсов управления тиристорами соединены с управляющими входами тиристорного регулятора, первый и второй входы времен-. ных селекторов секций соединены с первыми и вторыми выходами соответственно первого и второго формирователей управляющего сигнала длител ьно- го режима, первый выход блока программного управления дополнительно соединен с третьими входами временных селекторов секций, вторыми входами формирователей управляющих сигналов длительного режима и с первым входом временного селектора тока секций, второй вход которого соединен с вторым выходом блока программного управления, третий - с датчиком тока, а выходы - с первыми входами селекторов искровых разрядов.

2, Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения перенапряжений при отключении одной из секций электрофильтра, в устройство дополнительно введен датчик напряжения на источнике, а блок ограничения перенапряжений выполнен в виде ограничителя холостого хода, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами временного селектора тока секций, третий - с выходом датчика напряжения на источнике питания, а выходы - с вторыми входами соответственно первого и второго амплитудно- фазового преобразователя.

Изобретение относится к устройству для питания электрофильтра, может быть использовано в электротехнике и позволяет снизить расход энергии на очистку газа, а также повысить эффективность газоочистки. Устройство содержит высоковольтный регулируемый источник 6 переменного напряжения, который вторичной обмоткой высоковольтного повьш1ающего трансформатора 10 связан с датчиком тока 13 и через диоды 2,3с коммутаторами (К) 4, 5, 8, 9. Выходы К 4, 5 подключены к датчику 28 напряжения, а выходы К 8, 9 - к датчику 29 напряжения и через формирователи импульсов 38, 39 связаны с блоком 37 управления. Последний соединен с временным селектором 26 тока секции, подключенным к блоку .27 ограничения перенапряжения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л W t оо 00 4 сл