浅谈高频高压电源供电的效率与稳定摘要：论文简述：根据高频高压电源的工作原理和现场使用工况，对照工频高压供电的应用参数，简单阐述了高频高压供电的优越性。

并以数字为例，简明扼要的叙述了高频高压电源高效、节能、环保概念的优良设备。

在同一除尘器电场的情况下，有着降低消耗，提高转换效率，提高运行电压和电流，提高功率因数，稳定电网安全运行等优点。

配以先进的微机控制使运行更可靠。

同时，又结合生产使用实际，分析了影响设备稳定运行的几个方面的因素。

主要是温度和灰尘对设备的影响，而且两者所牵涉的冷却和密封问题，是两个不可调和的矛盾。

也是设备生产和运行首要解决的问题。

关键词：高频高压电源、除尘效率、节能、稳定前言:随着科技的发展和人类文明的进步，越来越多的把使用环保和节能型能源，作为一种社会的责任和追求。

发电厂的除尘和脱硫装置的使用，就是这种责任的体现，而高频高压电源供电，又是在原工频高压电源供电的基础上脱颖而出。

以他独特的优势，兼顾环保和节能，实现了人们珍惜生命和健康的迫切愿望。

1、导出高频高压电源供电是目前广泛应用在电除尘设备的一项新技术。

对于高频高压电源的论文和设计理念不一而足。

我们就以邹县发电厂#1—4 机电除尘器使用的龙净环保GGYAJ 为例，浅谈高频高压电源的效率与稳定。

本文涉及的关键词：高频高压电源：除尘效率：节能：稳定2、工作原理高频高压电源是将工频三相交流电整流后，经高频逆变；升压，再二次整流后，以直流负高压输出。

为电除尘器提供一个接近直流的脉动电压波形。

具有输出波纹小，平均电压电流高，转换效率高，功率因数高等优点。

高频高压电源原理上有三大部分组成。

即变换器、高频变压器、控制器。

是由三相电源电压输入，全桥可控整流后，经串并联谐振变换成20hz—40hz 高频信号，输入给高频变压器。

相对于原工频高压供电方式，有着平衡输入；高效变换，低纹波，高电流电压输出，调制平稳的明显优势。

如图13、工作特性3.1 低纹波，高输出特性高频高压电源的输出电压波形接近于纯直流。

与工频高压电源相比，它的输出波纹通常小于5%，远小于工频电源的35% —45%的波纹百分比。

其闪络电压高。

运行平均电压可达工频电压的 1.3 倍，运行电流可达工频电流的 2 倍，同一电场的情况下能够输入更多的功率，从而提高收尘效率。

并可针对各种工况，提供最合适的电源电压波形，以发挥设备的最佳效能。

高频电源的间歇供电方式时可有效抑制反电晕现象，特别适用于高比电阻粉尘。

在邹县电厂#1—4 机组除尘器改造中，使用在前电场，效果尤为明显。

如图23.2 拓扑结构的低损耗特性采用串并联混合谐振拓扑结构的逆变器，功率器件关断损耗为零，不仅降低器件的关断应力，提高效率，也减少电磁干扰。

同时，串联谐振逆变器有恒流特性，在输出短路时有极好的限流能力，可以提高系统的可靠性，特别适合电除尘器火花冲击、短路频繁的现场工况条件。

而局域并联谐振电路有利于轻载运行稳定性，有利于间歇供电方式下供电图2 高频电源与常规电源供电输出对比图周期电流波形的稳定性，有利于改善二次电流波形，有利于提高设备功率因数,有利于提高设备效率。

该变换器是以全桥串联谐振为主，兼有局域并联谐振的混合型拓扑结构，可以有效抑制电场火花的电流冲击，可以更迅速地熄灭火花并且快速恢复电场能量，能满足电除尘器持续火花放电和短路冲击的要求，适应负载的大范围变化，提高除尘效率。

3.3 转换效率高高频高压电源由于采用了三相交流电压供电方式，使得转换效率（即输出功率与输入功率之比）高。

直流供电时的转换效率最高可达95%。

与工频相比（工频单相输入功率转换低于60%）可提高转换率35%，大大减少了供电负荷空损率。

3.4 伏安特性好工频高压电源单相电压输入，使输出电压脉动范围大于25%，而采用三相电压输入的高频高压电源，电压脉动小于5%，其直流平均电压接近峰值。

依据伏安特性输出相同电流时，二次输出电压比工频高9kv—15kv。

3.5 三相交流供电提高功率因数功率因数高。

由于高频高压电源采用三相电压供电，使功率因数提高到0.9以上。

而传统的工频高压电源供电方式是单相电压，输入功率因数小于0.7，对电网造成干扰和三项不平衡。

功率因数低也会导致电网无功损耗加大，产生电网谐波干扰。

且相比工频高压供电模式能节电8%—13%。

3.6 优化设计降低投资相对于工频高压电源，高频高压电源能充分发挥效能，可优化，且体积小，重量轻，占地少，易安装，满足不同场地使用，节省材料和空间。

4、运用中的功能实现以龙净环保GGYAj 高频高压整流设备的应用为例；高频高压电源配以80C196KC 单片机为核心的微机控制器，充分发挥高频高压供电的灵活、高效、稳定、可靠的工作要求。

火花检测与控制采用硬件火花检测，对各种火花检测特别可靠，对微弱火花也捕捉无遗。

闪络电流无冲击波，电场电压恢复极快，损失极小。

具有纯直流供电与间歇供电结构，纯直流供电采用调频方式调压，间歇供电Pon 及Poff 均可，针对各种特定的工况，可以提供各种合适的电压波形，特别适用于前电场及高比电阻粉尘，能有效抑制反电晕现象的发生。

针对电除尘器负载变化的特殊性，控制性能灵敏，电压恢复快，保护功能完善。

功能设置有如下几个方面：4.1 具有自动和手动两种运行方式。

4.2 纯直流供电、间歇供电控制方式。

4.3 火花检测控制功能灵敏可靠。

闪络特性参数可根据需要设定。

4.4 数字显示运行参数和设定参数控制器终端面板上设有大屏幕液晶显示器，可显示一次电流、母线电压、二次电流、二次电压、火花率、控制方式等运行参数。

当系统故障跳闸或自检出系统故障时，由显示器显示故障的类型性质。

4.5 具有重载、轻载保护功能。

设备重载、轻载时，设备的二次电流、二次电压应限制在额定值以下。

4.6 故障保护功能4..6.1 自检和自恢复功能设备启动后，MHC 控制器自动进行自检，如有故障能自动停机并显示故障类型。

在运行过程中，当由于某种特殊原因（如强干扰）引起控制程序的不正常运行或程序运行出错时，控制系统看门狗电路能在一定时间后自动重新启动运行，恢复系统的正常工作。

4..6.2 短路保护功能4..6.3 一次过流保护功能高频变压器油温超限保护功能IGBT（IPM）故障保护功能4.6.4 开路保护功能4.7 耐冲击功能设备能承受在额定负载条件下，开机和停机的冲击。

4..8 通讯功能通讯设备能与计算机通讯，能接受计算机的各种设定命令，并将设备运行参数、设定参数、故障状态传送到计算机。

5、影响高频高压电源供电稳定的因素综合上述，高频高压供电以优秀的设计理念，突出体现了节能、高效、稳定、可靠等特点。

摒弃了工频电源的不足。

但是，由于高频高压电源的构成是可控硅整流，逆变分频，再经升压整流，才能供给电场。

诸多大功率元器件做功是的发热量尤为严重。

而高频电源不能远距离输送，必须置于电场附近，甚至一体化设计，这样就要把高频电源的整套组件集成放在电除尘顶部。

由于所处环境条件恶劣，高粉尘浓度和较大的环境温度变化，都直接影响着高频电源的稳定运行。

特别是控制单元的电子电路和元器件，受环境温度和灰尘影响更为严重。

防尘不通风不行，通风不防尘也不行，这本身就是矛盾。

根据我们在现场运行和维护工作中，总结如下几方面影响高频电源稳定运行的因素。

5.1 频率影响：虽然高频电源设计理念上有明显优势，但由于转换过程中频率升高（20KHz—40KHz），且不能远距离输送，势必将设备集成置于离电场最近的除尘器顶部。

在这种恶劣的环境中，各种因素都给供电设备的稳定带来了不利。

另外，谐振后频率升高直至整流变初级，各元器件都是在高频率下工作，容易加剧回路中的电容器及大功率元器件的老化。

对高频整流变的铁心材料也是一个考验。

5.2 温度影响：如前所述，在可控整流，逆变分频过程中，诸多大功率元器件都在做功发热，而电子元器件最怕的又是温度升高造成的影响。

如果散热冷却不好，温度一高，电子器件游离电流就会增大。

如超出了抑制范围，就会造成循环加剧，使元件更快的老化，甚至雪崩。

会给设备稳定带来严重影响。

但原始的强制风冷方式，又会使灰尘流速增大，会使更多的灰尘进入设备内部，附着于控制回路上面，增加了故障点。

而老式的强制风冷效果不佳，特别是在温差变化大的除尘器顶部，收效甚微。

生产现场实际证明，投入运行的高压供电设备，因温度高引起的元件老化故障，在很短时间内就逐渐增加。

5.3 灰尘影响：和温度的影响是相辅相成的。

由于冷却方式决定了供电设备不能完全好的密封。

灰尘的侵蚀是不可避免的。

生产实际中遇到，由于灰尘引起的通讯异常和误发故障信号时常发生。

有些时候莫名其妙的跳机，也往往是灰尘在作怪。

清理后投入运行就能恢复正常。

5.4 与除尘设备匹配的影响：虽然高频高压供电设计已经优化到无懈可击，但光有优秀的供电设备还是不足的。

从我们改造使用情况看，整个被供除尘设备的合理性与否，也会使稳定性大打折扣。

如果除尘本体脱胎不了传统设计，以加大间距改变形状来适应新的参数能力，一旦积灰，理想运行被破坏，同样收不到应有的效果，故障情况下对供电设备的冲击会更大。

在受电设备输入连接上，配以振打装置的不断敲击，故障率相对增加。

一个优秀的项目要从各个环节，各个角度考虑至微，才能发挥出令人满意的效能。

至此，在设计安装和使用中，不能以小而忽略了他的重要性，完美但不能让它弱不禁风。

只有经得起考验才会更可靠，才是真正的完美。

结束语：本文参考了《邹县发电厂除尘设备检修规程》以及现场检修过程中总结的资料是与集体共同检修经验分不开的，在此表示衷心感谢。

部分观点是自己在调整高频电源运行参数和消除故障过程中，总结的一些简单的认识，不当之处请批评指正。

谢谢！参考文献：[1] 董其国.《电力变压器故障与诊断》.北京：中国电力出版社，2000年。