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电除尘用高频电源
资料整理中
高频电源一般特性
1、增大电晕功率，从而增强粉尘的荷电能力。
高频电源在纯直流供电方式时，二次电压纹波<1%(单相工频电源是30%)，输出平均电压可达到工频电源的1.3倍，二次电流最高可达2倍。
2、火花控制更好
高频电源的火花检测时间仅为25us，而工频电源至少要10000 us，因而火花能量小，关断时间短，恢复速度快，从而提高除尘效率。
3、反电晕控制应用更灵活
高频电源在应用间歇供电时，最小工作时间和间歇时间均为1ms，调节步长也均为1ms，而工频电源的工作时间和间歇时间最小为10ms和
20ms，调节步长是20ms的倍数，因此在抑制电场反电晕时，调节更灵活更准确。
4、振打控制优化
一体化的高频电源控制集成了电场高压和低压振打控制，振打功能更为全面，特别是在断电振打及除尘器整体振打的协调控制上，优势
可以得到更充分体现，有效地减少了极板积灰，和振打二次飞扬的波动。
5、节能效果
高频电源的电能利用率达到92%，功率因数可达0.93，相比工频电源节能25%以上,减少粉尘排放30-50%。在除尘效率不变的前提下，节能
幅度可达40-60%。
6、安装更容易
高频电源整机直接安装在除尘器顶部，节省配电室空间，动力电缆截面更小，控制电缆更少，安装费用更低。
7、集成度高，重量更轻
高频电源的一次回路设备、控制设备、高频变压器等集成在一起，而重量仅为工频变压器的一半。
火花、电弧冗余检测和卓越的控制
1、火花的检测采用二次电压和二次电流信号冗余，电弧的检测采用一次电流和二次电压信号冗余，确保在一个信号丢失时仍能可靠的
对火花和电弧进行检测和控制。
2、自动调节火花检测灵敏度和火花率定值。
3、根据电除尘器本体状况，自动修正参数定值，实现电弧的自动控制。
4、系统检测到火花时，直接控制IGBT开关周期实现对高频电源的功率输出的限制，确保火花或电弧及时熄灭。
5、高频电源采用三斜率的火花恢复斜率控制，火花产生后仅需3ms进行快速恢复，按不同的恢复区域，采用不同斜率速度完成恢复，
接近并达到火花闪络点。控制器自带自学功能，通过临近2次闪络放电点的电压，分析火花闪络放点调整火花恢复速度，实现每分钟不超过
10次的低火花率运行方式，电压尽量长时间运行在临界火花闪络点附近。
实时充电优化软件(ROQ)
1、实时充电优化软件ROQ (real time optimisation of Electrical Charging) - 改进了的二次电流及充电比的优化软件，特别适用
于高比电阻飞灰的收集及处理.
2、ROQ充电优化软件根据高频电源二次电流和二次电压在不同运行工况下的变化，确定高频电源运行的间隔充电比和脉冲电流，实现
电除尘器的电源优化运行。
3、ROQ充电优化软件作为下层软件集成在每个高频电源控制器主板内，不受其他电除尘器或上位机系统运行是否正常的影响。
4、ROQ充电优化软件利用高频电源二次电压二次电流的波形进行高精度的分析，优化高频电源的运行方式，完全不需借助其他仪表(如
浊度仪)的信号进行系统优化。
5、高频电源与工频电源相比，更适应复杂的反电晕工况
高频电源不受电源周波的限制，应用间歇供电时可以非常灵活地控制间歇时间及脉冲电流的大小，实现更准确地抑制反电晕。
优越的振打控制功能
高频电源控制器提供5组可编程DO输出通道，供振打的定时控制功能，定时器功能完善，可以实现多种不同的振打方式和断电振打，方
便协调整套除尘器的振打控制。
永利112net高频电源结构特点
1、HFR-III型电除尘器高频整流变压器铁芯采用高新纳米晶材料，低压线圈采用高频系统专用双股丝包线绕制，铁损及铜损低，能量转
换效率不低于90% ，功率因数0.93
2、采用DSP(TMS320F28335 运行频率150MHz)芯片作核心控制芯片，采用双DSP芯片架构，一块DSP完成高速闭环控制，另一块DSP完成低
速模拟采集及多任务处理。32位浮点型DSP ----TMS320F28335，性能如下：
1、 高达150MHz运行频率;
2、 高性能32位CPU：
3、 包含IEEE-754单精度浮点单元(FPU)，单指令32x32MAC16x16双MAC，哈佛总线架构，快速中断响应和处理能力，统一存储器编程模
型，高效C代码等;
4、 6通道DMA;
5、 大容量片上存储器：256K闪存，34KSRAM;
6、 片上高性能锁相环;
7、 支持58个外部中断的外设中断扩展(PIE)块;
8、 128位安全密钥，有效保护代码;
9、 18路脉宽调制PWM输出;
10、3个32位CPU定时器;
11、丰富的外设接口：CAN、SPI、SCI、I2C;
12、16通道12位高速AD转换器，80ns转换率;
13、 JTAG边界扫描支持;
3、逆变单元采用INFINEON(英飞凌)最新第四代IGBT组合式模块及专配IGBT驱动电路板。内置热敏电阻：可以更准确地测量基板的温
度，更快速的进行过热保护。
4、IGBT模块、整流模块及变压器均采用自然冷却方式，无强迫风冷或油冷系统。采取加大变压器箱体容积和储油量，箱体两侧配散
热面积和效果更佳的专用散热片，IGBT散热板的散热齿内嵌在变压器箱体侧壁，通过变压器油自然循环散去整机的热量。
5、高频电源控制柜采用304号不锈钢和防腐蚀工艺制作，避免了电磁感应造成的金属部件发热和对控制设备干扰的影响。柜门内外采
用双侧门设计，防护等级达到IP56。为满足高频电源在高温、沿海或湿热等特殊地区使用，控制柜可以单独设置户外型机柜工业空调(取
消通风风机)，控制柜内靠空调循环冷却。
节能优化自动节能控制
控制原理：机组达到或降低对应负荷段时，系统会自动切换预设运行电流进行控制，这样在低负荷烟气量小的时段利用除尘器相对变
大的特点进行电除尘器的节能，在高负荷时适当提高电除尘器输入功率保证除尘器效率和排放。同时配合振打控制，高负荷减少断电振打，
低负荷时增加断电振打，按照国内发电厂运营的特点，每天都会有一定长的时段可以让极板充分清灰，高负荷时更好地保证除尘器效率。
此功能在节电方面较无次此功能时的能耗，可节省35~40%。
高频电源控制器软件集成4组运行模式除可以分别设置充电间隔时间外，4组模式均配有各自振打控制定时器，用于控制阴、阳极振打，
并可随锅炉负荷或磨煤机总输出量自动切换振打时间模式。
便捷高速的网络通讯能力
HFR型高频电源采用MODBUS TCP以太网通讯方式，组态更方便，信息开放应用更便捷。
高频电源参数表
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产品型号 |
HFR-Ⅲ |
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高频电源升压方式 |
直升式高频 |
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额定输入电压 |
相电压 380V，50Hz（或按应用现场要求） |
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额定直流输出电压/调节范围 |
72、80KV；10-100% |
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额定直流输出电流/调节范围 |
0.6~2.4A；5～100% |
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输出频率 |
最大为50kHz |
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电能转换效率，功率因数 |
额定工作状态下：转换效率93%；功率因数0.92 |
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高频变压器冷却方式 |
自然油循环 |
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高频变压器防护等级 |
IP56 |
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变压器油温升 |
满负荷运行，不大于35K |
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IGBT温升 |
满负荷运行，不大于40K |
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主控芯片厂家、型号 |
美国德州仪器公司\DSP TMS28335PGFA（双CPU） |
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IGBT厂家 |
英飞凌 |
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IGBT冷却方式 |
IGBT散热器内嵌在变压器箱体，靠变压器油自然循环冷却 |
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是否允许输出瞬间开路 |
允许，控制系统能在1秒钟内发出输出开路保护跳机 |
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就地指示仪表 |
一次电路、二次电压表、二次电流表 |
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就地操控功能 |
高压启停及运行报警指示；振打启停按需配备 |
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通讯接口及协议 |
控制器自带以太网通讯接口，MODBUS TCP协议 |
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运行环境温度 |
-35~+45℃（带遮阳装置或特殊设计时，适应温度可达+50℃） |
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重量 |
不超过1100Kg |
永利112net高频电源与其他同类高频电源性能比较
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HFR-Ⅲ高频电源 |
传统高频电源 |
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1、控制柜体为不锈钢材质，有单独柜门，内柜门还设置 有电流、电压表计；电源、运行和故障指示灯；以及就地 收到启停操作开关，方便了用户在就地对设备进行巡视和 操作。 |
1、外壳有些采用工程塑料包装形式，四周和顶部采用工程塑 料包裹，巡视各部位器件状态、就地测温或维护检修时很不方 便。而且工程塑料易破损或变形对设备防护不利。 |
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2、采用两颗32位DSP处理器，采样精度高，火花的检测和 控制准确，没有误检和漏检火花的问题。 |
2、多数采用PLC，处理时间ms级，速度较慢，对火花的检测和 控制不利，而且编程语言简单，无法对频率进行监测，不易开 发优化控制软件。 |
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3、火花熄灭后的快速恢复采用上升三斜率方式，恢复速 度快，临界火花点时间久，火花率控制在每分钟10次。 |
3、火花控制时，电流电压降幅很大，恢复时采用的是重新恢 复运行参数的方式，火花率会达到30~60次/分钟，电流电压波 动很大。 |
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4、高压控制器集成低压振打控制功能，并且内部拥有8套 定时器可供设置，每个定时器均有起始和结束时间，可在 一日内灵活地设置振打方式。高压控制可独自完成断电振 打功能，无需上位机或PLC配合完成。 |
4、控制器没有或者很简单的单一振打定时器，多采用PLC程序 设定振打时间，振打程序设置不灵活，功能单一。断电振打工 作时需要上位机协调PLC和高频电源完成，控制时很容易出现 不同步或功能丢失的问题。 |
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5、在进行末电场断电振打功能，具备降低二次飞扬的间 歇振打控制方式。 |
5、没有这方面功能。 |
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6、具有自主知识产权ROQ反电晕优化软件，能实现充电间 隔时间的自动优化，充电间隔时间的精度可达1ms，有效 抑制电场内反电晕。 |
6、基本都是利用伏安特性曲线判断有无反电晕,而真正有反电 晕时伏安曲线是会严重滞后，而且伏安曲线会受到火花和振打 运行的影响。 |
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7、IGBT和变压器均采用自然油循环冷却方式，无强迫冷 却风机和风道。防护等级高，无风机振动，柜内更清洁， 运行更安静，日常维护量更少。 |
7、采用强迫风冷或油循环，吸风口及风道需经常清理，柜内 易进粉尘；使用油泵进行油循环冷却时，变压器油循环路径复 杂，接头易发生渗漏，时间久了有可能导致油品质下降，绝缘 降低，影响安全运行。日常维护量大。 |
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8、可以利用锅炉负荷、投煤量或蒸汽量信号，自动选取 20个不同的运行参数，同时，每段负荷下的振打时间和断 电振打频率都可以单独设定，从而实现不同负荷段下振打 运行的差异化。 |
8、只能通过不断修改运行参数适应负荷变化，振打频率也只 能手动修改，操作起来工作量非常的大。 |
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9、控制器集成高速以太网通迅接口，协议采用MODBUS TCP标准协议，与外部联网非常容易。 |
9、多数采用RS485串口通讯，在控制器数量较多时数据更新速 度很慢，数据交流缓慢且困难；而且均为特殊协议，在与其他 网络联网时需要转换。 |
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10、有专业调试软件，任何一台电脑安装软件并与控制器 联网后都可显示数据和设置，调试参数丰富，显示直观且 操作简单。 |
10、可调整参数较少，功能较少，因此也没有专用调试软件。 |
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11、调试软件可以将每个控制器设置的参数备份存储成一 个文件，在恢复已设置的运行参数或更换控制器时可 以“一键上传”恢复所有的参数。 |
11、参数需一个一个的输入，恢复运行参数或更换控制器时花 费较长的时间，也容易出错，导致运行不正常。 |