中频故障汇总文档格式.docx

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故障2.　按下启动按钮后,听到中频声音,随即逆变失败,出现过流或过压过流和过压故障是中频炉最常见的故障,其故障现象多种多样,故障原因也各不相同,其中过流故障又多于过压障。

产生过流的主要原因有:

（1）引前角B调得偏小,使逆变晶闸管换流时间tC增大,相应储备时间tB减小,因而逆变管换流发生困难,产生过流,使逆变失败。

我们知道,tD=tC+tB（其中tD为引前触发时间,tC为换流时间,tB为储备时间）。

只有当tB>

tq（tq为关断时间）时,才能保证关断的晶闸管恢复正向阻断特性,使换流成功。

当tB因tC的增长而减小时,则换流时应关断的晶闸管由于未能恢复正向阻断特性而误导通,产生直通短路,最终导致逆变失败。

（2）自动调频回路及逆变触发回路发生故障,导致触发脉冲发生紊乱及波形畸变,逆变换流时该导通的管子未导通,该关断的关不断,结果形成短路,产生过流。

正常情况下,逆变桥对角线的脉冲应重迭,且波形应清楚、整齐,幅值、宽度都应符合要求。

逆变桥相邻两组脉冲相位差应为180℃。

本装置自动调频回路采用的是定时原则,即调频信号取自中频电压、电流信号的合成。

所得的合成信号为为电容器电容,iC为电容器电流）,送入逆变触发电路再经脉冲变压器送到逆变晶闸管。

如果电压信号或电流信号因线路故障或受到干扰发生畸变或紊乱,则合成信号势必不正常。

如果逆变触发回路发生故障,同样会使触发脉冲不正常（在相位、幅值、波形上）。

因而使逆变管发生短路,造成过流。

（3）左臂或右臂有一只逆变管特性变化,不该导通时却发生正向转折,致使逆变回路左臂或右臂发生直通短路,造成过流。

这主要是指某个逆变晶闸管热态特性不好,在冷态时各特性参数均正常,但一旦送电,当中频电压到达某一数值时（300V左右）,即发生正向转折,以致于由于直通而形成过流。

（4）感应圈发生对地短路或匝间短路。

感应圈对地绝缘,在不通水的情况下,阻值应在2M8以上。

如果通水,用万用表测量,则在5k8以上（因水与地相通,但有一定电阻）。

感应圈发生对地短路或匝间短路,大多数是由于炉衬渗漏铁液,铁液冷却后感应圈与地连通及匝间连通,造成短路引起。

（5）电容器发生相间短路或对地短路。

中频电容器为电热电容器,内通冷却水。

当水路有水垢或异物时,水流量大大减少甚至断流,使电容器发热加剧而烧坏,造成相间短路。

如果电容器漏油严重,则电容量大为减少,同时也会使电容器发热激增,发生相间短路。

中频电容器外壳为一极,直接放在由角钢焊接而成的支架上,电容器支架用胶木座与电气网路的地面隔开。

如果胶木座因潮湿、油污对地绝缘下降很多,则很容易发生对地击穿而短路。

上述二种短路都会造成过流。

（6）启动时,由于整流触发回路故障,整流触发脉冲不正常,使A角变大,则输出的直流电压太低,启动时撞击产生的振荡衰减波补充的能量太小,使启动失败,形成过流。

一般说来,中频电源启动时,在一定的负载下,直流电压Ud的最低值和最高值有一定的范围,即平常所说的启动范围,一般为30～80V。

超出这个范围,不是补充的能量太小,就是主电路电流增长速度太快,增长太大,引起换流困难。

（7）低通滤波器（DL）回路阻抗变大,使逆变端晶闸管工作不对称及载流子积蓄效应所积累的静电荷未能及时放掉,因而开通、关断特性变坏。

关断不良导致逆变失败,形成过流。

低通滤波器类似于一个小电抗器,用6mm2漆包线绕制而成,接在负载部分,与倍压电容器相并联,与炉子感应圈相连通。

作为当逆变端工作不对称时泄放晶闸管积累的静电电荷的通路。

它与负载回路的连接导线,其截面应是10mm2以上的铜线,长度愈短愈好,以减少泄放回路的阻抗,保证静电电荷以一定的速率放掉,确保逆变成功。

有时静电电荷形成的电流很大,会使低通滤波器严重发热以致烧坏。

（8）过流保护板中起保护作用的晶闸管特性变坏时,其灵敏度增加,当启动电流未到达过流整定值时便触发导通,发出过流信号去封锁控制电源,使逆变失败。

（9）对角线桥臂的逆变管有一臂因没有触发脉冲而不导通。

这样,开通的管子就关不断,此时功率因数很低,启动电流很大,即产生过流保护动作。

（10）调功电位器接触不良,使直流电压忽大忽小,忽有忽无,启动时对负载回路的能量补充就很不稳定,这也往往容易造成启动失败而引起过流。

产生过压的主要原因有:

（1）调频信号回路因导线烧断或接头松动而断开,使换流引前角B+C2变大（其中B为换流时t2到t3时刻的相角;

C为换流时t1到t2时刻的相角）,即U角变大,CosU变小（CosU为负载功率因数）,则输出的中频电压Ua增大（因Ua=1.1UdCosU）,因此很容易引起过压。

（2）逆变桥中有一熔丝烧毁,逆变端换流瞬间除了引起过流外,还很容易引起过压。

（3）负载回路发生故障,如感应圈和水冷电缆因炉衬渗漏铁液或断液而烧断,则瞬间很容易产生高压。

这是由于感应圈或水冷电缆断开后,槽路不发生振荡,负载回路只剩下电容器。

电容器本身已充有一定的电压,滤波电抗器中的能量再向电容器充电,势必产生高压,引起过电压动作。

（4）过压保护板中起保护作用的晶闸管特性变坏,灵敏度增加,当电压未到达过压整定值时便触发导通,产生过压保护动作。

（5）中频电源送电时加炉料,炉口的铁块或回炉料一头与铁液相连,一头与炉子的金属外壳（如平台或炉口铁圈）相碰而打火,产生的干扰信号影响控制电路,引起过电压动作。

（6）中频电压互感器线圈对地绝缘下降,存在不完全短路,当中频电压上升到300V以上时,对地完全短路。

短路时产生的电压信号使过压保护板动作。

故障3.输出功率低,达不到额定值

500kg中频炉,其额定输出功率250kW。

但是由于种种原因,有时输出功率远远达不到额定工率,

甚至只有40～60kW。

常见的原因有:

（1）整流电压低,造成输出功率低。

造成整流电压低的原因主要有:

a.整流电路缺相。

此时用示波器观察整流主回路波形,可以明显见到缺一波头,同时主电路滤波电抗器发出沉闷的不规则的振动声。

用万用表测量某相晶闸管,如其电阻值为无穷大则证明该晶闸管损坏后已断路,或者某熔断器烧断。

此时假设仍在额定电流下工作,流过其它几个桥臂的电流过大,会缩短晶闸管的寿命。

一般缺相后,输出功率只能到达60kW。

b.感应圈匝间或对地存在不完全短路。

随着中频电压的升高、功率的增大,变为完全短路,于是在某一中频电压上因短路出现过流,因而功率上不去。

c.截流截压电路出现故障,未到达整定值便输出,限制了整流电压的升高。

d.移相脉冲触发延迟角无法调到A=0。

e.某一桥臂晶闸管触发电路出现故障,或晶闸管性能变劣亦不能触发导通。

（2）逆变电压、电流相位角（超前相位角）过小,使中频电压Ua低于额定值,严重影响中频输出功率的提高。

这一般是由于槽路上并联的电容器损坏较多引起,应使Uaö

Ud≈1.4左右较为合适。

（3）炉壁增厚,炉膛变小,即炉子的等效电阻R增大,使中频功率下降。

故障4.直流电压及中频电压不稳定引发直流电压不稳定的原因可能是:

①触发电路虚焊,触发脉冲时有时无,使晶闸管时通时不通,此时可看到整流触发电流表也发生摆动。

②中频干扰造成整流晶闸管误导通,因而直流电压输出不规则,产生波动。

滤波电抗器碰线,其电感值下降,对中频电源的隔离作用降低,中频电压侵入到整流电路,使整流晶闸管在中频电压作用下发生正向转折,造成负载电压不稳定。

③整流电压缺相不平衡时,电抗器Ld会发生振动及很大杂音,造成直流电压不稳定及直流电压表来回摆动。

引发中频电压、电流不稳定的原因可能是:

（1）逆变晶闸管质量差,热态性能不稳定,如开通时间、反向恢复时间不一致,温度特性不好。

（2）逆变触发脉冲不对称,使管子开通、关断的时间有差异,因而引起中频电压、电流的波动。

（3）整流桥直流电压波动,引起中频电压波动。

（4）逆变板上的电位器整定值有变化及三极管等某些元件不稳定。

中频炉故障的检查方法与步骤

（1）首先观察中频柜内的四块小表的指示值是否正常。

其中整流控制电压表30V,整流脉冲电流表130～150mA,逆变控制电压表12V,逆变脉冲电流表100～120mA。

如果数值在正常范围内,则证明电源部分没有问题。

（2）用数字万用表2008档检查整流、逆变晶闸管阳极、阴极电阻及控制极与阴极电阻值（可不必从柜内卸下来测量,管子散热器仍通有冷却水）。

阳极与阴极的正反向电阻值均为∞,控制极与阴极的电阻值为10～508。

另外,应检查熔断器是否熔断。

（3）将转换开关SA置于检查档,用示波器检查整流及逆变触发脉冲的波形,检查幅值及时间间隔是否正常。

其中,整流触发脉冲为双脉冲,时间间隔是3.33ms;

逆变触发脉冲为连续的脉冲列,幅值一般为4～6V。

要求脉冲整齐、无毛刺。

检查的顺序是从晶闸管控制极到脉冲变压器,然后到整流板和逆变板。

（4）检查整流板是否正常。

可拔下逆变板,转换开关置于检查档。

按启动按钮,旋动调功电位器,看直流电压能否调到500V左右,假设电压能调到500V,则证明整流板正常。

（5）检查启动回路中的电容充电回路。

仍拔下逆变板及接通检查档,按下启动按钮后用万用表测量电容cf两端电压,假设能到达500V左右,则证明启动电容充电回路正常。

（6）检查预磁化电阻R6有无烧断及低通滤波器有无断线。

（7）假设上述检查都正常,则可认为故障基本上出自主回路负载部分。

此时,可检查电容器有无明显烧坏的痕迹或严重漏油,电容器支架对地绝缘是否在2M8左右,水冷电缆有无烧断以及测量感应圈有无对地及匝间短路（一般为炉衬漏铁液引起）。

在感应圈通水的情况下,其对地电阻应在5k8以上,感应圈对磁轭的绝缘电阻应为2M8左右（在磁轭不接地的情况下）才算标准。

（8）现在通过检查,如果认为中频电源柜正常,电容器也正常,感应圈及磁轭经过中修,绝缘都符合要求,而且炉衬又是新筑的,而送电仍存在过流现象,则可认为是某一逆变晶闸管热态特性不好,也就是在不送电的情况,其特性数据都正常,但在送电后因发热则出现了强迫性正向转折,造成过流。

此时应逐一更换逆变管,看是否还过流。

整流部分故障：

1、晶闸管损坏

原因及处理方法：

（1）冷却水管堵。

检查水管是否结垢、进杂物或水管打弯。

（2）阻容吸收故障。

清理晶闸管阻容吸收部分灰尘，假设有备件可以更换阻容吸收来判断是否是阻容吸收故障。

（3）整流脉冲故障造成晶闸管误导通。

用示波器测量整流脉冲输出，看输出脉冲是否正常。

（4）干扰信号造成晶闸管误导通。

用示波器测量是否有干扰信号，假设有采取以下措施：

增加晶闸管控制极与阴极之间并联电容器的电容，一般可增大0.47～1uF（4）快熔选用不合适或快熔质量差，不起保护作用。

可用手感触的方法检测，假设温度烫手，快速熔断器熔片易烧断，假设感觉不到温度，快熔熔片不易熔断，不起保护作用。

（5）晶闸管质量差。

启动的瞬间就击穿或负载增加时晶闸管击穿。

2、快速熔断器熔断原因及处理方法：

（1）中频电源输出铜板或感应线圈有短路或对地短路的地方。

检查铜板和感应线圈有无短路打火的地方。

（2）整流桥一个桥臂的上下两个晶闸管同时导通，烧断快速熔断器熔片。

用万用表电阻档测量晶闸管有无击穿。

（3）快速熔断器质量不合格或选型偏小。

3、直流电压波形不正常。

而晶闸管和快速熔断器没损坏。

（1）整流触发脉冲缺失。

整流触发部分故障．用示波器测量有无触发脉冲。

（2）整流脉冲有，但幅值低或脉冲太窄，不能触发晶闸管导通。

先用示波器测量找到没触发导通的晶闸管，再用示波器测量其触发脉冲与其它的触发脉冲进行比较。

（3）晶闸管控制极回路断开。

4、整流桥无直流电压输出

（1）主电路空气开关没闭合或接触器没吸合。

合上空气开关或启动接触器后测量其输出是否有电。

（2）整流触发电路部分无脉冲输出。

整流触发电路或功放电路无直流电源电压。

用万用表或示波器测量整流触发电路部分和功放电路的电源电压。

（3）功率调节的电位器坏。

断电后用万用表分别测抽头电阻。

（4）保护电路动作。

检查是否有故障指示灯亮。

排查故障后复位。

5、直流平波电抗器异常

（1）压紧铁芯的螺栓松动，电抗器有“嗡嗡”的冲击声，铁芯发热。

调整铁芯后紧固螺栓。

（2）直流平波电抗器线圈发热，线圈缠绕的阻燃绝缘材料发黑，有焦糊味。

断电检查电抗器线圈和水管是否水路不通，可先用压缩风吹，假设不通风，可用钢丝疏通，如果结垢还必须用稀盐酸冲洗铜管。

如果线圈发黑，不能确保绝缘良好还要更换新的电抗器或重新缠绕阻燃布并刷绝缘漆。

（3）出现打火或焦糊味。

电抗器线圈之间或电抗器线圈与铁芯绝缘不好，造成短路打火。

断电后拆掉电抗器线圈，检查是否匝间短路或线圈与铁芯短路

逆变部分故障

1、逆变不能启动或启动困难原因和处理方法：

（1）负载电路故障：

a线圈匝间短路。

感应圈因长时间冷却效果不好，绝缘破坏，造成匝间短路。

线圈灰尘、氧化皮等导电物造成匝间短路。

启动中频时出现打火现象，过流指示灯亮，频繁打火会引起炉线圈击穿。

清理线圈外表杂物，刷绝缘漆或垫石棉板。

b线圈与中频炉外壳短路。

中频炉线圈外壳松散，炉内积灰太多，线圈通过炉子底座放电。

加固中频炉线圈，清理灰尘。

c中频输出与线圈连接的铜排短路。

由于落异物或铜排没固定造成铜排间短路。

d中频电容器外壳对地短路。

检查是否漏水，检查电容器底座是否积灰太多，检查电容器瓷底座是否缺失。

e水冷电缆断、输出到负载的铜排烧断。

（2）电流互感器绝缘烧坏或接线顺序不正确，检查调整电流信号的盘式电位器输出值是否太小。

拆掉电流互感器检查绝缘是否烧坏，用万用表测量线圈是否烧断，假设有备件可更换新的。

检查调整电流信号的盘式电阻是否被调整过。

（3）逆变晶闸管未触发。

原因和处理方法a晶闸管触发控制线断或连接不牢靠。

b无触发脉冲输出。

用示波器从晶闸管控制极开始，从后向前测有无触发脉冲查找故障点。

c控制板有故障指示灯亮。

根据故障指示灯确定是哪一类故障，例如相序错误、缺项或控制电路保险烧坏等。

（4）整流部分故障。

整流晶闸管烧坏、快熔烧断或整流部分触发电路故障引起的整流波形不完整。

（5）电热电容器击穿。

原因和处理方法：

a无冷却水。

水管结垢、有杂物造成水流不畅，进出水水管接错造成水不能循环流动。

b电热电容器型号规格不正确。

检查电热电容器是否击穿先观察其外观是否变形，接线柱是否有明显松动。

然后拆掉所有铜板，用兆欧表检查每极是否击穿。

假设没兆欧表还可以依次拆掉电容器上的阳极铜板再启动中频排除电容是否击穿。

（6）电压互感器故障。

检查电压互感器绝缘是否烧焦，检查接线是否松动。

不能排除时可以通过更换新的电压互感器进行判断。

2、中频功率不能增大。

原因和处理方法：

（1）电位器的输出电压值没有变化。

电位器损坏或电位器的电源电压故障。

（2）过电流保护动作。

a一次过电流保护或二次过电流保护设定值低，造成过电流保护电路动作。

b电路干扰造成过电流保护电路动作。

（3）负载大量增加。

负载直流等效电阻过小，直流电压低而直流电流却很大，造成换流困难逆变电路颠覆。

（4）负载轻。

直流电压和中频电压到达额定值，但中频电流却很小．中频功率达不到额定值。

（5）电热电容器耐压降低或电热电容器底座因灰尘、水、油等造成电热电容器放电。

拆掉电容器上的铜板，用1000V兆欧表检测。

清理电热电容器底座上的灰尘、水，油污。

（6）感应线圈匝间短路或感应线圈对地短路，过压保护电路或过流保护电路动作。

检查炉线圈确保线圈匝间清洁，清理感应线圈周围灰尘。

（7）逆变晶闸管烧毁。

拆掉晶闸管，用万用表量阴阳极电阻或启动中频后用示波器量晶闸管两端电压波形看是否是一条直线。

假设是一条直线证明此晶闸管击穿。

（8）逆变晶闸管关不断。

启动中频后用示波器量此晶闸管两端电压是否是一条直线，再断电后用万用表量此晶闸管阴阳极两端看电阻是否为零，可确定此晶闸管运行时是否关不断。

（9）有逆变晶闸管没触发导通的。

用示波器量此晶闸管的两端电压波形，为正弦波时证明此晶闸管没导通。

3、正常运行时损坏逆变晶闸管。

（1）晶闸管冷却水路不通或水流量小，晶闸管发热使关断时间增大而不能关断，造成逆变颠覆。

检查水路。

（2）电流互感器连接线松动，使交角法逆变脉冲形成电路的合成信号时有相位变化，时有提前触发现象，造成逆变换流失败。

（3）主回路连接件接触不良，比方水电缆断裂．造成大电流工况下突然断开回路，使平波电抗器产生很高的自感电势，使逆变和整流晶闸管击穿。

故障诊断

1、进线电压

断开主电路后，使用万用表测量以下主电路开关〔接触器〕和控制电源保险丝后边是否有电，这将排除这些元件断路的可能性。

2、整流器

它包括两路整流器，每一路整流器分别有6个可控硅，6个脉冲变压器。

测量可控硅的简单方法是用万用表电阻档〔200欧姆〕档测量阳极—阴极和门极—阴极之间的电阻。

测量时可控硅不用取下来，正常情况下阳极—阴极间电阻应为∞，门极—阴极间电阻应在10—50欧姆之间，过小或过大都说明这只可控硅门极失效，将不能被触发导通。

脉冲变压器次边接在可控硅上，原边接在主控板，用万用表测量原边电阻，阻值约50欧姆左右。

3、逆变器

包括16只快速可控硅和8块脉冲变压器，可以按上述方法检查。

4、补偿电容器

与负载并联的补偿电容器可能被击穿。

电容器一般都分组安装在电容器架上，检查时应先确定击穿电容器所在的组，断开每组电容器的汇流母排与主汇流排之间的联结点，测量每组电容器二个汇流排间的电阻，正常时电阻应为∞。

确认坏的组后，再断开每台电容器引至汇流排的铜排，逐台检查即可找到击穿的电容器。

每台电容器由8个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过绝缘子引到端盖上，一般只会有一个芯子被击穿，跳开这个绝缘子上的引线，这台电容器可以断续使用。

电容器的另一个故障是漏油，漏油的电容器在短时间内可以继续使用，但应尽快更换。

安装电容器的角钢与电容器架是绝缘的。

如果绝缘击穿将使主回路接地，测量电容器外壳引线和电容器架之间的电阻，可以判断这部绝缘状况。

5、水冷电缆

它是负载回路的一部分，工作时受到拉力和扭力，时间长后可能在柔性联接处断开。

测试一下电源柜的两根输出母排之间的电阻，可以判断负载回路是否接好，正常时其电阻应为零。

6、整流器触发脉冲

在整流可控硅的脉冲变压器上有工作指示灯，接通电源，按“中频启动”按钮，然后打开柜门观察每个脉冲指示灯是否亮。

如果不亮说明这一路没有触发脉冲。

启动以后，工作不正常，一般表现在整流器缺相，故障表现为工作时声音不正常，最大输出电压升不到额定值，而且电源柜输出电压升高，怪叫声变大，电抗器震动大。

这时可以调低输出电压在200V左右，用示波器观察整流器的输出电压波形〔示波器应置于电源同步〕，见图7-1。

正常时输出电压波形每周期有六个波形，缺相时会少二个。

这类故障一般是由某只整流器可控硅没有触发脉冲或触发不通引起。

这时应先用示波器看以下六个整流可控硅的门极脉冲，如果有的话，关机后用万用表200欧姆档测量以下各个电阻，将门极不通或门极电阻特别大的那只可控硅换掉。

整流可控硅软击穿或电参数性能下降――用示波器观察各整流可控硅的管压降波形，查找损坏的可控硅后更换。

当损坏的可控硅击穿时，其管压降波形为一条直线；

软击穿时电压升到一定时为一条直线，电参数下降时电压升到一定值时波形发生变化。

如果出现上述现象，直流电流就会出现断流现象，造成电抗器震动。

7、逆变器三桥臂工作

故障表现为输出电流特别大，空炉时也一样，且电源柜工作时声音很沉重。

启动后将功率旋给定设到最小时，会发现中频输出电压比正常时高。

用示波器依次观察四个逆变可控硅的阳极-阴极之间电压波形，正常时每只的波形都如图7-2KK3和KK4所示。

如果三桥臂工作，可以看到逆变器中有相邻的二只可控硅波形正常，

另外相邻的二只有一只没有波形，另一只为正弦波，见图7-2KK1和KK2。

这类故障是由于某一个可控硅没有触发或触发不通引起。

如图7-2中，KK2触发不通，其阳极-阴极之间的波形就是正弦波，同时KK2触发不通会导致KK1无法关断，所以KK1二端就没有波形。

8、负载〔感应线圈〕短路或接地

这类故障在中频感应炉上特别容易发生，因为炉子小，感应线圈不是很坚固，在工作时受热应力而变形，导致匝间短路。

这类故障表现为电流较大，工