DE3219664A1

DE3219664A1 - Verfahren zur erfassung von durchschlaegen bei einem elektrofilter

Info

Publication number: DE3219664A1
Application number: DE19823219664
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. 8752 Johannesberg Alig; Günter Ing.(grad.) 6370 Oberursel Mehler; Franz Dipl.-Ing. 6106 Erzhausen Neulinger; Helmut Dipl.-Ing. 6056 Heusenstamm Schummer
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1982-05-26
Filing date: 1982-05-26
Publication date: 1983-12-01
Also published as: DE3219664C2

Description

VERFAHREN ZUR ERFASSUNG VON DURCHSCHLÄGEN
BEI EINEM ELEKTROFILTER.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung von Durchschlägen bei einem Elektrofilter, das über einen Gleichrichter, einen Hochspannungstransformator und ein Stellglied aus einem Wechselspannungsnetz gespeist wird, durch Vergleich eines Spannungswertes mit einem Referenzwert, wobei eine Abweichung vom Referenzwert zur Ansteuerung des Stellgliedes benutzt wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 25 40 084 bekanntgeworden. Dabei werden bestimmte phasengleiche Spannungswerte aufeinanderfolgender Halbwellen miteinander verglichen und Abweichungen, die ein fest vorgegebenes Maß überschreiten, als Kriterium für einen Durchschlag benutzt. Es wird also nach folgender Formel verfahren: U. Ui(n-l) > b Ui -> UR - Durchschlag.
Ui (n) ist der Spannungswert zu einem bestimmten Zeitpunkt i (Phasenlage) der Halbwelle n, während Ui (n-l) der Spannungswert zum entsprechenden Zeitpunkt i (gleiche Phasenlage) der vorausgehenden Halbwelle (n-l) ist. # RU ist ein fest vorgegebener Referenzwert.
Bei diesem Verfahren wird als nachteilig angesehen, dals es nicht über den ganzen Spannungsbereich anwendbar ist, weil es nicht möglich ist, einen gleichbleibenden, für den ganzen Bereich geltenden Referenzwert 8 UR vorzugeben. In der DE-OS 29 49 752 wird deshalb vorgeschlagen, daß als d UR ein fester Teilbetrag der jeweils gemessenen Spannung benutzt wird: a UR = x ' Ui(n)' r mit x im Bereich von D,05 bis 0,20, d.h. 5 bis 20 % der durch die Phasenlage i bestimmten Spannung der jeweils zu überwachenden Halbwelle n. Das Verfahren läßt sich mit dem bereits angegebenen System der Indizierung wie folgt als Formel schreiben: Ui (n) Ui(n-l) --> x Ui Ui(n) -> Durchschlag.
Der Wert x wird bei der Inbetriebnahme einer Anlage bestimmt, wobei sich bei einem ausgeführten Elektrofilter ein Wert von 0,125 als geeignet erwiesen hat.
Für eine differenzierte Erfassung von Durchschlägen und eine entsprechend abgestimmte Ansteuerung des Stellgliedes der Regeleinrichtung, wird diese Art der Vorgabe des Referenzwertes aber als noch zu grob und unelastisch angesehen. Insbesondere lassen sich auf diese Weise nicht alle Veränderungen im Verlauf der Halbwellen berücksichtigen, die beim Betrieb eines Elektrofilters durch verschiedene Einflüsse hervorgerufen werden können.
Es besteht somit die Aufgabe, daß zuletzt erwähnte Verfahren weiter zu verbessern, d.h. die Erfassung von Durchschlägen noch zu verfeinern und regeltechnisch noch empfindlicher darauf zu reagieren. Insbesondere sollen auch solche Spannungsänderungen, die nicht auf Durchschlägen beruhen, besser identifiziert und ihr Einfluß auf die Spannungsregelung ausgeschaltet werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der einganys genannten Art vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Spannungswert die Spannungsdifferenz # Un = (Ui+1 - Ui)n zwischen zwei im Abstand ß t aufeinanderfolgenden Messungen und als Referenzwert die phasengleiche Spannungsdifferenz # Un-1 = (Ui+1 - Ui)n-1 der vorausgehenden Halbwelle benutzt wird, daß die Differenz der Absolutwerte von #Un und n n-l gebildet und der Absolutwert der Differenz mit einem die Ansprechempfindlichkeit bestimmenden Wert X verglichen wird.
Als Formel geschrieben, lautet das Durchschlagskriterium:

Ui+1 - Ui|n - |Ui+1 Ui| Ui|n-1|# X->Durchschlag.
In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der Wert X aus einem fest vorgegebenen Toleranzwert X0, einem ersten, von der Anzahl i der Messungen pro Halbwelle abhängigen Korrekturwert X1 und einem zweiten, von der Welligkeit (Umax. - Umin.)n der Halbwelle abhängigen Korrekturwert X2 gebildet und laufend an die aktuellen Betriebsverhältnisse des Elektrofilters angepaßt wird. Die Ansprechempfindlichkeit wird dadurch verfeinert und den verschiedenen Betriebszuständen - z.B. kleine oder große Welligkeit der Spannung - besser angepaßt.
Ferner ist vorgesehen, daß alle Referenzwerte (# Un-@)i einer Halbwelle gespeichert werden und - solange kein Durchschlag festgestellt wird - nach Durchführung des Vergleichs nacheinander durch die Spannungsdifferenzen (# Un)i ersetzt werden und daß letztere für den Vergleich mit den Spannungsdifferenzen (A Un+l)i i der nachfolgenden Halbwelle als Referenzwert benutzt werden.
Zur Ausscheidung von nicht auf Durchschläge zurückgehende Änderungen der Spannungskurve, wird außerdem ein Vergleich der Stromwerte durchgeführt, wobei analog zum Spannungsvergleich als Stromwert die Stromdifferenz aIh = (I Ii)n zwischen zwei im Abstand # bt aufeinanderfolgenden Messungen und als Referenzwert die Stromdifferenz 1n-l (Ii+1 Ii)n-1 der vorausgehenden Halbwelle benutzt wird, daß die Differenz der Absolutwerte von ß In und i 1n-l gebildet und der Absolutwert der Differenz mit einem die Ansprechempfindlichkeit bestimmenden Wert Y verglichen wird.
Auch hierbei soll der Wert Y aus einem fest vorgegebenen Toleranzwert Y0, einem ersten von der Anzahl i der Messungen pro Halbwelle abhängigen Korrekturwert Y1 und einem zweiten von der Welligkeit (Imax.-Imin.)n der Halbwelle abhängigen Korrekturwert Y2 gebildet werden und laufend an die aktuellen Betriebsverhältnisse des Elektrofilters angepaßt werden.
Ferner ist vorgesehen, daß alle Referenzwerte (d w I~d); einer Halbwelle gespeichert werden und - solange kein Durchschlag festgestellt wird - nach Durchführung des Vergleichs nacheinander durch die Stromdifferenzen ( ß In)i ersetzt werden und daß letztere für den Vergleich mit den Stromdifferenzen ( t In+l)i der nachfolgenden Halbwelle als Referenzwerte benutzt werden.
Schließlich wird besonders vorteilhaft der Vergleich der Spannungswerte~nach den Ansprüchen~l bis 3 zusamm.en mit dem Vergleich der Stromwerte nach den Ansprüchen--4 bis 6 in Kombination miteinander zur Erfassung der Durchschläge benutzt.
Gegenüber dem bekannten Verfahren unterscheidet sich der Erfindungsgedanke einmal dadurch, daß nicht phasengleiche Spannungswerte verglichen werden, sondern phasengleiche Spannungsdifferenzen zwischen jeweils aufeinanderfolgenden Messungen, und zum anderen dadurch, daß die Ansprechempfindlichkeit nicht als fester Wert vorgegeben wird, sondern betriebsabhängig selbsttätig in gewissen Grenzen korrigiert werden kann, was eine noch bessere Erfassung von Durchschlägen und dementsprechend bessere Regelung der Betriebsspannung erlaubt. Auf diese Weise kann die Abscheideleistung eines Elektrofilters auch unter wechselnden Betriebsbedingungen optimiert werden.
Weitere Einzelheiten werden anhand der Figur 1 erläutert. Dargestellt ist der Verlauf der Filterspannung U über der Zeit T. Da sich die Filterspannung periodisch mit doppelter Netzfrequenz ändert, wird eine volle Schwingung der Filterspannung auch als Halbwelle (der Netzspannung) bezeichnet. Im vorliegenden Fall ist die Filterspannung vereinfacht als reine Sinusschwingung Zargestellt. In der Praxis weicht die Filterspannung mehr oder weniger von einer Sinusschwingung ab. Für die folgenden Erläuterungen ist dies jedoch ohne Bedeutung.
Die Filter spannung ändert sich periodisch zwischen Umin und Umaxr d.h. mit der Amplitude A. Dargestellt sind zwei Halbwellen mit den zugehörigen Zeitabschnitten bzw.
Perioden n-l und n. Der Spannungsverlauf zwischen Umin und Umax ist in aufeinanderfolgenden Perioden oder Halbwellen nahezu identisch, wenn keine Durchschläge erfolgen..
Gemäß der Erfindung werden in der Halbwelle n-l laufend die Spannungsdifferenzen U. - Ui 1; Ui; -1 Ui+1 U1; Ui+2 - Ui+l usw. gebildet und gespeichert.
Anschließend werden die entsprechenden Spannungsdifferenzen der nachfolgenden Halbwelle n gebildet und es werden die Differenzen der phasengleichen Spannungsdifferenzen berechnet. Diese Differenzen werden mit einem Referenzwert X verglichen und Abweichungen als Durchschlagskriterium benutzt.
Es sei noch bemerkt, daß wechselnde Vorzeichen vermieden werden, indem bei allen Differenzbildungen nur die jeweiligen Absolutbeträge gespeichert und zum Vergleich herangezogen werden. Außerdem ist noch darauf hinzuweisen, daß im Speicher die Spannungsdifferenzen der Halbwelle n-l nacheinander durch die Spannungsdifferenzen der Halbwelle n und so fort ersetzt werden. Dies jedoch nur so lange, wie kein Durchschlag festgestellt wird. Bei einem Durchschlag bleiben die Spannungsdifferenzen der letzten ungestörten Halbwelle gespeichert und stehen nach dem Ausregeln des Durchschlags als Vergleichswerte wieder zur Verfügung.
Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Erfassung von Durchschlägen bei einem Elektrofilter, das über einen Gleichrichter, einen Hochspannungstransformator und ein Stellglied aus einem Wechselspannungsnetz gespeist wird, durch Vergleichen eines Spannungswertes mit einem Referenzwert, wobei eine Abweichung vom Referenzwert zur Ansteuerung des Stellgliedes benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungswert die Spannungsdifferenz ß Un = (Ui+l - Ui)n zwischen zwei im Abstand t aufeinanderfolgenden Messungen und als Referenzwert die phasengleiche Spannungsdifferenz n n-1 = (Ui+1 Ui)n~l der vorausgehenden Halbwelle benutzt wird, daß die Differenz der Absolutwerte von A Un und A Un 1 gebildet und der Absolutwert der Differenz mit einem die Ansprechempfindlichkeit bestimmenden Wert X verglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert X aus einem fest vorgegebenen Toleranzwert XO, einem ersten von der Anzahl i der Messungen pro Halbwelle abhängigen Korrekturwert X1 und einem zweiten, von der Welligkeit (Umax. U Urin n der Halbwelle abhängigen Korrekturwert X2 gebildet und laufend an die aktuellen Betriebsverhältnisse des Elektrofilters angepaßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Referenzwerte (#Un-1)i einer Halbwelle gespeichert werden und - solange kein Durchschlag festgestellt wird - nach Durchführung des Vergleichs nacheinander durch die Spannungsdifferenzen ( ß Un)i ersetzt werden und daß letztere für den Vergleich mit den Spannungsdifferenzen ( Un+l)i der nachfolgenden Halbwelle als Referenzwert benutzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein Vergleich der Stromwerte durchgeführt wird, wobei analog zum Spannungsvergleich als Stromwert die Stromdifferenz #I = (Ii+1-Ii)n zwischen zwei im Abstand iXt aufeinanderfolgenden Messungen und als Referenzwert die Stromdifferenz A In-l = (Ii+l Ii) -1 der vorausgehenden Halbwelle benutzt wird, daß die Differenz der Absolutwerte von # In und # In-1 gebildet und der Absolutwert der Differenz mit einem die Ansprechempfindlichkeit bestimmenden Wert Y verglichen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert Y aus einem fest vorgegebenen Toleranzwert Y0, einem ersten von der Anzahl i der Messungen pro Halbwelle abhängigen Korrekturwert Y1 und einem zweiten von der Welligkeit (Imax I Imin n der Halbwelle abhängigen Korrekturwert Y2 gebildet und laufend an die aktuellen Betriebsverhältnisse des Elektrofilters angepaßt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Referenzwerte ( #1n-li einer Halbwelle gespeichert werden und - solange kein Durchschlag festgestellt wird - nach Durchführung des Vergleichs nacheinander durch die Stromdifferenzen ( d In)i ersetzt werden und daß letztere für den Vergleich mit den Stromdifferenzen < # In+l)i der nachfolgenden Halbwelle als Referenzwerte benutzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich der Spannungswerte (nach den Ansprüchen 1 bis 3) zusammen mit dem Vergleich der Stromwerte (nach den Ansprüchen 4 bis 6) in Kombination miteinander zur Erfassung der Durchschläge benutzt wird.