简析GGAJO2（H）型高压电源在电除尘器中的应用

李小林

(韶关冶炼厂烧结车间设备科,广东 韶关 512000)

1、静电除尘的基本原理

静电除尘技术属于静电应用的一个方面。在有色冶炼企业中的电除尘器主要用于回收尘粒及悬浮在烟气中的液滴。回收过程包括给进入到电除尘器中的尘粒荷电，将尘粒从气流中分离沉积到沉尘极表面，然后将堆积在该表面的尘沉掉下来。

电除尘器无论是尘粒的荷电，还是沉积都需要有高压电源的系统供电。由于电除尘器的工作电压很高，如果直接在变压器的输出端接可控硅整流，整流元件的耐压无法解决，控制也复杂得多。故现在的供电电源均将交流380V工频电压经调压装置调压后，由升压变压器进行升压，再由高压单相桥式整流器整流成脉动直流高压施加到除尘电场。其示方框如图1-1所示。

图1-1 供电系统方框图

2、电除尘器对供电机组性能的要求

2.1 采用正确的火花跟踪控制特性

火花放电是电除尘器的一种正常的工作状态。火花跟踪方式跟踪电场击穿电压是国内外冶金企业供电机组普遍采用的供电特性。但问题是火花放电后如何控制电源的闭锁时间使火花放电不会过度到电弧放电，同时又能保证机组向电场提供最大的电晕功率。

2.2 回路阻抗电压要高

从变压器的输入端来看，采用交流调压方式，也就是通过改变可控硅导通角的移相调压来控制输入端的电压电流。在可控硅导通的瞬间，其波形前峰时很陡的。这种突变的波形存在很多高次谐波，且谐波电压很高，其峰值可达基波分量的数倍。这就存在几个问题：一是使变压器的损耗增加，温度升高，另外使变压器的纵绝缘易损坏，如不采取措施，这个电压经变压器升压整流后输出到电场，势必引起在平均电压还很低的时候，就出现频繁闪络的情况，这对电除尘器的运行很不利。

从变压器输出端看，除尘器的烟气条件一般比较复杂，总是难免出现火花、闪络、拉弧的情况，这就意味着电场击穿或局部击穿。这种情况相当于输出短路，势必引起初级电流增大，这种情况是不允许的，必须加以限制。所以除了在控制特性上采取措施外，在初级回路中增加一个线性电抗器或采用高阻抗型变压器，以提高回路的阻抗电压，平滑波形抑制谐波。在输出回路中串接阻尼电阻用以吸收二次回路的高频谐波部分。

2.3 输出电压分档

电除尘器一般有几个电场，前后电场粉尘浓度的变化使运行电压有较大不同。如光靠改变可控硅的导通角的方法来改变输出电压，那些运行电压较低，偏离机组额定电压较多的电场，其控制中可控硅导通角长期处于小导通角的工作情况。这不但对可控硅元件的使用寿命不利，可控硅导通角小，还使硅整流变压器的输入输出电流都相应的减小，用于电场的电晕功率小，除尘效果也就比较差。此时如通过改变变压器抽头等方式合理选择电压档位，就可以使电晕功率大大增加。

3 GGAJO2（H）高压电源

3.1 GGAJO2（H）高压电源的特点

GGAJO2（H）高压电源结构较为简单，应用比较方便，操作简单。其主要性能特点有：

1、间隙供电方式，通过对电压给定环节的有效控制，使输出高压波形发生间隙性变化。这种方式同样具有脉冲供电的原理和作用，对高比电阻粉尘不但可以提高除尘效率而且节能。

2、高压平均电压值控制特性，通过对电场闪频的自动调整，从而实现了在火花状态下的最高平均电压控制，达到高效收尘的目的。

3、临界火花控制特性，通过二次电流的采样、分离，得到临界火花控制脉冲，达到对火花信号进行预测的目的，使电场处于临界火花状态下运行。从而实现高效、稳定、防爆、可靠运行。

4、闪络闭锁时间的自动跟踪，不同的电场具有不同的放电强度，因而需要不同的闪络闭锁时间。该系统可以根据不同的放电强度自动给定不同的闭锁时间和下降速度，因而不但实现有效地控制火花，而且可以进一步提高平均电压值。

3.2 GGAJO2（H）高压电源的基本工作原理

GGAJO2（H）高压电源是通过两个反并联的可控硅V1、V2将380V工频交流电调压，经电抗器L1送至高压硅整流变压器一次侧，通过高压硅整流变压器T1升压整流经阻尼电阻R5送至电场。同时，在高压回路中通过电压取样电阻R7和电流取样电阻R9取得电压和电流信号，以负反馈形式送至电压自动调整器，形成闭环式自动调压系统。其主回路如图3-1所示。

图3 -1GGAJO2高压电源主回路图

在图3-1中，电抗器L1的作用是提高变压器T1一次侧回路的阻抗电压，平滑波形抑制谐波。变压器T1的一次侧有6个抽头，这样就可以根据电场的不同位置和电场中粉尘浓度的不同来选择合理的电压档位。与硅整流器并联的电容C6、C13有均压及吸收高额电压保护硅堆的作用。阻尼电阻R6用于阻尼容性负载引起的寄生振荡，提高设备的运行稳定性。

3.3 设备启动

当完成启动前的检查、参数的调整和电压自动调整器功能检查后，按以下步骤启动设备：

1、合上断路器QF1，按动启动按钮，将“自动”或“手动”选择开关置于“自动”档，观察面板各指示仪表的指示，应稳步上升，此时应将电流极限调节旋钮逆时针方向逐渐旋转，直到二次电压达到额定值或电场击穿为止，如有异常现象应立即停机检查。

2、若可控硅的导通角指示大于60%时出现闪络，说明变压器的抽头适当。如导通角小于50%，则需要将变压器一次侧抽头往变比低处调节。若可控硅已全导通而仍未出现闪络，电压未达到额定值时，可将抽头往变比 高处调节。

3、如需投入临界火花运行模式，可将调整器面板上的临界火花开关置于“临界火花档。

4、如需投入间隙供电运行模式，应在临界火花状态下，将电压调整器面板上的间隙脉冲开关置于“间隙脉冲”档，然后逐渐把“间隙控制”电位器顺时针旋转，直到在示波器上看到电压波形出现合适的脉冲为止。

结论

经安装测试，该系统运行稳定，完全满足工艺生产的需求，收尘效率极高。不仅取得了良好的环保效益，而且取得了良好的社会效益。

[1]王兆安，黄俊.电力电子技术（第 4 版）.北京：机械工业出版社，2005.

[2]胡志光.电除尘器运行及维护.北京：中国电力出版社，2004.

[3]刘后启，林宏.电除尘器.北京：中国建筑工业出版社，1987.