一种整流变压器保护装置及一种电除尘器制造方法及图纸

技术编号:41541851 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-04 11:17
本技术提供一种整流变压器保护装置,包括线圈和磁芯,所述线圈为螺旋管状,所述磁芯套设于所述线圈内,所述磁芯包括软磁层、绝缘层和硬磁层,所述软磁层、绝缘层和硬磁层沿所述线圈轴向依次分布。具有体积小、正常运行时几乎不消耗功率、对闪络产生的冲击电流有很好的抑制效果等特点,能够有效保护整流变压器硅堆的二极管,使之免受闪络冲击电流的损害。还提供一种电除尘器,包括高压控制柜、整流变压器、电场和上述的整流变压器保护装置,高压控制柜的输出端与整流变压器的输入端连接,所述整流变压器保护装置的输入端与整流变压器的高压输出端连接,所述整流变压器保护装置的输出端与所述电场的阴极连接。能够有效抵抗闪络所带来的影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电除尘,尤其涉及一种整流变压器保护装置及一种电除尘器。


技术介绍

1、闪络,又称电晕放电。指在高电压下,在导体表面或者通向导体的空气中,由于电场强度过大而发生的局部放电现象。在静电除尘器领域,特指阴极线和阳极板之间的强烈放电。放电后,极间的电压迅速下降到零或接近于零。

2、电场桥接,是指静电除尘器相邻两个电场的阴极装置发生物理连接。

3、高压硅堆,是由若干个二极管组成的串联电路,以克服单个二极管耐压有限的不足。

4、电除尘器正常运行时,由于烟气、工况的变化等等原因,电场会发生闪络(以下称之为运行闪络)。运行闪络发生时,存储在整流变压器内部寄生电容上的电荷会急速泄放,形成一个流过硅堆的冲击电流(如图1中的下半部分波形所示),其会造成硅堆的损坏。另外,在电场桥接的状况下,即图2中的“电场桥接”开关闭合的情况下,如果其中一个电场发生闪络(以下称为桥接闪络),另一个电场会产生一个非常强烈的冲击电流流过整流变压器的硅堆。图3示意了这种情形。当图3中的电场2发生闪络时,相当于开关k闭合,此种情况下,电场电容c、电场电极的等效电阻r、以及电极上的杂散电感l构成了一个谐振电路,并在电容c上产生振荡电压,该电压的幅值可高达±100kv(视具体电场及运行电压而定)。电场正常运行时,电容c上的电压u2是负的,硅堆1承受负电压,但当振荡电压变成正时,硅堆1的二极管处于正向导通状态,电容c、抑制装置z、硅堆1的二极管构成一个放电回路。若没有抑制装置z时,这个放电冲击电流的幅值可高达数百安培,且放电时间长。图1是运行闪络和桥接闪络时流过硅堆的冲击电流的仿真波形,上图是桥接闪络的仿真波形,而下图是运行闪络的仿真波形。从图1可看到,桥接闪络的冲击电流的幅值是运行闪络的20倍左右,而电流的持续时间也远远大于运行闪络。

5、为使整流变压器的硅堆在闪络时免于损坏,一般要在变压器的高压输出端安装保护装置,以抑制闪络产生的冲击电流,以免损坏硅堆的二极管。

6、目前使用的保护装置不外乎以下3种:

7、1.阻尼电阻

8、在整流变压器的高压输出端连接一个大功率的电阻,电阻值在几十欧姆到几百欧姆。实践表明,阻尼电阻可以将运行闪络发生时存储在变压器寄生电容上的电场能量转换为热能消耗掉,从而抑制冲击电流的幅值,以达到保护整流变压器硅堆的目的。但通过试验和仿真发现,对于桥接闪络而言,几百欧姆的电阻值几乎没有什么效果,无法有效保护整流变压器的硅堆,需要将电阻值增加到几千欧姆,才有明显的抑制效果。换言之,对冲击电流的抑制效果是随着电阻值增加而增加的,要有好的效果,电阻值就必须足够大。例如,在某台1.8a/80kv的整流变压器上的试验表明,电阻值至少要2000欧姆才能有效抑制桥接闪络的冲击电流。这就产生了一个很大的问题:当电场处于无闪络的正常运行时,在阻尼电阻上也要消耗大量的电能。通过简单的计算可以得出消耗功率为1.8x1.8x2000=6480(w)。这是一个惊人的数字,不但要浪费大量的电能,而且电阻的尺寸巨大,发热严重。因此,尽管安装阻尼电阻在运行闪络时对整流变压器的硅堆有着良好的保护作用,但对桥接闪络的保护却未必可行。

9、2.空心电感(扼流圈)

10、空心电感能够限制电流的变化率,具有在运行时不消耗有功电能(忽略线圈电阻损耗条件下)、不会饱和及电感值恒定等优点。但缺点也是明显的:首先,体积大。试验表明,对于1.8a/80kv的整流变压器,要有效抑制桥接闪络的冲击电流,电感值应为数百毫亨。对于空心电感来说,体积会很庞大,以致在实际应用中,往往造成整流变压器隔离开关箱内没有足够的空间来安装。其次,易产生电流振荡。由于电感本身不消耗能量,不过是把流过其的电流以磁场的形式储存起来,然后这个磁场能量又转化成电场能量存储在电容上,如此反复转换,即形成所谓的振荡,最终这些能量是在振荡回路的电阻上转化成热能消耗掉的。例如,图3中的电容c、抑制装置z(此时为电感)、硅堆1回路的等效电阻不大,即振荡回路的电阻并不大,电能在电阻上消耗掉的时间长,也就是振荡时间长(参见图1的上半部分波形)。虽然最终也能把电流抑制住,但硅堆的二极管可能已受到了损伤。换言之,桥接闪络时,电感对硅堆的保护作用不如电阻的,其优点是当电场正常运行时不消耗有功功率。这个优点是以付出保护效果为代价的。

11、3.电阻和电感组合

12、采用电阻+电感的组合方式,确实可以起到很好的抑制桥接闪络冲击电流的效果以及对硅堆二极管有理想的保护作用,但缺点也是很明显的:电阻仍然要消耗电能、成本增加、体积大大增加。这种方法在实际中往往由于没有足够的安装空间而不可行。

13、基于以上情况,有必要研发一种既可以有效抑制桥接闪络产生的强大冲击电流,同时具有运行时不消耗电能,并且体积小、能够有效保护整流变压器硅堆的装置。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本技术采用的技术方案为:

2、一种整流变压器保护装置,包括线圈和磁芯,所述线圈为螺旋管状,所述磁芯套设于所述线圈内,所述磁芯包括软磁层、绝缘层和硬磁层,所述软磁层、绝缘层和硬磁层沿所述线圈轴向依次分布。

3、进一步的,所述软磁层的数量为多个,多个软磁层沿所述线圈轴向依次分布,相邻两个软磁层之间设有绝缘层。

4、进一步的,所述软磁层的数量为3个。

5、进一步的,所述硬磁层的数量为多个,多个硬磁层沿所述线圈轴向依次分布,相邻两个硬磁层之间设有绝缘层。

6、进一步的,所述硬磁层的数量为2个。

7、进一步的,还包括线圈骨架,所述磁芯设于线圈骨架内,所述线圈绕设于线圈骨架外。

8、进一步的,还包括输入端和输出端,所述线圈的两端分别连接输入端和输出端。

9、进一步的,所述输入端和输出端为金属螺母。

10、本技术采用的另一个技术方案为:

11、一种电除尘器,包括高压控制柜、整流变压器、电场和上述的整流变压器保护装置,所述高压控制柜的输出端与整流变压器的输入端连接,所述整流变压器保护装置的输入端与所述整流变压器的高压输出端连接,所述整流变压器保护装置的输出端与所述电场的阴极连接。

12、本技术的有益效果在于:

13、提供了一种整流变压器保护装置,具有体积小、正常运行时几乎不消耗功率、对闪络产生的冲击电流有很好的抑制效果等特点,能够有效保护整流变压器硅堆的二极管,使之免受闪络冲击电流的损害。

14、提供了一种电除尘器,能够有效抵抗闪络所带来的影响。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种整流变压器保护装置,包括线圈和磁芯,所述线圈为螺旋管状,所述磁芯套设于所述线圈内,其特征在于,所述磁芯包括软磁层、绝缘层和硬磁层,所述软磁层、绝缘层和硬磁层沿所述线圈轴向依次分布。

2.根据权利要求1所述的整流变压器保护装置,其特征在于,所述软磁层的数量为多个,多个软磁层沿所述线圈轴向依次分布,相邻两个软磁层之间设有绝缘层。

3.根据权利要求2所述的整流变压器保护装置,其特征在于,所述软磁层的数量为3个。

4.根据权利要求1所述的整流变压器保护装置,其特征在于,所述硬磁层的数量为多个,多个硬磁层沿所述线圈轴向依次分布,相邻两个硬磁层之间设有绝缘层。

5.根据权利要求4所述的整流变压器保护装置,其特征在于,所述硬磁层的数量为2个。

6.根据权利要求1所述的整流变压器保护装置,其特征在于,还包括线圈骨架,所述磁芯设于线圈骨架内,所述线圈绕设于线圈骨架外。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的整流变压器保护装置,其特征在于,还包括输入端和输出端,所述线圈的两端分别连接输入端和输出端。

8.根据权利要求7所述的整流变压器保护装置,其特征在于,所述输入端和输出端为金属螺母。

9.一种电除尘器,其特征在于,包括高压控制柜、整流变压器、电场和权利要求7所述的整流变压器保护装置,所述高压控制柜的输出端与整流变压器的输入端连接,所述整流变压器保护装置的输入端与所述整流变压器的高压输出端连接,所述整流变压器保护装置的输出端与所述电场的阴极连接。

10.根据权利要求9所述的电除尘器,其特征在于,所述整流变压器保护装置的输入端和输出端为金属螺母。

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【技术特征摘要】

1.一种整流变压器保护装置,包括线圈和磁芯,所述线圈为螺旋管状,所述磁芯套设于所述线圈内,其特征在于,所述磁芯包括软磁层、绝缘层和硬磁层,所述软磁层、绝缘层和硬磁层沿所述线圈轴向依次分布。

2.根据权利要求1所述的整流变压器保护装置,其特征在于,所述软磁层的数量为多个,多个软磁层沿所述线圈轴向依次分布,相邻两个软磁层之间设有绝缘层。

3.根据权利要求2所述的整流变压器保护装置,其特征在于,所述软磁层的数量为3个。

4.根据权利要求1所述的整流变压器保护装置,其特征在于,所述硬磁层的数量为多个,多个硬磁层沿所述线圈轴向依次分布,相邻两个硬磁层之间设有绝缘层。

5.根据权利要求4所述的整流变压器保护装置,其特征在于,所述硬磁层的数量为2个。

6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖佳荣陈纪援赖国平张原林春源王建春
申请(专利权)人:福建龙净环保股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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