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            中頻爐常見故障分析
            作者:管理員    發布于:2012-12-14 13:40:29    文字:【】【】【

            1) 故障現象:設備無法啟動,啟動時只有直流電流表有指示,直流電壓、中頻電壓均無指示。
               分析:
                a.逆變觸發脈沖有缺脈沖現象;
                b.逆變晶閘管擊穿;
                c.電容器擊穿;
                d.負載有短路、接地現象;
                e.中頻信號取樣回路有開路或短路現象。
            2) 故障現象:啟動困難,啟動后中頻電壓高出直流電壓一倍以上,且直流電流過大。
               分析:
                a. 逆變回路有一只晶閘管損壞;
                b. 逆變可控硅有一只不導通,即“三條腿”工作;
                c. 中頻信號取樣回路有開路或極性錯誤現象;
                d. 逆變引前角移相電路出現故障;
            3) 故障現象:啟動困難,啟動后直流電壓,難以到達滿負荷或難以接近滿負荷,且電抗器震動大,聲音沉悶。
               分析:
                e. 整流可控硅開路、擊穿、軟擊穿或電參數性能下降
                f. 缺少一組整流脈沖
                g. 整流可控硅門極開路或短路
            4) 故障現象:能夠啟動,但啟動后馬上停機,設備處于不斷重復啟動狀態。
               分析:
                h. 引前角太??;
                i. 負載振蕩頻率在它激頻率的邊緣
            5) 故障現象:設備啟動后,當功率升到一定值時,易過流保護,有時燒壞晶閘管原件,才重新啟動,現象依然如故
               分析:
                j. 如果在剛啟動后低電壓下產生過流,則逆變引前角太小使可控硅不能可靠關斷
                k. 逆變晶閘管水冷套散熱效果下降
                l. 槽路連接導線有接觸不良
            6) 故障現象:設備啟動時無任何反應,控制板上缺相等亮
               分析:
                快熔燒斷
            7) 故障現象:設備運行時直流電流已達到額定值,但直流電壓和中頻電壓低。
               分析:
                此現象不是中頻電源故障,而是由于負載阻抗過低引起的
                a. 串聯電容器有損壞的
                b. 感應器有匝間短路現象
            8) 故障現象:設備運行時,直流電壓和中頻電壓均已達到額定值,但直流電流小,功率低。
               分析:
                此現象剛好與7)故障現象相反,是由于負載阻抗高引起的
                a. 負載補償電容器的補償量不足
                b. 槽路連接節點接觸電阻過大,清理灰
            9) 故障現象:設備運行正常,直流電流指示偏高,如果將電流設在額定值,則電壓太低,去功率表指示和電流電壓表的指示相乘不一致
               分析:
                此現象通常是分流器與接線的污垢和氧化層使接觸電阻增大使分流器上產生的電壓增高所致
            10) 故障現象:設備運行正常,但停止后啟動無任何反應,也無任何保護。指示。
               分析:
                a. 中頻啟動開關損壞
                b. 保護電路故障,通常是電路板上掃頻電路集成塊NE556有問題
                c. 給定電路中,給定信號中斷
            11) 故障現象:頻繁燒壞可控硅原件,更換后,又燒壞
               分析:
                可參考故障E)另外介紹如下:
                a. 晶閘管在反向關斷時,承受反向電壓的瞬時毛刺電壓過高,檢查阻容吸收
                b. 負載對地絕緣降低,及對地打火,或晶閘管兩端形成高壓
                c. 脈沖觸發回路故障,突然丟失觸發脈沖造成晶閘管開路
                d. 設備運行時負載開路
                e. 設備運行時負載短路
                f. 保護系統故障(保護失靈)
                g. 晶閘管冷卻水系統故障
                h. 電抗器故障,造成逆變側電流斷續,因電抗器磁飽和和失去限流作用燒壞晶閘管
                i. 換相電感電感量太大,或絕緣降低引起電流不穩定
            12) 故障現象:啟動設備時,當打開中頻啟動開關,主電路開關保護跳閘或過流保護
               分析:
                a. 功率調節旋鈕在最高位置,瞬間電流沖擊太大
                b. 電流調節器故障,尤其是電流互感器損壞或接線開路,啟動無電流反饋抑制,電流沖擊太大
            13)  故障現象:中頻變壓器燒壞,更換后啟動設備依舊燒壞
               分析:
                此現象一般發生在升壓負載設備上,主要由于泄放電感虛接開路引起,升壓方式兩組電容電壓不一致,放電時高電壓放電慢,沒放完又開始充電,就會在電容器上積累直流電荷,通過泄放電感釋放,泄放電開路,就會通過中頻變壓器釋放,由于中頻變壓器容量小,燒壞
            14) 故障現象:在升壓電路中泄放電感發熱或燒壞
               分析:
                a. 泄放電感小
                b. 逆變脈沖不對稱
                c. 逆變可控硅有一只燒壞的情況下運行,此時中頻輸出電壓波形崎變,引起泄放電感流過的電流很大,引起發熱或燒壞
            15) 故障現象:設備能啟動,啟動成功好頻率比原來高很多,有時不好啟動
               分析:
                a. 負載線圈匝間有短路現象
                b. 負載電容器柱子有開路
            16) 故障現象:容易啟動,但升壓時電壓容易過壓,有時過壓過流同時出現
               分析:
                a. 逆變引前角過大,造成逆變毛刺電壓過高
                b. 電源柜內部主回路有虛接、絕緣降低、打火現象
                c. 負載線圈或電容器有虛接、絕緣降低、打火現象
                d. 逆變晶閘管觸發有問題,連線松動或門極開路
            17) 故障現象:設備可用啟動,但電壓升不高,電抗器聲音大,且沉悶,電壓升起時不穩定,有時過流過壓保護,有時燒壞可控硅,但整流好的
               分析:
                a. 電抗器電感量大,出現磁飽和,起不到濾波作用
                b. 電抗器絕緣不好
            其他常見故障
              1、開機設備不能正常起動
                  1.1故障現象:起動時直流電流大,直流電壓和中頻電壓低,設備聲音沉悶過流保護。
                 分析處理:逆變橋有一橋臂的晶閘管可能短路或開路造成逆變橋三臂橋運行。用示波器分別觀察逆變橋的四個橋臂上的晶閘管管壓降波形,若有一橋臂上的晶閘管的管壓降波形為一線,該晶閘管已穿通;若為正弦波,該晶閘管未導通,更換已穿晶閘管,并查找晶閘管未導通的原因。
                 1.2 故障現象
                   起動時直流電流大,直流電壓低中頻電壓不能正常建立。
                   分析處理 :補償電容短路.斷開電容,查找短路電容,更換短路電容。
                   1.3 故障現象
                   重載冷爐起動時,各電參數和聲音都正常,但功率升不上去,過流保護。
                   分析處理:
                   (1) 逆變換流角太小。用示波器觀看逆變晶閘管的換流角,把換流角調到合適值;
                   (2) 爐體絕緣阻值低或短路,用兆歐表檢測爐體阻值。排除爐體的短路點
                   (3) 爐料鋼鐵相對感應圈阻值低,用兆歐表檢測爐料相對感應圈的阻值;若阻值低重新筑爐。
                  1.4 故障現象: 零電壓掃頻起動電路不好起動,
                   分析處理:
                    (1) 電流負反饋量調整得不合適,檢查電流互感器同名端:
                    (2) 信號線是否過長過細;
                (3) 中頻變壓器和隔離變壓器是否損壞,特別要注意變壓器匝間短路,重新調整電流負反饋量,更換已損壞的部件。
                   1.5 故障現象 零電壓它激掃頻起動電路不好起動。
                   分析處理:
                  (1)掃頻起始頻率選擇不合適,重新選擇起始頻率;
                  (2)掃頻電路有故障,用示波器觀察掃頻電路的波形和頻率,排除掃頻電路故障。
                   1.6 故障現象: 起動時各電參數和聲音都正常,升功率時電流突然沒有,電壓到額定值過壓過流保護。
                   分析處理:負載開路檢查負載銅排接頭和水冷電纜。
                 2.設備能起動但工作狀態不對
                     2.1 故障現象: 設備空載能起動,但直流電壓達不到額定值,直流平波電抗器有沖擊聲并伴隨抖動。
                     分析處理: 關掉逆變控制電源,在整流橋輸出端上接上假負載,用示波器觀察整流橋的輸出波形,可看到整流橋輸出缺相波形,缺相的原因可能是:
                  (1)整流觸發脈沖丟失;
                  (2)觸發脈沖的幅值不夠寬度太窄,導致觸發功率不夠,造成晶閘管時通時不通;
                  (3)雙脈沖觸發電路的脈沖時序不對或脈沖丟失;
                  (4)晶閘管的控制極開路/短路/接觸不良。
                   2.2 故障現象:
                     設備能正常順利起動,當功率升到某一值時過壓或過流保護。
                     分析處理: 分兩步查找故障原因:
                  (1)先將設備空載運行,觀察電壓能否升到額定值;若電壓不能升到額定值并且多次在電壓某一值附近過流保護,這可能是補償電容或晶閘管的耐壓不夠造成的,但也不排除是電路某部分打火造成的,,
                      (2) 電壓能升到額定值,可將設備轉入重載運行,觀察電流值是否能達到額定值;若電流不能升到額定值,并且多次在電流某一值附近過流保護,這可能是大電流干擾,要特別注意中頻大電流的電磁場對控制部分和信號線的干擾。
                 3. 設備正常運行時易出現的故障
                    3.1 故障現象: 設備運行正常,但在正常過流保護動作時燒毀多只KP晶閘管和快熔。
                 分析處理:
                 過流保護時為了向電網釋放平波電抗器的能量,整流橋由整流狀態轉到逆變狀態,這時如果α>120度;,就有可能造成有源逆變顛覆,燒毀多只晶閘管和快熔,開關跳閘,并伴隨有巨大的電流短路爆炸聲,對變壓器產生較大的電流和電磁力沖擊,嚴重時會損壞變壓器。
                  3.2 故障現象:
                  設備運行正常,但在高電壓區內某點附近設備工作不穩定,直流電壓表晃動,設備伴隨有吱吱的聲音,這種情況極容易造成逆變橋顛覆燒毀晶閘管。
                  分析處理: 這種故障較難排除,多發生于設備的某部件高壓打火:
                   (1)連接銅排接頭螺絲松動造成打火;
                   (2)斷路器主接頭氧化導致打火;
                   (3)補償電容接線樁螺絲松動,引起打火,補償電容內部放電阻容吸收電打火;                      
                   (4)水冷散熱器絕緣部分太臟或炭化對地打火;,
                         (5)爐體感應線圈對爐殼/爐 底板打火,爐體感應線圈匝間距太近,匝間打火或起弧。固定爐體感應線圈的絕緣柱因高溫炭化放電打火,
                          (6)晶閘管內部打火。
                      3.3 故障現象: 設備運行正常但不時地可聽到尖銳的嘀—嘀聲,同時直流電壓表有輕微地擺動。
                 分析處理:
                 用示波器觀察逆變橋直流兩端的電壓波形,一個周波失敗或不定周期短暫失敗,并聯諧振逆變電路短暫失敗可自恢復周期性短暫,失敗一般是逆變控制部分受到整流脈沖的干擾,非周期性短暫失敗一般是由中頻變壓器匝間絕緣不良產生。
                      3.4 故障現象: 設備正常運行一段時間后出現異常聲音,電表讀數晃動設備工作不穩定。
                 分析處理:
                 設備工作一段時間后出現異常聲工作不穩定,主要是設備的電氣元器件的熱特性不好,可把設備的電氣部分分為弱電和強電兩部分,分別檢測。先檢測控制部分,可預防損壞主電路功率器件,在不合主電源開關的情況下,只接通控制部分的電源,待控制部分工作一段時間后,用示波器檢測控制板的觸發脈沖,看觸發脈沖是否正常。
                 在確認控制部分沒有問題的前提下,把設備開起來,待不正?,F象出現后,用示波器觀察每只晶閘管的管壓降波形,找出熱特性不好的晶閘管;若晶閘管的管壓降波形都正常,這時就要注意其它電氣部件是否有問題,要特別注意斷路器、電容器、電抗器、銅排接點和主變壓器,
                     3.5 故障現象: 設備工作正常但功率上不去。
                 分析處理:
            設備工作正常只能說明設備各部件完好,功率上不去,說明設備各參數調整不合適。影響設備功率上不去的主要原因有:
                   (1)整流部分沒調好,整流管未完全導通,直流電壓沒達到額定值影響功率輸出;
                           (2)中頻電壓值調得過高/過低影響功率輸出;
                   (3)截流截壓值調節得不當使得功率輸出低;
                          (4)爐體與電源不配套嚴重影響功率輸出;
                   (5)補償電容器配置得過多或過少都得不到電效率和熱效率最佳的功率輸出,即得不到最佳的經濟功率輸出;
                   (6)輸出回路的分布電感和諧振回路的附加電感過大,也影響最大功率輸出。
                 3.6 故障現象: 設備運行正常但在某功率段升降功率時,設備出現異常聲音抖動,電氣儀表指示擺動。
                     分析處理:這種故障一般發生在功率給定電位器上,功率給定電位器某段不平滑跳動,造成設備工作不穩定嚴重時造成逆變顛覆燒毀晶閘管。
                   3.7 故障現象: 設備運行正常但旁路電抗器發熱燒毀。
                    分析處理:造成旁路電抗器發熱燒毀的主要原因有,
                    (1)旁路電抗器自身質量不好;
                 (2)逆變電路存在不對稱運行,造成逆變電路不對稱運行的主要原因來源于信號回路。
                   3.8 故障現象: 設備運行正常經常,擊穿補償電容。
                   分析處理 故障原因:
                  (1)中頻電壓和工作頻率過高,
                  (2)電容配置不夠;
                  (3)在電容升壓電路中,串聯電容與并聯電容的容量相差太大,造成電壓不均擊穿電容;
                  (3) 卻不好擊穿電容。
                   3.9 故障現象: 設備運行正常但頻繁過流。
                   分析處理:
                   設備運行時各電參數波形聲音都正常,就是頻繁過流。當出現這樣的故障時要注意,是否是由于布線不當產生電磁干擾和線間寄生參數耦合干擾,如強電線與弱電線布在一起,工頻線與中頻線布在一起,信號線與強電線、中頻線匯流排交織在一起等。
                  4. 直流平波電抗器
                    故障現象: 設備工作不穩定,電參數波動,設備有異常聲音,頻繁出現過流保護和燒毀快速晶閘管。
                   分析處理: 在中頻電源維修中,直流平波電抗器故障屬較難判斷和處理的故障。直流平波電抗器易出現的故障有:
                   (1)用戶隨意調整電抗器的氣隙和線圈匝數,改變了電抗器的電感量,影響了電抗器的濾波功能,使輸出的直流電流出現斷續現象,導致逆變橋工作不穩定,逆變失敗燒毀逆變晶閘管。隨意調整電抗器的氣隙和線圈匝數,在逆變橋直通短路時,會降低電抗器阻擋電流上升的能力,燒毀晶閘管.隨意改變電抗器的電感量還會影響設備的起動性能;
                  (2)電抗器線圈松動。電抗器的線圈若有松動,在設備工作時電磁力使線圈抖動,電感量突變,在輕載起動和小電流運行時易造成逆變失??;
                  (3)器線圈絕緣不好。對地短路或匝間短路,打火放電造成電抗器的電感量突跳和強電磁干擾,使設備工作不穩定。產生異常聲音頻繁,過流燒毀晶閘管,造成線圈絕緣層絕緣不好.短路的原因有:a冷卻不好,溫度過高導致絕緣層絕緣變差打火炭化;b.電抗器線圈松動,線圈絕緣層與線圈絕緣層之間、線圈絕緣層與鐵心之間,相對運動摩擦造成絕緣層損壞;c.在處理電抗器線圈水垢時,把酸液滲透到線圈內,酸液腐蝕銅管并生成銅鹽破壞絕緣層。
               5. 晶閘管
               5.1 故障現象: 更換晶閘管后一開機就燒毀晶閘管。
                分析處理:
                設備出故障燒毀晶閘管,在更換新晶閘管后不要馬上開機,首先應對設備進行系統檢查排除故障,在確認設備無故障的情況下,再開機,否則就會出現一開機就燒毀晶閘管的現象。在壓裝新晶閘管時一定要注意壓力均衡,否則就會造成晶閘管內部芯片機械損傷,導致晶閘管的耐壓值大幅下降,出現一開機就燒毀晶閘管的現象,
               5.2 故障現象:更換新晶閘管后開機正常,但工作一段時間又燒毀晶閘管。
                分析處理 :發生此類故障的原因有:
               (1)控制部分的電氣元器件熱特性不好;
               (2)晶閘管與散熱器安裝錯位;
                 (3)散熱器經多次使用或壓裝過小臺面晶閘管,造成散熱器臺面中心下凹,導致散熱器臺面與晶閘管臺面接觸不良而燒毀晶閘管;
               (4) 熱器水腔內水垢太厚導熱不好造成元件過熱燒掉;
               (5)快速晶閘管因散熱不好溫度升高,同時晶閘管的關斷時間隨著溫度升高而增大,最終導致元件不能關斷造成逆變顛覆,燒掉晶閘管;
               (6)晶閘管工作溫度過高,門極參數降低抗干擾能力下降,易產生誤觸發損壞晶閘管和設備;     
                (7)查阻容吸收電路是否完好(這個特注意:逆變吸收電容應用2500V絕緣搖表就充電,然后用導線就對比放電狀況,找出容量失效的出來換掉,用萬用表測可能不能找出壞的來)。     
                    以上只是中頻電源系統常用的檢測方法和常見故障,供大家參考。由于中頻電源系統鐘對家維人來在電路上看并不復雜,但實際上是比較復雜的大家不要小看了它。檢測維修中頻電源維修人員必須要具備相當的電路理論基礎知識和豐富的實踐經驗,能修好它就是硬道理。其故障現象是多種多樣千奇百怪的,對具體故障要做具體分析。必要時,須請專業人員現場檢測維修中頻電源。
                最后我們一定要切記在更換晶閘管后一定要仔細檢測設備做好筆記,即使在故障排除后也要對設備進行系

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