GM-II型电除尘高频电源说明书-2014.7.16_(2)

1、GM-II型 高频高压电源 用户手册大连电子研究所GM-II型电除尘高频高压电源产品说明书大连电子研究所目 录前言1一、使用条件2二、用途和适用范围2三、技术特点2四、控制功能介绍4五、基本操作与参数设置6六、常见故障判断17七、起吊、安装及存储18八、设备维护和保养19九、主要规格及技术参数19十、附图/表20前言电除尘用高压整流设备作为电除尘系统的关键设备，它的主要作用是通过向电场提供直流高压和直流电流，使进入电场的粉尘在荷电后被捕集到极板，从而达到清灰的目的。随着国家环保排放标准的不断提高，只有不断的提高电除尘用高压整流设备的控制精度和控制水平，才能有效的提高除尘效率，做到达标排放。大连

2、电子研究所设计生产的GM-II型电除尘高频高压电源是我公司在传统电除尘用高压整流设备的基础上，结合国内、外高压电源的先进研发经验和技术研发出的新一代产品。该产品与传统的可控硅常规工频电源相比，性能优异，具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、三相平衡、对电网影响小等多项显著优点，特别是可以较大幅度地提高除尘效率，降低高压整流设备能耗，实现了电除尘器供电电源技术质的飞跃。目前，GM-II型电除尘高频高压电源已广泛应用于燃煤电厂、冶金、建材、化工等领域的电除尘系统中。作为新一代电除尘用高压整流设备，GM-II型电除尘高频高压电源以它的高可靠性、高抗干扰

3、能力、高效的节能减排效果、友好的人机界面、人性化的结构设计等受到了用户的普遍欢迎。我们相信：GM-II型电除尘高频高压电源必将成为您在电除尘工业系统中的首选。33一、使用条件u 海拔不高于2000m；若超过，其额定值应按相关标准作相应修正；u 环境温度：室内控制柜部分-10 +40室外主机部分 -50 +45u 空气最大相对湿度为90%（在相对于空气20±5时）。u 运行地点无导电爆炸尘埃，没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸气。u 无剧烈振动和冲击，垂直倾斜不超过5%。u 输入交流电压持续波动范围不超过额定值的±10%。u 输入交流电压频率波动范围不超过额定值的±2

4、%。u 接地电阻小于2。u 户外运行建议加装遮阳防护棚。u 要求特殊工作条件时，用户应在订货时提出，并与我公司协商解决。二、用途和适用范围u 电力：用于火力发电厂锅炉烟气除尘。u 冶金：用于各种金属冶炼的除尘、原料回收，电捕焦场合。u 建材：用于水泥等工业过程的除尘、物料回收、尘源抑制等。u 石化：用于分离原油中的水份、杂质，以及用于制酸、塑料工业中除尘、除雾、各种原料回收等。u 轻工：用于造纸工业过程中的空气净化、碱回收，餐饮服务行业的除油烟和轻纺工业静电植绒等。u 电子、医药、精密机械工业：用于净化空气、提高产品质量。三、技术特点u 最先进的窄脉冲供电特性GM-II型高频高压电源采用特殊技

5、术，具有最先进的窄脉冲供电特性，能向电场输出窄脉冲电压，单脉冲最小宽度可达25s，脉冲电压峰值可达200KV，是传统高频电源峰值电压的3倍，且脉冲群宽度、脉冲群周期和间歇电流任意可调。u 更好的除尘效果GM-II型高频高压电源可以向电场输出波形连续、接近平滑的二次电压，二次电压谷值与峰值基本相等，向电场输出的二次电压（平均值）比常规工频电源高15-50%，二次电流比常规工频电源大1.5-2倍。功能，可以依据不同的工况向电场输出最适合的二次电压波形，适应各种工况场合，提高电场除尘效率。u 更好的节能效果GM-II型高频高压电源的高频变压器采用紧耦合设计，漏抗非常小，电源转换效率和功率因数均达93

6、%以上。在相同的工况下应用，GM-II与常规工频电源相比，固有节能率可达30%以上。u 更人性化的操作GM-II型高频高压电源配置便携式手操器，用户可以便捷地通过手操器对设备进行启、停以及监视/设置操作。u 成熟的油浸自然冷却技术GM-II型高频高压电源的高频变压器采用油浸式自然冷却，全年温升不超40，同时可有效抑制强制油循环冷却的“油流带电”现象。u 多CPU控制结构GM-II型高频高压电源内置3个高性能32位CPU，多CPU协同作业，合理分配任务资源，配合合理的控制电路和缜密的软件逻辑设计，实现高速的信号采集、精准的信号计算与判断。u 更好的火花控制特性GM-II型高频高压电源能在全时域内

7、精确检测火花闪络，关断电路的时间小于25µs（工频电源至少需2ms）。实践证明，从检测到火花闪络、关断IGBT到恢复二次电压、电流，全过程仅需20ms，是常规工频电源的20%，可见控制特性较常规工频电源更好。u 对供电电源的污染小GM-II型高频高压电源采用三相380VAC供电，三相用电平衡，大大地降低了电除尘配电段上的干式配电变压器自身的损耗，延长了配电变压器的使用寿命；同时其内置多级滤波器，有效抑制回路中的冲击，降低了对电网的污染。u 更完善的保护功能GM-II型高频高压电源具有科学、合理的模拟电路与数字电路设计，当出现输出短路、IGBT过热、IGBT过流、变压器油温高、联锁断开

8、等问题时，其会自动发出声光报警，并及时、可靠进行自我保护。u 标准而强大的网络通讯能力GM-II型高频高压电源内置标准CAN-bus和MODBUS ASC通讯协议，可以与上位机系统、灰网、辅网、SIS系统进行简单、快捷地通讯组态。u 更高的耐候性GM-II型高频高压电源具有很高的耐候性，即使在恶劣环境（风吹雨打、终日暴晒、低温、潮热或易腐蚀等等）中运行，依然能可靠运行。u 更方便的安装方式GM-II型高频高压电源的控制器与高频变压器采用一体化结构，体积小、重量轻，直接安装在电除尘器顶部，节省了配电室空间和用户安装成本。四、控制功能介绍u 调频控制功能GM-II型高频高压电源通过调整逆变频率实现

9、对输出功率的调整，使电除尘器得到合适的电晕电压和电流。输出频率调整范围1KHz50KHz，可在手操器、配电室集中控制柜或自动调整。u 火花频率控制功能当电除尘器电场内产生闪络击穿时，GM-II型高频高压电源精确检测并记录电场的击穿电压，通过自动调频控制方式跟踪闪络电压运行，根据设定的火花频率，自动调整输出电压的恢复速率，从而实现火花频率控制功能。u 高级间歇供电控制功能高级间歇供电是GM-II型高频高压电源特有的控制功能，是在常规工频电源的间歇供电工作方式的基础上，研发的一种更科学、更合理的控制方式。常规的间歇供电功能受工频电频率的限制，只能实现间歇比是1:2，1:4，1:6等偶数停歇，供电脉

10、冲宽度最小为10ms，无法根据工况需要提供适合的间歇比和脉冲宽度。GM-II型高频高压电源的高级间歇供电功能，采用高频脉冲输出，不受工频电正弦波限制，以25s为脉冲时基，可以任意调整高频脉冲群的宽度、间歇周期、脉冲群期电流和间歇电流，为电场提供各种适当的波形（如下图1），更有效地降低了时间电流密度，均匀了空间场强的分布，抑制了反电晕的产生，显著地提升了除尘效率，同时还使设备具有了很好的节能效果。图1. GM-II 在高级间歇供电工作方式下的二次电流波形示意图u 设备自诊断及菜单式操作功能设备上电后自动进入自检程序，无故障后，液晶显示面板进入主显示页面。通过简便的按键操作和菜单输入，可以对设备的

11、运行参数进行调节及设置。所有系统控制数据和参数均有掉电保持功能。五、基本操作与参数设置5.1 注意事项u 高频高压电源内部电气安装前，必须切断高频高压电源主回路进线电源。u 本设备控制器采用CMOS集成电路制造，易受静电损坏，禁止用手触摸集成电路芯片引脚或线路板引线。由于维修需要拆卸板件时，必须先释放掉维修人员身上的静电。u 运行中高频高压电源箱门应关闭严密，禁止随意开启设备箱门。u 高频高压电源运行过程中，禁止断开高频高压电源控制系统中的断路器。u 高频高压电源运行过程中禁止触碰控制电路板，以防设备损坏和人身触电危险。u 禁止在高频高压电源运行状态下操作高压隔离开关。u 高频高压电源停机后，

12、禁止在直流母线电压降至36V以下前进行电气以及机务检修工作，以防高频滤波电容存电导致人身触电危险。5.2 首次使用或大修后设备启动前检查u 检查高频高压电源内部连接线及控制板插头是否松动，连接是否正确、可靠。u 按图纸要求，用万用表检查设备接线，保证接线正确。u 高频电源控制箱内塑壳断路器QF1（主回路开关）、QF2（控制回路开关）、是否处于断开位置。u 用2500V兆欧表检查负载（电除尘器电场）绝缘，一般电阻值应在100M以上。u 检查高压隔离开关柜内的高压隔离刀开关是否已置于“联络（或电场）”位。5.3 送/断电、启/停步骤5.3.1 启动设备送电步骤（1）送电前，必须按规程确认无任何检修

13、维护作业，且现场条件满足安全运行规程，不会危及人身安全；（2）为保证电除尘器电控系统安全，应严格的按顺序进行高频高压电源送/断电工作；（3）高频高压电源机旁控制箱内的塑壳断路器QF1（主回路开关）、QF2（控制回路开关）合闸前，配电室高频电源配电柜内相应的回路断路器必须处于分闸位置；（4）高频高压电源机旁控制箱内的塑壳断路器QF1（主回路开关）、QF2（控制回路开关）依次合闸；（5）配电室高频电源配电柜内相应的回路断路器合闸；（6）将高压隔离开关柜内的高压隔离刀开关置于“联络（或电场）”位；（7）确认配电室集中控制柜上对应的高频电源的“开-电源-关”转换开关置于“开”位置，“开-遥控-关”转换

14、开关的位置（配电室集中控制柜切至“关”，控制室上位机控制切至“开”）；（8）确认安全联锁箱钥匙开关置于通位；（9）在手操器/集中控制柜/上位机上点击“启动”按钮启动高频高压电源，若高频高压电源指示灯、表计、液晶显示面板上的数据等显示正常，则高频高压电源启动完毕。注：控制箱内温度达到0以上，母排电压上升到450V以上时，方可对设备实施启动升压操作，否则设备不能正常启动。5.3.2 停止设备断电步骤（1）停机前，必须确认接下来的工作满足运行规程。（2）为保证电除尘器电控系统安全，应严格的按顺序进行高频高压电源送/断电工作。（3）在手操器/集中控制柜/上位机上点击“停止”按钮停止高频高压电源，若高频

15、高压电源指示灯、表计、液晶显示面板上的数据等显示正常，则高频高压电源停机完毕。当高频高压电源停机后需进一步检修，则需继续下列步骤：（4）将高频高压电源控制箱内的塑壳断路器QF1(主回路开关)分闸；（5）按住控制箱内“电容放电”按钮，直至直流母线电压将至36V以下；（6）将控制箱内的塑壳断路器QF2（控制回路开关）分闸；（7）将配电室高频高压电源控制柜内相应的回路断路器分闸；（8）将安全联锁箱钥匙开关置于断位；（9）将高压隔离开关柜内的高压隔离刀开关置于“接地”位；（10）在配电室高频配电柜、高频高压电源、高压隔离开关柜处悬挂明显的检修维护、严禁送电标志牌。5.4 监控与参数整定GM-II型高频

16、高压电源可实现多地控制，即手操器控制、配电室集中控制柜、控制室上位机自动化监控。由于上位机画面因工程不同而不相同，且画面基本操作和手操器/配电室集中控制柜液晶显示面板一致，故以下只作机旁控制箱/手操器操作的详述。5.4.1 机旁控制箱 u 表计指示：指示高频高压电源的二次电压、二次电流值；u “来电指示”指示灯：u “电源指示”指示灯：指示高频高压电源是否带电；u “运行指示”指示灯：指示高频高压电源的启停状态；u 左下角三个指示灯：指示直流母线电压有高于36V DC电压。按“电容放电”按钮一段时间后，这三个指示灯熄灭后，方可对设备进行检修。5.4.2 配电室集中控制柜控制GM-II型高频高压

17、电源配置的集中控制柜布置于电除尘控制室，一台集中控制柜设计有1套液晶显示面板（每套液晶显示面板控制一套高频高压电源）。u 配电室集中控制柜液晶显示面板布置u 两个硬开关的功能Ø “开-电源-关”转换开关：核准高频高压电源送电启动。切至“开”位，允许设备送电启动；切至“关”位，禁止设备送电启动；Ø “开-远程-关”转换开关：用于配电室集中控制柜和控制室上位机对高频高压电源的操作管理权限的切换。u 指示灯和控制按键功能表u 液晶主显示页面高频高压电源上电后，液晶显示屏进入显示页面。主显示页面用于显示系统的主要运行状态和运行数据以及重要的系统控制数据，并含有参数设置子功能软件通道

18、，如下图：页面分区：设备状态显示区、运行参数显示区、设置值显示区、保护状态显示区、系统状态显示区、软键盘显示区。软键盘显示区选中“控制”软键，然后按“确认”键，进入“控制页面”，见下图：在本页中，用户可以进行如下操作：（1）设置设备工作方式：手动控制、恒流控制、火花频率控制、间歇控制；（2）设置输出电流值：输出电流设置值。当设备以间歇控制方式运行时，用户需要设置“间歇电流”，其他工作方式，只需设置“输出电流”即可；（3）报警复位：但发生故障停机时，选中“复位”软键进行报警复位；（4）波形显示：选中“波形显示”软键后，屏幕显示二次电压和二次电流波形；（5）远程控制：选中“远程控制”软键后，控制室

19、上位机可进行远程启停控制；选中“设置”软键，然后按“确认”键，进入“主设置菜单”页面，在此页面中，用户可以进行控制数据的设置、默认数据的存储、计量数据的校准、日历时钟的设置、伏安曲线的生成等操作，如下图：选中“选页”软键，然后按“确认”键，进入辅助页面，主要用于显示报警状态、二次电流/电压波形图、伏安曲线以及解除音响报警等，如下图：u 设备启动升压及停止注：配电室集中控制柜通电正常，液晶显示屏右下角指示区（就地/遥控、主开关、联锁、报警）均为绿色显示，这时GM-II型高频高压电源才能进行启动操作。Ø 手动控制方式启动和停止手动控制主要应用于电除尘器调试阶段或电场工况较不稳定时，用来检

20、测电除尘器电场的绝缘状态或使高压设备运行在相对稳定状态。在通过集中控制柜液晶显示面板启、停GM-II型高频高压电源前，必须确认液晶显示面板上的“开-远程-关”转换开关已切至“关”位置，然后依照下列流程图步骤操作：注：（1）结束手动升压后，请将设备设定为自动控制方式（也可根据需要，继续保持在手动控制状态）；（2）若在手动升压状态下，按“停止”键，设备自动降压为“0”，然后断开接触器进入正常停机状态。此后再按“启动”键，则设备仍然进入手动控制状态。Ø 自动控制方式启动和停止u 参数设置功能GM-II型高频高压电源具有完善的运行参数设置功能，并且设计有操作员和工程师两级密码，对应不同的密码

21、开放不同的操作项（禁止操作的项目用灰色指示），保证数据安全。具体的数据设置功能见下表：建议：修改完运行参数后，“上锁”防止意外修改数据。（1）“控制数据”页面：可设置火花闭锁、火花恢复、占空比、火花频率；（2）“报警数据”页面：可设置短路报警、油温报警限值；（3）“规格编号”页面：可设置设备编号、设备规格；（4）“波 形”页面：可设置设备触发方式；（5）“日期时间”页面：可设置时间、日期；（6）“伏安曲线”页面：可查看伏安曲线，并进行存储伏安曲线；（7）“校 准”页面：可对设备进行一/二次电流、电压、油温、设备温度、直流母线电压的数据校准；（8）“存取数据”页面：可以对设备进行默认存储、出厂设

22、置、恢复出厂的操作；（9）“解锁上锁”页面：可以对设备数据进行解锁、上锁操作。Ø 设置参数操作步骤Ø 设置二次输出电流注：若需参数保存操作，请参考设置参数操作步骤Ø 工作方式设置用户可以根据下列步骤完成对设备工作方式的设置，如下图：u 报警复位当设备发生故障报警停机，处理后需要解除故障报警时，详细操作如下：u 解除音响当设备发生音响报警，需要解除音响，详细操作如下：u 恢复“出厂设置”GM-II型高频高压电源出厂时已经写入了“出厂设置”，“出厂设置”永久保存，需要密码才能更改。注：设备初次投运，建议采用“出厂设置”。u 查看设备报警信息用户可以通过下述操作查看报警

23、信息，报警页面见下图：u 查看二次电压波形查看二次电压波形的操作步骤如 查看设备报警信息：u 查看二次电流波形查看二次电流波形的操作步骤如 查看设备报警信息：u 查看伏安曲线查看伏安曲线的操作步骤如 查看设备报警信息：u 设置生产商参数GM-II型高频高压电源具有高级数据设置功能，依照 查看设备报警信息 的步骤，可以进入“调试”页面，见下图。“调试”选项为供应商调试自用，需要密码进入。5.4.3 控制室上位机远程控制GM-II型高频高压电源与控制室上位机通讯前，必须确认配电室集中控制柜对应的高频高压电源液晶显示面板上“开-远程-关”转换开关切至“开”位置；同时，液晶显示屏上移动光标至“控制”软

24、键，然后按“确认”键，进入“控制页面”，选择“远程控制”项，按“确认”键，选中远程控制功能。只有当远程控制功能有效后，控制室上位机才能对设备进行启、停控制。注：在液晶显示屏上设置远程控制功能后，若在配电室集中控制柜上进行启停操作或配电室集中控制柜断电后再送电，配电室集中控制柜会自动进入本机控制方式，并禁止控制室上位机进行启停控制。六、常见故障判断u 主回路故障现象：直流母线电压正常，一次电流小于1/4额定，二次电压小于10KV，二次电流小于1/16额定值。检查：IGBT模块是否损坏，驱动信号是否正常，驱动控制板是否正常。u 二次信号反馈故障现象：二次信号反馈故障，一次电流大于1/2额定，二次电

25、压小于15KV，二次电流小于1/16额定值；检查:取样连线是否可靠，测量取样电阻；u 输出开路现象：二次电压大于65KV，二次电流小于1/16额定值；检查：阻尼电阻是否断开，隔离开关是否断开，电场连接线是否可靠，取样回路是否正常。u 输出短路现象：二次电压小于15KV，二次电流大于1/2额定值；检查：隔离开关是否接地，电场是否短路，取样回路是否正常。u 输入过流现象：一次电流大于1.25额定值；检查：二次电流、电压是否校准，整流回路、变压器是否异常。u 直流母线电压低现象：直流母线电压小于报警设定值；检查：交流接触器是否有效吸合，预充电电阻是否断开，滤波电容是否正常，整流模块是否正常。u IG

26、BT故障现象：IGBT逆变器驱动板故障状态闭合；检查：IGBT是否故障，驱动板是否故障。u IGBT温度高现象：IGBT温度高于报警设定值；检查：IGBT测温传感器是否故障，IGBT是否异常。u 变压器油温高现象：变压器油温高于报警设定值；检查：变压器油温传感器是否故障，变压器是否异常。u 油箱油位低现象：油箱油位信号接点断开；检查：变压器油箱是否有漏油，油箱油位信号开关是否正常。七、起吊、安装及存储u 拆封：Ø 设备开箱后，应检查高频高压电源的部件、附件、备件和技术文件是否齐全；Ø 检查高频高压电源运输后有无损坏，紧固件有无松脱现象，发现异常及时处理，不能修复的马上与我公

27、司技术部门联系；Ø 检查高频高压电源油箱、瓷套管等有无损伤、渗漏油现象。u 设备的起吊：高频变压器油箱侧部配有高频高压电源的起吊挂钩。斜对称起吊，起吊应尽量平稳，保持垂直。u 设备的安装：Ø 安装前检查：检查运输过程中高频高压电源有无损坏，检查线路有无松动和掉线，变压器有无漏油，瓷套管有无损坏。Ø 机械安装：在选择高频高压电源的安装位置时，应在设备周围预留空间，保证高频高压电源箱门可完全打开，安装倾斜度不大于3度。Ø 电气安装：（1）高频高压电源进线为三相三线制，电缆大小应选用适宜，可参照具体工程项目电缆清册；（2）高频高压电源机旁控制箱和配电室集中控制

28、柜内留有通讯接线端子，通讯方式和电缆可参照具体工程项目电缆清册；（3）户外主机外壳、户内集中控制柜外壳接地端必须可靠接地，接地线须采用35mm2以上的多股铜芯导线；（4）保护接地和零线不可共用。u 储存：高频高压电源应存放在干净干燥的地方，不应随意打开高频高压电源箱门，不可倾斜或倒置，保持设备清洁。八、设备维护和保养u 注意事项：Ø 首次启动前要进行线路检查和电除尘器绝缘检查。Ø 设备启动前就地和控制室均要有人值守和通信联络。Ø 设备启动前要检查除尘器内无人检修，确保人员安全。Ø 设备绝对不允许空载启动，检查高压隔离开关连接良好。Ø 设备运行中

29、绝对不允许操作隔离开关。Ø 设备运行中不能随意断开空气开关。Ø 设备运行中不可进行硬件检修、调整、维护等操作。必须停机后，断开主空气开关，按住放电按钮，直至直流母线电压降落到36V以下（观察直流母线电压表）。u 正常运行维护：Ø 监视高频高压电源的直流母线电压、一次电流、二次电压、二次电流。Ø 监视高频整流变压器的温升，变压器油温和IGBT模块温度不得超过85，无异常声音，高压输出端无异常放电。u 定期维护和保养：Ø 定期对高频高压电源进行清扫，保持设备清洁。Ø 定期对高频高压电源进行漏油、密封检查。Ø 每次大修进行一次变压

30、器油试验，耐压值大于40kV/2.5mm。Ø 每年测量一次接地电阻，不应大于2。九、主要规格及技术参数u 额定直流输出电压： 80KV（可选64KV、72KV），电压调节范围：10100%；u 额定直流输出电流：输出电流调节范围：10100%；u 输入电压：三相电压380VAC，50Hz；u 输出电流频率：10K50KHz；u 电能转换效率93%，功率因数0.95（额定负载条件）；u 通讯接口：RS485；u 高频变压器防护等级：IP54；u 冷却方式：油浸自然冷却；u 变压器油温升：40；u 主要规格设备容量如下：Ø 0.4A-2.0A/64KV、72KV、 80KV&#