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[摘要]通过对静电除尘器系统的日常维护与学习了解，在以传统单相电源除尘器为参照的情况下对三相电源静电除尘器系统进行介绍，并且从静电除尘器组成原理及单、三相电源的特点进行分析，客观的找出其优缺点。
[关键词]高压电源组成 单相电源 三相电源
随着环保、节能要求日渐增高的今天，静电除尘器对其供电设备提出更高的要求，需要更大的输入电晕功率、节能、高可靠性。
目前我厂较早使用的电除尘器，其高压供电电源基本都是采用输入为两相的可控硅工频相控电源。近几年逐步开始选用三相电源为主的电除尘器，但因其价格相比单相电源较高，一次投入较大，较大地影响推广选用。因此有必要对实际运行中的单相及三相电源的性能及经济比较，作为设备选型的参考。
1、高压电源的组成
高压供电装置是一个以电压、电流为控制对象的闭环控制系统。高压供电要求的电源是直流、高压(40～80kV)，和小电流(50～1200mA)。包括升压变压器、高压整流器、主体控制(调节)器和控制系统的反馈回路等4部分。其中，升压变压器、高压整流器及一些附件组成主回路，其余部分组成控制回路。
1.1 变压器
升压变压器是将工频380V交流电升压到72kV或更高的电压。静电除尘器运行的特有条件对变压器结构和高压绕组有特殊要求，因变压器经常运行在低负荷的状态下，其热损耗较大，因此要求绝缘材料的耐热性能较好；除尘器内供电参数的调节都是通过手动，或是通过自控信号(单位时间内的火花率、一次电压、一次电流、二次电压、二次电流等参数)调节可控硅的导通角以达到调节变压器一次电压与一次电流来完成的。电除尘器电极上所需的电压是固定极性的，所以由变压器得到的高压电流必须经过整流，使之变换为直流电。
1.2 整流器
在电除尘器供电系统中采用的各种半导体整流器电路。
1.3 主体调节器
电除尘器内工况电气条件主要是靠调节高压电源来控制的，高压电源的调压都是在高压电源的输入端进行的。调压主件过去曾用过电阻调压器(多是采用手动调节)、感应调压器等，现在普遍采用可控硅调压器；可控硅调压元件反应速度快，能够使整流器的高压输出随电场烟气条件而变化，很灵敏地实行自动跟踪调节。由可控硅输出的可调交变电压，经变压器升压，再经桥式整流器、硅堆的增压成为高压直流电。
1.4 自动控制回路
这部分的工作原理是控制可控硅的导通角，从而达到控制输出高压电的目的。它以反馈量为调压依据，自动调节可控硅的导通角，使高压电源输出的电压随着电场工况的变化而行动调节；同时，自控回路还具备各项保护性能，使高压电源或电场在发生短路、开路、过流、偏励、闪络和火花等情况时对高压电源进行封锁或保护。
2、单相电源主要存在问题
2.1 电能转换效率比较低
耗费电能，转换效率低。变压器和滤波器体积大，重量重，耗费大量的铜和铁，不符合可持续发展，同时价格又高，性价比低；电源输入为两相380V交流工频电源，又是工频相位调节，致使输入功率因数低至0.7以下。转换效率理论计算效率只有70％，实际为66％左右。
2.2 不平衡供电
当两相电源的台数n不是3的倍数时，势必造成三相不平衡。如静电除尘器常用四电场方式，需要单相高压电源四台，其中一个电场的高压电源，两相380VAC／50HZ输入工作，另一相处于空载。电除尘器选用的电源规格越大，不平衡问题就越严重，无法保证电网的功率因数指标。如我厂选用的单相高压电源型号为1.0A／72KV，当满负荷输出时，经测试将造成250A的相电流不平衡。
另外，由于静电除尘器各级电场粉尘浓度不同，前电场粉尘浓度高，末电场粉尘浓度低，粉尘浓度的高低对单相高压电源而言，就是负载不同，常规的情况下，粉尘浓度高，相当于负载重，粉尘浓度低，相当于负载轻，即使在单相高压电源的数量是3的倍数时，因前后级单相高压电源所承受负载不同，输出电流也不同，同样的也会造成供电三相电流不平衡。除尘器前、末级电场单相电源的输入电流会差别3-10倍。
2.3 平均电压低
因为单相电源输入，因此在变压器内采用单相桥式滤波电路后平均电压较低，负载的二次电压与峰值电压之间存在25-35％的波动，系统阻抗不匹配，容易产生火花击穿，产生大电流／低电压现象，或者低电流／大电压运行状态波形又是单一的工频波，使得无法适应高比电阻的工况，达不到环保领域粉尘排放标准的新要求。
3、三相高压电源的主要特点
3.1 三相供电完全平衡
因为单相电源在使用中，始终用两相，空一相，在大型电除尘器中不平衡电流可达500A以上。而三相电源各相电压，电流，大小相等，电网基本是平衡的，是较科学合理的用电形式；三相供电采用三相全波桥式整流，其转换电压较高，能得到较高的平均电压，在一定的收尘面积条件下，减小了荷电时间，达到收尘的功效；
3.2 超大功率输出。
单相电源可到2000MA／72KV的规格，一次输入额定电流为：541A；而同样2000MA／72KV的三相电源，一次电流仅为：230A；两者供电输入一次电流相差：311A。
3.3 节能效果好
因为转换效率比单相电源提高25％，三相完全平衡输入，单台额定输入电流可减小几百安培，输出二次平均电压比单相电源提高15％，有效提高除尘效率。
这些因素都直接转化成节能的效果。
4、结论
综上所述，三相高压电源关键在于它在技术上的合理l生和适用性。除尘效率从原来的97.57％提高到99.80％；设备使用率比原来的设备(单相电源)提高了5.3％。无论从技术上，还是在性能上；无疑三相高压电源是最成熟、最完善、最适用的。
[关键词]高压电源组成 单相电源 三相电源
随着环保、节能要求日渐增高的今天，静电除尘器对其供电设备提出更高的要求，需要更大的输入电晕功率、节能、高可靠性。
目前我厂较早使用的电除尘器，其高压供电电源基本都是采用输入为两相的可控硅工频相控电源。近几年逐步开始选用三相电源为主的电除尘器，但因其价格相比单相电源较高，一次投入较大，较大地影响推广选用。因此有必要对实际运行中的单相及三相电源的性能及经济比较，作为设备选型的参考。
1、高压电源的组成
高压供电装置是一个以电压、电流为控制对象的闭环控制系统。高压供电要求的电源是直流、高压(40～80kV)，和小电流(50～1200mA)。包括升压变压器、高压整流器、主体控制(调节)器和控制系统的反馈回路等4部分。其中，升压变压器、高压整流器及一些附件组成主回路，其余部分组成控制回路。
1.1 变压器
升压变压器是将工频380V交流电升压到72kV或更高的电压。静电除尘器运行的特有条件对变压器结构和高压绕组有特殊要求，因变压器经常运行在低负荷的状态下，其热损耗较大，因此要求绝缘材料的耐热性能较好；除尘器内供电参数的调节都是通过手动，或是通过自控信号(单位时间内的火花率、一次电压、一次电流、二次电压、二次电流等参数)调节可控硅的导通角以达到调节变压器一次电压与一次电流来完成的。电除尘器电极上所需的电压是固定极性的，所以由变压器得到的高压电流必须经过整流，使之变换为直流电。
1.2 整流器
在电除尘器供电系统中采用的各种半导体整流器电路。
1.3 主体调节器
电除尘器内工况电气条件主要是靠调节高压电源来控制的，高压电源的调压都是在高压电源的输入端进行的。调压主件过去曾用过电阻调压器(多是采用手动调节)、感应调压器等，现在普遍采用可控硅调压器；可控硅调压元件反应速度快，能够使整流器的高压输出随电场烟气条件而变化，很灵敏地实行自动跟踪调节。由可控硅输出的可调交变电压，经变压器升压，再经桥式整流器、硅堆的增压成为高压直流电。
1.4 自动控制回路
这部分的工作原理是控制可控硅的导通角，从而达到控制输出高压电的目的。它以反馈量为调压依据，自动调节可控硅的导通角，使高压电源输出的电压随着电场工况的变化而行动调节；同时，自控回路还具备各项保护性能，使高压电源或电场在发生短路、开路、过流、偏励、闪络和火花等情况时对高压电源进行封锁或保护。
2、单相电源主要存在问题
2.1 电能转换效率比较低
耗费电能，转换效率低。变压器和滤波器体积大，重量重，耗费大量的铜和铁，不符合可持续发展，同时价格又高，性价比低；电源输入为两相380V交流工频电源，又是工频相位调节，致使输入功率因数低至0.7以下。转换效率理论计算效率只有70％，实际为66％左右。
2.2 不平衡供电
当两相电源的台数n不是3的倍数时，势必造成三相不平衡。如静电除尘器常用四电场方式，需要单相高压电源四台，其中一个电场的高压电源，两相380VAC／50HZ输入工作，另一相处于空载。电除尘器选用的电源规格越大，不平衡问题就越严重，无法保证电网的功率因数指标。如我厂选用的单相高压电源型号为1.0A／72KV，当满负荷输出时，经测试将造成250A的相电流不平衡。
另外，由于静电除尘器各级电场粉尘浓度不同，前电场粉尘浓度高，末电场粉尘浓度低，粉尘浓度的高低对单相高压电源而言，就是负载不同，常规的情况下，粉尘浓度高，相当于负载重，粉尘浓度低，相当于负载轻，即使在单相高压电源的数量是3的倍数时，因前后级单相高压电源所承受负载不同，输出电流也不同，同样的也会造成供电三相电流不平衡。除尘器前、末级电场单相电源的输入电流会差别3-10倍。
2.3 平均电压低
因为单相电源输入，因此在变压器内采用单相桥式滤波电路后平均电压较低，负载的二次电压与峰值电压之间存在25-35％的波动，系统阻抗不匹配，容易产生火花击穿，产生大电流／低电压现象，或者低电流／大电压运行状态波形又是单一的工频波，使得无法适应高比电阻的工况，达不到环保领域粉尘排放标准的新要求。
3、三相高压电源的主要特点
3.1 三相供电完全平衡
因为单相电源在使用中，始终用两相，空一相，在大型电除尘器中不平衡电流可达500A以上。而三相电源各相电压，电流，大小相等，电网基本是平衡的，是较科学合理的用电形式；三相供电采用三相全波桥式整流，其转换电压较高，能得到较高的平均电压，在一定的收尘面积条件下，减小了荷电时间，达到收尘的功效；
3.2 超大功率输出。
单相电源可到2000MA／72KV的规格，一次输入额定电流为：541A；而同样2000MA／72KV的三相电源，一次电流仅为：230A；两者供电输入一次电流相差：311A。
3.3 节能效果好
因为转换效率比单相电源提高25％，三相完全平衡输入，单台额定输入电流可减小几百安培，输出二次平均电压比单相电源提高15％，有效提高除尘效率。
这些因素都直接转化成节能的效果。
4、结论
综上所述，三相高压电源关键在于它在技术上的合理l生和适用性。除尘效率从原来的97.57％提高到99.80％；设备使用率比原来的设备(单相电源)提高了5.3％。无论从技术上，还是在性能上；无疑三相高压电源是最成熟、最完善、最适用的。