摘 要:近幾年大氣污染日趨嚴(yán)重,藍(lán)天計(jì)劃的實(shí)施迫在眉睫。火電廠排放治理首當(dāng)其沖,電除塵器的大量使用,與其配套的電源種類及數(shù)量與日俱增,電源的干擾問題越發(fā)突出,文章將簡單探討一下電源的干擾問題并提出相應(yīng)的解決措施。
關(guān)鍵詞:電源;干擾;MATLAB仿真
引言
火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組煙塵排放的合理控制是環(huán)境保護(hù)治理的主要目標(biāo)之一。在我國電除塵器是比較普遍使用的火電廠排放污染氣體處理的設(shè)備之一,而大部分電除塵器采用高壓靜電方式去除排放氣體中的污染顆粒,所以需要大量的供電電源的使用。2011年7月29號由環(huán)境保護(hù)部和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局共同發(fā)布《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》將煙塵排放量統(tǒng)一標(biāo)定為30mg/m3以下[1]。為了達(dá)到國標(biāo)要求,各企業(yè)推出了各種各樣的電源,有高頻電源、軟穩(wěn)電源、脈沖電源、三相電源等等。文章中我們不討論電源的優(yōu)缺點(diǎn),我們簡單討論一下電源的干擾問題。
1 干擾的分類及處理措施
目前市場上出現(xiàn)的電除塵器供電電源基本超出工頻范圍,由過去單一的工頻相控等策略逐步轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率幅值可變等策略,功率器件也逐步由SCR轉(zhuǎn)變?yōu)镮GBT、MOSFET等。功率器件工作在非線性的條件下,采用PWM調(diào)制方式,加之頻率的不斷提高,電源的干擾問題愈發(fā)突出,對火電廠廠用電除塵段的配電系統(tǒng)造成很大的污染。
干擾的類型通常按噪聲產(chǎn)生的原因、噪聲傳導(dǎo)模式和噪聲波形性質(zhì)的不同進(jìn)行劃分[2][5]。
按噪聲產(chǎn)生的原因分為放電噪聲、高頻振蕩噪聲、浪涌噪聲。按噪聲傳導(dǎo)模式分為線間感應(yīng)噪聲、地感應(yīng)噪聲。按噪聲波形性質(zhì)的不同分為持續(xù)正弦波和各種形狀的脈沖波[3]。
通??垢蓴_的措施分為硬件抗干擾技術(shù)和軟件抗干擾技術(shù)。硬件抗干擾措施又分為濾波吸收、光電隔離、接地、分開布線。其中濾波吸收措施是在控制柜的輸出端加電抗器,控制電源中加交流濾波器,再在直流工作電源中加上參數(shù)匹配的濾波電容,同時,在輸出端并聯(lián)壓敏電阻[4]。本方案采用在1.5A規(guī)格的高壓電源控制柜輸出端加電感濾波。
2 仿真
針對本方案,文章利用MATLAB7.4軟件建立1.5A規(guī)格的電除塵用高壓電源仿真模型[7],逆變模塊的仿真模型如圖1。從仿真模型的FFT分析中可以看到,諧波含量THD從72.7%降至62%。圖2是濾波之前輸出波形及其諧波含量,圖3是加電感濾波后輸出波形及其諧波含量。
圖3 加L濾波后輸出波形及其諧波含量
逆變電路采用H橋結(jié)構(gòu),開關(guān)頻率10KHz,輸出電流為300A。實(shí)際應(yīng)用中輸入380V50Hz標(biāo)準(zhǔn)交流電,經(jīng)過三相整流得到穩(wěn)定的直流電壓540V,仿真中采用直流電源代替,主要考慮文章中主要研究逆變輸出的影響。
3 電源干擾測試及抑制實(shí)驗(yàn)
本方案實(shí)驗(yàn)采用1.5A規(guī)格的電除塵用高壓電源柜體,帶純阻性負(fù)載,一次電流I1=300A,分五個測試點(diǎn):①柜體出線;②1,3測試點(diǎn)中間;③柜體和變壓器連線中點(diǎn);④3,5測試點(diǎn)中間;⑤靠變壓器進(jìn)線。采用日置磁場測試儀FT3470-52進(jìn)行試驗(yàn),測試儀配有兩個測試傳感器分別為100cm2和3cm2[6]。如圖4所示。
圖4 日置磁場測試儀FT3470-52及配套100cm2測試探頭和3cm2測試探頭
1.5A高壓電源柜通電測試結(jié)果:
測試儀顯示為磁感應(yīng)強(qiáng)度B,單位T,查閱標(biāo)準(zhǔn)采用磁場強(qiáng)度H,單位A/m。兩者關(guān)系為H=B/μ,其中μ是磁導(dǎo)率。(見表1、表2)
4 結(jié)束語
通過上述仿真FFT分析以及1.5A高壓電源柜體加電感濾波試驗(yàn)分析,加裝電感對近柜體側(cè)影響較大,隨著離變壓器距離的減少,影響也逐漸降低。
參考文獻(xiàn)
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[7]洪乃剛.電力電子和電力拖動控制系統(tǒng)的MA
TLAB仿真[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2006.
作者簡介:周寶紅(1974-),男,漢,本科,畢業(yè)于中央廣播電視大學(xué),計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。
劉偉(1985-),男,漢,碩士,工程師,畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué),電氣工程專業(yè)。
江晨(1984-),女,漢,碩士,工程師,畢業(yè)于南京航空航天大學(xué),電力電子與電力傳動專業(yè)。