江陰市南閘熱工儀表有限公司
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維修前的準(zhǔn)備
1.維修時所需的工具有:萬用表、20兆以上雙蹤示波器、電烙鐵、螺絲刀、扳手等。
2.維修時所需要的資料有:設(shè)備有關(guān)電氣圖紙、說明書等技術(shù)資料。
3.維修前應(yīng)首先了解設(shè)備的故障現(xiàn)象,出現(xiàn)故障時所發(fā)生的情況,以及查看設(shè)備的記錄資料。
4.準(zhǔn)備一些易損和常用的元器件。
常見故障的維修
1. 設(shè)備無法啟動,啟動時只有直流電流表有指示,直流電壓、中頻電壓表均無指示。
故障分析及處理:這是一種最常見的故障現(xiàn)象,造成的原因可能是:
①、逆變觸發(fā)脈沖有缺脈沖現(xiàn)象——用示波器檢查逆變脈沖(最好在可控硅的AK上檢查),如發(fā)現(xiàn)有缺脈沖現(xiàn)象,檢查連線是否有接觸不良或開路,前級是否有脈沖輸出。
②、逆變可控硅擊穿——更換可控硅,并檢查可控硅損壞原因(有關(guān)可控硅損壞原因參見后面的可控硅損壞原因分析)。
③、電容器擊穿——拆除損壞的電容器極柱。
④、負(fù)載有短路、接地現(xiàn)象——排除短路點和接地點。
⑤、中頻信號取樣回路有開路或短路現(xiàn)象——用示波器觀察各信號取樣點的波形,或在不通電的情況下用萬用表測量各信號取樣回路的電阻值,查找開路點或短路點。
2. 啟動較困難,啟動后中頻電壓高出直流電壓的一倍,且直流電流過大。 故障分析及處理:造成這種故障的原因有:
①、逆變回路有一只可控硅損壞——當(dāng)逆變回路有一只可控硅損壞時,設(shè)備有時也可啟動,但啟動后會出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象,更換損壞的可控硅,并檢查損壞原因。
②、中頻信號取樣回路有開路或極性錯誤現(xiàn)象——這種原因多在采用交角法的線路中,中頻電壓信號開路或在維修其它故障時將中頻電壓信號的極性接反,均會造成此故障現(xiàn)象。
③、逆變引前角移向電路出現(xiàn)故障——中頻電源的負(fù)載是呈容性的,即:電流超前于電壓。在取樣控制電路中,都設(shè)計有移相電路,如果移相電路出現(xiàn)故障也會造成此故障現(xiàn)象。
3. 啟動困難,啟動后直流電壓最高只能升到400V,且電抗器震動大,聲音沉悶。 故障分析及處理:這種故障是三相全控整流橋故障,其主要原因是:
①、整流可控硅開路、擊穿、軟擊穿或電參數(shù)性能下降——用示波器觀察各整流可控硅的管壓降波形,查找損壞的可控硅后更換。當(dāng)損壞的可控硅擊穿時,其管壓降波形為一條直線;軟擊穿時電壓升到一定時為一條直線,電參數(shù)下降時電壓升到一定值時波形發(fā)生變化。如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象,直流電流就會出現(xiàn)斷流現(xiàn)象,造成電抗器震動。
②、缺少一組整流觸發(fā)脈沖——用示波器分別檢查各路觸發(fā)脈沖(最好在可控硅上檢查),檢查出沒有脈沖的回路時,用倒推法確定故障位置,更換其損壞器件。當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時,直流電壓的輸出波頭就會缺少一個波頭,造成電流斷流,產(chǎn)生此故障現(xiàn)象。
4. 能夠啟動,但啟動后又馬上停機,設(shè)備處于不斷重復(fù)啟動狀態(tài)。故障分析及處理:這種故障是屬于掃頻式啟動方式的設(shè)備故障,其原因是:
①、逆變引前角過小,啟動后由于換相失敗而引起的重復(fù)啟動 ——用示波器通過觀察中頻電壓波形,將逆變引前角適當(dāng)調(diào)大。
②、負(fù)載振蕩頻率信號在它激掃描頻率信號范圍的邊緣位置——重新調(diào)整它激掃描頻率的掃描范圍。
5. 設(shè)備啟動后,當(dāng)功率升到一定值時設(shè)備過流保護(hù)動作,有時會燒壞可控硅元件,重新啟動,現(xiàn)象依然如故。 故障分析及處理:這種故障現(xiàn)象一般是由于以下兩種原因造成:
①、逆變可控硅水冷套內(nèi)斷水或散熱效果下降——更換水冷套。有時觀察水冷套的出水量和壓力是足夠的,但經(jīng)常由于水質(zhì)問題,在水冷套的壁上附著一層水垢,由于水垢是一種導(dǎo)熱性級差的物體,雖然有足夠的水流量流過,但因為水垢的隔離是其散熱效果大大降低。其判斷方法是:將功率運行在較低于該過流值的功率下約十分鐘,迅速停機,停機后迅速用手觸摸可控硅元件的芯部,若感覺到燙手,則該故障是由此原因引起的。
②、槽路連接導(dǎo)線有接觸不良和斷線情況——檢查槽路連接導(dǎo)線,根據(jù)實際情況酌情處理。當(dāng)槽路連接導(dǎo)線有接觸不良或斷線情況時,功率升到一定值后會產(chǎn)生打火現(xiàn)象,影響了設(shè)備的正常工作,從而導(dǎo)致設(shè)備保護(hù)動作。有時因打火時會在可控硅兩端產(chǎn)生瞬時過電壓,如果過壓保護(hù)動作來不及,會燒壞可控硅元件。該現(xiàn)象經(jīng)常會出現(xiàn)過電壓、過電流同時動作。
6. 設(shè)備啟動時無任何反應(yīng),經(jīng)觀察,控制線路板上的缺相指示燈亮。故障分析及處理:這種故障現(xiàn)象較為明顯,是由以下原因引起的:
①、快速熔斷器燒斷——一般快速熔斷器都有熔斷指示,可通過觀察其指示來判斷熔斷是否燒斷,但有時因快速熔斷器使用時間過久或質(zhì)量原因,不指示或指示不明確,須斷電后用萬用表測量。處理方法是:更換快速熔斷器,分析燒斷原因。一般燒斷快速熔斷器的原因有兩種:
設(shè)備在長時間大功率、大電流的條件下運行造成快速熔斷器發(fā)熱,使熔芯熱熔。 整流控制電路故障造成瞬時大電流沖擊波擊。應(yīng)對整流電路進(jìn)行檢查。
整流負(fù)載或中頻負(fù)載短路,造成瞬時大電流沖擊,燒壞快速熔斷器,檢查其負(fù)載回路。
②、主令開關(guān)的觸頭燒壞或前級供電系統(tǒng)有缺相故障——用萬用表的交流電壓檔測量每一級的線電壓,判斷故障位置。
7. 設(shè)備運行時直流電流以達(dá)到額定值,但直流電壓和中頻電壓低,用示波器觀察其中頻電壓波形,波形正常且逆變引前角也正常。故障分析及處理:該故障現(xiàn)象不屬于中頻電源故障,而是由于負(fù)載的阻抗過低引起的,須對負(fù)載阻抗重新調(diào)整。
①、在升壓負(fù)載的電路中,由于串連補償電容器的損壞將其拆除,沒有更換,或者一味的最求高功率而無節(jié)制的增加補償電容器,使負(fù)載的補償量過補償,都會造成此故障現(xiàn)象。解決方法是重新調(diào)整補償電容器的補償量,使設(shè)備能在額定功率下運行。 ②、感應(yīng)器有匝間短路現(xiàn)象——如果感應(yīng)器有匝間短路現(xiàn)象,其負(fù)載的阻抗也會隨之降低,造成此故障現(xiàn)象。匝間短路有兩種可能:
感應(yīng)器的銅管直接短路。
感應(yīng)器的固定膠木柱嚴(yán)重炭化,由于炭具有導(dǎo)電特性,故造成感應(yīng)器匝間由炭化的膠木使其匝間直接連接造成感應(yīng)器匝間短路。解決方法是排除匝間短路現(xiàn)象。
8. 設(shè)備運行時直流電壓、中頻電壓均以達(dá)到額定值,但直流電流小,功率低。
故障分析及處理:該故障是由于負(fù)載阻抗高引起的。 ①、負(fù)載補償電容器的補償量不足——增加補償電容器。
②、槽路(負(fù)載LC振蕩回路)連接導(dǎo)線的節(jié)點接觸電阻過大——由于設(shè)備長時間的使用,其槽路銅排的連接處受灰塵的影響,使其接觸電阻增大,造成負(fù)載的阻抗增高,出現(xiàn)此故障現(xiàn)象。
9. 設(shè)備運行正常,直流電流指示偏高,如果將電流廟宇在額定值,則電壓太低,且功率表的指示值與直流電壓直流電流和乘積不符,而以前是相符的。
故障分析及處理:這種故障現(xiàn)象有些類似于“(7)”的故障現(xiàn)象,但有所區(qū)別。故障的原因是因為直流電流表的指示不準(zhǔn)確,而給人造成一種錯覺,誤以為電流大。
這種故障的原因較為隱蔽,一時很難發(fā)現(xiàn)。如果仔細(xì)分析,便可發(fā)現(xiàn),功率的指示值與電壓、電流的乘積不符,說明儀表的顯示值可能有誤。電壓值可采用萬用表的直流電壓檔去進(jìn)行校對,電流值我們可通過用鉗形電流表測量進(jìn)線電流,然后乘以0.816的辦法來校對。如果不符,則說明電流表指示不準(zhǔn)確。
直流電流表的值是取自分流器上產(chǎn)生的75mV電壓信號,在使用時間較長、使用環(huán)境較惡劣的條件下,分流器上的接線與分流器之間存在污垢或氧化現(xiàn)象,接觸電阻增大,使分流器上產(chǎn)生的電壓增高,大于75mV,致使直流電流表的指示偏大。 處理方法是:處理分流器與其接線間的污垢和氧化層。
10. 頻繁燒壞可控硅元件,更換新可控硅后,馬上燒壞。故障分析及處理:這是一種讓人比較頭疼,維修比較困難的故障現(xiàn)象??煽毓璧膬r格比較昂貴,而燒壞可控硅卻讓人防不勝防,所以在維修這類故障時要格外小心謹(jǐn)慎。我們在分析故障“2.5“時,介紹了一種燒壞可控硅的原因。除此之外,還有以下原因:
①、可控硅在反相關(guān)斷時,承受反向電壓的瞬時毛刺電壓過高——在中頻電源的主電路中,瞬時反相毛刺電壓是靠阻容吸收來吸收的。如果吸收電路中電阻、電容開路均會使瞬時反相毛刺電壓過高燒壞可控硅。在斷電的情況下用萬秀表測量吸收電阻阻值、吸收電容容量,判斷是否阻容吸收回路出現(xiàn)故障。
②、負(fù)載對地絕緣降低——負(fù)載回路的絕緣降低,引起負(fù)載對地間打火,干擾了脈沖的觸發(fā)時間或在可控硅兩端形成高壓,燒壞可控硅元件。
③、脈沖觸發(fā)回路故障——在設(shè)備運行時如果突然丟失觸發(fā)脈沖,將造成逆變開路,中頻電源輸出端產(chǎn)生高壓,燒壞可控硅元件。這種故障一般是逆變脈沖形成、輸出電路故障,可用示波器進(jìn)行檢查,也可能是逆變脈沖引線接觸不良,可用手搖晃導(dǎo)線接頭,找出故障位置。
④、設(shè)備在運行時負(fù)載開路——當(dāng)設(shè)備正在大功率運行時,如果突然負(fù)載處于開路狀態(tài),將在輸出端形成高壓燒壞可控硅元件。 ⑤、設(shè)備在運行時負(fù)載短路——當(dāng)設(shè)備在大功率運行時,如果負(fù)載突然處于短路狀態(tài),將對可控硅有一個很大的短路電流沖擊,若過電流保護(hù)動作不不及保護(hù),將燒壞可控硅元件。
⑥、保護(hù)系統(tǒng)故障(保護(hù)失靈)——可控硅能否安全,主要是告保護(hù)系統(tǒng)來保證的,如果保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障,設(shè)備稍有一點工作不正常,將危機到可控硅安全。所以,當(dāng)可控硅燒壞時對保護(hù)系統(tǒng)的檢查是必不可少的。
⑦、可控硅冷卻系統(tǒng)故障——可控硅在工作時發(fā)熱量很大,需要對其冷卻才能保證正常工作,一般可控硅的冷卻有兩種方式:一種是水冷,另一種是風(fēng)冷。水冷的應(yīng)用較為廣泛,風(fēng)冷一般只用于100KW以下的電源設(shè)備。通常采用水冷方式的中頻設(shè)備均設(shè)有水壓保護(hù)電路,但基本上都是總進(jìn)水的保護(hù),若某一路出現(xiàn)水堵,是無法保護(hù)的。
⑧、電抗器故障——電抗器內(nèi)部打火造成逆變側(cè)的電流斷續(xù),也會在逆變輸入側(cè)產(chǎn)生高壓燒壞可控硅。另外,如果在維修中更換了電抗器,而電抗器的電感量、鐵芯面積小于要求值,會使電抗器在大電流工作時,因飽和失去限流作用燒壞可控硅。