GGAJ02ZVC-DSP高压静电除尘用整流设备

2015年09月29日


 

第一章前言----------------------------------------------------------------------------------------------------1

1.1 产品的型号和名称------------------------------------------- ----------------------------------------1

1.2 产品用途、适用范围及特点------------------------------------------------------------------------1

第二章    主要技术性能和技术参数-------------------------------------------------------------------------3

2.1 产品使用条件-----------------------------------------------------------------------------------------3

2.2 主要技术参数---------------------------------------------------------------------------------------------4

2.3 产品的功能和特点------------------------------------------------------------------- ------------------4

第三章    主要结构和工作原理 ------------------------------------------------------------------------------5

3.1 产品结构和外形尺寸---------------------------------------------------------------------------------5

3.2 主回路工作原理----------------------------------------------------------------------------------------5

3.3 ZVCDSP型控制器工作原理 -------------------------------------------------------------------6

3.4 操作和显示功能说明---------------------------------------------------------------------------------7

第四章    安装与使用 ----------------------------------------------------------------------------------------15

4.1 设备的验收试验----------------------------------------------------------------------------------------15

4.2 设备的安装-----------------------------------------------------------------------------------------------16

4.3 设备的使用-----------------------------------------------------------------------------------------------16

第五章    设备的维护保养----------------------------------------------------------------------------------19

第六章    设备运行中常见故障分析及处理--------------------------------------------------------20

第七章    产品的成套性和备件-----------------------------------------------------------------------------21

第八章    附录-----------------------------------------------------------------------------------------------------21

 

本说明书中的文字内容和产品图片仅供参考,请以实物为准。

本公司保留对本说明书中的打印错误、与最新资料不一致、软件升级、产品改进等解释权,

以及随时进行改动的权利。这些更改恕不另行通知,将直接编入新版说明书中。

 

      
第一章 前  

 

1.1
产品型号和名称

1、产品名称:高压静电除尘用整流设备

2、本产品型号编制符合JB150575《半导体变流器型号编制方法》。产品型号含义如下:


注:对于整流变压器,该部分字母意义如下:

C:直流高压侧面引出,低阻抗变压器。

G:直流高压垂直向上引出,高阻抗变压器。

CG:直流高压侧面引出,高阻抗变压器。

空白:直流高压垂直向上引出,低阻抗变压器。

3、本产品符合ZBK46008.1—88《高压静电除尘用整流设备》。

1.2 产品用途、适用范围及特点

1、产品适用范围

本设备的基本作用是将工频交流电源变换成高压直流输出,在选用适当的电极等机械装置后,配套组成的高压静电除尘设备,适合于工业部门的除尘、除雾、脱水、杂质分离和回收稀有金属及其它原料等各方面应用,是保护环境、发展综合利用的重要设备。具体应用范围如下:

冶金工业:用于黑色、有色金属冶炼除尘、回收金属冶炼原料及其综合利用。

建材工业:用于水泥和耐火材料工业的除尘和回收原材料。

电力工业:用于锅炉的烟气除尘。

石油工业:用于分离原油中所含的盐份、水分或其它杂质。

化学工业:用于回收烟气中有价值的成份,在制酸工业中用于除雾、除尘等。

轻纺工业:用于造纸和纺织工业的回收碱及除尘。

电子、医药、精密机械工业用于净化空气,提高产品质量。

2、产品特点

本产品采用引进的美国GE公司电除尘电气控制技术制造,控制部分是一个以微星系列单片机为核心,配用高可靠性外围芯片组成数字化自动电压控制器(简称ZVC-DSP型控制器)。产品具有如下主要特点:

具有多种控制特性可供用户选择运行,能适应不同行业不同工况的应用。

能自动区分不同强度的闪络并进行相应的响应处理,使闪络后电场电压尽快恢复,提高收尘效率。图11为典型的火花响应特性。

具有多种故障报警和保护以及自检、自恢复功能。

采用光控可控硅隔离触发技术,提高抗干扰能力。

采用贴片印制板结构,减少讯号转接,提高了可靠性。

设置大液晶触摸屏,全中文操作,人机界面友好。

控制器采用导轨安装,结构紧凑,操作方便。

   本产品是采用16DSP单片机的新一代电除尘微机控制设备。该产品立足于“全数字化技术特征、高精度火花响应控制、独创性控制功能、网络化设计概念”四大目标。应用了本公司的最新研究成果,吸收了国内外最新技术控制精华,控制部分采用以DSP-30F6014A单片机为核心的微机自动电压控制器。产品主要技术特点有:

a)          
采用高速、高性能、大容量真16位单片机系统。

对模拟信号输入采用高速、高分辨率的A/D采样输入,所有参数全部实现数字化处理,真正实现全数字化控制。控制器显示采用7寸液晶触摸显示器全中文显示,所有参数输入采用触摸直接修改操作,极为简便;在IPC上位机的控制条件下,设备的启动/停止操作,所有参数的设定、修改全部可在上位机上完成。

b)          
独家采用纯软件双重火花检测控制技术

闪络控制实现无冲击不关断软控制,电场电压恢复很快,损失极小。设备可在高火花频率(每分钟500次)下安全、稳定运行。与其它控制设备相比,可较大幅度地提高平均电压和平均电流,从而稳定提高除尘效率。

c)           
独创具有自己特色的优异功能

可在几秒钟内自动快速绘制电场动态伏安曲线族。该组曲线包括平均值、电压峰值、电压谷值三组曲线;动态曲线族与静态曲线相比,更为真实地反映电场内部的工况情况。IPC通过对动态伏安曲线族的分析,可对反电晕、电晕封闭、电场积灰等工况的发生与程度做出准确的判断。

设备自身具有与“数字存贮示波器”相似的瞬间单次波形记录贮存功能和重复波形记录刷新功能。自动捕捉火花放电瞬间的电压、电流波形并自动刷新、自动记录正常运行时的电压、电流波形。在IPC上位机上可调看实时的电压、电流波形和火花放电波形。通过远程网络技术,技术人员可以远距离在线将设备所有特性参数调试至最佳状态,并随时观测电压、电流波形。

所有控制特性参数均可在IPC上位机中修改和设定。设定后由控制设备中可记忆存储器保存,掉电参数不丢失。在IPC闭环控制条件下,设备的工作方式、运行电压电流、特性参数由上位机随时自动调整至除尘最佳状态或保效节能最佳状态。

d)          
强化网络系统控制,该设备设计成为IPC的一个功能强大的子系统。

当与IPC联网时,IPC可监控ZVC-DSP的实时控制状态,可将控制渗透到每一项控制内容,所有功能均可在远距离实现。当ZVC-DSP脱机运行时,所有操作均可在本地实现,具有极强的适应性。

e)           
增加并完善了许多控制功能

将控制方式扩充为全波、双半波间歇供电、单半波间歇供电三大模式,每种模式均有10种运行方式。对全波供电而言,新提供了以火花率设定为基础的控制方式,设备将稳定运行在设定的火花率之下;对间歇供电而言,不仅提供了双半波、单半波两种模式,还提供了充足的占空比调节范围。

具有特殊的超电压限制和限流控制措施,确保设备在运行过程中不出现输出电压过压现象和电流超额现象。具有完善的短路、开路、过流、偏励磁、超油温等故障检测功能,设备保护更为完善。

f)       
数据保存、查询

自动保存大量的运行数据,并可导出数据。为优化运行提供有力的依据。可省却现场人工抄表。

设备预留A/DI/O接口,以满足特殊要求的实现。

 

        
第二章 主要技术性能和技术参数

 

2.1
产品使用条件

1、海拔高度不超过1000m,若海拔高度超过1000m时,按GB3859的附录B作相应修正。

2、对于控制柜,周围环境温度为—10+40;对于整流变压器,周围环境温度不高于+40,不低于变压器所规定的凝点温度。

3、空气中最大相对湿度为90%(在相对于空气温度20±5时)。

4、无剧烈振动和冲击,垂直倾斜度不超过5%

5、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汽。

6、交流电压频率波动范围不超过±2%

7、交流正弦电压幅值的持续波动范围不超过交流正弦电压额定值的±10%。

8、不得与变频器、电容补偿等调波设备共用一组电源。否则会出现互相干扰的情况,致使设备不能正常运行。

9、如果要求特殊工作条件时,用户应在订货时提出并与制造厂协商解决。

2.2 主要技术参数

输出电压调节范围:   0~100%

输出电流调节范围:   0~100%

运行方式:           连续    

不同规格型号基本电气参数见附表2

2.3 产品的功能和特点

1、  控制功能

产品具有多种控制方式,用户可在不同工况条件下选用。

火花跟踪控制

自动控制方式

间歇供电控制

手动控制

可根据用户要求提供其它各种不同的控制方式(如临界火花控制、恒火花率控制、反电晕检测控制等)。

2、  故障报警和保护功能

设备具有下列各种保护功能,当设备在运行中出现故障时,控制器显示故障类型并自动切断控制电源。

△一次过流保护

△二次过流保护

△一次过压保护

△二次过压保护

负载短路保护

负载开路保护

△可控硅短路保护

△偏励磁保护

危险油温保护

CO超界保护

设备还具有自检和自恢复功能:

系统在每次上电时执行自诊断程序,当系统中的EPROMRAM、主要接口芯片以及SCR等主要器件失效时,发出报警信号,并中止程序的运行。

   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,控制系统能自动重新启动运行,恢复系统的正常工作。

3、显示功能

控制器面板上设有液晶屏,可显示一次电流、一次电压、二次电流、二次电压、变压器实时油温显示(附加功能,变压器需加装铂热电阻)等运行参数,每 1小时记录一组运行参数,可记录1万条(约一年)数据。当系统故障跳闸或自检出系统故障时,显示故障的类型。记录最后一次的故障类型,时间,故障时的各运行参数,为检修提供依据。记录2000条历史故障。

 

第三章   主要结构及工作原理

3.1 产品结构及外形尺寸

全套设备由控制柜、整流变压器二大部件组成。控制柜、和整流变压器之间用电缆连接。控制柜置于控制室内,整流变压器置于除尘器顶部,为户外型变压器。外形尺寸依变压器容量不同,具体见附图。

3.2 主回路工作原理    

主回路工作原理见图13

主回路原理图包括设备主回路,操作控制电路和辅助电路(如冷却风机)等几个部分。交流380V电源经断路器(QF1),由反并联晶闸管V1V2调压后,送至整流变压器初级,再经升压、整流输出直流负高压。R9R7分别为直流高压侧电流取样电阻和电压取样电阻。电流和电压讯号送至ZVC-DSP型控制器,由微处理机系统进行运算处理后,输出控制晶闸管导通角大小的信号,形成闭环的自动电压控制系统。主电路中其它主要器件作用如下:

直流电压表V1   指示经晶闸管调压后的整流变压器一次侧电压。

交流电流表I1     指示整流变压器一次电流。

直流电压表V2   指示设备输出的直流电压。

直流电流表I2     指示设备输出的直流电流。

R1C1    
   为一级阻容吸收电路。

压敏电阻RV12吸收浪涌过电压。

阻尼电阻R6     对火花放电电流起缓冲作用,并阻尼高压输出回路中LC分布参数引起的寄生振荡。

电阻R5         高压取样电阻。

电流互感器TA1   提供一次电流测量和一次电流过流讯号

继电器KA1KA2:根据用户需要可选变压器油温超温报警继电器或瓦斯继电器。选用变压器油温超温报警继电器时,当变压器油温超过80时,KA1吸合,柜面上的报警指示灯亮。当油温超过85时,KA2吸合,其接点KA2.2将油温讯号送入ZVC-DSP控制器,关断调压晶闸管,设备跳闸报警。当整流变压器配用瓦斯继电器时,“轻瓦斯”讯号和“临界油温”讯号并联;“重瓦斯”讯号和“危险油温”讯号并联。

  
KA3
为停机报警继电器。当设备因故障需停机时,KA3吸合,声光蜂鸣器HY1得电,同时使中间继电器KM2KM1断开,关断可控硅SCR并切断可控硅SCR触发电路。

  
KA4
为远程启动继电器。当用户有选用IPC系统,需在远方进行启动操作时,KA4吸合,KM1KM2吸合,设备进入运行状态。

  
KA5
为跳闸报警继电器。当设备产生偏励磁、可控硅故障、过电流等故障时,KA5吸合,断路器分励线圈得电跳闸,切断主电源。

   取样讯号板上T3为取样变压器,将整流变压器一次电压(0380V)变为010V交流电压。

   取样讯号板上R1R2为一次电流取样电阻。

   取样讯号板上RP1为一次电压取样讯号调整电位器。

取样讯号板上RP2为一次电流取样讯号调整电位器。

取样讯号板上RP3为二次电流取样讯号调整电位器。

取样讯号板上RP4为二次电压表头显示调整电位器。

取样讯号板上RP5为二次电流表头显示调整电位器。

取样讯号板上RP6为二次电压取样讯号调整电位器。

3.3 ZVC-DSP型控制器工作原理

ZVCDSP型控制器电路是一个以微星系列单片机处理器为核心的专用微机系统。

控制系统工作过程如下:

   一次电流电压和二次电流电压取样讯号经运算放大器放大处理后送CPU处理。

CPU根据设定的控制方式,按不同的算法确定每一个半波的导通角,并按相应的定时值启动定时器,输出SCR移相触发脉冲。触发脉冲经门控电路送至SCR触发板,经光控可控硅隔离和触发同步变压器同步后输出两路同电源正、负半波同步的晶闸管触发讯号。

当电场发生一次闪络时,闪络时的电流峰值同D/A转换器输出的基准值进行比较,以确定闪络(火花)的强度并发出火花中断讯号。CPU响应火花中断后按火花的强度确定SCR是否关断以及恢复过程每个半波的导通角。

液晶屏在运行中显示运行参数、故障类型以及设定过程。

控制系统运行由过零脉冲电路产生的过零同步信号同步。

 

第四章            设备的维护保养

 

一、根据环境条件定期对控制柜和整流变压器进行清扫和擦拭,保持控制柜内部和整流变压器套管的清洁。

 

二、每大修期进行一次变压器油的试验,其耐压值应大于40KV/2.5mm。

 

三、每年测量一次接地电阻,不应大于2.0Ω。

第五章设备运行中常见故障分析及处理

 

常、故障的现象

原因分析

处理方法

1、故障特征:一次电压很低,一次电流较大,二次电压接近为零,二次电流很大。

1)、高压隔离刀闸接地。

2)、高压电缆击穿或终端接头绝缘损坏、击穿造成对地短路。

3)、电场灰斗严重积灰造成电晕极与集尘极间短路。

4)、电晕极线断线,造成短路。

5)、电晕极振打装置转动瓷轴损坏或瓷轴箱内严重积灰造成对地短路。

6)、电场顶部阻尼电阻脱落而接地。

7)、异极间有金属异物造成短路。

8)、高压绝缘子损坏或石英套管内壁结露结灰造成对地短路。

9)、卸灰机故障,灰斗满灰造成两极间短路。

1)、高压隔离刀闸置于电场位置。

2)、处理和更换电缆或终端接头。

3)、放尽灰斗积灰。

4)、停炉处理断线。

5)、更换转动瓷轴或清除积灰。

6)、恢复或更换阻尼电阻。

7)、停炉处理清除异物。

8)、更换损坏绝缘子,清除结灰,投入加热装置或提高加热温度。

9)、修复卸灰机,放尽灰斗积灰。

2、故障特征:一次电压偏低,一次电流偏低,二次电压偏低,二次电流偏低均有振动,高压硅整流变压器伴随有异音随电流增大“吭声”加大,油温升高。

1)、可控硅触发脉冲回路不对称。

2)、可控硅一只短路,造成偏励磁运行。

1)、更换控制器。

2)、更换损坏的可控硅

3故障特征:一次电压正常,一次电流正常,二次电压,二次电流表头无显示,但控制器的显示正常。

1)、表芯损坏

2)、控制器损坏

1)、更换表头

2)、更换控制器

4故障特征:当“启动”按钮一按后,控制器的显示故障类型:“短路”报警或者“开路报警”,同时利用万用表测量输出端(线号:104105   并且跟电源电压一样大。

1)、阻容吸收电容CI或者阻容吸收电阻R1损坏。

2)、吸收过压浪涌压敏电阻RV2损坏。

更换对应器件

5故障特征:当“启动”按钮一按后,调节控制器的面板的电流极限电位器,一次电流、一次电压、二次电流和二次电压无反应,一直为零。

1)、快速熔断器FU3熔断。

2)、主回路的可控硅烧坏,处于短路轶态,一启动后,又把快速熔断器FU3熔断。

更换对应器件

6故障特征:当主令开关转到“通”位位置,系统自动跳闸,但控制器的屏幕无显示类型。

1)、报警输出控制回路中器件烧坏。

检查报警控制电路

7、故障特征:启动后,4个表头指示均接近0,指针抖动

控制器闪络判断过于灵敏

调节“火花电流差值”选项,适当增大其数值,直到故障消失。(最大不超过60mA

8、故障特征:启动后,正常上升一点后,跳闸并报警为“偏励磁”

1)、查变压器是否损坏,硅堆是否有击穿

2)、控制柜可控硅是否损坏一只,或只有一只在导通。

3)、控制器偏励磁保护过于灵敏

1)、更换损坏器件。

2)、更换可控硅,检查触发回路。

3)、调节“偏励磁半波比”选项,适当增大其数值(最大不超过50%

 

 

 

第六章产品的成套性和备件

 

1、高压静电除尘用整流设备控制柜                     1

 

2、整流变压器                                       1

 

3、电抗器(注:配用高阻抗整流变压器时不配电抗器)   1

 

4、阻尼电阻                                         1

 

5、使用说明书                                      1

 

6、产品合格证                                       1

 

第七章附录

 

附表1 GGA j02—□A/KV系列高压静电除尘用整流设备主回路器件表(通用部分)

 

附表2 GGA j02A/KV系列高压静电除尘用整流设备主要参数表

 

附表3 GGA j02A/KV系列高压静电除尘用整流设备不同型号元器件参数表

 

1   GGA j02DSP型控制器典型的火花响应

 

2 GGAj02
DSP
主回路原理图

 

3   GGAj02DSP系列高压静电除尘设备接线示意图

 

4   控制柜外形及安装尺寸示意图

 

5   户外式高阻抗变压器外形图

 

6   户外式硅整流变压器及其配套高压隔离开关柜外形示意图

 

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