恒遠(yuǎn)中頻爐常見故障匯總和故障分析

1、第1000卷 （河北恒遠(yuǎn)電爐制造有限公司 技術(shù)資料） vol.1000 2014年2月 hebei hengyuan electric co., ltd. (technicalinformation) mar.2014-恒遠(yuǎn)中頻爐常見故障匯總和故障分析    隨著國內(nèi)中頻爐技術(shù)的發(fā)展、推廣，在金屬熱加工領(lǐng)域，中頻爐已經(jīng)部分代替了燃煤爐等設(shè)備。在使用中頻爐的過程中，出現(xiàn)中頻爐開機(jī)設(shè)備無法正常啟動、設(shè)備有異常聲音、晶閘管燒毀等現(xiàn)象，常令中頻爐維修人員煩心，有時還咋就解決不了。德昌電爐根據(jù)多年中頻爐維修記錄，整理資料見下，供維修人員參考。&

2、#160;    a）中頻電源三橋臂運(yùn)行故障    故障現(xiàn)象，起動困難。偶爾起動中頻嘯叫聲比正常時低，直流電壓低，直流電流很大，加大直流電壓過流，用示波器觀察逆變橋臂波形時，有一臂正常，另一臂為直線。    1）. 可能逆變側(cè)有一橋臂的元件損壞或擊穿（用萬用表重點(diǎn)檢查晶閘管的阻值；檢查阻容吸收，電路中的電容是否擊穿；檢查外線是否短路）   2）. 可能逆變側(cè)有一橋臂的晶閘管沒有被觸發(fā)導(dǎo)通（檢查逆變觸發(fā)脈沖是否正常，晶閘管的觸發(fā)功率是否太大）。   3）. 逆變移相反壓角太小，使晶閘管不

3、能關(guān)斷。加大逆變反壓角，增加儲備時間，使晶閘管可靠管斷或增加負(fù)載電路的電容量，使頻率降低一些。   4）. 負(fù)載爐圈對地短路或扎間短路將造成三橋臂運(yùn)行，造成過流。    b)濾波電抗器故障   1）. 線圈絕緣損壞，線圈匝間擊穿短路時，低直流電壓，低直流電流可以起動；加大直流電壓，由于電感量下降，電路中電流突變造成過流；線圈對鐵芯短路時，造成整流電路對地短路可能使整流晶閘管擊穿。   2）. 電抗器聲音異常，鐵芯或氣隙未夾緊或三相電壓有波動   3）. 水路堵塞  

4、  c)中頻水冷電纜的故障    中頻爐用水冷電纜它是采用每根直徑0.60.8紫銅線絞合而成，承受足夠載流量的導(dǎo)電載體，和電纜接頭，防腐蝕、帶阻燃性好的高質(zhì)量橡膠管制作而成。對于500公斤電爐，電纜截面積為480平方毫米，對于250公斤中頻爐爐，電纜截面積采用300至400平方毫米。水冷電纜外膠管采用耐壓5公斤的壓力橡膠管，里面通以冷卻水，它是負(fù)載回路的一部分，工作時受到拉力和扭力，與中頻爐爐體一起傾動而發(fā)生曲折，因此時間長后容易在柔性連接處斷裂開。水冷電纜斷裂過程，一般是先斷掉大部分后，在大功率運(yùn)行時把未斷小部分很快燒斷，這時中頻電源就會產(chǎn)生很高的過電壓，如果過

5、電壓保護(hù)不可靠，就會燒壞逆變晶閘管。水冷電纜斷開后，中頻電源無法啟動工作。如不檢查出原因而反復(fù)啟動，就很可能燒壞中頻電壓互感器。檢查故障時先把水冷電纜與電熱電容器輸出銅排脫開，用萬用表電阻擋（200擋）測量電纜的電阻值，正常時電阻值為零，斷開時為無窮大。用萬用表測量時，應(yīng)把爐體翻到傾倒位置，使水冷電纜掉起，這樣使斷處徹底脫離，才能正確判斷是否斷芯        d)中頻爐泄放電感發(fā)熱故障    故障現(xiàn)象：中頻爐在升壓負(fù)載中泄放電感發(fā)熱甚至燒壞。    故障分析及處理：中頻爐引起泄放電感發(fā)熱的原因有以下三點(diǎn)

6、：    1串并聯(lián)組電容器的容量差別很大，會造成直流電荷釋放的電流增大，若泄放電感的容量較小就會引起發(fā)熱。       2逆變脈沖不對稱。逆變器對逆變脈沖的要求是兩組脈沖互差180°，如果逆變脈沖互差不是180°，則逆變輸出電壓的正負(fù)半周的時間也不一致，導(dǎo)致補(bǔ)償電容器在一個周期兩次充電的時間不一致，那么時間長的半周給電容器充的電還未放完時，時間短的半周已開始給電容器充電，在電容器上就積累了一定電荷。逆變電壓正負(fù)半周的時間差別越大，直流電荷就越高，流過泄放電感的電流就越大，當(dāng)電流達(dá)到一定程度時，泄放電感就會引起發(fā)熱現(xiàn)

7、象甚至燒毀。所以，當(dāng)泄放電感發(fā)熱時，一定要仔細(xì)檢查逆變脈沖的對稱度，如果不對稱就應(yīng)分析原因，檢查逆變脈沖形成電路，解決逆變脈沖不對稱現(xiàn)象。在逆變脈沖形成電路中，兩路脈沖形成電路是對稱的。如果出現(xiàn)逆變脈沖不對稱，一般可能是由電容器容量、電阻阻值變化引起，也可能是集成電路內(nèi)部參數(shù)變化引起。      3逆變可控硅有一只燒壞。當(dāng)一只逆變可控硅燒壞后，設(shè)備常?？梢詥樱@時如果不注意觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，讓設(shè)備帶病工作，中頻輸出電壓波形是畸變的波形。 通過上面的分析，可以看出，泄放電感流過的電流很大，引起其發(fā)熱或燒壞。     e) 

8、中頻爐運(yùn)行中出現(xiàn)大電流、大電壓現(xiàn)象時注意事項(xiàng)    中頻爐在使用過程中經(jīng)常燒逆變管，主要是因?yàn)榇箅娏骱痛箅妷菏Э匾鸬摹?#160; 1)大電流失控，中頻爐電壓的反壓角過小，觸發(fā)電路是否有接觸不良，另外還要注意關(guān)斷時間的一直性。現(xiàn)在由于元件的質(zhì)量已經(jīng)過關(guān)，如果工藝良好，可靠性已經(jīng)非常高。冷水機(jī)組逆變可控硅相對來講是比較薄弱的部件。如果頻繁地?fù)p壞，必然有原因。  2)大電壓失控：中頻爐電壓升到一定的值時，逆變器顛覆，無法在高阻抗情況下運(yùn)行，元件的耐壓降低或冷卻效果不好，系統(tǒng)的絕緣性能降低，中頻電壓升高時機(jī)器對地短路，檢查中頻電容和爐子。干擾也可能引起，逆變觸發(fā)線要離

9、主電路遠(yuǎn)一些。    細(xì)節(jié)注意介紹：    1)運(yùn)行角度偏大或偏小，都會引起逆變管頻繁過流，從而損傷管子，容易造成永久性的損壞。    2)檢查管子的電氣參數(shù)是否滿足要求，杜絕使用不合格廠家流入的元件;    3)逆變管的阻容吸收回路，重點(diǎn)檢查吸收電容器是否斷路。這時，應(yīng)該采用能夠測量中頻爐電容量的數(shù)字萬用表檢測電容器，僅僅測量它的通斷是不夠的。如果逆變吸收回路斷線，及易損壞逆變管;    4)注意負(fù)載有無對地打火的現(xiàn)象，這種情況會形成突變的高電壓，造成逆變管擊穿損壞。   

10、 5)在不影響啟動的情況下，適當(dāng)加大中頻爐電源至爐體的中頻回路接線電感，可以緩解因逆變管承受過大di/dt造成的損壞。     f)中頻爐爐圈故障維修    加熱線圈是中頻（感應(yīng)）爐的負(fù)載，也是中頻爐爐體的核心部件。中頻熔煉爐線圈通常采用壁厚3至5毫米的矩形冷擠壓紫銅管繞制制成。工作現(xiàn)場常見故障表現(xiàn)為：1）感應(yīng)線圈漏水，這可能引起線圈匝間打火，必須及時補(bǔ)焊才能安全運(yùn)行。2）鋼水粘在感應(yīng)線圈上，鋼渣發(fā)熱、發(fā)紅，會引起銅管燒穿，必須及時清除干凈。    對與中頻透熱爐線圈，因?yàn)闋t子內(nèi)徑小，在工作時受熱應(yīng)力作用而或打爐時變形，易引

11、發(fā)線圈匝間短路，故障表現(xiàn)為電流較大，工作頻率比平常時高。有時難以啟動。要仔細(xì)檢查排除故障。     g) 中頻電源經(jīng)常燒逆變可控硅維護(hù)要點(diǎn)1) 故障現(xiàn)象：中頻爐故障多集中在大電流和大電壓失控而引發(fā)的元器件燒損。2）原因分析:   2-1.高電壓失控：中頻爐的中頻電壓升到一定的值時，逆變器顛覆，無法在高阻抗情況下運(yùn)行;元件的耐壓降低或冷卻效果不好，系統(tǒng)的絕緣性能降低;中頻爐的中頻電壓升高時機(jī)器對地短路，檢查中頻電容和爐子；干擾也可能引起，逆變觸發(fā)線要離主電路遠(yuǎn)一些。   2-2.大電流失控，中頻電壓的反壓角過小，觸發(fā)電路是否有

12、接觸不良,另外還要注意關(guān)斷時間的一直性。    現(xiàn)在由于國產(chǎn)元件的質(zhì)量大多都已過關(guān)，如果工藝良好，可靠性已經(jīng)非常高。逆變可控硅相對來講在中頻電源系統(tǒng)中還是比較薄弱的器件。如果頻繁地?fù)p壞，不僅需花錢頻繁購買，還影響正常生產(chǎn)，耽誤工期。一旦發(fā)生此故障，應(yīng)重視，檢查原因，修復(fù)正常?？蓞⒖家韵聨c(diǎn)檢測、維護(hù)：    a.逆變管的阻容吸收回路，重點(diǎn)檢查吸收電容器是否斷路。這時，應(yīng)該采用能夠測量電容量的數(shù)字萬用表檢測電容器，僅僅測量它的通斷是不夠的。如果逆變吸收回路斷線，及易損壞逆變管；    b.檢查管子的電氣參數(shù)是否滿足要求，杜絕使

13、用不合格廠家流入的元件；    c.中頻爐逆變管的水冷套及其他冷卻水路是否堵塞，雖然這種情況較少，但確實(shí)出現(xiàn)過，容易忽略。    d.注意負(fù)載有無對地打火的現(xiàn)象，這種情況會形成突變的高電壓，造成逆變管擊穿損壞。    e.運(yùn)行角度偏大或偏小，都會引起逆變管頻繁過流，從而損傷管子，容易造成永久性的損壞。    f.在不影響啟動的情況下，適當(dāng)加大中頻電源至爐體的中頻回路接線電感，可以緩解因逆變管承受過大di/dt造成的損壞。     h)中頻爐-電熱電容常見故障 1.電容內(nèi)部打火

14、：機(jī)器運(yùn)行時，里邊有響聲，是絕緣擊穿，應(yīng)跟換新的。2.電容外部打火：機(jī)器運(yùn)行時，電容殼體對地絕緣不好對地?fù)舸?3.冷卻水不通導(dǎo)致發(fā)熱絕緣損壞，應(yīng)及時處理。4.電容漏油,應(yīng)跟換新的.5串聯(lián)并聯(lián)升壓的串聯(lián)電容與并聯(lián)電容殼體相連電熱電容器的絕緣的檢查電容器的絕緣電阻分為兩極、多級間的絕緣電組和兩極對殼體的絕緣電阻，由于電容其是由串、并聯(lián)電容元件構(gòu)成，個別元件的絕緣劣化不會使整臺電容器的絕緣電阻降低，所以遙測極間絕緣電阻很難發(fā)現(xiàn)缺陷。因此，這項(xiàng)試驗(yàn)一般不做，而只做兩極或多級對外殼的絕緣電阻測定。根據(jù)額定電壓的不同采用不同的伏數(shù)的搖表?，F(xiàn)以額定電壓750v為例，采用1000v的搖表，搖側(cè)前應(yīng)先將電容放電

15、。搖側(cè)時，應(yīng)先將搖表搖至規(guī)定的轉(zhuǎn)速待其指針平穩(wěn)后，在將搖表接至電容器的兩極上，繼續(xù)轉(zhuǎn)動搖表。開始，由于對電容充電，指針會下降，阻值會回零.繼續(xù)轉(zhuǎn)動搖表,然后慢慢升起直至穩(wěn)定，此時的讀數(shù)極為電容器的極間電阻，一般情況下1000v不得低于1兆歐。再讀完數(shù)以后，應(yīng)先將搖表線撤下，在停止搖動。否則，由于電容器放電容易燒壞表頭。遙測后，應(yīng)將電容器放電，以免觸電。     i)  中頻爐設(shè)備中電抗器線圈絕緣擊穿，這往往是電抗器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件不良而導(dǎo)致的。    電抗器線圈采用優(yōu)質(zhì)無氧電解空芯紫銅管繞制而成的，在現(xiàn)場運(yùn)行過程中，因循環(huán)水水質(zhì)較差，往往在水管內(nèi)壁上產(chǎn)生水垢，水垢的長年積累，使冷卻水量減少，甚至引起水管阻塞，從而導(dǎo)致線圈過熱，使線圈絕緣老化加速，這是引起線圈絕緣破壞的常見原因。另一個原因是在設(shè)計(jì)中流過的電流過大，超過銅管截面承受的電流。電抗器在使用過程中，如發(fā)現(xiàn)水路不暢，則需要馬上處理：宜用