DD207339A1 - Regeleinrichtung fuer einen gleichspannungs-hochspannungserzeuger zur speisung elektrostatischer abscheider - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung fuer Elektroabschneider mit einem von einem Zuendimpulsgeber gesteuerten Thyristorstellglied, bei der ein von der Abschneiderspannung beeinflusster Schwellwertschalter und ein von dem Abschneiderstrom beeinflusster Schwellwertschalter sowie ein Regelverstaerker vorgesehen ist. Die Regeleinrichtung weist ferner einen Sollwertgeber auf, der beim Auftreten von Spannungsdurchschlaegen im Abschneider eine Absenkung der Sollspannung vornimmt. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Regeleinrichtung anzugeben, die es gestattet, den Energieverbrauch zu reduzieren sowie den Abscneidegrad zu erhoehen und dies mit einem relativ geringem Bauelementeeinsatz zu realisieren. Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch geloesst, dass die Ausgaenge der beiden Schwellwertschalter(7;8) mit einem UND-Glied (11) verbunden sind, dem ein Zeitglied (12) und ein zur Impulssperrung auf den Zuendimpulsgeber (14) arbeitender monostabiler Multivibrator (13) nachgeschaltet ist, und dass Mittel vorgesehen sind, durch die ein Mindestsollwert vorgegeben ist.

Description

Dresden, am 17*05.1982 TNP/Oe/Di

VEB Transformatoren Röntgenwerk "EL

TuR-Akte 1815 IPK: B 03 C 3/6S

und

Regeleinrichtung für einen Glβ±obsχ»smuKga=· Hochspannwigs· erzeuger zur Speisung elektrostatischer Abscheider

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für ©inen Gl ei oh spannung s- Hochspamiungserzetgger sur Speisung elektrostatischer Abscheider mit einem von einem sperrbaren Zündimpulsgeber gesteuerten Thyristorstellglied, die in Abhängigkeit vom Abscheiders tr ons und der Abscheiderspannung beeinflußt wird und beim Auftreten von Spanmmgsdurchschlagen im Abscheider eine Absenkung der Sollspannung vornimmt»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Zur Gewährleistung eines hohen Abscheldegrades beim Betrieb elektrostatischer Abscheider kommt es darauf an, den Abscheider mit einer Spannung zu speisen, deren moinentaner Wert möglichst dem Betrag der jeweiligen Durch Schlagsspannung im Abscheider entspricht* Weil sich die Durchschlagspannung des Abscheiders aber in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, z«B« der Gaszusammensetzung, dem Staubgehalt oder der Temperatur, ändert, muß die Spannung im Abscheider ständig diesen Änderungen folgen·

Die bekannten Regeleinrichtungen sorg©» dafür, daß die Abscheiderspannung um die Durchsohlagsspannung des elektrostatischen Abscheiders pendelt« Das bedeutet, daß der Durchschlag im Abscheider als Kriterium für das Einhalten der günstigsten Abscheiderspannung genutzt vird, Durch die DD-PS 83 752 ist ein® Regeleinrichtung bekamt,

bei der ein Tfayristorstellglied von einem Zündimpulsgeber angesteuert wird, der einmal von einem an eine» im Primär'» kreis angeordneten Stromwandler geschlossenen Schwellwertschalter und zum anderen von einem an einen Spannungsteiler, der an die Abscheiderspannung geschaltet ist, geschlossenen Schwellwertschalter Sperrbefehle erhalten kann«Dem Thyristor-Stellglied ist ein aus Teilwiderständen bestehender Widerstand parallelgeschaltet, so daß bei Xmpulssperrung und während der Sperrzeiten der mit Phasenanschnittsteuerung betriebenen Thyristoren an dem Abscheider eine verminderte, stark lastabhängige Spannung anliegt· Dieser Widerstand 1st so dimensioniert, daß der Hochspannungstransformator des Gleichspannungs- Hochspannungserzeugers magnetisiert ist und eine Hochspannung am Abscheider anliegt, bei der der Abscheider Sprüheineatz zeigt« Diese Spannung ist also eine Mindestspannung, ab der der Elektroabscheider zu arbeiten beginnt« Außerdem ist daduroh der zweite Schwellwertschalter zur Unterscheidung der Durchschläge von den Sperrzuständen der Thyristoren befähigt· Tritt im Abscheider ein selbstverlöschender Lichtbogen, ein sogenannter Wischer, auf, so sinkt die Abscheiderspannung plötzlich ab, während der Strom stark ansteigt· Demzufolge sprechen beide Schwellwertschalter an und sperren den Zündimpulsgeber· Während der auf die Abscheiderspannung reagierende Schwellwertschalter mit dem Verlöschen des Wischers wieder zurückschaltet, sperrt der andere, mit einem Zeitglied versehende Schwellwertschalter noch für eine einstellbare Zeit den Zündimpulsgeber, Tritt im Abscheider ein die eingestellte Zeit überschreitender Kurzsohluß auf, so sperrt der zweite Schwellwertschalter für diese Zeit und für die Zeit, in der infolge der starken Ionisierung der Strecke sich noch nicht die stark lastabhängige Spannung aufbauen kann, den Zündimpulsgeber· Dabei sind Mittel vorgesehen, die bewirken, daß während des Sperrbefehles der Sollwert verringert wird, so daß nach Aufsteuerung der Thyristoren der ursprüngliche Sollwert erst nach Ablauf weniger Halbwellen wie- <fer erreicht wird« Bei dieser Regeleinrichtung ist von Nachteil, daß auch bei

selbst verlöschenden Lichtbögen eine Zünd impuls sperrung ausge* lust wird, was einer Verminderung des Abacheidegrades entspricht, iind daß infolge des й&т Thyristorstellglied parallelgeschalteten Widerstandes während der Sperrzeiten der Thyristoren ein Strom über diesen fließt« Das fufert zu einem relativ beträchtlichen Energleverlust аш Widerstand und daralt auch zu einer unerwünschten Erwärmung einschließlich ihrer Abfuhr Probleme«,

Aus der DE-AS 23 1? 256 ist eine weitere Regeleinrichtung für eine Anlage zum Abscheiden von Aerosolen mit einem Elektroabscheider bekannt^ Bei dieser arbeitet im wesentlichen ein an die Abscheiderspannung geschlossener Schwellwertmelder über ein selektives Zeitmeßglied auf einen Impulssperrer· Das selektive Zeitmeßglied, das 2:«Be auf 50 ms eingestellt wird, fungiert zur Unterscheidung der Stehliohtbegen und Dauerkurzsohlüsse von einem Wischer« Tritt im Elektroabscheider ein Wischer auf, wird folglich keine Impulssperrung ausgelöst· Ee wird lediglich über einen Sollwertgeber mit einem über eine stromabhängig gesteuerte Sohaltstufe geladenen Führungskondensator eine Absenkung der Sollspannung vorgenommen, die sich dann wieder mit einstellbarem Anstieg langsam erhöht, bis der nächste Wischer auftritt« Beim Auftreten eines Stehlichtbogens mit einer Zeit von mehr als 50 ms wird zusätzlich eine Impulssperrung ausgelöst· Tritt ein Dauerkurzschluß auf, so wird nach beispielsweise 5 s die gesamte Anlage durch ein im Primärkreis des Hochspannungerzeugers angeordnetes Sobaltschütz abgeschaltet« Aus den gleichen regelungstechnisch bedingten Gründen ist dem Thyristorstellglied ebenfalls ein Widerstand parallelgesohaltet, wodurch sich aber auch die bereits aufgezeigten Nachteile ergeben« Zwar sind auch verschiedene Regeleinrichtungen bekannt, die keinen des Thyristorstellglied parallelgescbalteten Widerstand aufweisen, diese bieten aber auch nicht die vorteilhaften Eigeneohaften, die bei ä&n erwähnten bekannten Lösungen auftreten·

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, die angegebenen Nachteile ssu vermeiden«

Darlegung des Was©as der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein» Regeleinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die es gestattet, den Energieverbrauch zu reduzieren sowie den Abscheidegrad zu erhöhen und dies mit einem relativ geringen Bauelement©einsätζ zu realisieren, Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst· Besonders vorteilhafte Modifikationen sind Gegenstand der Punkte 2 und 3 des iärfindungsanspruches.

Mit der .Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß der dem Tbyristorstellglied parallelgesohaltete Widerstand beseitigt werden konnte und somit der Energieverbrauch der Regeleinrichtung gesenkt wird« Auch stehen die Probleme der Wärmeabfuhr nicht mehr« Des weiteren wird nur bei Stehlichtbögen und Dauerkurzschlüssen naoh einer Zeit, die geringfügig größer als die Dauer eines Wischers ist und beispielsweise 10 ms betragen kann, eine Impulssperrung vorgenommen· Dadurch wird der Abscheidegrad erhöbt·

Bei Durchschlägen im Abscheider wird die Sollspannung abgesenkt, so daß die Abscheiderspannung ständig gegen die Durchschlaggrenze pendelt· Diese Regeleinrichtung kann mit einem relativ geringen Bauelementeaufwand verwirklicht werden· Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung ergibt sich bei der Prüfung der Anlage im Prüffeld, die nunmehr vereinfacht ist und mit ohmscher Last durchgeführt werden kann. Dies funktionierte bei den herkömmlichen Regeleinrichtungen nicht, weil mit diesen vom Gleichepannungs- Hochspannungserzeuger nur eine lastabhängige, nahezu unbelastbare Hochspannung erzeugt werden konnte»

Ausführungsbeispiel

Anhand einer Zeichnung, die eine Regeleinrichtung für einen Gleichspannungs- Hoohspannungserzeuger zur Speisung eines

elektrostatischen Abscheiders darstellt, soll di© Erfindung nachstehend näher erläutert werden* Ein Elektroabscheider I wird von einem Glelohspanmmgs« Hochspammngsferseuger, bestehend aus einem Hoebspamiur%g8 transformator 2 und einem Hochspannungsgleichrichter 3_? gespeist. In den Primärkreis des Hoohspannungstransformators 2 ist ѳіп Thyristorstellglied k sowie zur Erfassung des Abscheidersiromes ein Stromwandler 5 geschaltet« Eine der Abscheiderspannung proportionale Größe wird einem an den Abscheider 1 geschalteten Hochspannungsteiler 6 entnommen uod an einen ersten Seiawellwertsehalier 7 geführt _t Der Stromwandler 5 ist mit einem zweiten Schwellwertschalter 8 verbunden_t der über einen Widerstand 9 ъпа über ein Speioherglied 10 an ein UND-Glied 11 geschaltet 1st· Dem UND-Glied 11, das auch mit dem Ausgang des ersten Soh^ellvrertschalters 7 in Verbindung steht, ist ein Zeltglied 12 mit einstellbares Ansprechverzögerung von beispielsweise 1 bis 20 ms und ein monostabiler Multivibrator 13 (κ,Β, mit ZO mm) nachgeschaltet« Der Multivibrator 13 kann dem auf das Thyristorstell· glied k arbeitenden ,Zündlmpulsgeber ik Sperrbefehle geben« Der Zünditnpulsgeber\wird von einem Regelbar stärker 15 gesteuert, dem einmal der Istwert des Absoheiderstromes über eine Verbindungsleitung vom Stromwandler 3 und zum anderen der Sollwert des Abscheiderstromes von einem Sollwertgeber 16 bzw, von einem Mindestsollwertgeber 17 zugeführt wird« Beide Geber 16;17 sind ausgangsseitig mit Entkopplungsdioden 18 bzw« 19 versehen, Xn dem Sollwertgeber wird eine dem einzustellenden Abscheiderstrom proportionale Groß» erzeugt} die auf ein Sollwert-Speioberglied 20 gegeben wird und über ein ZwIsohenspeioherglied 21 dem Sollwerteingang des Regelverstärkers 15 zugeführt ist« In dem Mindestsollwertgeber 17 wird einem Potentiometer ZZ eine einem Mindestabscheiderstrom entsprechende Größe abgenommen und über einen Widerstand 23 und ein weiteres Speicherglied 2k ebenfalls dem Sollwerteingang des Regelver stärkers 15 zugeführt. Dieser Mlndestabscboiderstrom! der ca 2% des Nennstroms beträgt, entspricht der Anfangsspannung des Abscheiders, bei der der Abscheider Sprüheinsatz zeigt, also zu arbeiten beginnt, Jis ist auoh möglioh auf eine ander©

Weise einen Mindestsollwert, der der AnfangSbpannung sntspriobt, vorzugeben, beispielsweise durcL· еів© uutere Begrenzung des Soliwertes mit Hilfe elektronischer bzw« mechanischer Mittel·

Zur Absenkung der Sollspannung bei Durchschlagen ist der Ausgang des UND-Gliedes 11 außerdem ©it einer Steuerl^itung für einen ©raten elektronischen 'btladssehaites: 25 verbunden, der mit einem einstellbaren, die Große der Absenkung bestifiuaenden ßntladewiderstand 26 dem Sollwert-Speicherglied 20 parallelgeschaitet ist. Der zweite Schwellwertschalter 8 ist so eingestellt, daß dieser ein Ausgangsaigjaal abgibt, wenn ein Durchschlag auftritt und zumindest die AnTangsspannung anliegt« Mit Erreichen der Durchschlaggrense tretea im Abscheider 1 Wischer auf, wodurch die Abscheiderspannung kurzzeitig zusammenbricht und der Abscbeiderstrose ansteigt« Da mmmehr sowohl der Minimalwert der Abscheiderspannung uatersohrJtten wurde und folglich der erste Schwellwertschalter 7 anspricht als auch der Anspreohwert des zweiten Schwellwertschalter 8 bereits überschritten wurde, liegt am Ausgang des UND-Gliedes 1t ein Signal an, wodurch der erste £ntladescnalter 25 aktiv wird und eine Absenkung des im Speicherglied 20 aufbewahrten Sollwertes vornimmt· Danach lädt sieb d&T Kondensator des Sollwert-Speichergliedes 20 langsam wieder auf, ws einer £r~ höhung der AbscheiderSpannung entspricht« Dies gebt so lange, bis die Durchschlaggrenze wieder erreicht wird und der nächste Wischer auftritt« Da vom Speicherglied 10 das Ausgangssignal des zweiten Schwellwertschalters 8 bereits gespeichert ist, ist nunmehr nur noch das Ansprechen des ersten Schwellwertschalters 7 für eine wiederholte Absenkung der Sollspannung erheblich· Das dem UND-Glied 11 nachgeschaltete Zeitglied 12 wurde hierbei so eingestellt, daß ©s bei den selbstverlöschenden Wischern kein Ausgangssigaal abgibt« Tritt nun ein Stehlichtbogen auf, so arbeitet die Schaltung zunächst wie bei einem Wischer· Mit Überschreiten der sra Zeitglied 12 eingestellten Zeit von beispielsweise 10 ms wird nun aber von dem monostabil©*! Multivibrator 13 ein Sperrbefehl für die Dauer von beispielsweise 20 ms an den Züadimpulsgeber 1*f gegeben, so daß dieser keine Zünditapulae mehr an das Thyristorstellglied к abgibt· Da der Ausgang des Multivibrator» 13

des weiteren mit den Steuerleitungen weiterer elektronischer Eatladeschalter 2?;285Z$ verbunden ist, werden gleichzeitig das Speioherglied 10, das Zwisohenspeioherglied 21 und das weitere Speicherglied 2k gelöscht· Mit dem Rückkippen des monostabilen Multivibrators 13 wird die Zündimpulssperre wieder aufgehoben und die iCntladesohalter 27»28;29 wieder geöffnet« Nun lädt sich der Kondensator des Zwischenspelchergliedes 21 in einer Zeit von beispielsweise 100 ms auf dem im Speicherglied 20 gespeicherten Sollwert auf« Da der Wert des Zwischenspeichergliedes 21 an dem Sollwerteingang des Regelverstärkers 15 geführt wird, entspricht diese Ladezeit der Zeit des Hochfahrβαβ der Abscheiderspannung von Null auf die Sollspannung· Mit Erreichen der Durchschlaggrenze treten nun wieder Wischer oder Stehlichtbögen auf, so daß erneut die beschriebenen Regel- und Steuerprozesse ablaufen·

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   1, Regeleinrichtung für einen Gleichsparmungra-iloohspannungs·- erzeugar zur Speisung elektrostatischer Abscheider mit einem von einem sperrbaren Zündiiapuls^eber gesteuerten Thyristorstellgliedj, bei der ein erster, von der Abseheiderspannung beeinflußter Schwellwertschalter und ein zweiter, von dem Abscheiderstrom beeinflußter Schwellwertschalter vorgesehen ist und bei der eine dem Abscheiderstrom oder/und der Abscheiderspannung proportionale Größe dem Istwerteingang eines Regelverstärkers zugeführt ist_f und die Regeleinrichtung einen Sollwertgeber aufweist, der beim Auftreten топ Spannungsdurchschlägen im Abscheider eine Absenkung der Sollspannung vornimmt, gekennzeichnet dadurch, daß der Ausgang des ersten Schwellwertschalters (7) und über ein Speicherglied (10) der Ausgang des zweiten Schwellwertschalter (8) mit einem UND-Glied (11) verbunden ist, dessen Ausgang einmal mit einer Steuerleitung für einen ersten Entladeschalter (25), der mit einem einstellbaren Widerstand (26) einem Sollwert-Speicherglied (20) parallelgeschaltet ist, und zum anderen mit einem Zeitglied (12) mit einstellbarer Ansprecbver· zögerung in Verbindung steht, und dem Zeitglied (12) ein monostabiler Multivibrator (ІЗ) nachgeschaltet ist, dessen Aus· gang mit dem für die Impulssperrung vorgesehenen Eingang des Zündimpulsgebers (1*0 sowie mit einer Steuerleitung für einen zweiten, dem Speicherglied (1O) zugeordneten Entladeschalter (27) und mit einer Steuerleitung für einen dritten Entladeschalter (28), der einem dem Sollwert-Speicherglied (20) nachgeschalteten Zwischenspeicherglied (21) zugeordnet ist, in Verbindung steht, und daß Mittel vorgesehen sind, durch die ein Mindesteollwert vorgegeben ist«

   Z₀ Regeleinrichtung nach Punkt I₁ gekennzeichnet dadurch, daß ein Mindestsollwertgeber (17) vorgesehen ist, in dem an einem Potentiometer (22) ©in Mindestsollwert abnehmbar ist, der über ein weiteres Speicherglied {2h} ebenfalls dem

   Sollwert eingang des Regelverstärkers (15) zugeführt ist, wobei dem weiteren Speicherglied (2h) ein vierter lintladescbalter (29) zugeordnet ist, dessen Steuerleitung auch an den Ausgang des Multivibrators (13) geschaltet ist_e

   3# Regeleinrichtung nach Punkt 2, gekennζeichnet dadurch, daß der Sollwertgeber (i6) und der Mindestsollwertgeber (17) vor ihrem Verbindungspunkt vor des Sollwerteingang des Regelverstärkers (15) H»it Entkopplungsdioden (1 8; I9) versehen sind»

   Hierzu 1 Blatt Zeichnung