Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 В 03 С 3/68

@1 » 1 1,:, ь (;-;

1 1 1- 1 ь яядб! 1- :-

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„о .е. а» о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4216673/24 26 (22) 30.03.87 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Истринское отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И.Ленина (72) Л.П.Александрова (53) 66.012 52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 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 3НАКОПЕРЕМЕННЬЯ НАПРЯЖЕНИЕМ (57) Изобретение о тно сится к злект ротехнике, к устройствам питания электрофильтра, а именно к источникам питания электрофильтров, улавливающих высокоомные пыли, и HosBoJIRBT повысить надежность газоочистки пу тем предупреждения напряженных режи„, SU» 1426636 А I

t мов 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, который через 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 злект рофильтра 1, блок 14 ограничения нап ряжения, соединенный своими входами с сетевым входом источника 6 и бло ком 20 коррекции длительности, а вы Я ход - с входом источника 6, выходные

Формирователи \8 и 19 импульсов уп (/) равления, соединенные выходами с уп равляющими входами коммутаторов 4,5, а входом - с выходом блока 20 коррек рекции соединены с блоком 14 ограничения перенапряжений, второй и третий датчики 28 и 29 включены между общим выводом устройства и общими точками иэ вентилей 2,3 и коммутаторов 4 и 5, входы блока 15 защиты соединены с датчиками напряжения, а его выходы с, входами источника 6. 4 кп.

1426636 ции, блок 22 управления у соединенный с входом блока 20 коррекции длитель ности, первый датчик !7, соединенный с электродами злектрофильтра, второй и третий датчики 28 и 29 напряжения и блок 15 защиты, при этом первый вход блока 20 коррекции соединен с датчиком 9 тока, выходы блока 20 кор

Изобретение относится к электротехнике, а именно,к:источникам пита, иия электрофильтров, улавливающих вы сокоомные пьяни.

Цель изобретения повьппение надежности устройства.

На фиг.1 приведена блоксхема устройства питания электрофильтра. знакопеременным напряжением, на 10

Фиг.2 блок-схема блока коррекции длительности; на фиг.3 ." блок-схема защиты„ на фиг.4 временные диаграммы работы устройства.

Электрофильтр 1 (фиг„1) через це почки иэ диодов 2,3 и коммутаторов

4 и 5 питается от высоковольтного регулируемого источника 6 переменноГо напряжения. Высоковольтньп4 регулируемый источник 6 соцержит высоко- 20 вольтный повьппающий трансформатор 7, Низковольтная обмотка которого соединена через тиристорньп! регулятор

8 с сетевым входом источника, а вы соковольтная однич концом с общей 25 алочкой диодов 2 и 3, а другим через датчик 9 тока с общим выводом устройства, Управляющие входы тиристорного регулятора 8 соединены через выходной формирователь 10 импульсов 30 управления тиристорами с амплитудно фаэовым преобразователем 11, первый

:вход которого соединен с выходом формирователя 12 управляющих сигналов длительного режима, а второй с выхода ии блока 13 переходного режима, бло ка 14 ограничения перенапряжений и первым выходом блока 15 защиты. Вход формирователя 12 соединен с вторым . выходом блока 15 защиты и с первым ®О выходом селектора 16 искровых раэря дов, второй выход которого соединен с входом блока 13 переходного режима, а первый вход - с выходом датчика 17 налряжения на электрофильтре и пер вым входом блока 15 защиты и .второй вход - с выходом датчика 9 тока. Уп равляющие электроды коммутаторов 4 и

5 соединены через выходные формирователи 18 и !9 импульсов управления коммутаторами 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 соеди» иены 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 sapàþùåro 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 и третьим 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 - 30 и при отрицательном - 31, входы которых соединены с выходом датчика 9 тока, а выходы - с входами первой схемы ИЛИ 32, Выход индикато» ра 30 соединен также с первым входом

36 изводит дальнейший плавный подъем нап ряжения на электрофильтре до величины, при которой происходит следующий

Пробой, Таким образом осуществляеч ся регулирование величины напряжения на злектрофнльтре. Формирователь 10 формирует импульсы управления силовыми тиристорами регулятора 8, а

3 14266 первой 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 пер- 5 вого дифференцирующего устройства 35, вход которого соединен с выходом триггера 21 блока управления (фиг.1) и вторым входом схемы 36 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом триггера 37, первый разделительный вход которого соединен с выходом второго дифференцирующего устройства 38, а второй - с выходом второй схемы ИЛИ 38, входы которой сое 15 динены с выходами схем И 33,34. Выход дифференцирующего устройства 38 соединен с выходом схемы ИЛИ 32, а выход схемы 36 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом формирователя 19 v 20 через инвертор 40 - с входом формирователя 18, Блок 15 защиты (Фиг,3) содержит дифференциальные усилители 41 и 42, первые входы которых соединены с вы- 25 ходом датчика 17, напряжения на электрофильтре, а вторые соответственно с выходами датчиков 28 и 29 напряжения. Выход дифференциального усилителя 41 соединен с первыми вхо- 30 дами схем сравнения 43 и 44, а выход дифференциального усилителя 42 - с первыми входами схем 45 и 46 сравнения. На вторые входы схем 43 н 45 сравнения подано напряжение уставки а вторые входы схем 44 и 46 сравнения соединены с общей точкой схемы. Выходы схем 43 и 45 сравнения через схему ИЛИ 47 и диод 48 со» единены с входом формирователя 12 управляющих сигналов длительного режима (Фиг.1), а выходы схем 44 и 46 через схему ИЛИ 49, схему 50 выдержки и диод 51 с входом амплитудно-Фазового преобразователя 13. 45

Устройство работает следующим образом, Задающий генератор 22 блока управления формирует короткие импульсы напряжения U (фиг.4) регулируемой (в пределах 0,02-20 Гц) частоты, которые переключают триггер 21, Таким .образом задается режим переключения знакопеременного напряжения по частоте которая устанавливается вруЭ

55 ную, исходя из физико-химических свойств, пыли и технологических парметров фильтра, Сигнал U поступает на блок 20 коррекции длительности, который запрещает переключение по лярности напряжения при наличии то» ка через электрофильтр. Выходные им» пульсы с блока 20 коррекции поступают на формирователи 18 и 19 импульсов управления коммутаторами 4 и 5, обеспечивая подачу на ускоряющие электроды коммутаторов прямоугольных импульсов напряжения заданной вели чины, Например, для коммутатора на вентиле типа ЭЛВ 1/150 амплитуда ий пульса напряжения 2-4 кВ при токе до 30 А. При включении по команде с блока 20 коррекции коммутатора 4 в результате заряда емкости электро» фильтра по цепи источник 6 питания диод 2 - коммутатор 4 на электрофильтре формируется напряжение поло жительной полярности, Напряжение U на конденсаторе 25 (фиг.4) при этом приблизительно равно напряжению на электрофильтре (ЭФ). При включении коммутатора 5 по цепи источник 6 пи тания диод 3 - коммутатор 5 на ЭФ формируется напряжение отрицательной полярности, На конденсаторе 27 напряжение U<, (Фиг.4) также приблизительно равно напряжению на элект рофильтре, Высоковольтный регулируе мый источник 6 переменного напряже» ния поддерживает HB электрофильтре предпробивное напряжение в течение положительной 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 напряже ние B электрофильтре непрерывно изменяются, что приводит к срабатыва нию селектора искровых разрядов, выходные сигналы которого воздейству ют на блок 13 переходного режима и формирователь 12 управляющего сигна» ла длительного режима. Формирователь

12 определяет уровень, до которого происходит нарастание напряжения на электрофильтре после пробоя и про

5 142бб амплитудйо-фазовый преобразователь11 определяет в зависимости от амплитуды сигнала, поступающего с блоков 12 и 13, момент подачи импульсов уп равления тиристорами по отношению к

5 фазе питающего напряжения. Блок 13

:переходного режима воздействует на

:амплитудно-фазовый преобразователь

:;11 таким образом, что приводит к зак 10 рытию силовых тиристоров 8, т.е. к снятию напряжения с первичной обмотки !

: трансформатора 7 при каждом искровом или дуговом пробое в электрофильтре.

На входы блока 14 ограничения пере напряжений поступают напряжение 0 . сети и напряжение U,> которые опре:деляют продолжительность формирова ,ния на ЭФ сигнала определенной по лярности. На выходе блока 14 формиру 20 ется сигнал, запираюший 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 отрицательной полнрности. При этом на 30 электрофильтре формируется знакопеременное напряжение U (фиг.4) на конденсаторах 24 и 2?, после отключе.

I, иия соответствующего коммутатора ос тается напряжение U,z, U,z (фиг.4), равное напряжению на электрофильтре перед отключением этого коммутатора, и не происходит подзаряда конденсаторов до минимального сетевого напряжения. 40

Блок 10 корректирует длительность подключения к электрофильтру напряже иин соответствующей полярности, не разрешая переполюсовку при наличии тока через электрофильтр. При этом сигнал U (фиг.4) с датчика 9 блока поступает на входы индикаторов 30 и

3II полярности тока, С выхода инднкато ра 3О снимается сигнал U< (фиг ° 4) длительность которого соответствует длительности протекания тока при формировании положительного напряжения, а с выхода индикатора 31 - сш

:нал Uy {фиг.4), длительность которого соответствует длительности протекания тока при формировании отрицатель

"о"о напряжения сигнал "г (фиг 4) ° определяющий заданную генератором 23 длительность формирования напряжения отрицательной полярности, поступает на дифференцирующее устройство 35, на выходах которого формируется сигнал (фиг.4), соответствующий задаваемому моменту переключения напряжения на электрофильтре с минуса На плюс, и Uy (фиг.4), соответствуэяцж обратному переключению. Если при этом имеет место соответственно сигнал U (фиг.4), то на выходе схемы ИЛИ 39 появляется сигнал U (фиг.4), пере брасывающий триггер 37 в состояние

I I ft

1 на прямом выходе, При снижении протекающего через электрофильтр тока до нуля, о чем свидетельствует появление сигнала 11„, (фиг.4) на выходе дифференцирующего устройства

38, триггер 37 переключается в исходное состояние, Таким образом, на прямом выходе триггера 37 формируется сигнал 11 (фиг.4), который, пройдя через схему

Зб корректирует заданнь!й сигнал U (фиг.4). Результирующий сигнал U„ (фиг.4) устанавливает отрезок времени между-двумя командами на переполю совку напряжения на электрофильтре.

Причем переключение, т.е. выключение

Одного коммутатора и включение дру гого, происходит при„отсутствии тока через электрофнльтр, что снимает перенапряжение за счет обрыва тока в схеме, содержащей индуктивные элементы, что повышает надежность устройства.

Блок защиты 15 формирует сигнал на отключение высоковольтного источника б при пробое электронно- -луче вых коммутаторов и сигнал на снижение напряжения высоковольтного источника 6 при превышении напряжения на коммутаторах вьппе допустимого.

Это осуществляется следующим образом. дифференциальные усилители 41 и 42 (фиг,3), на входы которых поступают сигналы с соответствующих датчиков

17, 28 и 29 напряжений, формируют сиг. налы, пропорциональные напрнжению на соответствующем коммутаторе, которые сравниваются в схемах 43 и 45 сравнения с напряжением уставки У . При превьппении напряжения на коммутаторе больше установленного на выходах схем 43 и 45 появляется сигнал, поступающий через схему ИЛИ 47 н диод

48 на вход формирователя 12 (фиг.1) управляющих сигналов длительного режима, вызывая аналогичное действию

1426636 сигнала с выхода селектора .16 искро» вых 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 резко падает 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 IЗ переходного режима и блока l4 ограничения перенапряжения, т.е. снимая напряжение с первичной обмотки трансформатора при пробоях в электроннолучевых 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 внутри коммутатора выключается источник высокого напряжения,что предупреждает возникновение аварийных режимов, которые могут привести к выходу оборудования из строя,.следовательно повышается надежность устройства s целом.

Формула изобретения

Устройство для питания электрофильтра 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 перьвого 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 вы5

S0 ходом соединенные с управляющими входами коммутаторов, блок управления, при этом высоковольтный источник напряжения содержит формирователь им пульсов управления тиристорами, амп литудно-фазовый преобразователь, фор

1 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 бло ка ограничения перенапряжений соеди нен с запрещающим входом амплитудно фазового преобразователя, о т л и ч а ю m 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 - соответстненно с вторым и третьим датчиками напряже ння, первый выход блока защиты сое» динен с запрещающим входом амплитуд но-фазового преобразователя, а вторОЙ его ныход - с входом формирователя управляющих сигналов длительного ре жима.

142б63б

oу уираФаЮяюМих

numenaw012

1426636

Составитель Б,Долотин

Редактор М,Недолуженко Техред N.Äèäûê Корректор М.датчик

Заказ 4800/8

Тираж 526 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, NocKBa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4