高頻電源安裝和調試中關鍵點的控制與分析

許海鵬

(浙江大唐烏沙山發電有限責任公司，浙江 寧波 315722)

高頻電源安裝和調試中關鍵點的控制與分析

許海鵬

(浙江大唐烏沙山發電有限責任公司，浙江 寧波 315722)

結合高頻電源的技術特點，從設備的倉儲、安裝、調試以及調試中問題的處理等環節，對電除塵器高頻電源安裝及調試過程中的各個關鍵點進行分析與控制，并對其中遇到的常見問題提出了解決措施，保證工程按計劃完成。

電除塵器；高頻電源；安裝；調試

0 引言

隨著公眾對環保的關注程度越來越高，國家的環保要求越來越嚴格，環保設備在電力生產中越來越重要，環保設備的改造勢在必行。由于技術的不斷革新，設備的復雜程度越來越高，如何在工期內安全、可靠地完成新設備的安裝調試，對現場施工管理具有十分重要的意義。

某沿海電廠采用雙側雙室5電場電除塵器，因生產需要，需對1，2，3電場電源進行升級改造。該廠決定用高頻電源替換原有工頻電源，以便在提高除塵效率的同時降低廠用電量。

1 高頻電源的技術特點

在同電場、同運行工況下，高頻電源二次電壓比單相工頻電源二次電壓明顯提高，電壓更平穩，能有效提高除塵效率；高頻電源采用三相輸入，比單相工頻功率因數高，可以有效減小配電容量；高頻電源采用LC串聯諧振設計，不會短路，比工頻電源更適應電除塵的閃絡工況，且不會對供電系統造成沖擊。高頻電源的技術特點具體如下。

(1) 供電為三相平衡供電。對電網影響小，功率因數不小于0.92，轉換效率不小于92 %。

(2) 輸出電壓紋波系數小。有利于提高閃絡電壓、電暈功能和電除塵效率。

(3) 高頻電源的適應性更強。其輸出由一系列高頻脈沖構成，可根據工況提供合適的電壓波形。

(4) 火花控制特性好。僅需很短時間(小于10 μs）即可檢測出火花并可立刻關閉供電脈沖，火花能量小，對供電沖擊小，電場電壓恢復快，提高了電場的平均電壓，從而提高除塵效率。

(5) 安裝費用少。高頻電源直接安裝在電除塵器頂部，節省配電室空間及安裝費用。

(6) 保護功能齊全，安全可靠。具有輸入開路、輸出過壓、輸出開路、輸出短路、變壓器油過熱保護等功能。

2 安裝和調試中的關鍵點

2.1 高頻電源的倉儲

條件允許時，高頻電源應收儲在室內，溫度控制在30 ℃左右，避免陽光照射，空氣濕度不超過90 %。本次改造工程因現場限制，高頻電源長期暴露在室外，使設備相關元器件產生不必要的耗損。

2.2 安裝施工

在高頻電源安裝過程中，當涉及起吊、焊接、敲擊等作業時，為保證現場作業安全，需要做好相應防護措施。

2.2.1 起吊作業

檢查起吊設備。現場采用卷揚機的，需要專業人員對卷揚機進行檢查。檢查內容包括吊鉤是否有裂紋，鋼絲繩是否有破損，起降過程中是否存在卡澀現象，卷揚機電源是否良好等。

2.2.2 焊接作業

氣焊作業時，分開放置氧氣與乙炔等可燃性氣體儲罐，保證足夠的安全距離，并使用合格的火焰槍與輸氣管。使用電焊機時，選擇合適容量的電源接口，電纜絕緣保護套要完好無破損，接地要牢固可靠，接地線要符合安全規定。本次改造工程高頻電源的接地端連接到負載陽極接地母線，接地線不小于35 mm2。

2.2.3 敲擊作業

調整高頻電源安裝位置時敲擊力要適當，不可直接敲擊高頻電源外殼，防止內部精密部件受損。

2.2.4 電纜敷設

電纜的載流量要符合設計要求，并滿足動穩定性、熱穩定性、相應的電壓等級與絕緣要求。在敷設電纜時，要控制其在電纜溝及電纜橋架中的彎曲半徑，若彎曲半徑過小，電纜絕緣外皮容易損壞。電纜中間接頭與電纜終端接頭是電纜絕緣最薄弱的環節，其制作工藝必須符合要求，具體如下。

(1) 剝外護套。為防止鋼甲松散，應先在鋼甲切斷處的內側，把外護層剝去1圈，做好卡子，再用銅絲綁緊鋼甲并焊妥鋼甲接地線，最后剝外護套。

(2) 鋸鋼甲。上一步完成后，在卡子邊緣(無卡子時為銅絲邊緣)順鋼甲包緊方向鋸1環形深痕，但不能鋸斷第2層鋼甲，否則會傷到電纜。用一字螺絲刀撬起(鋼甲邊斷開)，再用鉗子拉下并轉松鋼甲，脫出鋼甲帶，最后處理好鋸斷處的毛刺。注意整個過程都要順鋼甲包緊方向操作。

(3) 剝內護絕緣層。操作時，注意保護好色相標識線，保證銅屏蔽層與鋼甲之間的絕緣。

(4) 焊接屏蔽層接地線。首先去掉內護層外側的銅屏蔽層銅帶上的氧化物，涂上焊錫。在銅屏蔽層上綁緊附件的接地扁銅線(分成3股)，再用焊錫在銅屏蔽層上焊住線頭。用砂皮打毛外護套防潮段表面一圈，涂密封膠，以防有水滲進電纜頭。屏蔽層與鋼甲的接地線要分開時，屏蔽層接地線要做好絕緣處理。屏蔽層接地線制作如圖1所示。

(5) 銅屏蔽層處理。首先在電纜芯線分叉處標記色相；按電纜附件說明書，測量好銅屏蔽層切斷處位置，用焊錫焊牢(防止銅屏蔽層松開)；用銅帶扎緊切斷處內側；順銅帶扎緊方向沿銅帶用刀劃一淺痕后，撕下銅屏蔽帶，最后順銅帶扎緊方向解掉銅帶。

(6) 剝半導電層。離銅帶斷口10 mm處為半導電層斷口，在斷口內側包一圈膠帶作標記。

(7) 清潔主絕緣層表面。用不掉毛的、浸有清潔劑的細布或紙擦凈主絕緣表面的污物；清潔時只允許從絕緣端向半導電層擦，不可反向擦，以免將半導電物質帶進主絕緣層表面。

(8) 安裝半導電應力管(終端頭),如圖2所示。

(9) 安裝分支手套，如圖3所示。

(10) 安裝絕緣套管和接線端子。電纜敷設完成后，接線前必須核相并標號，確保按照圖紙接線。使用力矩扳手時，嚴格按照力矩要求調整扳手力矩，做到不過力、不欠力。

2.3 高頻電源升壓前檢查與調試

高頻電源主回路電源取自廠用電380 V除塵PC段，打開QF1(PC開關斷路器)后，依次經高壓控制柜隔離開關QS2、高壓柜斷路器QF3，最后通過高頻電源內部總斷路器QF4。

2.3.1 高頻電源本體上電前檢查

(1) QF1出口至QS2斷開，測電纜絕緣應不小于0.5MΩ。

(2) 在QF1合閘后，依次檢查QS2進線端帶電情況。

圖1 屏蔽層接地線制作

(3) 檢查無誤后，合閘QS2。

2.3.2 高頻電源上電調試

進入調試階段后，需由高壓柜處操作員和高頻電源本體處人員共同完成。由專業人員把控制程序灌入控制器，設置相關參數，并對控制盤設置操作權限密碼，以防止參數誤動。高頻電源本體處人員就地檢查高頻電源控制回路元器件、接線螺栓完好，然后通知高壓柜處操作員，閉合QF3，開始調試檢查IGBT是否有損壞；IGBT檢查完畢后，升壓。

圖2 半導電應力管安裝

圖3 分支手套安裝

3 安裝調試常見問題及分析解決

3.1 常見問題

(1) IGBT模塊損壞，控制波形輸出異常。

(2) 溫度顯示為0，此時室溫為16 ℃左右。

(3) 一次電流值低于PC段開關電流顯示值。

(4) 安裝中個別高頻電源有絕緣油外滲跡象。

3.2 分析解決

該廠的高頻電源因倉儲條件限制，現場露天存放6個月，使內部4個IGBT和4個溫度測點的信號轉換器損壞。信號轉換器損壞導致發現以下2種現象：

(1) 溫度隨高頻電源輸出功率的增大而降低；

(2) 溫度顯示與實際溫度不符。

更換IGBT與溫度測點信號轉換器后，以上現象均恢復正常。針對一次電流顯示值偏小的問題，調節一次電流校對旋鈕，使之顯示正確。而電流顯示值不同是因波形畸變造成的，高頻電源將標準正弦波整流后再逆變為PWM波形，波形中含有大量高次諧波，影響測量。通常，對于復雜波形的電流測量，采用真有效值；對于正弦波的測量，采用有效值。PC段開關電流顯示，是對正弦波信號的測量，而高頻電源內部檢測的一次電流，是對非正弦波的測量，2者的測量方法不同，導致顯示數值有差別。

4 結束語

結合具體案例，介紹了高頻電源安裝過程中的關鍵點及注意事項，針對常見問題提出了針對性的質量管控措施，對提高設備安裝調試質量水平，保證現場施工人員安全和施工進度，有一定的指導與借鑒作用。

1 張德繼．330 MW機組鍋爐電除塵高頻電源改造效果分析[J]．電力安全技術，2014，16(10)：35-37．

2016-08-23。

許海鵬(1990-)，男，助理工程師，主要從事電廠設備技術管理工作，email：343498438@qq.com。