浅谈电除尘器用电源的干扰问题

摘 要：近几年大气污染日趋严重，蓝天计划的实施迫在眉睫。火电厂排放治理首当其冲，电除尘器的大量使用，与其配套的电源种类及数量与日俱增，电源的干扰问题越发突出，文章将简单探讨一下电源的干扰问题并提出相应的解决措施。

关键词：电源；干扰；MATLAB仿真

引言

火力发电厂燃煤机组烟尘排放的合理控制是环境保护治理的主要目标之一。在我国电除尘器是比较普遍使用的火电厂排放污染气体处理的设备之一，而大部分电除尘器采用高压静电方式去除排放气体中的污染颗粒，所以需要大量的供电电源的使用。2011年7月29号由环境保护部和国家质量监督检验检疫总局共同发布《火电厂大气污染物排放标准》将烟尘排放量统一标定为30mg/m3以下[1]。为了达到国标要求，各企业推出了各种各样的电源，有高频电源、软稳电源、脉冲电源、三相电源等等。文章中我们不讨论电源的优缺点，我们简单讨论一下电源的干扰问题。

1 干扰的分类及处理措施

目前市场上出现的电除尘器供电电源基本超出工频范围，由过去单一的工频相控等策略逐步转变为频率幅值可变等策略，功率器件也逐步由SCR转变为IGBT、MOSFET等。功率器件工作在非线性的条件下，采用PWM调制方式，加之频率的不断提高，电源的干扰问题愈发突出，对火电厂厂用电除尘段的配电系统造成很大的污染。

干扰的类型通常按噪声产生的原因、噪声传导模式和噪声波形性质的不同进行划分[2][5]。

按噪声产生的原因分为放电噪声、高频振荡噪声、浪涌噪声。按噪声传导模式分为线间感应噪声、地感应噪声。按噪声波形性质的不同分为持续正弦波和各种形状的脉冲波[3]。

通常抗干扰的措施分为硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。硬件抗干扰措施又分为滤波吸收、光电隔离、接地、分开布线。其中滤波吸收措施是在控制柜的输出端加电抗器，控制电源中加交流滤波器，再在直流工作电源中加上参数匹配的滤波电容，同时，在输出端并联压敏电阻[4]。本方案采用在1.5A规格的高压电源控制柜输出端加电感滤波。

2 仿真

针对本方案，文章利用MATLAB7.4软件建立1.5A规格的电除尘用高压电源仿真模型[7]，逆变模块的仿真模型如图1。从仿真模型的FFT分析中可以看到，谐波含量THD从72.7%降至62%。图2是滤波之前输出波形及其谐波含量，图3是加电感滤波后输出波形及其谐波含量。

图3 加L滤波后输出波形及其谐波含量

逆变电路采用H桥结构，开关频率10KHz，输出电流为300A。实际应用中输入380V50Hz标准交流电，经过三相整流得到稳定的直流电压540V，仿真中采用直流电源代替，主要考虑文章中主要研究逆变输出的影响。

3 电源干扰测试及抑制实验

本方案实验采用1.5A规格的电除尘用高压电源柜体，带纯阻性负载，一次电流I1=300A，分五个测试点：①柜体出线；②1，3测试点中间；③柜体和变压器连线中点；④3，5测试点中间；⑤靠变压器进线。采用日置磁场测试仪FT3470-52进行试验，测试仪配有两个测试传感器分别为100cm2和3cm2[6]。如图4所示。

图4 日置磁场测试仪FT3470-52及配套100cm2测试探头和3cm2测试探头

1.5A高压电源柜通电测试结果：

测试仪显示为磁感应强度B，单位T，查阅标准采用磁场强度H，單位A/m。两者关系为H=B/μ，其中μ是磁导率。（见表1、表2）

4 结束语

通过上述仿真FFT分析以及1.5A高压电源柜体加电感滤波试验分析，加装电感对近柜体侧影响较大，随着离变压器距离的减少，影响也逐渐降低。

参考文献

[1]GB13223-2011.火电厂大气污染物排放标准[S].

[2]GB7260.2-2003.不间断电源设备（UPS）第2部分：电磁兼容性（EMC）要求[S].

[3]张曙，闫怀海，白真，等.大功率开关电源的EMC测试分析及EMI滤波器的正确选择[J].UPS应用，2004（42）.

[4]燕宏斌，白真，高大庆，等.大功率开关电源中EMI干扰抑制[J].电源世界，2004（2）.

[5]陈涛，侯振义.开关电源的干扰及其抑制[J].电源技术应用，2005，8（11）.

[6]MAGNETIC FIELD HiTESTER FT3470-51/-52.HIOKI日置产品手册[S].

[7]洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MA

TLAB仿真[M].机械工业出版社，2006.

作者简介：周宝红（1974-），男，汉，本科，毕业于中央广播电视大学，计算机科学与技术专业。

刘伟（1985-），男，汉，硕士，工程师，毕业于合肥工业大学，电气工程专业。

江晨（1984-），女，汉，硕士，工程师，毕业于南京航空航天大学，电力电子与电力传动专业。