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    中频电炉维修
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    中频炉经常出现的故障与解决方案实例

    中频炉常出现的故障与解决方案实例如下:

    (1) 开关设备不能正常启动。

    1) 故障现象为启动时直流电流大,直流电压和中频电压低,设备发出声音 沉闷的过流保护声。这有可能是逆变桥有一桥臂的晶闸管短路或开路造成逆变桥 三臂桥运行,用示波器分别观察逆变桥的四个桥臂上的晶闸管管压降波形,若有 一桥臂上的晶闸管的管压降波形为直线,则该晶闸管已穿通,若为正弦波,则该 晶闸管则正常。

    2) 启动时直流电流大,直流电压低,中频电压不能正常建立。这时有可能 是补偿电容短路。须断开电容,用万用表査找短路电容并更换之。

    (2) 过流保护。

    此处所指的过流保护是重载冷炉启动时各电参数和声音都正常,但功率升不 上去的过流保护。

    1) 逆变换流角太小,用示波器观看逆变晶闸管的换流角,把换流角调到合 适值。

    2) 炉体绝缘阻值低或短路,用兆欧表检测炉体阻值排除炉体的短路点。

    3) 钢铁炉料相对感应圈阻值低,用兆欧表检测炉料相对感应圈的阻值,若 阻值低重新筑炉。

    (3) 零电压它激无专用信号源启动电路不好启动。

    1) 电流负反馈量调整得不合适;

    2) 与电流互感器串联的反并二极管是否击穿;


    3 信号线是否过长过细;

    4 信号合成相位是否接错;

    5 中频变压器和隔离变压器是否损坏,特别要注意变压器匝间是否短路。

    4) 零电压它激扫频启动电路不好启动。

    1 扫频起始频率选择不合适,应重新选择起始频率;

    2 扫频电路有故障,用示波器观察扫频电路的波形和频率,排除扫频电路 故障;

    3 启动时各电参数和声音都正常,升功率时电流突然没有,电压到额定值 过压过流保护,这时要检查负载铜排接头和水冷电缆。

    5) 设备空载启动不正常现象。

    设备空载能启动但直流电压达不到额定值,直流平波电抗器有冲击声并伴随 抖动。这时要关掉逆变控制电源,在整流桥输出端上接上假负载,用示波器观察 整流桥的输出波形,可看到整流桥输出缺相波形。缺相的原因可能是:

    1 整流触发脉冲丢失;

    2 触发脉冲的幅值不够、宽度太窄导致触发功率不够,造成晶闸管时通时 不通;

    3 双脉冲触发电路的脉冲时序不对或补脉冲丢失,晶闸管的控制极开路短 路或接触不良。

    6) 过压或过流保护。

    设备能正常顺利启动,当功率升到某一值时过压或过流保护。

    1 分析处理I

    1. 先将设备空载运行,观察电压能否升到额定值,若电压不能升到额定值, 并且多次在电压某一值附近过流保护,这可能是补偿电容或晶闸管的耐压不够造 成的,但也不排除是电路某部分损坏。

    2. 直流平波电抗器的故障现象是设备工作不稳定,电参数波动,设备有异常 声音,频繁岀现过流保护和烧毁快速晶闸管。

      2 分析处理H

    1. 中频炉维修中直流平波电抗器故障属较难判断和处理的故障。直流平 波电抗器易出现的故障有用户随意调整电抗器的气隙和线圈匝数,改变了电抗器 的电感量,影响了电抗器的滤波功能,使输出的直流电流出现断续现象,导致逆 变桥工作不稳定,逆变失败,烧毁逆变晶闸管。如果调小电抗器的气隙和减少线 圈匝数,在逆变桥直通,短时间内会降低电抗器阻挡电流上升的官秘,烧毁晶闸 管。

    2. 随意改变电抗器的电感量,还会影响设备的启动性能。

    3. 电抗器的线圈若有松动,在设备工作时电磁力使线圈抖动,线圈抖动时电 感量突变,在轻载启动和小电流运行时易造成逆变失败。

    4. 电抗器线圈绝缘不好,对地短路或匝间短路打火放电造成电抗器的电感量 突跳和强电磁干扰,使设备工作不稳定产生异常声音,频繁过流烧毁晶闸管。

      7) 造成线圈绝缘层绝缘不好短路的原因。

      1 冷却不好温度过高导致绝缘层绝缘变差打火炭化。

      2 电抗器线圈松动,线圈绝缘层与线圈绝缘层之间、线圈绝缘层与铁芯之 间相对运动摩擦,造成绝缘层损坏。

      3 在处理电抗器线圈水垢时,把酸液渗透到线圈内,酸液腐蚀铜管并生成 铜盐破坏绝缘层。

      4 拆除炉衬时,釆用打水冷却的办法,在新炉衬烧结时,水分析出,造成 线圈与磁辘接触部位电流增大,绝缘层破坏。

      8) 烧毁多支KP晶闸管和快熔。

      设备运行在正常过流保护运作时烧毁多支KP晶闸管和快熔。这是由于过流 保护时为了向电网释放平波电抗器的能量,整流桥由整流状态到逆变状态。这时 如果a150。,就有可能造成有源逆变颠覆烧毁多支晶闸管和快熔,开关跳闸 并伴随有巨大的电流短路爆炸声。对变压器会产生较大的电流和电磁力冲击,严 重时会损坏变压器。

      设备运行正常但在高压电区内某点附近设备工作不稳定,直流电压表晃动, 这种情况容易造成逆变桥颠覆烧毁晶闸管。这种故障较难排除,多发生于设备的 某部件高压打火:

      1 连接铜排接头螺丝松动造成打火;

      2 断路器主接头氧化导致打火;

      3 补偿电容接线桩螺丝松动引起打火,补偿电容内部放电阻容吸收电容打火;

      4 水冷散热器绝缘部分太脏或炭化对地打火;

      5 炉体感应线圈对炉壳炉底板打火,炉体感应线圈匝间距太近引起打火或 起弧固定炉体感应线圈的绝缘柱因高温炭化放电打火;

      6 晶闸管内部打火。

      设备运行正常,但不时地可听到尖锐的嘀-嘀声,同时直流电压表有轻微的 摆动,这时用示波器观察逆变桥直流两端的电压波形,可看到逆变有周期性短暂 的一个周波失败或不定周期短暂失败。并联谐振逆变电路短暂失败可自恢复,周 期性短暂失败一般是逆变控制部分受到整流脉冲的干扰;非周期性短暂失败,一 般是由中频变压器匝间绝缘不良产生。

      设备正常运行一段时间后设备出现异常声音,电表读数晃动,设备工作不稳 定。工作不稳定的原因主要是设备的电气元器件的热特性不好,可把设备的电气 部分分为弱电和强电两部分分别检测,先检测控制部分,可预防损坏主电路功率

      器件。在不合主电源开关的情况下,只接通控制部分的电源,待控制部分工作一 段时间后,用示波器检测控制部分,在没有问题的前提下,把设备开起来,待不 正常现象出现后,用示波器观察每支晶闸管的管压降波形,找出热特性不好的晶 闸管,若晶闸管的管压降波形都正常,这时就要注意其他电气部件是否有问题, 要特别注意断路器、电容器、电抗器、铜排接点和主变压器。

      9) 设备工作正常但功率上不去。

      设备工作正常,只能说明设备各部件完好,功率上不去说明设备各参数调整 不合适,影响设备功率上不去的主要原因有:

      1 整流部分没调好,整流管未完全导通直流电压没达到额定值,影响功率 输出;

      2 中频电压值调得过高、过低都会影响功率输出;

      3 截流截压值调节得不当使得功率输出低;

      4 炉体与电源不配套严重影响功率输出;

      5 补偿电容器配置得过多或过少都得不到电效率和热效率最佳的功率输 出,即得不到最佳的经济功率输出;

      6 中频输出回路的分布电感和谐振回路的附加电感过大会影响最大功率输 出。

      设备运行正常,但在某功率段升降功率时设备出现异常声响并抖动,电气仪 表指示摆动。这种故障一般发生在功率给定电位器上,功率给定电位器某段不平 滑跳动,造成设备工作不稳定,严重时造成逆变颠覆烧毁晶闸管。

      10)设备运行正常但经常击穿补偿电容。

      1 中频电压和工作频率过高。

      2 电容配置不够。

      3 在电容升压电路中串联电容与并联电容的容量相差太大造成电压不均匀 击穿电容。

      4 冷却不好击穿电容。

      11)设备运行正常但频繁过流。

      设备运行时,各电参数波形声音都正常,就是频繁过流。当出现这样的故障 时,要注意是否是由于布线不当,产生电磁干扰和线间寄生参数耦合干扰。如强 电线与弱电线布在一起,工频线与中频线布在一起,信号线与强电线中频线汇流 排交织在一起等。

      12) 更换晶闸管后一开机就烧毁晶闸管。

      设备出故障烧毁晶闸管,在更换新晶闸管后,不要马上开机,首先应对设备 进行系统检查,排除故障,在确认设备无故障的情况下再开机,否则就可能出现 一开机就烧毁晶闸管的现象。在安装新晶闸管时,一定要注意压力均衡,否则就 会造成晶闸管内部芯片机械损伤,导致晶闸管的耐压值大幅下降,出现一开机就 烧毁的现象。

      13) 更换新晶闸管后开机正常,但工作一段时间又烧毁晶闸管。

      1 控制部分的电气元器件热特性不好。

      2 晶闸管与散热器安装错位。

      3 散热器水腔内水垢太厚导热不好造成元件过热烧掉。

      4 快速晶闸管因散热不好温度升高,同时晶闸管的关断时间随着温度的升 高而增大,最终导致元件不能关断,造成逆变颠覆烧掉晶闸管。

      5 晶闸管工作温度过高,门极参数降低,抗干扰能力下降,易产生误触发 损坏晶闸管和设备。

      6 检査阻容吸收电路是否完好。

      14) 更换新晶闸管后设备仍不能正常工作且晶闸管烧毁。

      设备出现故障后,烧掉晶闸管,换上新晶闸管后经静态检测,设备一切正常 但仍不能正常稳定工作,易烧晶闸管。这时要特别注意脉冲变压器、电源变压 器、中频变压器、中频隔离变压器是否出现初级线圈与次级线圈之间,线圈与铁 芯之间,匝与匝之间绝缘不好,造成打火烧毁晶闸管。二次电压能升到额定值, 可将设备转入重载运行观察电流值是否能达到额定值,若电流不能升到额定值, 并且多次在电流某一值附近过流保护,这可能是大电流干扰,要特别注意中频大 电流的电磁场对控制部分和信号的干扰。


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