HPS-2高頻恒流高壓直流電源使用說明書

1、HPS-2型高頻恒流高壓直流電源使用說明書HPS-2高頻恒流高壓直流電源使用說明書襄陽九鼎昊天環(huán)保設備有限公司目錄產品用途2高頻恒流電源簡介3產品型號說明7產品規(guī)格表8HPS-2系列高頻恒流電源結構圖9設備安裝18系統(tǒng)運行控制23HPS-2高頻恒流電源操作說明24HPS-2高頻恒流電源操作規(guī)程29現(xiàn)場運行調試30常見故障及其排除方法30包裝及運輸31產品成套范圍和定貨須知31附表（1）33附表（2）34產品用途本使用說明書主要針對靜電沉積用高頻恒流高壓直流電源的選型、采購、包裝運輸、安裝、運行及維護等方面進行說明。本使用說明書中下文涉及到高頻恒流高壓直流電源簡稱為高頻恒流電源。本產品（高頻恒流

2、電源）與靜電沉積電場配套使用，即是與靜電除塵器、脫硫后置濕式靜電除塵器、靜電捕焦油器、靜電除霧器、靜電除油（鹽）霧器等配套的高壓供電設備，是以上設備供電的首選產品。同時也是同行業(yè)中其它類型供電電源（可控硅電源-SCR、工頻恒流源HL、三相電源、調幅電源）更新?lián)Q代的首選產品。本產品主要應用行業(yè)有：火電、鋼鐵、水泥、有色冶煉、煤焦化、化工、電子、植絨及其它靜電沉積場所。高頻恒流電源簡介1.工作原理HPS-2高頻恒流電源由工頻三相交流電輸入，經整流變?yōu)楣ゎl恒壓電源，再經過逆變器逆變成為高頻交流電壓源，通過恒流組件進行V/I轉換把高頻交流電壓源轉化為近似正弦的高頻交流電流源，再經升壓變壓器將高頻交流電

3、流源轉化為高頻高壓交流電流源，最后整流輸出變?yōu)楦哳l恒流高壓直流電流源。V/I轉換逆變整流HVDC升壓整流控制ESP圖（1） HPS-2高頻恒流電源工作原理框圖2.技術特點2.1一體化強迫水冷設計，提升IGBT和變壓器的可靠性；下出線結構與國際流行結構接軌；側出線結構更適合對現(xiàn)有電源進行改造；2.2 逆變器采用模塊化設計：主回路采用疊層母排設計，降低母線雜散電感；采用SEMIKRON第四代SEMiX封裝的IGBT和三相整流橋，功率密度更大；電源高度集成化，可維護性好，故障率低；2.3 變壓器油箱采用經特殊處理的不銹鋼材料，降低附加損耗，提升抗腐蝕性和適應環(huán)境的能力；一體化強迫水冷設計，提高電源運

4、行的可靠性；變壓器鐵芯采用新型納米非晶材料，經特殊工藝回火、磁化處理，損耗更低，體積更?。?.4 主控板采用8層集約化設計；主控芯片為高速數(shù)字處理芯片DSP，150MHz主頻，32位浮點運算，采用PWM矢量控制；基于光纖以太網的Modbus通訊協(xié)議；2.5高頻恒流電源控制系統(tǒng)具有抗干擾性能強，響應速度快，通訊速率高，組網容易等特點；2.6針對不同工況采用不同的火花處理方式，通過火花“能級”跟蹤控制，提高除塵效率。3.HPS-2高頻恒流電源應用優(yōu)點3.1可以提高并長期保持除塵器的除塵效率HPS-2高頻恒流電源輸出的電壓波動小于5%，其直流平均電壓接近峰值電壓，紋波系數(shù)小，與單相電源相比，高頻恒流

5、電源具有更高的電壓電流輸出能力，從而提高本體的注入功率和除塵效率。3.2高效節(jié)能高頻恒流電源電能轉換效率大于90%，與工頻電源相比節(jié)能超過15%，節(jié)電效果顯著。3.3配套性能a.高頻恒流電源運行電壓高、波動小，專利設計的火花“能級”跟蹤控制方式特別適用于濕式除塵器和高比電阻粉塵工況；b.具有恒流特性：l 能承受瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)的短路l 對火花放電有抑制特性，對機械缺陷不敏感l(wèi) 具有煙氣負載的正反饋跟蹤特性，從而能長期保證除塵效率c.電源高度集成化，可維護性好，機柜三重隔離設計，保證電器部分清潔電源內部器件故障率低；d.IP54設計適用于露天安裝；e.高頻恒流電源體積小、重量輕，僅為工頻電源的三分之一

6、，變壓器與控制柜一體化，直接安裝在除塵器頂部，節(jié)省建設成本和安裝空間。3.4遠程監(jiān)控采用基于光纖以太網的Modbus通訊協(xié)議，抗干擾性強，通訊速率高，響應速度快，組網容易。3.5 EMC性能高頻恒流電源采用三相平衡供電。產品由專業(yè)電源濾波器設計團隊現(xiàn)場檢測，針對測試結果量身定制，EMI測試結果符合軍標（濾波器測試結果見圖2）。高頻恒流電源設計嚴格參照IEC61000，并整機通過中國船舶工業(yè)電磁兼容檢測中心認證，確保高頻恒流電源的運行不會干擾電網中其他電氣設備。圖（2） HPS-2高頻恒流電源傳導騷擾測試波形圖3.6整機設計符合國際安規(guī)標準高頻恒流電源整機設計過程嚴格按照安規(guī)標準IEC61010

7、，本產品已通過國際知名安規(guī)認證公司NEMKO認證。圖（3）高頻恒流電源安規(guī)認證文件4. HPS-2高頻恒流電源與工頻恒流電源的特點比較HPS-2高頻恒流電源在保留了工頻恒流源原有特點的基礎上，性能有更高的提升。與傳統(tǒng)的工頻電源相比有以下特點：4.1 轉換效率更高 高頻恒流電源電能轉換效率大于90%，節(jié)電效果顯著。4.2 三相供電平衡 工頻恒流高壓直流電源采用單相供電，由于運行功率較大，無法保證三相供電的平衡，HPS-2高頻恒流電源輸入采用三相平衡供電，每相輸入的電流相等，輸入的電流更小，一般可減少初級供電電流50%以上 。4.3 輸出的直流平均電壓高高頻恒流電源輸出電壓紋波系數(shù)小，其平均直流電

8、壓接近其峰值輸出電壓，與工頻恒流高壓直流電源相比，其輸出的直流平均電壓更高，除塵效果更好。4.4 火花控制特性好高頻恒流電源輸出采用火花能級控制，對電場內火花反映速度快，火花熄滅速度達到亞微秒級，保持除塵器工作的平穩(wěn)。4.4 與除塵器適應性好高頻恒流電源有效提高了電除塵器的收塵效率，減少粉塵排放量在30%以上，特別適用于現(xiàn)役電除塵器常規(guī)電源的改造，改造成本低，改造工期短，效果顯著。產品型號說明HPS-2系列高頻恒流電源型號說明： HPS-2 - kV / mA / 型號：HPS-2- 高頻恒流電源；HPS-2下出線水冷高頻恒流電源；HPF-2側出線風冷高頻恒流電源。 版本號：設計版本序列號 暫

9、不顯示。 額定輸出電壓kV 額定輸出電流mA產品規(guī)格表表（1）產品規(guī)格表型號規(guī)格重量kg型號規(guī)格重量kgHPS-272 kV1000 mA550HPS-280 kV1000 mA5501200 mA1200 mA1400 mA6001400 mA6001600 mA1500 mA2000 mA6501900 mA6502500 mA2400 mAHPF-272 kV200 mA400HPF-280kV200 mA400400 mA400 mA600 mA450600 mA450800 mA800 mA45 / 34HPS-2系列高頻恒流電源結構圖 圖(4) HPS-2高頻恒流電源效果圖 圖（5

10、）HPS-2高頻恒流電源效果圖圖(6)HPS-2高頻恒流電源外形安裝尺寸圖圖(7) HPS-2高頻恒流電源隔離開關柜匹配圖注：HPS-2高頻電源與隔離開關箱之間連接時建議使用石棉盤根進行密封處理。圖(8) HPS-2高頻恒流電源用隔離開關圖圖(9) HPS-2高頻恒流電源外形安裝尺寸圖圖（10）左進后出 圖（11）右進后出圖（12）左進右出 圖（13）右進左出圖（14）左進上出 圖（15）右進上出圖（16）左進下出 圖（17）右進下出圖（18）后進下出 設備安裝1產品使用條件l 適用電網電壓380V±10%，適應電網頻率50Hz±1Hz，當電網電壓或頻率超出此范圍時需特殊設

11、計；l 室內安裝時，設備周圍1.5米外應設置柵欄，柵欄需可靠接地，并設置警示牌；室內應設置專用通風風扇，無腐蝕性和易燃易爆氣體；l 戶外安裝、通風良好、無腐蝕性和易燃易爆氣體、建議搭建遮陽棚；l 環(huán)境溫度：-10+40；非標設計可適合特殊要求；l 空氣最大相對濕度90%（空氣溫度20）；l 海拔高度不超過1000米，若海拔高于1000米時，用戶需與本公司溝通，修改設計。2設備安裝接線示意圖（19）接線示意圖光纖接口動力電纜接口 圖（20）HPS-2高頻恒流電源電纜、光纖接線三維示意圖動力電纜接口光纖接口 圖（21）HPS-2高頻恒流電源電纜、光纖接線三維示意圖3電纜、光纖匹配選型及安裝要求l

12、高頻恒流電源采用三相四線制，工程應用時均采用RVV、BVV或更高等級的電纜。詳見下表；l 過氧聯(lián)鎖由氧表提供開關量信號，工程應用中聯(lián)線采用RVV或RVVP3*2.5mm2線，布線過程中垂直斷不超過3米時，可采用3*1.5mm2線； l 門開關聯(lián)鎖直接與隔離開關柜聯(lián)接，若配有安全聯(lián)鎖箱，與安全聯(lián)鎖箱串接，工程應用中采用RVV或RVVP3*2.5mm2線，若垂直段不超過3米時，可采用3*1.5mm2線；l RTU口與操作界面通過光纖進行通訊，光纖可采用單模鎧裝光纖（通訊距離在3Km以內）或多模鎧裝光纖（僅在通訊距離1Km以內使用），本公司產品標配光纖接頭為SC/SC接頭，如果有特殊要求請訂貨時說明

13、；l 多臺高頻恒流電源同時運行時，各電源之間的距離在任意方向均不能小于0.5米；l 高頻恒流電源及高壓隔離開關柜必須可靠接地，接地電阻應2；l 擴展接口，本產品配有一定數(shù)量的AI、DI、DO接口，配以相關的控制箱可實現(xiàn)相關功能。表（2）電纜匹配表規(guī)格額定輸入電流動力線選型型號備注72 kV/80kV200 mA30A3*10+1RVV、BVV或更高等級的電纜。有大跨度或垂直布置時請考慮鎧裝。400mA60A3*25+1600 mA 90A800 mA 120A3*35+11000 mA 150A1200 mA 180A3*50+11400 mA 200A1600 mA 220A4隔離開關柜的接

14、線本公司提供的隔離開關柜為二點式隔離開關柜，建議的接線方式見圖22圖（22） 隔離開并柜接線示意圖高壓輸出導線由高頻恒流電源輸出端連接至隔離開關柜的動點，再由該動點連接至靜點（即電場位），再由該靜電接至電場；接地時，電源與負載均接地。5接地裝置接地裝置包括接地體及接地線，接地體是用鋼管或角鋼埋入地下而成，鋼管尺寸應不小于直徑40mm；壁厚3.5mm，角鋼不小于5×50；接地體的埋設應符合部頒標準，即：深度不小于2.5米；接地體最少6根,每兩根相距不小于5米；接地線：銅252，鋁352，扁鋼352；特殊地質，需特殊考慮。接地裝置，每年至少進行一次檢查。 HPS-2型高頻恒流高壓直流電源

15、使用說明書系統(tǒng)運行控制1HPS-2高頻恒流電源單臺運行單臺HPS-2高頻恒流電源運行，通過HMI控制。HMI與HPS-2型電源采用基于光纖以太網的Modbus通訊協(xié)議。圖（23） HPS-2高頻恒流電源單臺運行系統(tǒng)圖2HPS-2高頻恒流電源多臺運行多臺HPS-2型電源，由上位機實現(xiàn)集中監(jiān)控，如下圖（24）所示，在這種控制方式下，電源既可實現(xiàn)遠程自動控制，又具有現(xiàn)場自動控制功能，并且整個系統(tǒng)具有很強的擴展性?？梢詫崿F(xiàn)：每臺電源的單獨控制、參數(shù)設定、畫面顯示、實時運行數(shù)據(jù)顯示、并可存儲及打印運行參數(shù)的趨勢曲線及報表、顯示故障 、報警等。HPS-2型電源通過光纖以太網與DCS進行通訊，通訊協(xié)議采用M

16、odbus_TCP/IP。上位機控制系統(tǒng)包括百兆光纖交換機，工業(yè)控制計算機，工業(yè)以太網卡，顯示器。HPS-2電源的光纖以太網口通過光纖與光纖交換機連接，光纖交換機經過雙絞線連接工業(yè)控制計算機內的工業(yè)以太網卡；上位機組態(tài)軟件使用Wincc,上位機與PLC柜進行通訊，PLC柜控制除塵器的低壓系統(tǒng)。HPS-2型電源的多臺運行圖見圖（24） 圖（24） HPS-2型電源的多臺運行圖HPS-2高頻恒流電源操作說明高頻恒流電源可以通過顯示屏操作界面進入以下操作窗口：操作畫面、故障顯示、系統(tǒng)參數(shù)設定、系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)、工作方式選擇、伏安特性曲線、歷史曲線、實時曲線等。通過以上操作窗口可以對高頻恒流電源進行人性化

17、的控制，監(jiān)控實時運行數(shù)據(jù)，存儲及打印運行參數(shù)的趨勢曲線及報表，還可顯示故障、報警等。圖（25）操作窗口操作窗口：通過操作窗口可對各個用戶窗口進行選擇，從而進入各個窗口進行相應的參數(shù)設定、修改、操作及運行監(jiān)控等工作。操作窗口作用：1選擇電源的運行方式：電壓法、頻率法、電流法、自動法；2對電源進行啟停等操作； 3顯示高頻恒流電源的輸出電壓電流值和輸入電壓電流值；4. 可以通過界面切換按鈕方便切換到故障顯示窗口和工作方式選擇窗口及研發(fā)工程師設置窗口。圖（26）故障顯示窗口故障顯示窗口：顯示故障發(fā)生日期時間及類型與原因。圖（27）系統(tǒng)參數(shù)設置窗口系統(tǒng)參數(shù)設定窗口：主要包括對故障掩碼，報警掩碼，閃絡壓差

18、和閃絡熄弧時長，流注判斷電流和電壓，流注監(jiān)控時長等的設置。故障掩碼和報警掩碼的位說明見附表（1）。本窗口數(shù)據(jù)由本公司技術人員現(xiàn)場設置，設置后無特殊情況不可隨意更改。設置者需要相應的權限，不建議用戶自行設置。 圖（28）系統(tǒng)運行參數(shù)顯示窗口系統(tǒng)運行參數(shù)顯示窗口：顯示運行過程中相關的系統(tǒng)參數(shù)。圖（29）工作方式選擇界面工作方式選擇界面：可根據(jù)不同本體工況選擇適合的工作方式，并對不同工作方式下相應的參數(shù)進行設置。工作方式選擇界面的設置的方法：直接點擊需要設置的參數(shù)的顯示框，自動彈出輸入面板，如圖（30）所示，輸入需要設置的參數(shù)值后，按確認即可。圖（30）設置參數(shù)的輸入框設置參數(shù)的輸入框：設置好所需參

19、數(shù)后，按確定鍵即可。圖（31） 實時曲線窗口圖實時曲線窗口：實時曲線窗口是現(xiàn)場工作人員比較關注的一個窗口。窗口中上半部分為高頻恒流電源輸出電壓的實時曲線，窗口顯示時長默認為60s（用戶可根據(jù)需要選擇時長），輸出電壓值單位為kV。下半部分為輸出電流的實時曲線，窗口顯示時長與電壓實時曲線窗口相同，輸出電流值的單位為mA。圖（32） 歷史曲線窗口圖歷史曲線窗口：歷史曲線窗口與實時曲線畫面窗口基本相同。窗口中上半部分為高頻恒流電源輸出電壓的歷史曲線，窗口顯示時長可調，輸出電壓值單位為kV。下半部分為輸出電流的歷史曲線，窗口顯示時長可調，輸出電流值的單位為mA。工作人員通過歷史曲線窗口，可以選擇查看幾天

20、內高頻恒流電源運行的電壓電流情況。HPS-2高頻恒流電源操作規(guī)程為了保證人身及設備安全，建議按此要求擬定操作規(guī)程：l HPS-2高頻恒流電源設備在投運前，應確保除塵器本體內機械狀況良好，并確保無人員在本體內部工作，無遺留雜物，除塵器的人孔門密封完好，設備連接正確，隔離開關所處位置正確，且連接可靠，所有安全聯(lián)鎖進入工作狀態(tài)，進入本體頂部的通道應有警示標志；l 確保配電正常，設備接地良好；l 開啟HPS-2高頻恒流電源設備供電電源；l 打開操作柜供電電源，待人機界面初始化燈亮后即可進行操作；l 電源起動操作步驟為：1選取工作方式（電壓法、電流法、頻率法、自動法）2點擊軟起動按鈕（軟起動時，軟起動按

21、鈕高亮顯示，軟起動完成后自動進入自檢，自檢過程中，自檢按鈕高亮顯示，自檢完成后，備妥按鈕高亮顯示；若自檢通不過，可手動自檢，仍不通過則需對設備進行檢查）3在備妥狀態(tài)下，點擊高壓/停按鈕，按鈕高亮顯示，表示設備進入高壓輸出狀態(tài)l 電源停機操作步驟為：1在設備運行狀態(tài)下，點擊高壓/停按鈕，按鈕燈滅，表示設備已停運，設備處于備妥狀態(tài)2再點擊停機，設備處于初始化狀態(tài)。設備斷電需要此狀態(tài)下進行l(wèi) 設備檢修過程中，請確保設備處于斷電狀態(tài)，并掛檢修牌。現(xiàn)場運行調試1.檢查連接：根據(jù)供貨方提供的外部連接接線圖，連接好供電電源線、接地線、光纖及其它通訊線，結合系統(tǒng)設計，連接所需的輸出信號線。確保連接正確、可靠、

22、穩(wěn)定，確保所選用的連接線型號正確。2.設備調試應在設備安裝連接完成后，聯(lián)系專業(yè)人員進行設備調試。3運行前檢查，檢查電源及外部連接線是否連接正確，連接無誤進行設備自檢。4過氧檢驗：將“過氧”的接線端子短路，若電源跳閘或示警則過氧檢驗正常。5.門開關保護檢驗：室外隔離開關箱的聯(lián)鎖常閉觸點（或安全聯(lián)鎖箱的常閉觸點），應確保接至高頻恒流電源“門開關”聯(lián)鎖接口，否則高頻恒流電源不可通電運行。當高壓隔離開關箱門打開時高頻恒流電源無法開啟或停止運行。6運行注意事項： 6.1電源禁止開路運行；6.2及時清掃所有絕緣器件上的積灰，檢查接觸器開關、繼電器線圈、觸頭的動作是否可靠。保持設備的清潔干燥；6.3對電除塵

23、器殼體、高頻恒流電源外殼接地部分，經常進行檢查，確保無松動，無嚴重銹蝕；6.4定期測量高頻恒流電源的接地電阻，確保接地電阻 2，測量周期每年一次；6.5定期更換高壓發(fā)生器呼吸器的干燥劑，更換周期每年一次；6.6定期進行變壓器油耐壓試驗，其擊穿電壓不應低于交流有效值40kV/2.5mm，檢驗周期每年一次；6.7在北方冬天低溫條件下運行時，應檢查油面位置。有油標或油枕的變壓器查看油標即可；6.8大功率高頻恒流電源的冷卻系統(tǒng)需定期進行檢查和維護，包括檢查液位及補液，水冷液為汽車用防凍液（學名乙二醇水溶液），維護周期每年一次。常見故障及其排除方法故障排除時請將設備與本體斷開，確保隔離開關箱手輪打在接地

24、端。某些故障需要斷開高頻恒流電源供電電源。常見故障及排除方法見下表：故障現(xiàn)象原因分析排除方法合上電源,指示燈不亮1.通訊故障。2.高頻恒流電源電源線未連接或連接不正確。1，檢查光纖以及雙絞線是否連接正確，確保光纖交換機工作正常。2.檢查高頻恒流電源供電電源線是否連接正確（三相四線制）。合上電源,指示燈亮,按自檢無效門開關聯(lián)鎖未接線,或某DI/DO端口短路（如過氧，振打等）檢查門聯(lián)鎖貨外部端口接線端子是否連接正確輸入電壓過壓電網輸入電壓太高檢查電網電壓輸出電壓過壓1.本體粉塵呈高阻狀態(tài)2.輸出開路1.適當減小輸出電流2.檢查高壓隔離開關箱內高壓輸出線是否斷開輸出電壓為零輸出電流正常或偏高輸出短路

25、故障、絕緣部件擊穿或電場短路1.檢查高壓隔離開關箱手輪是否打在正確位置2.檢查高壓輸出線是否短路3.檢查絕緣部件是否擊穿4.檢查電場是否短路輸出電壓電流均為零1.光纖通訊故障2.電源未運行3.電源發(fā)生故障1.檢查光纖交換機通訊燈是否正常閃爍2.檢查電源是否正常工作3.若電源不正常工作，將高壓隔離開關箱手輪打到接地，運行高頻恒流電源，若無電流顯示，可判斷出電源發(fā)生故障（此類情況下需及時與本公司技術人員取得聯(lián)系，不可擅自檢查維修）。表3高頻恒流電源常見故障及排除方法表包裝及運輸本產品采用國內標準包裝，如有特殊要求須在合同中注明；產品在運輸過程中，不應有劇烈振動、撞擊和倒置；包裝箱外部有下列標志：產

26、品名稱、型號及出廠編號；產品凈重及包裝箱的毛重； 收貨單位名稱和地址；位置標志和起吊位置標志；包裝箱的外型尺寸等等。產品成套范圍和定貨須知成套范圍 1高頻恒流電源 1臺 2阻尼電阻 1只3產品電路圖 1份4產品合格證 1份 5產品使用說明書 1份 選配范圍1配套隔離開關柜；2高頻恒流電源控制柜:高頻恒流電源操作界面觸摸屏；3集中控制上位機：WINCC組態(tài)軟件；4光口、電口交換機；5鎧裝光纖；6手持式現(xiàn)場操作單元。訂貨需知1請注明型號規(guī)格，表（1）中所列的規(guī)格為本公司目前標準產品規(guī)格，如對容量有特殊需求，請與本公司技術部門溝通，以協(xié)助選型和匹配。2本產品為負高壓直流輸出，如有特殊要求，須在合同中

27、注明。3訂貨時請說明應用工藝點。4高壓發(fā)生器中的變壓器油為滬石I-10號，高寒地區(qū)或有其它特殊狀況須在合同中注明。5本公司免費為用戶培訓操作人員。6本產品保修一年，終身維修。提示：高頻恒流電源隔離開關柜，分為左出、右出、后出和下出四種出線方式，左、右、后出的出線高度和法蘭不變、下出沒有底蓋，此處不一一給圖。由于電源是下出線方式，因此安裝上不受空間限制，安裝空間受限時，選型時需注意。注意：本產品使用說明書中內容若有更改，恕不另行通知。本產品使用說明書的版權和解釋權為上海激光電源設備有限責任公司所有。未得到本公司明確的書面許可，不得為任何目的、以任何形式或手段（電子的或機械的）復制或傳播本產品使用說明書中的任何部分。附表（1）系統(tǒng)故障低16