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中頻爐經(jīng)常燒可控硅(晶閘管)的檢修方法

  • 2019-03-19 09:23:16 洛陽萬樂電力設備廠 2646
  • 故障現(xiàn)象

    中頻電源在使用過程中經(jīng)常燒毀逆變晶閘管,更換新的晶閘管后,開機正常,但工作一段時間,晶閘管燒毀。

    故障分析及處理

    中頻電源在更換新的晶閘管后,不要馬上開機,應對中頻電源進行系統(tǒng)檢查,排除故障。在確認中頻電源無故障的情況下,再啟動中頻電源。否則就會出現(xiàn)開機正常,工作一段時間燒毀晶閘管的現(xiàn)象。中頻電源在使用過程中經(jīng)常燒逆變晶閘管的主要原因如下。

    (1)控制部分的電氣元器件熱特性并不好,如脈沖變壓器絕緣不良、晶閘管控制極接線接觸不良等。

    (2)散熱器重復使用,或散熱器安裝過小臺面晶體管(相對于平面晶閘管,其安裝面呈現(xiàn)臺面結構),造成散熱器臺面中央凹入,導致散熱器臺面與晶閘管臺面接觸不良。晶閘管因散熱不好而溫度升高,同時其關斷時間隨著溫度的升高而延長,最終導致晶閘管不能關斷,造成逆變顛覆,燒掉晶閘管。

    在重復使用晶閘管的水冷散熱器時,應特別注意檢查其臺面是否光潔、平整,水腔內(nèi)是否有水垢和堵塞,尤其注意臺面是否出現(xiàn)下陷情況,若出現(xiàn)了上述情況應予以更換。

    散熱器的臺面必須與晶閘管臺面尺寸相匹配,防止壓偏、壓歪,而損壞晶閘管。散熱器臺面必須具有較高的平整度、光潔度。散熱器臺面的粗糙度應小于或等于1.6mm,平整度應小于或等于30mm。安裝時晶閘管臺面與散熱器臺面應保持清潔、干凈、無油污等臟物。

    安裝時要保持晶閘管臺面與散熱器的臺面完全平行。在安裝過程中,要求通過元器件中心線施加壓力,以使壓力均勻分布在整個接觸區(qū)域。手工安裝時,應使用扭矩扳手.對所有緊固螺母交替均勻用力,壓力的大小要達到規(guī)定要求。晶閘管的正確安裝壓力為150~200kgf/cm2。

    在壓裝新晶閘管時,一定要注意壓力均衡,否則就會造成晶閘管內(nèi)部芯片機械損傷,導致晶閘管的耐壓值大幅下降,出現(xiàn)一開機就燒毀晶閘管的現(xiàn)象。若壓力達不到,散熱不良而燒毀晶體管。

    (3)晶閘管散熱器(俗稱水套)內(nèi)部腐蝕嚴重或水垢太厚,導熱不好導致晶閘管溫度上升,晶閘管關斷時間隨著溫度的升高而延長,最終導致晶閘管不能被關閉,造成逆變顛覆,燒毀晶閘管。處理晶閘管散熱器內(nèi)部水垢的辦法是用鹽酸沖洗,但鹽酸沖洗的次數(shù)多了會將水套內(nèi)部腐蝕,進水在水套內(nèi)部不循環(huán)直接從出水口流出,造成通水良好的假象而反復燒毀晶閘管,此時應更換新的水套。

    判斷晶閘管損壞是否是水冷套結垢引起的方法是:讓中頻電源運行在接近過流值下約10min,停機后,迅速用手觸摸晶閘管的芯部,若感覺到燙手,則可判斷水冷套的壁上已結垢。

    (4)當槽路連接導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,影響了中頻電源的正常工作,從而導致中頻電源保護動作。有時因打火時會在晶閘管兩端產(chǎn)生瞬時過電壓,如果過壓保護動作不及時,會燒壞晶閘管,并將引起中頻電源過壓、過流保護同時動作。

    (5)晶閘管的工作溫度過高,柵極的抗干擾能力將下降,從而誤觸發(fā)晶閘管,造成橋臂直通而燒毀晶閘管??捎檬静ㄆ鳒y量是否有干擾信號,若有則采取以下措施:增加晶閘管控制極與陰極之間并聯(lián)電容器的電容量,一般可增大0.47-1uF。

    (6)中頻電源晶閘管在反向關斷時,因承受的瞬時反向毛刺電壓過高而損壞,對此應檢查阻容吸收電路。在中頻電源的主電路中,瞬時反向毛刺電壓是靠阻容吸收電路來吸收的。如果吸收電路中電阻或電容器開路、電容器干枯失效,均會使瞬時反向毛刺電壓過高燒壞晶閘管。在斷電的情況下用萬用表測量電阻值、電容量,判斷是否阻容吸收回路出現(xiàn)故障,阻容吸收電路連接線松動也會產(chǎn)生高壓。運行的中頻電源在關機后(需關掉電源內(nèi)部的總空氣開關),用手觸摸(有可能燙手)逆變阻容吸收的無感電阻(正常時溫度是基本一致的),若發(fā)現(xiàn)有的無感電阻溫度比其他無感電阻溫度高很多,則說明與無感電阻串聯(lián)的電容器漏電。

    若電阻溫度很低,則說明與電阻串聯(lián)的電容器的容量減小或開路;若電阻燒斷,則與其串聯(lián)的電容器已擊穿。若有備件可用替換法來判斷是否是阻容吸收電路有故障。

    (7)脈沖觸發(fā)回路故障。在中頻電源運行時,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,燒壞晶閘管。電流互感器的連接線松動,使逆變脈沖形成電路的合成信號有相位變化,若有提前觸發(fā)現(xiàn)象,將造成逆變換流失敗,燒毀晶閘管。檢查電流互感器和中頻電壓互感器的內(nèi)部繞組是否斷路,是否因線徑較細受環(huán)境不良氣體腐蝕造成斷線,而使過流限流、過壓限壓保護失效,一旦出現(xiàn)電流、電壓瞬間突變,超過晶閘管的額定電流和耐壓值將燒毀晶體管。這種故障通常在逆變脈沖形成電路、輸出電路,可用示波器進行檢查。也可能是逆變脈沖引線接觸不良,應檢查逆變脈沖引線接頭。

    (8)快速熔斷器選用不合適或質(zhì)量差,不起保護作用。

    (9)中頻電源在運行時負載開路。當中頻電源正在大功率運行時,如果負載突然處于開路狀態(tài),將在輸出端形成高壓燒壞晶閘管。例如,主回路連接件接觸不良,如水冷電纜斷裂,造成大電流工況下突然斷開負載回路,使平波電抗器產(chǎn)生很高的自感電勢,使逆變和整流晶閘管擊穿。

    (10)中頻電源在運行時負載短路。當中頻電源正在大功率運行時,如果負載突然處于短路狀態(tài),將對晶閘管有一個很大的短路電流沖擊,若過流保護來不及動作,則會燒壞晶閘管。

    (11)電抗器故障。電抗器內(nèi)部打火造成逆變側的電流斷續(xù),也會在逆變輸入側產(chǎn)生高壓燒壞晶閘管。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,也會使電抗器在大電流工作時,因飽和失去限流作用而燒壞晶閘管。

    (12)保護電路故障(保護失靈)。晶閘管能否安全工作,主要是靠保護電路來保證的,如果保護電路出現(xiàn)故障,那么當中頻電源出現(xiàn)故障時,將危機到晶閘管的安全。所以,當晶閘管燒壞時,對保護電路的檢查是必不可少的。

    (13)晶閘管質(zhì)量差,在中頻電源啟動的瞬間就被擊穿,或在負載增加時晶閘管被擊穿,應檢查晶閘管的電氣參數(shù)是否滿足要求。

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