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如何解決中頻爐電源故障？
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廠家：如何解決中頻爐電源故障？ 日期：：2019-12-19 瀏覽次數： 154
根據中頻爐中頻電源的工作原理和維護經驗 ，歸納了中頻電源常見的故障現象及故障發生的原 因， 并提供了簡單的判 別方法。
晶閘管中頻電源因其效率高 ，制造周期短 ，安裝簡單 ，易于實現自動控制而且節能環保 ，因此是當前應用最廣泛 的感應加熱 中頻電爐電源。2001年 l2 月濟鋼集團石橫特殊鋼廠鑄造車間安裝了一臺 lOt 中頻爐 ，采用晶閘管中頻電爐電源供電，運行近3年來 ， 常出現一系列故障，影響正常生產 。
1 整流部分故障 1．I 快速熔斷器熔斷 紅色指示器跳出 ，本機或低壓配電柜中開關跳閘，或直流電壓表指針晃動，直流平波電抗器有沖擊聲 ，其原因如下 ： (1)整流橋中有1橋臂的晶閘管已短路性損 壞，造成交流工頻進線兩組之間短路。 (2)因控制角 >150。造成有源逆變顛覆。 (3)整流裝置短路但過流保護電路拒動作。 (4)快速熔斷器質量不合格。 1．2 晶閘管損 壞 個別晶閘管損壞引起直 流電壓表讀數下降并 指針晃動 ，直流平波 電抗器有沖擊聲 ，直流電壓波 形不齊全，逆變電路顛覆 ，其原因如下 ： (1)快速熔斷器選用不當，不起保護作用。 (2)快速熔斷器質量不合格 ，不起保護作用 。 (3)晶閘管質量差。 1．3 整流直流電壓波形不正常快速熔斷器 、晶閘管完好 ，直流平波電抗器有 沖擊聲 ，其原因如下 ： (1)整流觸發脈沖缺失 ，或觸發功率不夠大 ， 或觸發脈沖寬度太窄。 (2)因控制極 電阻遠大于正常值而不能觸發 ， 或控制極與陰極短路 ；脈沖變壓器二次側 回路 的 并聯電容器 、二極管短路 ；控制極回路斷開。 1．4 直流平波電抗 器Ld有異常聲音 如滿功率運行0．5h后 ，Ld有咯咯聲 ，直流電壓表指針晃動，且趨勢不隨時間減輕 。 用示波器 100：1探 頭檢查每只晶 閘管的電壓 波形 ，整流橋中6臂晶閘管在任何控制角下均應導 電 120。若 發 現 有 1只 晶 閘管 導 電有 時超 過 120。而相鄰臂有 1只晶閘管導電時間小于 120。則判斷導 電時間超過 120。的那只晶閘管工作不正常 ，或該晶閘管 的熱特性差 。檢查這只晶閘管 的觸發脈沖 ，消除干擾脈沖，若干擾脈沖消除后波形仍異常，則應更換該晶閘管。 1．5 整 流 電壓 不能調 高 (1)控制移相角 的給定 電壓電源故障 ，使給定 電壓不能升高到最大值。 (2)電壓或電流負反饋量過大。 (3)電壓或電流截止負反饋量過大。 (4)電流或電壓調節器的限幅值過小 。 (5)整流電壓不能調至額定值 ：電網電壓低移 相脈沖不能達到 =0。，電壓或 電流截止反饋太 深 。 1．6 直流平波電抗器 Ld故障因Ld流過的電流過大和電路電流突變時所產 生的 自感 電勢很高，故對其絕緣要求較高。 (1)Ld的上軛鐵心與下軛鐵心之 間的空隙調 整不 當。 (2)Ld的串水冷卻管路堵塞發熱 ，應定期用稀鹽酸沖洗銅管內壁或用高壓氣流疏通。 (3)在冷卻水流量正常情況下 ，如果 IJd線圈局 部發熱則表明線圈匝間或層間已有短路處 ，或中頻電線圈與鐵心絕緣不良。
2 逆變部分故障 2．1 啟 動 困難 (1)中頻電爐 的爐壁太薄 。中頻電爐壁太薄則感 應圈與工件 的互感增大 ，漏感減少 ，直流等效電阻 減小 。啟動時的電流大 、電壓低 ，逆變電流換流困 難導致啟動失敗。 (2)負 載電路故 障。① 熔煉爐感 應圈匝間短 路 。感應圈銅管 因受熱絕 緣被破壞 ，或匝間有爐 渣或其他導電物體造成 匝間短路 。②中頻電爐感應圈兩端 面 ，特別是下 端面引出端與石棉板問絕緣不 良或 短路 。③ 中頻電爐電容器外殼對地短路或絕緣不良。 ④ 中頻電爐電容器組 中的絕緣瓷瓶 因積滿導電塵埃造 成電容器組對地短路。⑤負載振蕩槽路的銅排， 特別是爐臺下面因落下導電雜物而短路。⑥水冷 電纜斷路 。 (3)平波電抗器 Lb過熱燒毀 ，其原因如下 ：① 當逆變觸發脈沖不對稱程度較為明顯時，電容上的直流分量 電壓偏高 ，使流過 Lh中的直流電流 增大 ，可導致 Lb過熱甚至燒毀。②逆變橋對角線 上的 1對晶閘管經 Lb形成直流回路 ，由于此直流 電流較大 ，使 Lh過熱而燒毀。③水冷卻系統堵塞 或水流量變小造成冷卻散熱效果差而燒毀。 (4)正常熔煉過程中損壞逆變晶閘管。現象是主回路及控制回路未發現異常 ，在大電流工況 下多次突然損壞逆變晶閘管 ，且無規律。其原因如下 ：①晶閘管本身發熱(因冷卻水不暢通 )，使關 斷時間增大而不能關斷 ，造成逆變顛覆 。②取用電容電流的電流互感器二次側連接處松動 ，有似通非通現象。③主回路連接件接觸不 良，特別是負載回路及主接觸器低壓配電柜的接觸件不 良， 造成大電流工況下突然斷開 回路 ，在直流平波電抗器產生很高的自感電勢 ，使晶閘管永久性損壞 。④水冷電纜斷裂，當電纜芯全部熔斷時 ，Ld上 一 6 一 產生很高的自感 電勢而損壞晶閘管。⑤逆變晶閘管阻容吸收回路中吸收電容器斷路。⑥ 晶閘管的質量不合格。⑦逆變晶閘管的水冷套及其他冷卻水路堵塞 。⑧ 負載有短路或接地現象 ，形成逆變 高壓造成逆變管擊穿損壞。⑨運行角度偏大或偏 小引起逆變管頻繁過流，造成永久性損壞。
在中頻爐整流部分 、逆變部分常見故障 中可 以看 出導致同一故障現象的成 因較多 ，在實際處理過程中應注意排除故障的技巧既先確定排除較 為容易的隱患點 ，再確定排除較為困難的隱患， 在備件充足的情況下 ，用直接更換隱患元件的替代法查找故障較為快捷 、方便。
晶閘管中頻電源因其效率高 ，制造周期短 ，安裝簡單 ，易于實現自動控制而且節能環保 ，因此是當前應用最廣泛 的感應加熱 中頻電爐電源。2001年 l2 月濟鋼集團石橫特殊鋼廠鑄造車間安裝了一臺 lOt 中頻爐 ，采用晶閘管中頻電爐電源供電，運行近3年來 ， 常出現一系列故障，影響正常生產 。
1 整流部分故障 1．I 快速熔斷器熔斷 紅色指示器跳出 ，本機或低壓配電柜中開關跳閘，或直流電壓表指針晃動，直流平波電抗器有沖擊聲 ，其原因如下 ： (1)整流橋中有1橋臂的晶閘管已短路性損 壞，造成交流工頻進線兩組之間短路。 (2)因控制角 >150。造成有源逆變顛覆。 (3)整流裝置短路但過流保護電路拒動作。 (4)快速熔斷器質量不合格。 1．2 晶閘管損 壞 個別晶閘管損壞引起直 流電壓表讀數下降并 指針晃動 ，直流平波 電抗器有沖擊聲 ，直流電壓波 形不齊全，逆變電路顛覆 ，其原因如下 ： (1)快速熔斷器選用不當，不起保護作用。 (2)快速熔斷器質量不合格 ，不起保護作用 。 (3)晶閘管質量差。 1．3 整流直流電壓波形不正常快速熔斷器 、晶閘管完好 ，直流平波電抗器有 沖擊聲 ，其原因如下 ： (1)整流觸發脈沖缺失 ，或觸發功率不夠大 ， 或觸發脈沖寬度太窄。 (2)因控制極 電阻遠大于正常值而不能觸發 ， 或控制極與陰極短路 ；脈沖變壓器二次側 回路 的 并聯電容器 、二極管短路 ；控制極回路斷開。 1．4 直流平波電抗 器Ld有異常聲音 如滿功率運行0．5h后 ，Ld有咯咯聲 ，直流電壓表指針晃動，且趨勢不隨時間減輕 。 用示波器 100：1探 頭檢查每只晶 閘管的電壓 波形 ，整流橋中6臂晶閘管在任何控制角下均應導 電 120。若 發 現 有 1只 晶 閘管 導 電有 時超 過 120。而相鄰臂有 1只晶閘管導電時間小于 120。則判斷導 電時間超過 120。的那只晶閘管工作不正常 ，或該晶閘管 的熱特性差 。檢查這只晶閘管 的觸發脈沖 ，消除干擾脈沖，若干擾脈沖消除后波形仍異常，則應更換該晶閘管。 1．5 整 流 電壓 不能調 高 (1)控制移相角 的給定 電壓電源故障 ，使給定 電壓不能升高到最大值。 (2)電壓或電流負反饋量過大。 (3)電壓或電流截止負反饋量過大。 (4)電流或電壓調節器的限幅值過小 。 (5)整流電壓不能調至額定值 ：電網電壓低移 相脈沖不能達到 =0。，電壓或 電流截止反饋太 深 。 1．6 直流平波電抗器 Ld故障因Ld流過的電流過大和電路電流突變時所產 生的 自感 電勢很高，故對其絕緣要求較高。 (1)Ld的上軛鐵心與下軛鐵心之 間的空隙調 整不 當。 (2)Ld的串水冷卻管路堵塞發熱 ，應定期用稀鹽酸沖洗銅管內壁或用高壓氣流疏通。 (3)在冷卻水流量正常情況下 ，如果 IJd線圈局 部發熱則表明線圈匝間或層間已有短路處 ，或中頻電線圈與鐵心絕緣不良。
2 逆變部分故障 2．1 啟 動 困難 (1)中頻電爐 的爐壁太薄 。中頻電爐壁太薄則感 應圈與工件 的互感增大 ，漏感減少 ，直流等效電阻 減小 。啟動時的電流大 、電壓低 ，逆變電流換流困 難導致啟動失敗。 (2)負 載電路故 障。① 熔煉爐感 應圈匝間短 路 。感應圈銅管 因受熱絕 緣被破壞 ，或匝間有爐 渣或其他導電物體造成 匝間短路 。②中頻電爐感應圈兩端 面 ，特別是下 端面引出端與石棉板問絕緣不 良或 短路 。③ 中頻電爐電容器外殼對地短路或絕緣不良。 ④ 中頻電爐電容器組 中的絕緣瓷瓶 因積滿導電塵埃造 成電容器組對地短路。⑤負載振蕩槽路的銅排， 特別是爐臺下面因落下導電雜物而短路。⑥水冷 電纜斷路 。 (3)平波電抗器 Lb過熱燒毀 ，其原因如下 ：① 當逆變觸發脈沖不對稱程度較為明顯時，電容上的直流分量 電壓偏高 ，使流過 Lh中的直流電流 增大 ，可導致 Lb過熱甚至燒毀。②逆變橋對角線 上的 1對晶閘管經 Lb形成直流回路 ，由于此直流 電流較大 ，使 Lh過熱而燒毀。③水冷卻系統堵塞 或水流量變小造成冷卻散熱效果差而燒毀。 (4)正常熔煉過程中損壞逆變晶閘管。現象是主回路及控制回路未發現異常 ，在大電流工況 下多次突然損壞逆變晶閘管 ，且無規律。其原因如下 ：①晶閘管本身發熱(因冷卻水不暢通 )，使關 斷時間增大而不能關斷 ，造成逆變顛覆 。②取用電容電流的電流互感器二次側連接處松動 ，有似通非通現象。③主回路連接件接觸不 良，特別是負載回路及主接觸器低壓配電柜的接觸件不 良， 造成大電流工況下突然斷開 回路 ，在直流平波電抗器產生很高的自感電勢 ，使晶閘管永久性損壞 。④水冷電纜斷裂，當電纜芯全部熔斷時 ，Ld上 一 6 一 產生很高的自感 電勢而損壞晶閘管。⑤逆變晶閘管阻容吸收回路中吸收電容器斷路。⑥ 晶閘管的質量不合格。⑦逆變晶閘管的水冷套及其他冷卻水路堵塞 。⑧ 負載有短路或接地現象 ，形成逆變 高壓造成逆變管擊穿損壞。⑨運行角度偏大或偏 小引起逆變管頻繁過流，造成永久性損壞。
在中頻爐整流部分 、逆變部分常見故障 中可 以看 出導致同一故障現象的成 因較多 ，在實際處理過程中應注意排除故障的技巧既先確定排除較 為容易的隱患點 ，再確定排除較為困難的隱患， 在備件充足的情況下 ，用直接更換隱患元件的替代法查找故障較為快捷 、方便。
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