一种新型静电除尘用高频高压电源的设计
第２１卷 Ｖ０１．２１ 第１期 Ｎｏ．１ 电子设计工程 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１３年１月 Ｊａｎ．２０１３
一种新型静电除尘用高频高压电源的设计
刘钰华 ，曾庆军 ，陈峰
（１．江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江２１２００３；２．镇江天力变压器有限公司江苏镇江２１２４００）
摘要：提出了一种基于ＤＳＰ的新型静电除尘（ＥＳＰ）用高频高压电源设计方案。给出了电源的主电路、控制电路以及
各采样电路的设计过程。电源主电路由ＩＧＢＴ，（ＦＺ９００Ｒ１２ＫＥ４）构成的Ｈ桥式电路组成：控制电路采用数字信号处理器 ＤＳＰ（ＴＭ￥３２０Ｆ２８１２）为核心；采样电路主要采集三相进线电流、逆变输出电流、变压器油温及ＩＧＢＴ的温度等。实验表
明，该静电除尘用高频高压电源运行稳定可靠，能够满足静电除尘的要求。
关键词：静电除尘器（ＥＳＰ）；高频高压电源；数字信号处理器（ＤＳＰ）；控制电路；采样电路
中图分类号：ＴＭ８３５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—６２３６（２０１３）０１—０１０７—０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ０ｆ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｆｏｒ
ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ
ＬＩＵ Ｙｕ—ｈｕａ ，ＺＥＮＧ Ｑｉｎｇｊｕｎ ，ＣＨＥＮ Ｆｅｎｇ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２００３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ Ｔｉａｎｌｉ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ＣＯ．，ＬＴＤ，Ｚｈｅ ２１２４００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｈｉｇｈ￣ｅｑｕｅｎｃｙ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＳＰ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ
ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗａｓ
ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｎｓｉｓｔｅｄ ｏｆ Ｈ ｂｒｉｄｇｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩＧＢＴ（ＦＺ９００Ｒ１２ＫＥ４），ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗａｓ ａｄｍｉｎｉｓｔｅｒｅｄ
ｂｙ ｔｈｅ ＤＳＰ（ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２）．Ｔｈｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｎｓｉｓｔｅｄ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ ｌｉｎｅ ｃｕｒｒｅｎｔ，ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｃｕｒｒｅｎｔ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｏｉｌ ａｎｄ ＩＧＢＴ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄｓ ｏｆ
ＥＳＰ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｉｓ ｓｔｅａｄｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ；ｈｉｇｈ￣ｅｑｕｅｎｃｙ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ；ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ；
ｓａｍｐｌｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ
现阶段，我国燃煤电厂除尘设备中９５％以上采用电除
尘器，而电除尘器中普遍采用工频电源【”，但工频电源的火
花控制特性差，花火能量大，电场恢复慢，导致无效除尘时
间长，造成电源除尘效率低。并且同一烟道中必须采用至少
四级电场（四套电源）依次除尘，才能满足我国烟气污染物
排放标准［２１。高频电源的成功开发应用能很好的解决工频电
源的不足，其除尘效率高，电源体积小，电能利用率高，它突
出的优点逐渐被业内所肯定。但目前国内所研制的电除尘
用高频高压电源还停留在中小功率阶段．其输出电流普遍
偏低，导致电场内的粉尘荷电能力仍然偏低，除尘效率不能 得到很大的提高。
本文所研究的静电除尘用高频高压电源克服了这些缺
点，输出电压可达８０ ｋＶ，输出电流达到了１ ２００ ｍＡ，能满足
我国在２０１１年７月颁布的ＧＢ １３２２３—２０１１《火电厂大气污染
物排放标准》中规定的燃煤电厂烟尘排放浓度限制降低到
３０ ｍｇ／ｍ 的严格要求。
收稿日期：２０１２—０９—０２ 稿件编号：２０１２０８１８２
基金项目：江苏省科技支撑计划项目（ＢＥ２０１２１４６） １高频高压电源主电路设计
图１为静电除尘用高频高压电源的主电路结构框图。主
电路主要由交流电抗器、三相整流桥、滤波电容、ＩＧＢＴ全桥
逆变电路、高频升压变压器、高压整流硅堆组成。 其中交流电抗器可以有效抑制开机（合闸）瞬间所产生
的浪涌电流和ｄｉｌｄｔ，同时用来平滑电源电压中包含的尖峰脉
冲和平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷［３１；整流桥采
用三相不可控整流模块；滤波电容Ｃ．用来降低交流脉动波纹
系数。使输出的直流更加平滑，同时吸收电子电路工作过程
中产生的电流波动和经由交流电源传人的干扰：本系统要求
逆变器输出频率为２０ ｋＨｚ，容量为１００ ｋＶＡ．所以逆变器的
功率开关管采用ＩＧＢＴ（绝缘栅双极晶体管），它集成了
ＭＯＳＦＥＴ的快速性和ＧＴＲ的大容量的优点 ，满足本系统的
要求：高频升压变压器为镇江天力变压器有限公司生产的
ＤＨＲ１３系列，其额定输出电压达８０ ｋＶ，额定输出电流达
１ ２００ ｍＡ，经过高压硅堆为负载提供直流电。
作者简介：刘钰华（１９８７一），男，河南商丘人，硕士研究生。研究方向：电力电子装置与系统。
—．
１０７－ 《电子设计工程）２０１３年第１期
三相整流 ＩＧＢＴ 高压硅堆
．器 厂 Ｃ１
： 变 电 除 尘 器
图１ 电除尘器主电路结构框图 Ｆｉｇ．１ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ ｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｉａｇｒａｍ ２高频高压电源控制电路设计 善 会墨
控制系统采用ＤＳＰ（ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２）统一管理，主要包括 压、逆变器输出电流、变压器油温和ＩＧＢＴ温度检测信号作
各保护电路和采样电路控制，逆变控制系统及驱动，其中逆 为保护信号；此外，ＤＳＰ中心控制系统完成ＩＧＢＴ驱动信号
变控制系统嵌入到ＤＳＰ的中心控制系统。 的生成．系统的通信等功能。图２给出了ＤＳＰ的控制系统结
除尘器的输出电压、输出电流和变压器一次侧电流的 构框图。
三相整流 ＩＧＢＴ 高压硅堆
图２ ＤＳＰ的控制系统结构框图 Ｆｉｇ．２ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＤＳＰ
３采样电路设计
在采样电路中，为了避免各种干扰信号随着被测量信号
进人ＤＳＰ控制系统。造成控制系统的不稳定以及采样精度的
降低。同时也为了ＤＳＰ控制系统和主电路系统之间实现很好
的隔离．本系统采用美国ＨＰ公司推出的高精度线性光耦
ＨＣＮＲ２０１，来进行光电隔离，它具有成本低，线性度高，稳定
性好等优点ｍ。其典型电路如图３所示。
图３线性光耦ＨＣＮＲ２０１典型应用电路 Ｆｉｇ．３ Ｔｙｐｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ Ｌｉｎｅａｒ ｌｉｇｈｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ＨＣＮＲ２０１
光耦输出电压和输入电压之间关系计算公式为：
ｌ＝ ／Ｒｌ
Ｋ＝Ｉ ｛Ｉ
ｏＵｒ＝，Ｉ＝位 ２
－１０８－ 电 除 尘 器
０【『ｒ， ＝Ｋ （ ｄＲ１） （１）
式中Ｋ的为光耦合器变换增益。其典型值为１。这里取
Ｒ１＝Ｒ２，可得到 Ｍ＝
３．１电流采样电路设计
三相进线电流采样电路和逆变电流采样电路基本一致，
这里以三相进线电流采样电路为例进行介绍．其电路原理图
如图４所示 电流霍尔传感器采用茶花公司生产的ＣＳＭ３００ＬＴＡ．其转
换率为１：２ ０００。本系统额定工作时．三相进线端线电流约为
１７７ Ａ，电流霍尔传感器输出约为８８．５ ｍＡ的电流，取电阻
Ｒ。２＝３０ Ｑ，使其采集到的电流经过电阻ＲＩ２’转换为约为２．７ Ｖ
的电压信号，经过绝对值电路，转换为直流电压信号，用线性
光耦ＨＣＮＲ２０１进行隔离．送到ＤＳＰ中进行处理。本电路线性
光耦两端电压相等，即采样输出电压值Ｉｐｈ＿ｏｕｔ约为２．７ Ｖ，
且随霍尔传感器采集值的变化而线性变化。 用三相调压器调节三相输入电压。使相电压从零慢慢上
升至额定值２２０ Ｖ，同时用示波器测量Ｉｐｈ—ｉｎ和Ｉｐｈ＿ｏｕｔ两点
的正向电压峰值．其测量数据如表１所示，用Ｍａｔｌａｂ对数据
进行数据拟合处理，得到电流采集信号输入和输出之间的关
系曲线如图５所示。
刘钰华．等 一种新型静电除尘用高频高压电源的设计
电 传
图４三相进线电流采样电路 Ｆｉｇ．４ Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｎｓｉｓｔｅｄ ｏｆ ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ ｌｉｎｅ ｃｕｒｒｅｎｔ 表１电流采样电路输入和输出数值 ３．２温度采样电路设计
Ｔａｂ．１ Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｏｕｔｐｕｔ ｄａｔａ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ
３
２．５
２
＝ ０ １．５
一 ｌ
０．５
０ 电流采样电路输入一输出之问的关系曲线
／
／
／
／
／。 由于电除尘器的高频高压电源安装在电除尘设备的塔
顶上，其周围环境温度往往很高。特别是在炎热的夏天，环境
温度达到４０多度，电源本身也产生很大的热量。而变压器油
和ＩＧＢＴ对温升要求又很高，绝对不能超过其允许温升范围，
否则会产生很大的事故。因此必须对变压器油和ＩＧＢＴ温升
进行精确的在线检测。为了提高温度的采样精度，本系统采
用ＰＴＩＯ０采集温度．通过电阻桥使温度信号转换成电压信
号，工作原理如图７所示。
图５ 电流采样电路输入输出之间的关系曲线 Ｆｉｇ．５ Ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ 当其三相输入电压为额定值时，Ｉｐｈ—ｉｎ和Ｉｐｈ＿ｏｕｔ两点
的波形如图６所示。曲线２为霍尔传感器输出的交流电压信
号，曲线ｌ为采样电路最后输出的直流电压信号。由Ｉｐｈ—ｉｎ 由图７可得： 和Ｉｐｈ＿ｏｕｔ之间的关系曲线和其波形可知电路的正确性和准
确性。
！’ ！…：一 ： ！ ：
兰： 羔
徐 ．
－ ｌｌｌ＿＿ｌ 。。 ０
Ｍ●——●—●●■日●—————■ 图６电流采样电路输入输出波形 Ｆｉｇ．６ Ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ 经整理得： ＶＣＣ
ＧＮＤ 图７电桥电路 Ｆｉｇ．７ Ｂｒｉｄｇｅ ｃｉｒｃｕｉｔ
一－ 一 Ｒ２＋Ｒ４
－一 （２）
（３）
由式（３）可得如果取Ｒ 为１００ ｎ，则当环境温度为０摄
静电除尘高压电源的优化控制系统
ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＤＲＩＶＥ ２０１２ Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．２ 电气传动 ２０１２年 第４２卷 第２期
静电除尘高压电源的优化控制系统
李志军，甄美娜
（河北工业大学控制科学与工程学院，天津３００１３０）
摘要：针对静电除尘器的粉尘排放浓度和电能消耗等问题，以及最佳工作电压会随着工况的变化而变化， 进而提出了一种提高和改善电除尘器性能的整体优化控制方法。用全监督ＲＢＦ神经网络建立电除尘器出口
浓度一供电电压模型，最ｔｂ－－乘法辨识电功率模型，采用遗传算法ＧＡ寻找最佳工作２次电压的设定值。结 果证明，该优化控制方法，在保证除尘效率的同时又兼顾了节能问题。 关键词：静电除尘器；供电电压；优化控制；遗传算法；神经网络 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ Ｈｉｇｈ—ｖｏｌｔａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｉｅｓ
ＬＩ Ｚｈｉ—ｊｕｎ，ＺＨＥＮ Ｍｅｉ—ｎａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１３０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｄｕｓｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆａｃｔｏｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｅｔｃ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｗｏｒｋｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｗｉｌｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｗｉｔｈ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｏｐｔｉ—
ｍｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｕｓｉｎｇ ＲＢＦ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ ｅｘｐｏｒｔ ｄｅｇｒｅｅｓ—ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｖｏｌｔａｇｅ ｍｏｄｅｌ，ｌｅａｓｔ—ｓｑｕａｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｍｏｄｅｌ ｗｅｒｅ ｂｕｉｌｔ，ａ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｗｏｒｋｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ，ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｄｕｓｔ，ａｎｄ ｂｏｔｈ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｐｒｏｂ— ｌｅｍｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ；ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｖｏｌｔａｇｅ；ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ
HPS-2高频恒流高压直流电源使用说明书
HPS-2高频恒流高压直流电源
使用说明书
襄阳九鼎昊天环保设备有限公司 HPS-2型高频恒流高压直流电源使用说明书
1 / 34 目录
产品用途 ............................................................................................................................... 2
高频恒流电源简介 ............................................................................................................... 3
产品型号说明 ....................................................................................................................... 7
产品规格表 ........................................................................................................................... 8
HPS-2系列高频恒流电源结构图 ........................................................................................ 9
设备安装 ............................................................................................................................. 18
湿电除尘高频电源原理
湿电除尘高频电源原理
湿电除尘是一种常见的除尘方法，它通过高压电场作用下的离子化和湿化作用将粉尘颗粒捕集并去除。而湿电除尘高频电源则是湿电除尘系统中的核心设备，负责提供高频电场所需的高压和高频电能。
1. 湿电除尘系统简介
湿电除尘系统主要由离子化器、收集极和高频电源三部分组成。其中，离子化器负责将气体中的粉尘颗粒带负电荷；收集极则带正电荷，并吸引带负电荷的粉尘颗粒；而高频电源则为离子化器提供所需的高压和高频电能。
2. 高频电源工作原理
湿电除尘系统中的高频电源采用了变压器、整流装置和逆变器等组件，通过一系列工作步骤提供所需的高压和高频电能。
2.1 变压器
变压器是高频电源中最基本的组件之一。它由一个主线圈和一个副线圈组成，两者通过磁耦合相连。主线圈接通交流电源，而副线圈则与离子化器连接。
变压器的作用是将低电压高频交流电转换为高电压高频交流电。在变压器中，主线圈中的交流电产生磁场，从而感应出副线圈中的交流电。由于主副线圈匝数不同，所以产生了不同的电压。
2.2 整流装置
整流装置用于将变压器输出的高频交流电转换为直流电。它通常由二极管组成的整流桥和滤波电容组成。
整流桥由四个二极管按特定方式连接而成，用于将交流信号转换为半波或全波直流信号。滤波电容则用于平滑输出的直流信号，去除其中的纹波。
通过整流装置，高频交流电被转换为稳定的直流电，并供给给逆变器使用。
2.3 逆变器
逆变器将直流电转换为高频交流电，并提供给离子化器。它由晶体管或MOS管等开关元件和驱动电路组成。
逆变器工作时，开关元件周期性地开关和关闭，使得直流输入信号在开关状态下产生高频交流输出信号。通过调整开关元件的开关频率和占空比，可以控制逆变器输出的电压和电流。
逆变器输出的高频交流电被传送到离子化器中，产生高压电场，使气体中的粉尘颗粒带负电荷。 3. 高频电源工作过程
湿电除尘高频电源的工作过程可以分为几个步骤：
1. 高频电源接通交流电源时，变压器开始工作。主线圈中的交流电产生磁场，感应出副线圈中的交流电。
高压静电除尘欠阻尼态二次电压采样滤波电路的设计
第ｌ３卷第２７期２０１３年９月 １６７１—１８１５（２０１３）２７—８１５０—０５ 科学技术与工程 Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．１３ Ｎｏ．２７ Ｓｅｐ．２０１３ ⑥２０１３ Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．
机电技术
高压静电除尘欠阻尼态二次电压
采样滤波电路的设计
潘必超 ＇ 曹 彪 张瑾 何圣华 余杭
（广东机电职业技术学院信息工程学院 ，广州５１０５１５；华南理工大学机械与汽车工程学院 ，广州５１０６４０）
摘要欠阻尼状态下的静电除尘高压主回路在火花放电时会产生二次侧电压震荡现象，该震荡信号内包含的时域和频域 特征一方面是系统运行状态和故障分析的重要依据，另一方面震荡的强度却会对信号采样造成影响。对该震荡信号的过滤 处理存在着一定的难度。为了消除该电压震荡对控制器信号采样的影响，提高高压静电除尘控制器的准确性和稳定性，提出 了一种针对除尘本体固有电气特性基于特征时频参数分析的滤波电路设计方法。经过电场实验检验，该方法有效降低二次 电压震荡对信号采样质量的影响，大幅降低火花误判的可能性，明显提高了系统的稳定性。 关键词静电除尘 信号分析 滤波电路 时频特性 中图法分类号ＴＭ１３３； 文献标志码Ａ
高压静电除尘（Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅ．
ｃｉｐｉｔａｔｏｒ，ＨＶＥＳＰ）作为燃煤电厂重要的环保设备之
一，日益受到重视。ＨＶＥＳＰ主要由除尘器本体和电
源控制器两部分构成。图１（ａ）描述了ＨＶＥＳＰ主回
路的结构原理 ０ 。实际除尘本体中的高压静电场
可以等效于主回路中的电容ｃ，见图１（ｂ）。３８０ Ｖ
工频电源经过高压变压器与高压整流电路，在除尘
本体集电极和收尘极间产生高压静电场。荷电粉
尘经过高压静电场时会被吸附到收尘极（阳极板），
最后通过振打击落从而达到除尘效果。而二次侧
供电电源的控制行为主要由ＥＳＰ控制器根据主回
电除尘高频电源改造技术方案
.
专业资料
宝电#1、#2机组电除尘高频电源改造
技术方案
批准：
审核：
编制：
神华内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司
2013年12月6日
.
专业资料
一、改造背景及目的
依据最新颁布执行的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），2014年7月1日起火力发电锅炉粉尘排放限值为30mg/Nm3，而在国土开发密度较高，环境承载能力开始减弱，或大气环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区（即重点地区），火力发电锅炉粉尘排放限值为20mg/Nm3。
目前我厂#1机组600MW负荷时电除尘器出口烟尘浓度为44.8
mg/Nm3,#2机组600MW负荷时电除尘器出口烟尘浓度为48.4 mg/Nm3，经过对国华三河电厂、国华盘山电厂、国华沧东电厂及国华台山电厂调研，通过对电除尘器电源改造可以实现降低粉尘目的，并均实现了电除尘器出口粉尘浓度低于20mg/Nm3目标，同时也可实现不同程度的节能，因此，为达到环保排放要求，我厂对#1、#2炉电除尘器进行高频电源改造
二、设备情况介绍
国华呼伦贝尔电厂#1、2炉原设计安装四台菲达环保科技股份有限公司生产的卧式双室四电场电除尘器，除尘器出口烟尘排放浓度设计值为100mg/Nm3，现有静电除尘器主要参数见下表：
序号 项 目 单位 数据
.
专业资料 序号 项 目 单位 数据
1 设计效率：设计煤种
校核煤种
保证效率： %
%
% 99.75
99.75
99.5
2 本体阻力 Pa 200
3 本体漏风率 % 2.5
4 噪声 dB 85
5 有效断面积 m2 496
高压静电除尘控制器的硬件设计
２０１３年１７期 科技一向导 ◇科技论坛◇
高压静电除尘控制器的硬件设计
蔡松波
（浙江菲达环保科技股份有限公司 浙江诸暨３１ １ ８００）
【摘要】随着人们环保意识的日益加强，电除尘器作为防治粉尘污染的主要环保产品同时面临着机遇和挑战。ｖＸ．，ＩＫＣＰＵ为核心的高低压
合一型高压静电除尘控制器集成度高。设计上更合理，功能更加完善。双处理器技术的使用，不仅解决了系统硬件瓶颈问题，同时也满足了系统
的实时性要求，提升了系统性能，增强了产品的除尘效率，增强了产品的竞争力。本文介绍了电除尘器集散控制系统，并围绕着其核心一高压静
电除尘控制器展开，着重介绍了高压静电除尘控制器的硬件。
【关键词】电除尘器；硬件
当前．随着人类环保意识的逐渐加强．除尘工业在我国得到了飞
速的发展。电除尘器因为能够将电能直接作用在烟气中的尘粒上．不
经过能量转换。耗电量最低．因而成为世界公认的高效除尘器．在中国
得到大力的推广。电除尘设备广泛的应用于钢铁、水泥、化学、造纸、电
力等产生大量烟气污染的工业领域
随着自动化技术的蓬勃发展．电除尘设备的自动化管理也变得越
来越重要。以双ＣＰＵ为核心的高压静电除尘智能控制器以其优异的
控制特性。大幅度的提高了电除尘器的除尘效率。火花率检测算法保
证了火花检测的准确性．对双火花和电弧情况的抑制．不仅节省了电
能，也保证了控制器运行的安全性。火花跟踪控制环节Ａ，Ｂ，ｃ斜率的
配置。使得除尘器有较高的平均充电电压，有利于粉尘的捕集。可编程
扩展Ｉ／Ｏ中时序控制的应用，使得各个控制器的振打准确、有序的进
行．避免了收尘过程中的二次扬灰问题
嵌入式硬件平台包括中央处理器、电源、只读存储器、可读写存储
器和外围设备。在选择上述硬件芯片的时候要综合考虑他们的功能、
功耗、体积、成本、可靠性、电磁兼容性等方面。在众多的芯片中选择最
合适项目应用的芯片
１．控制器硬件设计的整体结构
后ｃＰ时代，嵌入式产品逐渐占领市场。而这些嵌入式产品的核
浅谈新一代电除尘器电源发展方向——高频电源
动力与电气工程 浅谈新一代电除尘器电源发展方向 频电源①
杨浩旋 张晓军 （深能合和电力（河源）有限公司 广东河源 ５１ ７０２５） 摘要：随着我国节能减排政策的实施，粉尘排放标准Ｅｌ益严格，我厂进行了电除尘的高频电源改遣。本文以我厂＃２机组静电除尘器的高 频电源改连为倒，介绍了高频电源的工作原理、结构．特点，同时对静电除尘器供电电源的发展方向进行了探讨。 关键词：节能减排 电除尘器 高频电源 中图分类号：ＴＫ２２ ３．２７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３７９１（２０１３）０２（ｃ）－０１４４－－０１ 随着环境和资源问题的日渐突出，节 能减排已成为我国的基本国策，正日益受 到全社会的关注。随着新修订的《火电厂大 气污染物排放标准 开始实施，粉尘排放浓 度限值已由５０ ｍｇ／ｍ 下调至３０ ｍｇ／ｍ 。面 对“越绷越紧”的约束性指标，如何提高除 尘效率并降低能耗，已成为火电行业环保 领域的工作重点。 以我厂＃２机组静电除尘高频电源改 造为例，在保证除尘效率的前提下，节电率 可最高可达８Ｏ％以上，平均节电超过６０％， 达到了节能减排的目的。 １ 我厂的电除尘高频电源改造及高频电 源的基本原理 改造前我厂两台６００ ＭＷ机组均是采用 福建龙净环保股份有限公司的２ＢＥＬ４５９／ ２—４静电除尘器，一台炉分四个电场配１６台 高压硅整流设备，一电场容量１．６ Ａ／ ６６ ｋＶ，二、三、四电场容量１．８ Ａ／７２ ｋＶ。改 造后：采用将阿尔斯通的４台高频电源ＳＩＲ ＩＶ（１ ７００ ｍＡ／７０ ｋＶ）安装在第一级电场，在 后三级电场保留原有的１２台整流变采用阿 尔斯通的ＥＰＩＣ ＩＩＩ控制器进行控制。通过此 次改造，起到了很好的节能减排的作用，提 高了电除尘的可靠性、稳定性，从而大大减 少设备损耗，延长设备使用寿命，减少设备 … Ⅲ 维护量，降低设备维护费用。据统计，在保 证除尘效率的前提下，节电率可最高可达 ８０％以上，平均节电超过６０％。 高频电源即高频开关式一体化电源， 采用现代电力电子技术，通过工频交流一 直流一高频交流一高频脉动直流的能量转 变形式，供给电场一系列的窄电流脉冲，脉 冲宽度在５～２０ ｓ，脉冲频率在２Ｏ～５０ ｋＨｚ。 高频电源控制方式灵活多样，可根据电除 尘器运行工况选择最合适的电压波形，电 压波动小，电晕电压高，电晕电流大，从而 增加了电晕功率，从根本上解决了烟尘荷 电效率低的难题（尤其是高比电阻烟尘），提 高了除尘效率。同时，在烟尘带有足够电荷 的前提下，尽量减少无效的电场电离，从而 大幅度减少静电除尘器电场供电能量损 耗，达到了既提效又节能的目的。 高频电源主要由低压配电系统、全桥 逆变器、高频高压变压器、控制电路、散热 系统等组成。通过将工频三相交流电源整 流为直流电源，通过变换器实现直流到高 频交流电源的转换，高频整流变压器实现 升压和二次整流，输出直流负高压，为ＥＳＰ 供电。 高频电源与传统的可控硅控制工频电 源相比性能优异，具有输出纹波小、平均电 压电流高、体积小、重量轻、成套设备集成
电除尘中的高频电源介绍
电除尘中的高频电源介绍
我国电除尘电源设备技术是随着电除尘器本体的设计、制造技术的发展而发展的。同时也是电除尘器比不可少的一个设备，因此发展电除尘电源设备技术在电除尘器领域中也有着极其重要的意义。
电除尘器供电装置的性能对除尘效率影响极大。一般来说，在其他条件相同的情况下，电除尘器的除尘效率取决于粉尘的驱进速度，而驱进速度是随着荷电电场强度和收尘电场强度的提高而增大的。
要获得最高的除尘效率，需要尽可能地增大驱进速度，也就是需要尽可能地提高除尘器的电场强度。电场强度完全取决于供电装置，也就是通常所说的电源。
对电除尘器供电装置的要求是：在除尘器工况变化时，供电装置能快速地适应其变化，自动地调节输出电压和电流，使电除尘器在较高的电压和电流状态下运行；另外，电除尘器一旦发生故障，供电装置应能提供必要的保护，对闪络、拉弧和过流信号能快速鉴别和作出反应。
一、工作原理
高频电源是把三相工频电源通过整流形成直流电，通过逆变电路形成高频交流电，再经整流变压器升压整流后形成高频脉动电流送除尘器，其工作频率在20kHz左右。如图1所示。
图1高频电源电路原理图
高频电源的供电电流由一系列窄脉冲构成，其脉冲幅度、宽度及频率均可以调整，可以给电除尘器提供各种电压波形，控制方式灵活，因而可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形，提高电除尘器的除尘效率，提高供电效率，节约电能。高频电源电路原理功能分解如图2所示。
图2高频电源电路原理图功能分解图
大量的工程实例证明，基于脉冲工作的高频电源在提高除尘效率、节约能耗方面，具有非常显著的效果，而高频电源工作在纯直流方式下，可以大大提高荷电性能，提高除尘效率。
高频电源现在已经大规模的用在各个型式的电除尘器设计中。 电除尘器配用高频电源，强化了前电场荷电效果和后电场捕捉细微粉尘的能力，在提高除尘效率的同时实现大幅节能的目的。
二、技术特点
大功率ESP高频高压电源
２０１３年第１１期
文章编号：１００９—２５５２（２０１３）１１—０１５０—０４ 中图分类号：ＴＭ９１１ 文献标识码：Ａ
大功率ＥＳＰ高频高压电源
刘 牮，雷 龙，布晓萌，付 橙
（上海理工大学电气工程系，上海２０００９３）
摘要：针对静电除尘用工频电源存在缺陷，设计了一种静电除尘用高频开关电源，分析了各
开关模态，采用基波近似法对ＬＣＣ谐振变换器进行了分析，并用ｓａｂｅｒ软件进行了仿真验证。仿
真结果表明，控制频率与输出电压之间的关系具有非线性特点，越接近谐振频率，这种非线性 越明显；电路开始谐振的阶段，谐振电路有明显的电流冲击，这可能会对主回路中的器件特别
是ＩＧＢＴ产生较大电流应力。 关键词：ＥＳＰ；高频电源；ｓａｂｅｒ；ＬＣＣ
ＩＩｉ ｐｏｗｅｒ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｗｉｔｃｈ
ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｆｏｒ ＥＳＰ ｕｓｅ
ＬＩＵ Ｊｉａｎ，ＬＥＩ Ｌｏｎｇ，ＢＵ Ｘｉａｏ—ｍｅｎｇ，ＦＵ Ｃｈｅｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ ｆｏｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ，ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｖａｒｉｏｕｓ ｓｗｉｔｃｈ ｍｏｄｅｌｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，
ａｎｄ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎａｌｙｚｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｗａｓ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｓａｂｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｎｔｒｏｌ
高频电源及脉冲电源在烧结机头电除尘器改造中的应用
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库
1 高频电源及脉冲电源在烧结
机头电除尘器改造中的应用研究
摘要：随着国家环保要求对排放指标的提高，烧结机头电除尘器面临着升级改造的问题。本文介绍了机头电除尘器改造的几种思路，着重介绍了高频电源及脉冲电源对烧结机头电除尘器降低排放的理论依据及实际应用。
关键词：烧结，机头电除尘器，高频电源，脉冲电源
1 引言
随着当前大气污染形势日趋严峻，国家出台了新的环保排放标准。《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》中规定，烧结机头排放标准提高至50mg/m3，限值地区为40mg/m3，部分地方规定甚至达到30mg/m3。由此可见国家的环保标准提高到了一个更高的水平。新标准对排放值要求的指标提高幅度较大，因此新标准发布之前建成的大部分烧结机头电除尘器均面临技术升级改造问题。
2 几种电除尘器改造思路
为提高电除尘器的排放指标，目前的改造方案总体上可分为三类，第一类为除尘器本体改造，第二类为除尘器电源改造，以及根据实际情况将二者结合进行改造。除尘器本体改造包括增加电场方案、加高电场方案、末电场采用旋转极板方案、采用电袋方案等。除尘器本体改造方案普遍存在工期长、投资大，且受场地制约等不利因素。而电源改造方案的工期短甚至可以在线改造，投资也相对较低，且不受场地制约。因此，从电源改造入手为电除尘器的改造提供了另一种思路。
3 高频电源及脉冲电源在机头电除尘器改造中的应用
3.1 烧结机头电除尘器的特点
1）工况稳定性差导致烟气温度变化范围大，使电除尘器工况处于剧烈变化状态，除尘效果不稳定；
2）烟气粉尘中碱金属氧化物含量高，比重轻，粘度大，粉尘颗粒细。粉尘被吸附在阳极板、阴极线上后，难以清除，造成板、线积灰严重，易造成电晕闭塞及反电晕现象发生，影响除尘效率；
3）粉尘比电阻高。由于粉尘比电阻高，尤其产生高碱度烧结矿时， 比电阻值甚至达到1012路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库