SU855754A1 - Высоковольтное трансформаторно-выпр мительное устройство дл электрофильтров - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электрооборудованию дл  электронно-ионной технологии , предназначенному дл  питани  электрофильтров газоочистки и пылеулавливани  высокоомных пылей. Известно трансформаторно-выпр мительное устройство дл  питани  элект рофильтров, состо щее из встречнопараллельно включенных тиристоров, т коограничивающего реактора, высоковольтного трансформатора, защитного реактора, высоковольтного выпр мител  с одним заземленным полюсом и про тивоположным полюсом, подключенньм . к электрофильтру 13. Однако дй  данного устройства характерны недостаточно высока  надежность- работы при повышении сопротивлени  нагрузки из-за по влени  неравнофазных режимов работы тиристоро и большие значени  токов холостого хода. Наиболее близким по технической сущности решением к изобретению  вл етс  высоковольтное трансформаторно-выпр митвльное устройство, содержащее сетевой тиристорный регул тор, подключенный к трансформаторно-выпр  мительному блоку, состо щему из высо ковольтного однофазного трансформатора с вторичными слоевыми обмотками, мостового выпр мител  с экранами и диагонально расположенными между ними вентильными группами и заградительного реактора,,расположенных в общем бакеС2. Недостатками известного устройства  вл ютс  невысока  надежность работы при повьйиении сопротивлени  нагрузки (электрофильтров)выше номинального значени , что сопр жено с возникновением неравнофазных режимов работы противовключенных тиристоров и со сбоем работы установкиJ завышенные значени  токов холостого хода установокj Цель изобретени  - повышение надежности и снижение тока холостого хода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в высоковольтном трансформаторно-выпр мительном устройстве дл  электрофильтров, содержащем сетевой тиристорный регул тор и трансформаторно-выпр мительный блок, состо щий из высоковольтного однофазного транс .форматора с первичной и вторичными слоевьлш обмотками, мостового выпр мител  с. симметрирующими экранами и

диагонально расположенными между ними вентильными: анодными и катодными группами и заградительного реактора со слоевой обмоткой, расположенных в общем баке, вторичные обмотки снабжены внутренними и наружными концентрически расположенными экранами, соединенными с линейными выводами, при этом вентильные группы выпр мител  подключены к наружным экранам вторичной обмотки.

Кроме того, катодные группы вентилей подключены к баку, а анодные группы соединены с наружным слоем обмотки заградительного дроссел ,

К занснмам первичной обмотки подключена цепочка из последовательно выключенных резистора и конденсатора

На фиг о 1 приведена принципиальна  схема устройства) на фиг, 2 и 3 конструктивное исполнение; на фиг.4 дополнительный вариант конструкции устройства,Устройство содержит однофазный повышающий трансформатор 1 с вторичной слоевой обмоткой 2 и первичной обмоткой 3, Выход вентильных групп 4-7 подключен к заградительному реактору 8. Первична  обмотка защищена экраном 9, С оева  высоковольтна  обмотка снабжена внутренними 10 и 11 и наружными 1 и 13 электростатическими экранамиf соединенными с выводами А, Б высоковольтной обмотки трансформатора. Кроме того, устройство снабжено катодньи 14 и анодным 15 электростатическими экранами , В установках электрогазоочистки катод, как правило, заземлен.

На фиг,1 пунктирно показаны в виде конденсаторов искусственно образованньщ емкости между, экранами Низковольтна  обмотка трансформатора через токоограничивающий реактор 24 и силоной тиристорный регул тор, состо щий из двух встречно-параллельно включенных тиристоров 25 и 26, подключена к однофазной питающей сети переменного тока. Цепочка последовательно включенных резистора 27 и конденсатора 28 слулсит дл  защиты тиристоров от коммутационных перенапр жений ,

Управление тиристорами осуществл етс  от автоматического регул тора 29, подзцерживающего напр жение на элек1рофильтре на Максимальном пробойном уровне. Параллельно первичной обмотке включены конденсатор 30 и резистор 31. Нагрузкой высоковольтного выпр мительного устройства  вл етс  электрофильтр 32. На фиг.1 пунктиром показаны также его эквивалентна  емкость 33, образованна  между коронирующими и осадительными электродами электрофильтра 32, и ье инейное сопротивление 34, соответствующее вольт-амперной характеристика коронного разр да в электрофильтра Указанные емкость 33 и сопротивление 34 измен ютс  во врем  нормальной работы электрофильтра в широких пределах в зависимости от многих факторов: температуры и запыленности газов в электрофильтре, влажности, давлени , удельного электрического сопротивлени  пыли, ее дисперсности и т.п.

Устройство работает следук цим образом ,

К обмотке 3 трансформатора подводитс  питание от сети через реактор 24 и встречно-параллельные тиристоры 25 и 26. Высокое напр жение, индуцируемое в трансформаторе и выпр мителе , распредел етс  по емкост м 16-23, образованным экранами 10-15. Емкости 16 и 17 представл ют собой емкЬсти , существующие между внутренней поверхностью обмоток 2 высокого напр жени  и защитным заземленным экраном 9. Емкости 19 и 20 образованы наружными. экранами 12 и 13 обмоток 2 высокого напр жени  и внутренней поверхностью катодного экрана 14. Емкости 18 и 21 образованы наружными поверхност ми электростатических экранов 12 и 13 и анодным экраном 15, Емкости 22 и 23 образованы внутренней поверхностью наружных экранов 12 и 13 и наружной поверхностью катушек обмоток 2 трансформатора 1. Электростатические экраны 10-13 представл ют собой незамкнутые цилиндрические экраны, аналогичные защитным экранам 9, установленным между обмотками высокого 2 и низкого 3 напр жени Общие электростатические экраны 14 и 15 плоские по форме, однако охватывают оба наружных экрана 12 и 13. Высота экранов ориентировочно равна высоте обМЬтки 2. Однако при необходимости регулировани  величины емкости 30 указанна  высота экранов может измен тьс .Между экранами 12 и 14,13 и 14 устанавливаютс  высоковольтные выпр мительные столбы катодной группы 5 и б однофазного моста,а между экранами 12 и 15,13 и 15 - выпр мительные столбы анодной группы 4 и 7,дл  которых экраны 12-15  вл ютс  симметрирующими , т.е. служа дл  выравнивани  напр жени  по последовательной цепочке вентилей в динамических режимах при искровых и дуговых разр дах в электрофильтре. Тем самым выпр мительный мост конструктивно совмещаетс  с трансформатором, так как р д экранов моста оказываетс  смежными и взаимодополн ющими дл  трансформатора и выпр мител ,

В р де случаев при расположении линейных выводов А , Б на внутренних сзло х обмотки 2 отпадает необходимость в экранах 10 и 11, а их функциьо выполн ет внутренний слой обмотки 2, При расположении линейных выводов А , Б на нёфужных сло х обмотки 2 отпадает необходимость в экранах

12 И 13, а их функции выполн ют наружные слои обмотки 2 (фиг. 4). При заземлении одного полюса выпр мител  роль заземленного экрана 14 может быть возложена на заземленные стенки металлического бака 35 (фиг. 4) . В качестве защитного реактора 8, служащего дл  защиты от импульсных токов при разр дах в электрофильтре, используетс  высокочастотный дроссель с ферритовым сердечником и слоевой обмоткой, наружный вывод которого подключен к вентил м, а внутренни вывод катушки реактора подсоедин етс  к нагрузке (фиг. 4), Таким образом в зависимости от конк)етного случа  конструкци  высоковольтного устройства может быть несколько изменена.

Все высоковольтные элементы устро ства помшцаютс  в металлический бак, заполненный трансформаторным маслом; остальные низковольтные элементы устройства могут быть расположены как в баке, так и в отдельном шкафе управлени , в котором расположен автоматический регул тор. При необходимости эквивалентна  емкость 30 может быть дополнена специально подключенной к низковольтной обмотке 3 трансформатора 1 цепочкой из конденсатора и резистора (однако количественно из величина значительна, а конструкци  громоздка).

В динамических режимах экраны оказывают следующее вли ние. По мере увеличени  угла регулировани  силовых тиристоров 25 и 26 возрастает напр жение на первичной обмотке 3 силового трансформатора 1, соответственно возрастает напр жение на обмотке 2 высокого напр жени  и на выходе выпр мител , т,е. на электрофильтре 32. При постепенно увеличиваетс  ток коронного разр да в электрофильтре и начинаетс  процес электрогазоочистки. По мере увеличени  сло  осажденной высокоомной пыли на осадительных электродах электрфильтра , при изменении температуры или влажности и каких-то других факторов активное сопротивление 34 электрофильтра 32 возрастает, и при этом снижаетс  ток нагрузки и пгщени напр жени  на реакторе 24, Однако автоматический регул тор 29 стремитс  поддерживать нагрузку на агрегате и увеличивает угол управлени  тиристоров 25 и 26. Угол прохождени  тока нагрузки становитс  меньше угла проводимости силовых тиристоров, что обусловлено наличием значительного встречного напр жени  на электрофильтре за счет емкости 33. В св зи с нелинейностью кривой намагничивани  стали трансформатора при углах проводимости тиристоров, близких к предельным, возникает неравнофазный режим работы, при котором дли-. тельности включенного состо ни  тиристороэ противоположных направлений устанавливаютс  разными. Наличие распределенных емкостей 16-23, образованных экранами 10-15, мен ет характер переходных процессов, В результата установки общих экранов .14 и 15 между внутренней и наружной поверхност ми экранов 12 и 13 создаютс  электрические емкости 18-21, ориентировочно в 1,1-1,5 раза превосход гцие величину емкостей 16 и 17, в св зи с увеo личением поверхности экранного цилиндра при увеличении его диаметра. Ввиду того, что у высоковольтных трансформаторов коэффициент трансформации высок, емкость оказываетс  весь5 ма значительной.

В результате предлагаемой установки экранов 10-15 за счет по влени  дополнительных емкостей 18-23 значительно в 4-6 раз, возрастает конструк0 тивна  емкость обмоток высокого напр жени  трансформатора, т.е. эквивалентна  емкость 30 устройства. Тем самым значительно увеличиваетс  электрическа  энерги , накопленна  в указанных емкост х выпр мительного устройства,

5 а следовательно, возрастает амплитуда колебательного трка, привод ща  к устойчивому- гашению тиристоров, устранению неравнофазного режима и повышению надежности и экономичности

0 работы выпр мительного устройства,а значит к всей установки электрогазоочистки . Устранение неравнофазного режима работы позвол ет обеспечить надежную работу выпр г ител  при

5 токах значительно ниже номинального и вьлходньох напр жени х;, на 20-40% превьшающих номинальное (среднее значение ) , т.е. приближающихс  к a шлитудном значению выходного н.чпр же0 ни , на которое обычно рассчитаны выпр мители электрогазоочнстки| тем самым улучшаетс  процесс улавливани  пыли в электрофильтре. Одновременно с этим значительно возрастает емкостна  составл юща  тока холостого хода,

5 что приводит к существенному снижению суммарного тока холостого хода установки.

Claims (4)

1. Высоковольтное трансформаторно-выпр мительное устройство дл  электрофильтров , содержащее сетевой тиристорный регул тор, подключенный к трансформаторно-Быпр мительномублоку , состо щему из высоковольтного однофазного трансформатора с первичной и вторичными, слоевыми обмотками , мостового выпр мител  с симметрирующими экранами и диагонально расположенными между ними вентильныг1От анодными и катодными группами и заградительного реактора со слоевой обмоткой, расположенньс; в общем

баке, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и уменьшени  тока холостого хода, вторичные рбмотки снабжены внутренними и наружными концентрически расположенными электростатическими экранами, соединенными с линейными выводами, при этом вентильные группы выпр мител  подключены к наружным экранам вторичной обмотки.

2.Устройство по п.1, о т л ичающеес  тем, что катодные группы вентилей подключены к баку.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о тличающеес  тем, что анодна  jTpynna вентилей подключена к

наружному слою обмотки заградительного реактора.

4. Устройство по пп. 1-3, о т л ичающее с  тем, что между тиристорным регул тором и первичной обмоткой трансформатора параллельно последней включена цепочка из последовательно включенных резистора и конденсатора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 1205645, кл. Н 02 Н, 1970.

2.Шапиро С.В. и др. Тиристорные

и магнитно-Тиристорные агрегаты питани  электрофильтров очистки газа. М., 5 Энерги , 1978, с. 30, рис. 2-2.

-HI--.

v 1

.-Ьл

НИ

V

;ji

Ч. i .-Hii