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  • 1 # IT自動化交流

    我想題主應該說的是電場拉弧跳閘。

    靜電除塵高頻變壓器輸出二次高壓施加在電場上,當粉塵經過電場,由於靜電的吸附作用,粉塵會積累在極板上。

    當粉塵積累在一定程度時,電場被高壓擊穿,形成打火現象。

    這個時候,高頻電源控制器需要快速檢測出火花,快速關斷IGBT的控制輸出,從而控制二次電流不往上衝,可以聽到非常清脆的類似放鞭炮的火花聲音。

    如果,高頻電源控制器不關閉輸出,不調節高壓器一次電壓,則電場會發生短路現象,產生拉弧,甚至產生明火。

    火花的快速、可靠檢測,以及發生火花時的快速控制,發生火花之後的電場恢復機制是靜電除塵電源控制器非常重要的效能指標,以及靜電除塵控制器的設計難點。

    一般情況下,二次電壓會先於二次電流產生變化,發生火花時,二次電壓會快速降低,之後二次電流會快速增加。

    在我的設計中,IGBT每一個輸出的定時中斷都會檢測二次電壓和電流,並採取之前一定時間的電壓和電流數值做滑動平均。

    將檢測出來的瞬時值與滑動平均值進行比較,一旦檢測到電壓下降了閾值,或者電流上升了一次的倍數。

    則快速關閉IGBT的PWM輸出,以及關閉可控矽的輸出,關閉一次電壓的輸入

    之後進行電場恢復流程,即關閉IGBT輸出幾個週期->IGBT的PWM頻率從幾KHz逐步上升到工作頻率,將電容上儲存的電緩慢釋放->進入快上升降在幾個ms的時間內將可控矽的輸出調整到火花發生前的一次比例值,比如(75%)->進入慢上升,根據跟蹤、自動等不同模式,將可控矽的輸出調整到關閉前的數值。

    所有這些引數,都是開放給除錯人員設定的,每一個電場情況都不一樣,需要根據電場實際情況調整設定。

    引數不合理,或者設計有問題,有可能導致無法檢測到火花,發生題主說的拉弧,跳閘等故障,甚至發生火災等嚴重的事故。

    也有可能發生假閃,在電壓上升過程中,誤判斷為火花,導致無法正常工作。

    建議題主從以下幾個方面排查:

    查一下拉弧的原因,是不是火花檢測相關的引數設定不合理時,我的設計中,針對火花檢測有如下引數可以設定:

    1. 火花允許判斷的額定二次電流百分比,一般設定為10%,即超過額定電流的10%,就開始檢測火花。

    2. 火花判斷的二次上升倍數,即與滑動平均值相比,超過多少倍就判為火花,預設值是2倍左右。

    3. 火花允許判斷的二次電壓值,即二次電壓超過多少,就開始檢測火花,預設值是20kV左右。

    4. 火花判斷的二次電壓下降數值,即與滑動平均值相比,二次電壓下降了多少就判為火花,預設值是20kV左右。

    調整一下這些引數,直到在發生火花時只聽到清脆的聲音。

    查一下火花恢復的引數,調整一下PWM關閉的個數,快上升時間。

    上升太快,電場還沒有恢復就輸出

    在上升過程中再次發生火花,沒有判斷出來

    這幾種情況都會產生拉弧現象

    查一下控制器本身的設計是否有問題,軟體有沒有bug,檢測火花是否有效,輸出控制是否及時

    即使發生了拉弧,電流迅速增加,這個時候也應該檢測到短路,而不應該是跳閘。

    檢測一下短路保護是否有作用,短路判斷的判斷條件是否設定合理。

    最後,查一下斷電路的額定電流是否合理

    800mA, 72kV的二次輸出,以高頻變壓器0.9的效率來算,功率因數0.8,三相額定電流大概在120A左右。需要按這個電流來選擇斷路器。

    下圖是發生火花時的二次電流波形,在整個過程中,二次電流都是平穩,沒有發生過沖現象。

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