中频炉常见故障分.docx

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中频炉常见故障分

中频炉常见故障分析

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2021-03-0111:

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1） 故障现象：

设备无法启动，启动时只有直流电流表有指示，直流电压、中频电压均无指示。

　　　分析：

　　　　a.逆变触发脉冲有缺脉冲现象；

　　　　b.逆变晶闸管击穿；

　　　　c.电容器击穿；

　　　　d.负载有短路、接地现象；

　　　　e.中频信号取样回路有开路或短路现象。

2） 故障现象：

启动困难，启动后中频电压高出直流电压一倍以上，且直流电流过大。

　　　分析：

　　　　a. 逆变回路有一只晶闸管损坏；

　　　　b. 逆变可控硅有一只不导通，即“三条腿〞工作；

　　　　c. 中频信号取样回路有开路或极性错误现象；

　　　　d. 逆变引前角移相电路出现故障；

3） 故障现象：

启动困难，启动后直流电压，难以到达满负荷或难以接近满负荷，且电抗器震动大，声音沉闷。

　　　分析：

　　　　e. 整流可控硅开路、击穿、软击穿或电参数性能下降

　　　　f. 缺少一组整流脉冲

　　　　g. 整流可控硅门极开路或短路

4） 故障现象：

能够启动，但启动后马上停机，设备处于不断重复启动状态。

　　　分析：

　　　　h. 引前角太小；

　　　　i. 负载振荡频率在它激频率的边缘

5） 故障现象：

设备启动后，当功率升到一定值时，易过流保护，有时烧坏晶闸管原件，才重新启动，现象依然如故

　　　分析：

　　　　j. 如果在刚启动后低电压下产生过流，那么逆变引前角太小使可控硅不能可靠关断

　　　　k. 逆变晶闸管水冷套散热效果下降

　　　　l. 槽路连接导线有接触不良

6） 故障现象：

设备启动时无任何反响，控制板上缺相等亮

　　　分析：

　　　　快熔烧断

7） 故障现象：

设备运行时直流电流已到达额定值，但直流电压和中频电压低。

　　　分析：

　　　　此现象不是中频电源故障，而是由于负载阻抗过低引起的

　　　　a. 串联电容器有损坏的

　　　　b. 感应器有匝间短路现象 

8） 故障现象：

设备运行时，直流电压和中频电压均已到达额定值，但直流电流小，功率低。

　　　分析：

　　　　此现象刚好与7）故障现象相反，是由于负载阻抗高引起的

　　　　a. 负载补偿电容器的补偿量缺乏

　　　　b. 槽路连接节点接触电阻过大，清理灰

9） 故障现象：

设备运行正常，直流电流指示偏高，如果将电流设在额定值，那么电压太低，去功率表指示和电流电压表的指示相乘不一致

　　　分析：

　　　　此现象通常是分流器与接线的污垢和氧化层使接触电阻增大使分流器上产生的电压增高所致

10） 故障现象：

设备运行正常，但停顿后启动无任何反响，也无任何保护。

指示。

　　　分析：

　　　　a. 中频启动开关损坏

　　　　b. 保护电路故障，通常是电路板上扫频电路集成块NE556有问题

　　　　c. 给定电路中，给定信号中断

11） 故障现象：

频繁烧坏可控硅原件，更换后，又烧坏

　　　分析：

　　　　可参考故障E）另外介绍如下：

　　　　a. 晶闸管在反向关断时，承受反向电压的瞬时毛刺电压过高，检查阻容吸收

　　　　b. 负载对地绝缘降低，及对地打火，或晶闸管两端形成高压

　　　　c. 脉冲触发回路故障，突然丧失触发脉冲造成晶闸管开路

　　　　d. 设备运行时负载开路

　　　　e. 设备运行时负载短路

　　　　f. 保护系统故障〔保护失灵〕

　　　　g. 晶闸管冷却水系统故障

　　　　h. 电抗器故障，造成逆变侧电流断续，因电抗器磁饱和和失去限流作用烧坏晶闸管

　　　　i. 换相电感电感量太大，或绝缘降低引起电流不稳定

12） 故障现象：

启动设备时，当翻开中频启动开关，主电路开关保护跳闸或过流保护

　　　分析：

　　　　a. 功率调节旋钮在最高位置，瞬间电流冲击太大

　　　　b. 电流调节器故障，尤其是电流互感器损坏或接线开路，启动无电流反响抑制，电流冲击太大

13）  故障现象：

中频变压器烧坏，更换后启动设备依旧烧坏

　　　分析：

　　　　此现象一般发生在升压负载设备上，主要由于泄放电感虚接开路引起，升压方式两组电容电压不一致，放电时高电压放电慢，没放完又开场充电，就会在电容器上积累直流电荷，通过泄放电感释放，泄放电开路，就会通过中频变压器释放，由于中频变压器容量小，烧坏

14） 故障现象：

在升压电路中泄放电感发热或烧坏

　　　分析：

　　　　a. 泄放电感小

　　　　b. 逆变脉冲不对称

　　　　c. 逆变可控硅有一只烧坏的情况下运行，此时中频输出电压波形崎变，引起泄放电感流过的电流很大，引起发热或烧坏

15） 故障现象：

设备能启动，启动成功好频率比原来高很多，有时不好启动

　　　分析：

　　　　a. 负载线圈匝间有短路现象

　　　　b. 负载电容器柱子有开路

16） 故障现象：

容易启动，但升压时电压容易过压，有时过压过流同时出现

　　　分析：

　　　　a. 逆变引前角过大，造成逆变毛刺电压过高

　　　　b. 电源柜部主回路有虚接、绝缘降低、打火现象

　　　　c. 负载线圈或电容器有虚接、绝缘降低、打火现象

　　　　d. 逆变晶闸管触发有问题，连线松动或门极开路

17） 故障现象：

设备可用启动，但电压升不高，电抗器声音大，且沉闷，电压升起时不稳定，有时过流过压保护，有时烧坏可控硅，但整流好的

　　　分析：

　　　　a. 电抗器电感量大，出现磁饱和，起不到滤波作用

　　　　b. 电抗器绝缘不好

其他常见故障

  1、开机设备不能正常起动 

      1.1故障现象：

起动时直流电流大，直流电压和中频电压低，设备声音沉闷过流保护。

     分析处理：

逆变桥有一桥臂的晶闸管可能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，假设有一桥臂上的晶闸管的管压降波形为一线，该晶闸管已穿通；假设为正弦波，该晶闸管未导通，更换已穿晶闸管，并查找晶闸管未导通的原因。

     1.2 故障现象 

       起动时直流电流大，直流电压低中频电压不能正常建立。

       分析处理 :

补偿电容短路.断开电容,查找短路电容,更换短路电容。

       1.3 故障现象 

       重载冷炉起动时,各电参数和声音都正常,但功率升不上去,过流保护。

       分析处理：

       〔1〕 逆变换流角太小。

用示波器观看逆变晶闸管的换流角，把换流角调到适宜值；

       〔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〕 炉料钢铁相对感应圈阻值低，用兆欧表检测炉料相对感应圈的阻值；假设阻值低重新筑炉。

      1.4 故障现象：

 零电压扫频起动电路不好起动,

       分析处理：

        〔1〕 电流负反响量调整得不适宜，检查电流互感器同名端：

        〔2〕 信号线是否过长过细； 

    〔3〕 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短路，重新调整电流负反响量，更换已损坏的部件。

       1.5 故障现象 零电压它激扫频起动电路不好起动。

       分析处理：

      〔1〕扫频起始频率选择不适宜，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。

       1.6 故障现象：

 起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。

       分析处理：

负载开路检查负载铜排接头和水冷电缆。

     2.设备能起动但工作状态不对 

         2.1 故障现象：

 设备空载能起动，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。

         分析处理：

 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〕整流触发脉冲丧失；

      〔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脉冲丧失；

      〔4〕晶闸管的控制极开路/短路/接触不良。

       2.2 故障现象：

         设备能正常顺利起动，当功率升到某一值时过压或过流保护。

         分析处理：

 分两步查找故障原因：

      〔1〕先将设备空载运行，观察电压能否升到额定值；假设电压不能升到额定值并且屡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局部打火造成的,,

          〔2〕 电压能升到额定值，可将设备转入重载运行，观察电流值是否能到达额定值；假设电流不能升到额定值，并且屡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局部和信号线的干扰。

     3. 设备正常运行时易出现的故障 

        3.1 故障现象：

 设备运行正常，但在正常过流保护动作时烧毁多只KP晶闸管和快熔。

     分析处理：

     过流保护时为了向电网释放平波电抗器的能量，整流桥由整流状态转到逆变状态，这时如果α＞120度;，就有可能造成有源逆变颠覆，烧毁多只晶闸管和快熔，开关跳闸，并伴随有巨大的电流短路爆炸声，对变压器产生较大的电流和电磁力冲击，严重时会损坏变压器。

      3.2 故障现象：

      设备运行正常，但在高电压区某点附近设备工作不稳定，直流电压表晃动，设备伴随有吱吱的声音，这种情况极容易造成逆变桥颠覆烧毁晶闸管。

      分析处理：

 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，补偿电容部放电阻容吸收电打火；                       

       〔4〕水冷散热器绝缘局部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，匝间打火或起弧。

固定炉体感应线圈的绝缘柱因高温炭化放电打火，

              〔6〕晶闸管部打火。

          3.3 故障现象：

 设备运行正常但不时地可听到锋利的嘀—嘀声，同时直流电压表有轻微地摆动。

     分析处理：

     用示波器观察逆变桥直流两端的电压波形，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局部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。

          3.4 故障现象：

 设备正常运行一段时间后出现异常声音，电表读数晃动设备工作不稳定。

     分析处理：

     设备工作一段时间后出现异常声工作不稳定，主要是设备的电气元器件的热特性不好，可把设备的电气局部分为弱电和强电两局部，分别检测。

先检测控制局部，可预防损坏主电路功率器件，在不合主电源开关的情况下，只接通控制局部的电源，待控制局部工作一段时间后，用示波器检测控制板的触发脉冲，看触发脉冲是否正常。

     在确认控制局部没有问题的前提下，把设备开起来，待不正常现象出现后，用示波器观察每只晶闸管的管压降波形，找出热特性不好的晶闸管；假设晶闸管的管压降波形都正常，这时就要注意其它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，