[發明專利]一種電除塵用高頻電源系統

在審

• 申請號: 202011323835.2
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112564514A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 楊沛豪;柴琦;尋志偉;郭志軍;賈樹旺;高占平;寇水潮;趙守柱;高峰;孫夢瑤;郭新宇;郭霞
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06;H02M7/5387;H02M5/16;H02M3/335;B03C3/66
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種電除塵用高頻電源系統，包括整流電路模塊、逆變電路模塊和LCC諧振電路模塊；其中：整流電路模塊用于將三相380V/50Hz的交流電壓轉為530V的直流電，逆變電路模塊用于進行直→交流電壓變化，將530V直流電轉變為20kHz的高頻交流電，LCC諧振電路模塊將高頻交流電經過電壓變壓器升壓、全橋整流后，完成最后的交→直流變化，形成72kV直流高壓電送至除塵器負載。本發明針對高頻電源工作原理，從電路拓撲結構分析及元器件數學參數計算、選型兩方面，提出電除塵用DC?DC高頻電源電路拓撲設計方案。

技術領域

本發明涉及一種電除塵用高頻電源系統，應用于火電廠電除塵系統。

背景技術

傳統電除塵設備大多采用可控硅工頻電源，具有輸出直流脈動大、能量轉換效率低、三相輸出電壓不平衡，對用電設備閃絡沖擊大等缺點。電除塵用高頻電源(HighFrequency Power Supply)作為一種新型大功率直流電源用IGBT等大功率開關電子元器件代替傳統的可控硅工頻電子元器件，與傳統工頻電源相比，具有輸出電壓等級高、功率因素高，與電除塵其他用電設備的匹配性能良好、電源的轉換效率高等特點。實現了對能源高效利用、提升電除塵工作效率、減少工廠煙氣污染粉塵排放的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電除塵用高頻電源系統，應用于火電廠電除塵系統的DC-DC高頻電源電路拓撲結構，針對高頻電源工作原理，從電路拓撲結構分析及元器件數學參數計算、選型兩方面，提出電除塵用DC-DC高頻電源電路拓撲設計方案。

本發明采取如下技術方案來實現的：

一種電除塵用高頻電源系統，包括整流電路模塊、逆變電路模塊和LCC諧振電路模塊；其中，整流電路模塊用于將三相380V/50Hz的交流電壓轉為530V的直流電，逆變電路模塊用于進行直→交流電壓變化，將530V直流電轉變為20kHz的高頻交流電，LCC諧振電路模塊將高頻交流電經過電壓變壓器升壓、全橋整流后，完成最后的交→直流變化，形成72kV直流高壓電送至除塵器負載。

本發明進一步的改進在于，整流電路模塊包括并聯設置的三組兩兩串聯的二極管，三相交流電壓的U端通過三相交流濾波電感L_U連接二極管V_D1的正極、二極管V_D4的負極，三相交流電壓的V端通過三相交流濾波電感L_V連接二極管V_D3的正極、二極管V_D6的負極，三相交流電壓的W端通過三相交流濾波電感L_W連接二極管V_D5的正極、二極管V_D2的負極，二極管V_D1的負極、二極管V_D3的負極和二極管V_D5的負極連接濾波電容C_f的一端，二極管V_D4的正極、二極管V_D6的正極和二極管V_D2的正極連接濾波電容C_f的另一端。

本發明進一步的改進在于，二極管短時通入最高電壓為：在電壓參數選擇時增加5.0％裕度，即705×(1+50％)＝1058V。

本發明進一步的改進在于，整流電路模塊輸出功率為72kW，根據最低效率輸入整流電路模塊功率為：最大輸入電流，即電力電子元器件額定電流為：

本發明進一步的改進在于，逆變電路模塊包括IGBT逆變元器件V1-V4，IGBT逆變元器件V2的集電極連接GBT逆變元器件V1的發射極，IGBT逆變元器件V4的集電極連接GBT逆變元器件V3的發射極，IGBT逆變元器件V1的集電極和IGBT逆變元器件V3的集電極連接在濾波電容C_f的一端，IGBT逆變元器件V2的發射極和IGBT逆變元器件V4的發射極連接在濾波電容C_f的另一端。