高频恒流高压直流电源使用说明书(V2.0) - 2015.3.20

RTU口与操作界面通过光纤进行通讯，光纤可采用单模铠装光纤（通讯距离在3Km以）或多模铠装光纤（仅在通讯距离1Km以使用），本公司产品标配光纤接头为SC/SC接头，如果有特殊要求请订货时说明；
多台高频恒流电源同时运行时，各电源之间的距离在任意方向均不能小于0.5米；
高频恒流电源及高压隔离开关柜必须可靠接地，接地电阻应≤2Ω；
3.5EMC性能
高频恒流电源采用三相平衡供电。产品由专业电源滤波器设计团队现场检测，针对测试结果量身定制，EMI测试结果符合军标（滤波器测试结果见图2）。高频恒流电源设计严格参照IEC61000，并整机通过中国船舶工业电磁兼容检测中心认证，确保高频恒流电源的运行不会干扰电网中其他电气设备。
图（2） HLG高频恒流电源传导骚扰测试波形图
HLG型电源通过光纤以太网与DCS进行通讯，通讯协议采用Modbus_TCP/IP。
上位机控制系统包括百兆光纤交换机，工业控制计算机，工业以太网卡，显示器。HLG电源的光纤以太网口通过光纤与光纤交换机连接，光纤交换机经过双绞线连接工业控制计算机的工业以太网卡；上位机组态软件使用Wincc,上位机与PLC柜进行通讯，PLC柜控制除尘器的低压系统。HLG型电源的多台运行图见图（24）
重量kg
型号
规格
重量kg
HLG-1
72 kV
1000 mA
770
HLG-1
80kV
1000 mA
700
1200 mA
1200 mA
1400 mA
770
1400 mA
770
1600 mA
1500mA
1800 mA
1800 mA
2000mA
900
2000mA
900
2500mA
2500mA
3000mA
3000mA
3.6整机设计符合国际安规标准
高频恒流电源整机设计过程严格按照安规标准IEC61010，本产品已通过国际知名安规认证公司NEMKO认证。
图（3）高频恒流电源安规认证文件
4. HLG高频恒流电源与工频恒流电源的特点比较
HLG高频恒流电源在保留了工频恒流源原有特点的基础上，性能有更高的提升。与传统的工频电源相比有以下特点：
高频恒流电源采用三相四线制，工程应用时均采用RVV、BVV或更高等级的电缆。详见下表；
过氧联锁由氧表提供开关量信号，工程应用中联线采用RVV或RVVP3*2.5mm2线，布线过程中垂直断不超过3米时，可采用3*1.5mm2线；
门开关联锁直接与隔离开关柜联接，若配有安全联锁箱，与安全联锁箱串接，工程应用中采用RVV或RVVP3*2.5mm2线，若垂直段不超过3米时，可采用3*1.5mm2线；
扩展接口，本产品配有一定数量的AI、DI、DO接口，配以相关的控制箱可实现相关功能。
表（2）电缆匹配表
规格
额定输入功率
额定输入电流
动力线选型
型号
备注
72 kV
200mA
15.8kVA
24A
3*10+1
RVV、BVV或更高等级的电缆。
有大跨度或垂直布置时请3*25+1
产品用途
本使用说明书主要针对静电沉积用高频恒流高压直流电源的选型、采购、包装运输、安装、运行及维护等方面进行说明。
本使用说明书中下文涉及到高频恒流高压直流电源简称为高频恒流电源。
本产品（高频恒流电源）与静电沉积电场配套使用，即是与静电除尘器、脱硫后置湿式静电除尘器、静电捕焦油器、静电除雾器、静电除油（盐）雾器等配套的高压供电设备，是以上设备供电的首选产品。同时也是同行业中其它类型供电电源（可控硅电源-SCR、工频恒流源HL、三相电源、调幅电源）更新换代的首选产品。
高频恒流高压直流电源作为公司的核心产品之一，除激光项目上应用以外，还在工业上有广泛的应用，主要应用在静电沉积领域。
静电除尘电源的发展始终以提高静电除尘器除尘效率和节能为目的。高频恒流高压直流电源与传统的工频电源相比，能够大幅提高本体的注入功率和除尘效率；转换效率和功率因数高，节能效果明显；体积小，重量轻，产品一体化设计等多项显著优点。
2.3 变压器油箱采用经特殊处理的不锈钢材料，降低附加损耗，提升抗腐蚀性和适应环境的能力；一体化强迫水冷设计，提高电源运行的可靠性；变压器铁芯采用新型纳米非晶材料，经特殊工艺回火、磁化处理，损耗更低，体积更小；
2.4 主控板采用8层集约化设计；主控芯片为高速数字处理芯片DSP，150MHz主频，32位浮点运算，采用PWM矢量控制；基于光纤以太网的Modbus通讯协议；
c.电源高度集成化，可维护性好，机柜三重隔离设计，保证电器部分清洁电源部器件故障率低；
d.IP54设计适用于露天安装；
e.高频恒流电源体积小、重量轻，仅为工频电源的三分之一，变压器与控制柜一体化，直接安装在除尘器顶部，节省建设成本和安装空间。
3.4远程监控
采用基于光纤以太网的Modbus通讯协议，抗干扰性强，通讯速率高，响应速度快，组网容易。
1．产品使用条件
适用电网电压380V±10%，适应电网频率50Hz±1Hz，当电网电压或频率超出此围时需特殊设计；
室安装时，设备周围1.5米外应设置栅栏，栅栏需可靠接地，并设置警示牌；室应设置专用通风风扇，无腐蚀性和易燃易爆气体；
户外安装、通风良好、无腐蚀性和易燃易爆气体、建议搭建遮阳棚；
环境温度：-10℃～+40℃；非标设计可适合特殊要求；
图（22） 隔离开并柜接线示意图
高压输出导线由高频恒流电源输出端连接至隔离开关柜的动点，再由该动点连接至静点（即电场位），再由该静电接至电场；接地时，电源与负载均接地。
5．接地装置
接地装置包括接地体及接地线，接地体是用钢管或角钢埋入地下而成，钢管尺寸应不小于直径40mm；壁厚3.5mm，角钢不小于5×50㎜；接地体的埋设应符合部颁标准，即：深度不小于2.5米；接地体最少6根,每两根相距不小于5米；接地线：铜≥25㎜2，铝≥35㎜2，扁钢≥35㎜2；特殊地质，需特殊考虑。接地装置，每年至少进行一次检查。
高频恒流电源输出电压纹波系数小，其平均直流电压接近其峰值输出电压，与工频恒流高压直流电源相比，其输出的直流平均电压更高，除尘效果更好。
4.4 火花控制特性好
高频恒流电源输出采用火花能级控制，对电场火花反映速度快，火花熄灭速度达到亚微秒级，保持除尘器工作的平稳。
4.4 与除尘器适应性好
高频恒流电源有效提高了电除尘器的收尘效率，减少粉尘排放量在30%以上，特别适用于现役电除尘器常规电源的改造，改造成本低，改造工期短，效果显著。
HLG高频恒流高压直流电源
使用说明书
激光电源设备有限责任公司
Shanghai Power Equipment for Laser Co., Ltd.
中国科学院光学精密机械研究所
Shanghai Institute of Optics And Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences
系统运行控制
1．HLG高频恒流电源单台运行
单台HLG高频恒流电源运行，通过HMI控制。HMI与HLG型电源采用基于光纤以太网的Modbus通讯协议。
图（23）HLG高频恒流电源单台运行系统图
2．HLG高频恒流电源多台运行
多台HLG型电源，由上位机实现集中监控，如下图（24）所示，在这种控制方式下，电源既可实现远程自动控制，又具有现场自动控制功能，并且整个系统具有很强的扩展性。可以实现：每台电源的单独控制、参数设定、画面显示、实时运行数据显示、并可存储及打印运行参数的趋势曲线及报表、显示故障 、报警等。
本产品主要应用行业有：火电、钢铁、水泥、有色冶炼、煤焦化、化工、电子、植绒及其它静电沉积场所。
高频恒流电源简介
1.工作原理
HLG高频恒流电源由工频三相交流电输入，经整流变为工频恒压电源，再经过逆变器逆变成为高频交流电压源，通过恒流组件进行V/I转换把高频交流电压源转化为近似正弦的高频交流电流源，再经升压变压器将高频交流电流源转化为高频高压交流电流源，最后整流输出变为高频恒流高压直流电流源。
空气最大相对湿度90%（空气温度20℃）；
海拔高度不超过1000米，若海拔高于1000米时，用户需与本公司沟通，修改设计。
2．设备安装接线示意
图（19）接线示意图
图（20）HLG1高频恒流电源电缆、光纤接线三维示意图
图（21）HLG2高频恒流电源电缆、光纤接线三维示意图
3．电缆、光纤匹配选型及安装要求
2.5高频恒流电源控制系统具有抗干扰性能强，响应速度快，通讯速率高，组网容易等特点；
2.6针对不同工况采用不同的火花处理方式，通过火花“能级”跟踪控制，提高除尘效率。
3.HLG高频恒流电源应用优点
3.1可以提高并长期保持除尘器的除尘效率
HLG高频恒流电源输出的电压波动小于5%，其直流平均电压接近峰值电压，纹波系数小，与单相电源相比，高频恒流电源具有更高的电压电流输出能力，从而提高本体的注入功率和除尘效率。
产品型号说明
HLG系列高频恒流电源型号说明：
HLG-（1,2）--kV/mA
① ② ③/④
① 型号：
HLG--高频恒流电源；
HLG-1下出线水冷高频恒流电源；
HLG-2侧出线风冷高频恒流电源。
②版本号：
设计版本序列号暂不显示。
③ 额定输出电压kV
④ 额定输出电流mA
产品规格表
表（1）产品规格表
型号
规格
图（1） HLG高频恒流电源工作原理框图
2.技术特点
2.1一体化强迫水冷设计，提升IGBT和变压器的可靠性；下出线结构与国际流行结构接轨；侧出线结构更适合对现有电源进行改造；
2.2 逆变器采用模块化设计：主回路采用叠层母排设计，降低母线杂散电感；采用SEMIKRON第四代SEMiX封装的IGBT和三相整流桥，功率密度更大；电源高度集成化，可维护性好，故障率低；