电炉可控硅整流器应用与故障处理1
电炉可控硅整流器应用与故障处理
（廖国斌）
2 电炉可控硅整流器应用与故障处理
2.1直流电弧炉装备特点及冶炼工艺
世界上最先发明使用的炼钢电弧炉是直流电弧炉。因受限于电力电子器件容量的制约，制造大容量直流电弧炉整流器很困难，曾一度停顿而走交流电弧炉发展道路。随着大容量整流装臵的开发应用和电子计算机技术的发展，通过交直流两种电弧炉的运行比对，发现直流电弧炉比交流电弧炉在吨钢电耗与电极消耗方面具有一定的优势。自1989年起世界上又兴起了大型直流电弧炉建设高峰期，在日本东京制铁一座160吨直流电弧炉于1989年8月投产之后，仅1995至1996两年时间世界上就有近25座大型直流电弧炉投入运用。近阶段，一方面高阻抗交流电弧炉技术的发展缩小了与直流电弧炉在消耗指标上的差距，但同时直流电弧炉整流器与底电极的可靠性也不断提高，因而呈现出交直流大容量电弧炉并存格局。
目前国内设计制造超高功率直流电弧炉的能力还相当有限，最高仅达到50吨直流电弧炉，最主要制约因素是大容量电力电子装臵的制造技术，所以当前国内运行的大功率直流电弧炉成套设备基本都是引进，如苏钢100吨、兴澄特钢100吨、特钢100吨、杭钢80吨、宝钢150吨等。国外直流电弧炉最有代表性的公司：法国IRSID、德国ABB、MAN/NKK、WoestAlpine、Fuchs、US/CLECIM等。所制造的直流电弧炉均向超大功率发展，其技术和产品各厂商均体现了各自的设计特点，经国内实际运用检验，以稳定性来看，ABB的产品较好，而US/CLECIM 公司因无直接生产厂家作技术支持，产品的运行稳定性较差。钢150t超高功率双炉壳直流电弧炉是由法国CLECIM公司整体引进的。图2－１所示为直流电弧炉冶炼电源基本回路组成。电炉的供电电源是由三套整流器装臵EB51、EB52和EB53组成，整流器输出的负极连接到炉顶石墨电极，正极经底电极切换开关连接到两个炉底底电极中的一个，冶炼时石墨顶电极和底电极经炉内的废钢或钢水之间产生电弧，形成炉内能量的供给源。三套整流器装臵EB51、EB52和EB53，由GE加拿大电气公司于1996年制造。
直流电弧炉装备具有明显特点：①在大型高功率或超高功率电炉中得到广泛应用。直流电弧炉的比功率多数在700-1000kW/ t ;变压器的工作容量比额定容量约高20％，具有较大超载能力。②在设备上，直流电弧炉与超高功率交流电弧炉具有许多相同之处，如废钢预热、氧－燃烧嘴、水冷氧枪、水冷炉壁及炉盖、偏心底出钢等功能。其主要不同之处在于单电极（阴极）加底阳极的直流发生装臵。③直流电弧炉电源将高压交流电经变压、整流后转变成200－870V 直流电，电源与炉子单相短网连接形成主电路供电系统，通过电流控制回路进行调节。与三相交流电炉短网相比，单相短网不存在集肤效应和临近效应，在其上的电损较小，且周边不需要采取非磁性材料。单相石墨电极接在短网末端，可用一根相同容量的交流电弧炉电极来供电，由于没有集肤效应，电极的电流密度比交流电弧炉高得多。④在炉子底部设有底阳极（关键设备），其中有导电炉底型、金属触针型和水冷金属棒型三种型式。宝钢采用导电炉底型底阳极，是通过整个炉底耐火材料和其下部安装的集电铜板导电。⑤起弧方式为起动电极与阳极相连，阴阳极形成回路，起弧后切断通路，使直流电通过阳极，进行正常熔炼。正常冶炼是靠炉内留40吨钢进行电极起弧操作。
直流电弧炉的冶炼工艺与交流电弧炉相似；直流电弧炉采用的单根顶电极结构，能使大功率输入电能集中于炉子中心部位，穿井很快，炉料呈轴对称熔化，
水冷母排
电抗器 整流器765V 、36KA
底电极母排
隔离开关 真空开关
接地开关 石墨电极
导电铜管
水冷电缆
升
降 缸
底电极 切换开关
7#炉
8＃
炉
33MVA/33KV/648V
整流变
图2-1 直流电弧炉冶炼电源基本回路
极少塌料；为了使泡沬渣能埋住电弧，直流电炉泡沬渣比交流电炉的要高。
2.1.1整流电源系统组成
宝钢150吨直流电弧炉由引进的三套大容量整流器构成十八脉波的直流电源供电。每套整流器的输入电压AC648V ；输入电流AC29394A ；电源频率50Hz ；输出电压额定电压DC765V ；最大空载电压DC870V ；额定电流(连续)DC36KA ；额定输出功率27540KW ；过电流整定值80KA ；过电流瞬动值151. 8KA ；整流器承载电流最大144KA/10秒；整流器共阴极组接顶电极，共阳极组串联150µH 电感接底电极。整流器的每一桥臂采用10只2500V ，2500A 可控硅并联，每个可控硅串接2500A/690V 的快速熔断器，整流器运行条件：①允许的最高环境温度为40℃，相对湿度小于90%；②冷却水最高进口水温38.5℃，流量433 l/min ；③冷却水水质为去离子加5％丙烯甘醇混合纯水、电阻率300k Ω以上；④冷却方式为封闭式循环水冷系统，报警温度45℃，跳电温度50℃。
由于在整流器输出串有一个大电感量很大的直流空芯电抗器d L ,将整流器负载视为感性负载。直流空芯电抗器d L 起限制电流脉动、保持电流连续和限制短路电流的作用。
2.1.2 整流器工作原理
电炉可控硅整流器采三相全控桥式结构，其主电路实质上是由共阴极组（1、
3、5）与共阳极组（2、
4、6）两组电路串联而成，如图２－2所示。
33KV/648V AC/33MVA
可控硅
10只并联 电流变换器 36000A/10A
L d (150µH)
底电极
顶电极
1.8V=36KA
过电流整定值 79．2KA
电流瞬动值151. 8KA
图２-2 电炉整流器主电路示意图
快熔690V/2500A/32μΩ
T 1 T 3 T 5
T 4
T 6
T 2
TR
U d I d I 2
a
b
c
三相桥是应用最为广泛的整流电路，共阴极组—阴极连接在一起的3个可控硅（T 1，T 3，T 5），共阳极组—阳极连接在一起的3 个可控硅（ T 4 ， T 6 ，T 2），导通顺序：T 1－T 2－T 3－T 4－T 5－T 6。三相桥式全控整流电路有如下特点：
a 、2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同1相器件；
b 、对触发脉冲的要求：
①按T 1-T 2-T 3-T 4-T 5-T 6的顺序，相位依次差60°；②共阴极组T 1、T 3、T 5
的脉冲依次差120°，共阳极组T 4、T 6、T 2也依次差120°；③同一相的上下两个桥臂，即T 1与T 4，T 3与T 6，T 5与T 2，脉冲相差180°。
c 、u
d 一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
d 、需保证同时导通的2个可控硅均有脉冲：
可采用两种方法：一种是宽脉冲触发；一种是双脉冲触发（常用）。 e 、可控硅最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值:
22.45FM RM U U U ==―――――――――――――――――――――（1） 1) 三相全控桥式整流电路带电阻负载时的工作情况
对电阻性负载，当α≤0
60时，d i 波形与d U 波形形状一样，由于电压波形连续，因此电流也连续也连续。每个可控硅导通0
120，整流电压波形与电感性负载时相同。α>0
60时，d U 波形每60°中有一段为零，d U 波形不能出现负值。由于线电压过零变负，可控硅阻断，输出电压为零，电流波形不再连续，不像电感性负载那样出现负电压。一个周期中每个可控硅分二次导通，带电阻负载时三相桥式全控整流电路α角的移相范围是120°。
2）阻感负载时的工作情况
α ≤60°时：
①d U 波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似，主要包括：各可控硅的通断情况、输出整流电压d U 波形、可控硅承受的电压波形。
②区别在于：得到的负载电流d i 波形不同。当电感足够大的时候，d i 的波形可近似为一条水平线。
α >60°时：
阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。电阻负载时，d U 波形不会出现负的部分。阻感负载时，d U 波形会出现负的部分。
带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的α角移相范围为90° ３）整流器运行特点
①由于要适应电压、电流变化大、强烈电冲击和负载冲击的特点。其整流器装臵必须能够快速调节弧压和具有良好稳定弧电流的功能。
②整流器易造成电网闪变、回路电抗过电压及器件开路过电压现象。所以，从电源输入至整流器输出的各环节都需保持过电压吸收装臵的良好。
③突变电流对可控硅电流变化率要求很高，器件的冗余度设计原则要清楚； ④大电流的波动和动态短路所产生的电动力会使部件产生震动、结构发生破坏，必需加强定期检查。
⑤由于整流器容量大，通常均需要多可控硅并联。不均流问题十分突出。日常跟踪母排连接处、桥臂及可控硅的温升情况非常必要。
⑥由于强大电流瞬变，系统防干扰、隔磁及整流器框架受热平衡等问题需要关注。
⑦对多并联器件的驱动单元要求很高，可控硅驱动信号正常与否及可控硅是否良好是关注重点。
⑧可控硅组件间接触电阻问题十分突出，对安装质量有严格要求。 2.1.3三相全控桥式可控硅整流电路的定量分析
当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载α≤60°时）的平均值为：
222.34cos 1.35cos d L U U U αα==-------------------------------（2） 式中2l U 为整流输入线电压值。
带电阻负载且α >60°时，整流电压平均值为：
22.341cos()3d U U πα⎡⎤=++⎢⎥
⎣⎦-----------------------------------（3）
输出电流平均值为：d
d U I R =
― -----------------------------（4）
当整流变压器为星形接法，带阻感负载时，变压器二次侧电流波形为近似方波，参见图2－3。其电流有效值为：
22
21222
())0.8162333
d
d d d I I I I I πππ
⎛⎫=
⨯+-⨯== ⎪⎝
⎭―――――――（5） 可控硅电压、电流等的定量分析与三相半波时一致：
变压器二次电流即可控硅电流的有效值为:
21
0.5773
VT d d I I I I ==
=―――――――――――――――――――――（6） 可控硅的额定电流为:
()0.3681.57
VT
VT AV d I I I =
=―――――――――――――――――――（7） 可控硅最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值:
22.45FM RM U U U ==――――――――――――――――――――（8） 2.1.4电炉整流装臵参数计算及其保护 1）整流器输出电流d I 计算： 整流器输出电流d I 由式（５）得：
2233
/0.81636034()30.81636480.816
d S I I A U ==
==⨯⨯⨯
式中：S －－为与2U 相应的变压器容量；
2U --变压器二次线电压；
2）变压器二次电流2I 由式（5）得：
20.8160.8163603429403()d I I A =⨯=⨯= 3）整流器输出电压d U 由式（2）得：
21.35cos 1.356481874.8()d L U U V α==⨯⨯=
式中cos α按0α=考虑的，我们知道，直流电弧炉整流电源为恒流控制，以
B
图2－3 变压器二次侧电压电
流
a U
b U
c
U t
维持电弧电流稳定。而直流电弧炉的直流电压（弧压），也即电弧长度由电极升降来调节。为了维持电弧电流的稳定，0α=是不行的，一般α小于025后，随着
α的变小，稳流作用就变差。当电极提升到某一高度时，若可控硅已全开放
（0α=），此时直流电压已升到最高值，则电弧电流降低，达到不原设定值，同时整流器无稳流作用了。电炉整流器无负载时最高直流电压870V ，额定直流输出电压765V 。通常在考虑整流器输出额定电压时要考虑电网电压波动、稳弧电流控制（宜有一定的移触发的调节裕量）和换相电压降的损失因素。所以整流器额定输出电压d U 可以近似按下式计算：
2min 1.35(cos 0.5)d U U e βα≈- V -----------------------------(9) 式中 β－－电网波动系数，可取0.95
2U －－整流变额定二次电压，V
min α--正常工作时的最小触发延迟角，通常取025，相应min cos 0.906α=
e ---整流变压器的阻抗电压，％
通常还应考虑整流器电源内部压降和直流电抗器的压降，前者可忽略，后者为2％d U 左右。
4）流过每一个可控硅的实际平均电流由式（7）得：
()/100.368/100.36836034/101326()1.57
TV
VT AV d I I I A =
==⨯= 通常可控硅载流安全裕量取AI K ＝1.5~2，取2AI K =，应选用2652A 的可控硅。由于直流电弧炉是连续冶炼和处于长期满负荷运行状态，加上多并联可控硅存在的均流问题以及可控硅安装接触电阻损耗等问题，可控硅载流安全裕量取值应大于２，实践证明3－4最为可靠。实际选用可控硅额定电流为2500A 。
5）可控硅额定电压由式（8）确定：
22.45 2.45648(1.5~2)2381~3175()FM RM AU U U U K V ===⨯⨯=
式中AU K 为电压安全裕量，实际运用选取可控硅额定电压为2500V 。
6）快速熔断器参数计算
快速熔断器的许多指标是在IEC 国际电工标准规定的条件下确定的,与整流
器的使用条件有一定差距,所以要比较精确地计算和选用快速熔断器是比较复杂的,在选择与可控硅元件串联的快速熔断器时,主要应考虑以下方面: (1) 快速熔断器的额定电压要高于整流桥交流侧线电压的有效值。 (2) 按实际需要选择熔断器的额定电流。
快速熔断器的额定电流是指电流有效值。而可控硅元件的额定电流()VT AV I 是正弦半波的平均值, 其有效值是1. 57 ()VT AV I 。从正常运行的角度看, 由于选用可控硅时所取的安全系数不同, 流过可控硅的实际电流有效值不同,故不能简单地按1. 57 ()VT AV I 来选择快速熔断器的额定电流。
电炉整流器实际选用了2500A/690V 的快速熔断器。是按1. 57 ()VT AV I 来选取的，实际运行直今，快速熔断器基本没有起到保护可控硅的作用，仅起到了可控硅损坏后的故障回路断开的作用。
7)整流器过电流保护
可控硅是大功率电子元件, 具有很多优点, 但它们承受过电压和过电流的能力很差, 因此, 在各种可控硅装臵中必须采取适当的过流、过压保护措施。
引起过电流的主要原因一是负载端过载或短路；二是某个可控硅被击穿短路, 造成其它元件的过电流；三是触发电路不正常或受干扰, 使可控硅误触发, 引起过电流；四是可控硅设备在运行过程中会受到由交流供电电网进人的操作过电压引起的过电流；五是电路中一般都接有电感元件, 在切断和接通电路时, 从一个元件导通转换到另一个元件导通时, 以及熔断器熔断时, 电路中的电流往往都会超过正常值。
整流器过电流整定值g I ：
(2~2.5)3603472068~90085()g i d I k I A ==⨯=，实际整定值为80KA ，瞬时过电流整定值为151. 8KA ，图２－2所示。
８）整流器过电压保护
引起过电压的主要原因：一是可控硅设备在运行过程中会受到由交流供电电网进人的操作过电压；二是因为电路中一般都接有电感元件, 在切断和接通电路时, 从一个元件导通转换到另一个元件导通时, 以及熔断器熔断时, 电路中的电压往往都会超过正常值；三是有时雷击也会引起过电压。整流器输入设臵过电
吸收单元，要求高的在整流器输出端设计过电压吸收，也可以设计交直侧的电子过电压护方法。
９）电流上升率和电压上升率的抑制保护
电流上升率/i t d d 的抑制：可控硅初开通时电流集中在靠近门极的阴极表面较小的区域, 局部电流密度很大, 然后以0.1/mm s 的扩展速度将电流扩展到整个阴极面, 若可控硅开通时电流上升率/i t d d 过大, 会导致结击穿, 必须限制可控硅的电流上升率使其在合适的范围内。其有效办法是在可控硅的阳极回路串联人电感。
电压上升率/u t d d 的抑制：加在可控硅上的正向电压上升率/u t d d 也应有所限制, 如果“ 过大, 由于可控硅结电容的存在而产生较大的位移电流, 该电流可以实际上起到触发电流的作用, 使可控硅正向阻断能力下降, 严重时引起可控硅误导通。
为抑制/u t d d 的作用, 可以在可控硅两端并联一阻容吸收回路。常用措施有两种：一是并接一阻容吸收回路或硒堆等非线性元件。
2.2 整流器维护技术及点检要求 2.2.1日常点检内容及方法 1）
在电炉正常炼钢情况，每天记录一次室内温湿度；察看冷却水系统进
出口水温度。
2）
在保证安全情况下，使用红外测温仪，每月至少1次的可控硅表面温
度的监测,1次的各联接母排处的温度检测。
3）
在电炉炼钢停下来时，在做好安全的前提下，立即采用手摸方式对桥
臂可控硅温度进行判断，发现异常者，对该冷却水路进行检查。
4） 每天对阻容保护监测灯观察1次。
5）
每天观察触发脉冲板上可控硅驱动指示灯的亮暗情况，发现最亮或较
暗的则应停炉排除异常。其判断方法如下：
为了能有效判断脉冲触发回路是否异常，可在输入光电信号时，参见 图2－4测量Uce 值来判断回路发生何种问题。表2－1数据供点检时参考。
表2－1 Uce 测量值
条件
脉冲回路状态 LED1 Uce(V) Rgk=20Ω,(实测晶闸门极电阻) 正常
正常亮度 17.4 R2良
Rgk=0Ω或D2短路 最亮 18.2 Rgk=20Ω，R2良
D2开路
正常亮度 17.4 Rgk=20Ω、D2良、R2良 脉冲接插头1断 不亮 0 Rgk=20Ω、D2良、R2良 脉冲接插头1不良 暗 3.59 Rgk=20Ω、D2良、R2良 脉冲接插头2断 微亮 3.68 Rgk=20Ω、D2良、R2良
脉冲接插头2不良
较亮
5.89
6）
在电炉正常炼钢停下来情况下，对整流器桥臂正反向电阻采用指针式
万用表每周测量1次，注重与上一次测试值的比较，发现阻值低于400Ω时，应利用停炉间隙排除性能劣化器件。
7）
随时观察整流器电流表指示情况，若发现电流波动过大时，应着重观
察整流器桥臂光电脉冲信号是否正常。
8） 整流器脉冲板上指示灯状态，必要时请求停炉查清原因。
9）
每天监听冷却水泵运行声音1次，并确定备用水泵功能是否完好。
10） 每天对整流室控制板4006L4205AA G001上运行状态灯巡检。 2.2.2定期检查内容及方法
1) 整流器电流变换器特性试验每年1次； 2) 过电流检测校验每年1次；
光电转换驱动 电
+48V DC - a
b
c
d
e
g
k
第12#可控硅触发回路
(注：每桥10只可控硅并联，备用二触发回路)
第1#可控硅触发回路 R7/20Ω/50W
R19/2K/0.5W LED1
D1
R31/1Ω/10W
R2/ 1OO Ω/2W D2
T1/2500v/3200A
IGBT
可控硅门极保护板
图2－4可控硅脉冲触发回路
3)整流器脉冲驱动板触发特性测试，应每年1次；
4)整流器的相位校验，每年1次，特殊情况下也需进行相位校验；
5)电压变换器特性试验，每年1次；
6)桥臂可控硅组件模块的紧固，按70NM进行校验，每半年1次；
7)桥臂组件接触电阻（及交流母线、水冷却板、快速熔断器、可控硅、直流母线间电阻）每半年测定1次，其值一般控制在36～59mΩ以内。
8)单只可控硅漏电流测试每2年1次。
9)母排连接检查每6个月检查1次。
10)整流器水冷却系统及相关保护每年1次功能试验。
11)阻容保护回路每年检查1次。
12)有条件情况下每年1次的整流器可控硅均流情况的检查。
13)可控硅通态压降测试每年1次(保证均流的辅助手段)。
14)整流器可控硅劣化状态的掌控每6个月1次，方法如下：
这是间接掌握可控硅漏电流的一种方法，若测得某桥臂可控硅漏电流过大时，则需要进行单只可控硅漏电流的测试：
A、测试方法：
①整流器处于停电而冷却水系统不停的状态；
②断开可控硅阻容保护线(既连接到交流母线上的一端子)；
③短接整流变压器二次三相母排。
④利用可控硅阻断测试仪，将输出电压调节至500V(要保持每次测试时都为此值)，读取此时漏电流值。
B、测试条件：
①断开整流器输出＋、－母线（顶电极及底电极线路有人工作时才断
开）；
②断开可控硅并联的阻容保护的一端；
③整流变压器二次三相母排短接；
④符号按图2－5定义：
/
AK KA
I I
--共阳极组可控硅正反向漏电流、I AK＋
/I
KA 共阴极组可控硅正反向漏电流、R
AK－
/R
KA－
共阳极组可控硅正反向电阻、R
AK＋
/R
KA
＋
共阴极组可控硅正反向电阻,R ±k Ω整流器输出正负两端电阻。
C 、 建立测试数据表：
表2－2 整流桥可控硅漏电流参数 整流器 R AK －/R KA －(k Ω) R AK ＋/R KA ＋(k Ω) I AK －/I KA －(mA) I AK ＋/I KA ＋(mA) EB51 2.00/1.87 0.42M/1.31 57/59 59/61 EB52 1.35/0.49 1.21/0.54 115/118 95/99 EB53
4.39/0.45
1.09/0.60
116/80
114/79
2.2.3 整流维护标准 表2－3 整流维护标准 序号 试验内容 周期 判断标准
说明
1 整流器绝缘
U 、V 、W 对地
一年
>1M Ω 无水时1KV 摇表 >2K Ω 有水时万用表法
2 可控硅 接触电阻 ≤50μΩ 100A 电阻仪
门极电阻 ≤25Ω 在线测量
3 交直流绝缘 P-U 、P-V 、P-W >2K Ω 有水时万用表法
4 直流电阻器 P-N 间电阻 1500Ω/225W 6并2串
5 过压吸收 可控硅阻容
二年
30Ω 8并
10μF 2串
6 交流侧R －C R －C 回路 30Ω 8并
10μF 2串
相对地滤波电容 0.5μF 2串
7 均流系数 每桥臂十并联 ≥0.82 测每支路电流 10 可控硅通态压降 200A 时 一年 同臂可控硅比对 11 可控硅组装 紧固力矩 70NM
经验值
12 桥臂母排安装 紧固力矩 40NM 13 系统过电流保护 二年
3.6KA/10A 见1.2.5项 14 电压变换器 1000V/10V 直流电压 15 同步电压检测 3.3KV/100V 单相
16 整流器纯水温度
45℃ 报警
50℃ 跳闸
17 电阻率 1000Ω.c m 18
冷却水路清洗 一年 化学清洗预膜 2.2.3 常见故障原因分析和处理
图2－５可控硅漏电流测
A K A K
－ ＋
10并 10并 10并 10并
10并
10并
(1)可控硅桥臂均流恶化分析与处理
１）故障背景
根据表2－4统计，电炉整流器十年来（1999～2008）共发生47起导致电炉主作业线停机故障，停机175.6h，其中由可控硅损坏引起的整流器故障28起，停机时间151.6h，占总停机时间的86.3%。在所有故障中，8h以上三级事故5起，均由可控硅损坏引起。
表2－4整流器历年故障中可控硅损坏故障比例统计
历史年份整流器年
故障时间
可控硅损坏
年故障时间
所占比
例
整流器年
故障次数
可控硅损坏
年故障次数
所占比
例
1999 32.13 28.8 89.6% 4 3 75.0% 2000 11.72 9.97 85.1% 6 4 66.7% 2001 19.74 19.74 100.0% 2 2 100.0% 2002 14.29 13.98 97.8% 5 4 80.0% 2003 66.85 58.04 86.8% 12 7 58.3% 2004 4.24 0.5 11.8% 6 1 16.7% 2005 13.73 9 65.5% 6 2 33.3% 2006 4.08 4.08 100.0% 2 2 100.0% 2007 4.33 3 69.3% 2 1 50.0% 2008 4.49 4.49 100.0% 2 2 100.0% 总计175.6 151.6 86.3% 47 28 59.6%
２）故障结论
导致可控硅性能劣化损坏的主要因素是通态压降损耗及电连接耗损耗共同产生热的影响结果，流过电流大的支路，会使可控硅结温超过最高允许的125℃而损坏，实践证明可控硅器件的表面温度最高不宜超过65℃。经综合分析：电炉整流可控硅因桥臂均流恶化损坏占60％，因冷却水管路端部被腐蚀堵塞致使可控硅过热损坏占30％，因其它原因（过电压、过电流或瞬态冲击等）损坏的其它占10％。
３）故障原因分析
多并联可控硅不均流是有标准可依，超过标准后，将致使整流器内磁场分布
越来越不均匀，从而引起漏磁场局部集中现象加重，造成整流器内涡流损耗和杂
散损耗增加。不断增加的内涡流损耗和杂散损耗表现在可控硅内部为热损，可加
速可控硅老化，最终损坏。
导致桥臂不均流因素分析：
①可控硅正向压降特性不一致性。在可控硅元件制造时确保每一元件正向压降特性完全一致是难以做到的。但是，对于同桥臂上的可控硅必须选用正向压降特性的偏差在允许范围内。厂方提供的可控硅正向压降参数为2000安时1.2伏。
②可控硅元件开通特性的差异。若可控硅开通时间相同，其正向特性和支路阻抗也相等，则流经可控硅的电流分配是均匀的。所以，应选用可控硅固有开通延迟时间都一致的安装在一起。厂方提供电炉整流器用可控硅门极开通时间为3微秒。
③触发脉冲特性的不一致性。由于触发脉冲是控制可控硅开通的，所以，触发脉冲必须确保其前沿陡度、幅值、宽度的足够和所有脉冲产生时刻的一致性。电炉采用了抗扰性能好及功率强的脉冲触发板。
④桥臂组件接触电阻影响：电炉整流器自投运以来，可控硅损坏率高，这些损坏的可控硅需要立即在线更换，但电炉整流器圆盘式结构设计紧凑，各支路间空隙小，可控硅的拆装非常困难，可控硅组件各元器件难以定位、难以压装，造成可控硅压装质量上的差异，引起同一桥臂十并可控硅支路间的接触电阻分散性大，导致桥臂均流恶化。同时由于可控硅损坏率高，很难保证更换的可控硅在参数上与其它器件保持一致，使桥臂不均流进一步恶化，导致可控硅加速老化。均流与可控硅压降的有关，压降大小直接与热损耗有关，热损耗大，可控硅结温度高，热劣化加快。
按照宝钢150t 直流电弧炉整流器额定输出电流36000A 计算，则桥臂可控硅的电流有效值按式（７）计算得：
()0.3681.57
VT
VT AV d I I I =
==0.368*36000=13248（A ） 每只可控硅的平均电流为：
()/1013248/101325()T VT AV I I A ===
按照最大通态平均压降不大于 1.3T V V =计算可控硅的通态平均损耗T p 为：
1325 1.31723()T P W =⨯=
按照快速熔断器的电阻r R 为0.028－0.032m Ω，取值0.028m Ω计算，则快熔损耗r R 为：
2213260.02849()r r p I R W =*=*=
按照一桥臂上的一个SCR 组件回路，实测从直流母排至SCR 接触面的电阻值范围为28.1〜83.0μΩ（其中包括了快速熔断器电阻），图2－6中的4j r 、5j r 和
6
j r 三个接触面电阻没有测试。计算该桥臂支路接触电阻上的损耗
min
j p 和
max
j p ：
22min
132628.149.4()j j p I r W =*=*=
22max 132683.0146()j j p I r W =*=*=
max 1723491461918()T r j P p p p W ++=++=总
＝
所以，桥臂接触电阻热损耗相当可观。为此，开展了可控硅安装质量跟踪，表2－5同桥臂新旧SCR 组件接触电阻对比。从表中数据不难发现安装质量与接触电阻大小密切相关。接触电阻过大，在一定程度上成了诱发器件过热损坏和加速劣化的主要原因。
表2－5 同桥臂新旧SCR 组件接触电阻对比
EB52整流器V －６桥臂SCR 组件接触电阻对比(μΩ) 2009.08.27
组件状态 １＃ ２＃ ３＃ ４＃ ５＃ ６＃ ７＃ ８＃ ９＃ １０＃ 原来组件 49.6 62.3 38.9 大于400 61.9 80.7 83.3 68.9 50.3 52.5
新装组件
37.4 35.1 35
31.8
36.8 33.2 36.3 39.3 34.1 39.5
直流母排
快熔
可控硅
支架
绝缘套管 水冷散热
交直流绝缘
交流母排 1
j r 2
j r 3j r 4j r 5j r 6
j r 图2－6 可控组件图
当整流器电流设定27000A时，对桥臂进行温度测试，其结果证明安装质量好坏与温升关系极大，接触电阻减少的桥臂与其它桥臂的温度相比至少要小３℃。运行过程中对桥臂交流母排（圆盘）和交流支路母排（扁担）进行了四次温度测试，见表2－6。
表2－6 精心安装可控硅桥臂同在线桥臂的温度比对
测试日期：2009.8.31
中（上）中（下）外（上）外（下）
EB51 40℃40℃38℃38℃
EB52 33℃40℃38℃39℃
EB53 36℃38℃36℃37℃
测试日期：2009.9.1
中（上）中（下）外（上）外（下）
EB51 40℃40℃36℃38℃
EB52 34℃39℃37℃38℃
EB53 36℃37℃36℃37℃
测试日期：2009.9.2
中（上）中（下）外（上）外（下）
EB51 39℃40℃37℃38℃
EB52 34℃38℃37℃37℃
EB53 36℃38℃35℃37℃
注：测试仪表选用手持式红外测温仪，由于位臵关系只能测试每个整流器的中间和外侧4个桥臂温度。
４）故障处理
①均流检测方法
由于多并联可控硅的不均流的检测很不方面，需投投入人力较多，又缺少专用仪器，现场测试采用了二台录波仪同步记录桥臂电流的方法。查出电流小的支路采取可控硅组件重新安装办法。由于对重新安装组件的质量又难以掌控，则只好使用直流电阻微欧仪进行桥臂直流电阻测试，以此初步掌握安装情况，如表６所示。
②不均流的判断依据
一是依据均流系数参考值表２－7判断；二是采用比对法，即与同一整流器其它桥臂相比较；三是经验判断法：即通过平常测试总结出的经验值。
表２－7均流系数参考值
可控硅并联数 2 4 6 8 10 12 14 16 18
K0.90 0.90 0.90 0.85 0.85 0.80 0.78 0.76 0.74 i
③可控硅组件安装质量的保证措施
无论新安装可控硅组件还是故障组件的在线安装均应遵循如下原则：
ａ、组件部件均应对中安装；
ｂ、明确组件紧固力矩值；
ｃ、组件的接触表面滴一小点SF1154硅油，再用清洁布擦干净，保证接触表面不得有划伤或污垢；
ｄ、涂抺导电膏：保持手的干净，用手在接触面上均匀抺上导电膏，抺至导电膏不见本色为止才算均匀，然后再用清洁丝绸类布将涂有导电膏的表面轻轻擦一遍，目视导电膏均匀后方可组装；
ｅ、拧紧组件的方法：每次拧紧螺母1/4圈，两只螺母交替进行，直到达到紧固力矩要求；
ｆ、采用直流电阻测试仪测试组件接触电阻，确认安装质量；
ｇ、确认可控硅触发脉回路是否良好。
５）故障对策
发生可控硅损坏不应急于拆卸组件，应对组件接触电阻情况再确认，看是否与组装时测得接触电阻发生变化与否，以便分析可控硅损坏原因。
对拆卸的组件表面按组件安装要求进行表面处理，不能有原来导电膏在上面。同时注意更换的快速熔断器的电阻值必须符合要求，过大或过小都会导致桥臂新的不均流发生。
有条件情况下最好对组件均流进行在线测试，这是最有效而直接检查桥臂均流的方法（因受电炉整流器室环境限制，该项测试工作的安全措施必须落实好）。
６）故障教训
回顾大容量整流器的日常维护和点检，存在如下缺失：
①日常维护和点检工作与周期精密点没能很好结合，进行必要的即综合分析问题不够；
②对于可控硅组件安装质量重视不够，表现在安装队伍随意变更，导致可控硅组件安装质量出现不稳定现象；
③严格执行维修技术标准不够，规范操作有较大差距。特别是可控硅组件维修作业标准执行质量的撑控欠缺，对可控组件安装质量的重要性认识不高，有时候对安装质量检验工作没能跟上；
④可控硅或快熔损坏后，对安装组件接触面的清洁工作未按要求实施，涂抺导电膏方法不当，导致接触电阻大，组件运行损耗大，可控硅受热劣化严重。
工作的缺失或者重视不够，导致了整流器没能按额定电流（36KA）运行，从32KA降至28K运行, 每炉钢需加大吹氧，仅此项氧耗效益以每炉钢氧耗3.78Nm3，氧价0.27元/Nm3，每年生产6000炉钢，此项经济效益达：3.78Nm3/炉×0.27元/Nm3×150t/炉×6000炉/年=91.8万元。
７）问题与思考
分析上述缺失，也不是现场人员不清如何对整流维护，主要是生产和维护之间存在着矛盾。比如桥臂组件损坏二个支路就必需停机抢修，由于对停机时间有考核，往往为了减少停机时间，只顾安装而忽略安装质量的检验时有发生，这样的情况在其它单元也同样有。另外就是对安装质量问题没有纳入考核，从而重视程度不够。
HZDSPB型电渣炉变压器主要故障风险点的改进性维修策略
HZDSPB型电渣炉变压器主要故障风险点的改进性维修策略 【摘要】本文对HZDSPB型电渣炉变压器励磁绕组及电抗器绕组局部击穿烧损的事故进行了深入的剖析，依据事故原因结合该类型变压器的工作原理大胆的提出了一些针对性的改进性维修策略，并通过实践证明取得了比较理想的效果。 【关键词】电渣炉变压器；改进性；维修策略 一、绪论 宝钢特钢冶炼产线的HZDSPB-3500/6.3型电渣炉变压器于2007年投运，投运不久即发生色谱检测（乙炔及总烃）超标现象，虽经多次吊芯检修仍未得到彻底改善，带缺陷运行，2013年5月，在冶炼过程中发生了磁性调压器励磁绕组及电抗器绕组局部击穿烧损的事故。 经吊芯解体后分析，主要原因有三： 1.磁调器鉄芯柱上绕组为三层（内层为电抗绕组、2-3层为励磁绕组）同心布置结构，且每个绕组匝与匝间、层与层间均为紧靠连续绕制结构，未分组，也无其他分隔措施，导致绕组轴向无法充分压紧，在电磁力的作用下产生轻微振动，各绕组匝与匝之间、层与层之间不能通过油循环进行有效散热，使得绕组工况温度较高，绕组绝缘性能劣化趋势加快。 2.4组控制绕组、4组工作绕组和2组“口”字形铁芯间的耦联方式使得控制绕组长期承受工作电压达9000V以上（控制绕组与电抗绕组构成以电抗绕组为原边的升压“变压器”），若再叠加直流绕组中的感应过电压，直流绕组中的电压瞬时值可达上万伏，这也会加速绕组绝缘的劣化，同时对整流单元也会造成损害。 3.在电磁力的作用下控制绕组线匝间的振动摩擦导致其绝缘逐步降低损坏，进而发生匝间短路，并逐步扩大为层间短路，导致电抗绕组的高压窜入直流回路产生高能放电，并导致整流单元损坏，从而使事故进一步扩大。 以下结合该类型变压器的工作原理、相关结构和配置对所采取的针对性维修策略进行分析和论述。 二、HZDSPB型变压器工作原理及相关结构和配置 1.HZDSPB型变压器的结构及调压原理 该变压器为单项磁性调压器，可实现变压器二次侧输出电压在一定范围内的连续调节；该变压器变比为60，正常工作期间二次侧电压调节范围为30V-100V，电流可达35000A。其调压原理如图1所示。
中频炉故障及解决方案
过电流保护频繁动作 故障早期，装置在运行过程中偶尔出现过流保护动作。故障后期，过流保护动作变得无规律，日渐频繁，且有时伴随中频电源逆变晶闸管损坏现象。 检查：对装置电炉的仔细检查中未发现异常，在采用解脱试验法对水压继电器的电接点进行电路短接后，装置恢复正常。 分析：可能由于冷却水泵使用已久，输出性能变坏后引起装置水冷系统内的水压产生严重波动，致使水压继电器的电接点产生无规律的瞬间断路现象，从而引发装置过流保护误动。受故障现象误导，维修人员误以为是装置内部的电路故障。 装置启动后，调功钮已旋到尽头，但各仪表指使值仍很小，装置无法正常运行。 检查，根据故障现象可判定故障范围在装置的整流部分。用示波器对整流桥输出的支流电压波形检测发现一个整流晶闸管导通不太好，但对每个晶闸管两端电压波形的检测未发现异常，遂采用替代法进行逐一排除后，发现故障元件为A相一整流晶闸管。对一些因电器元件特性不良而引发的装置复杂故障，由于检查中使用的仪器有限和其他条件制约，不易进行精确检测，而替代法和排除法简单有效，是排除此类故障的常用方法。 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，可把设备的电气部分分为弱电和强电两部分，分别检测。先检测控制部分，可预防损坏主电路功率器件，在不合主电源开关的情况下，只接通控制部分的电源，待控制部分工作一段时间后，用示波器检测控制板的触发脉冲，看触发脉冲是否正常。在确认控制部分没有问题的前提下，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；若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。 设备工作正常但功率上不去。 分析处理： 设备工作正常只能说明设备各部件完好，功率上不去，说明设备各参数调整不合适。影响设备功率上不去的主要原因有： （1）整流部分没调好，整流管未完全导通，直流电压没达到额定值影响功率输出； （2）中频电压值调得过高/过低影响功率输出； （3）截流截压值调节得不当使得功率输出低； （4）炉体与电源不配套严重影响功率输出； （5）补偿电容器配置得过多或过少都得不到电效率和热效率最佳的功率输出，即得不到最佳的经济功率输出； （6）输出回路的分布电感和谐振回路的附加电感过大，也影响最大功率输出。 设备运行正常经常，击穿补偿电容。 分析处理故障原因：
单相桥式全控整流电路的故障与处理
单相桥式全控整流电路的故障与处理 单相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子装置，用于将交流电转 换为直流电。然而，在实际应用中，由于各种原因，这种电路可能会 出现故障。本文将详细介绍单相桥式全控整流电路的故障原因、故障 类型以及相应的处理方法。 一、故障原因 1.1 电源问题：如果输入交流电源的电压不稳定或有较大的波动，可能导致整流电路出现故障。 1.2 元件老化：整流电路中的元件如二极管、晶闸管等可能会因长时间使用或负载过大而老化，从而影响其正常工作。 1.3 过载：如果负载超过了整流器所能承受的最大值，可能导致整流器无法正常工作。 1.4 温度过高：如果整流器长时间工作在高温环境下，可能会导致元件温度过高而损坏。 二、故障类型 2.1 整流器不能正常启动：当开关触发脉冲信号无法触发晶闸管导通时，整流器无法启动。 2.2 整流输出波形不正常：当晶闸管导通或关断不正常时，整流输出波形可能会出现明显的畸变。 2.3 整流器无法输出电压：当整流器无法将交流电转换为直流电时，可能导致输出电压为零。
2.4 整流器过热：当整流器长时间工作在高温环境下，可能导致元件过热而损坏。 三、故障处理方法 3.1 整流器不能正常启动的处理方法： 3.1.1 检查开关触发脉冲信号是否正常：可以使用示波器检测开关触发脉冲信号的幅值和频率是否符合要求。 3.1.2 检查晶闸管是否工作正常：可以使用万用表或二极管测试仪检测晶闸管的导通状态，如果发现晶闸管损坏，需要更换新的晶闸管。 3.2 整流输出波形不正常的处理方法： 3.2.1 检查晶闸管是否工作正常：同样可以使用万用表或二极管测试仪检测晶闸管的导通状态，并确保晶闸管能够准确地开启和关闭。 3.2.2 检查负载是否过大：如果负载超过了整流器所能承受的最大值，需要减小负载或增加整流器的容量。 3.3 整流器无法输出电压的处理方法： 3.3.1 检查输入交流电源是否正常：可以使用示波器检测输入交流电源的电压波形是否稳定，如果发现波形不稳定，需要修复或更换电源。3.3.2 检查二极管是否工作正常：使用万用表或二极管测试仪检测二极管的导通状态，如果发现二极管损坏，需要更换新的二极管。 3.4 整流器过热的处理方法： 3.4.1 降低工作温度：可以通过增加散热装置、提高通风条件或减少负载来降低整流器的工作温度。 3.4.2 检查散热装置是否正常：确保散热装置能够有效地散热，如风扇、散热片等。
三相可控硅整流器输出电压波动大的原因
三相可控硅整流器输出电压波动大的原因 三相可控硅整流器是一种将交流电转换为直流电的电力电子装置。它由三个可控硅管组成，每个可控硅管都可以控制电流的导通和截止，通过合理的控制可控硅管的导通角度和截止角度，可以实现对输出电流的控制。 电压波动是指电压在一定时间内的变化情况。在正常情况下，三相可控硅整流器应该能够稳定地将输入交流电转换为输出直流电，输出电压应该是稳定的直流电压。然而，在实际使用过程中，我们可能会发现输出电压存在一定的波动，这种波动可能会对后续的电力设备造成影响，甚至损坏设备。 那么，究竟是什么原因导致了三相可控硅整流器输出电压波动大呢？ 1. 负载变化：三相可控硅整流器输出电压的稳定性受到负载变化的影响。当负载发生变化时，整流器的输出电压可能会发生波动。负载变化可能是由于被供电设备的使用情况发生变化，或者是由于其他因素导致的电网负载波动。 2. 控制系统不稳定：三相可控硅整流器的控制系统对于输出电压的稳定性起着关键作用。如果控制系统设计不合理或者存在故障，就可能导致输出电压波动大。例如，控制系统的采样频率过低、控制算法不精确等都可能导致输出电压的波动。
3. 电网电压波动：三相可控硅整流器的输入是来自电网的交流电。如果电网的电压波动较大，那么整流器的输出电压也会受到影响。电网电压波动可能是由于电网负载变化、电网故障、电源电压调节不当等原因引起的。 4. 整流器内部元件老化：随着整流器的使用时间的增加，内部元件可能会出现老化、磨损等情况，这可能导致输出电压的波动。例如，可控硅管的老化可能导致其导通和截止的特性发生变化，从而影响整流器的输出电压稳定性。 三相可控硅整流器输出电压波动大的原因可能包括负载变化、控制系统不稳定、电网电压波动以及整流器内部元件老化等因素。在实际应用中，我们需要通过合理的设计和维护，以及对整流器进行定期检修和更换关键元件，来提高输出电压的稳定性，减小波动。这样可以确保整流器能够正常工作，同时保护后续的电力设备免受波动电压的影响。
可控硅软启动原理及常见故障
可控硅软启动的工作原理和电路图。常见故障及处理方法步骤，及可控硅工作原 理和测量方法 一．可控硅软起的工作原理; 可控硅软启是利用可控硅电子开关的特性，通过控制其导通角电压的大小，以达到控制电动机的软启的过程。当电动机启动完成并达到额定电压，三相旁路接触器KM吸合，使电动机直接投入运行状态。 二．电路图 详细图见CAD版 三．常见故障处理方法及步骤; （1）。当主回路和控制回路合上空开后，启动无反应。应该先看有无备妥信号和启动器有无故障，如有故障则按故障代码排除并复位，如果没有备妥信号则检查转换开关是否打到相应位置，如果打到位还无备妥信号，则检查停止按钮SB1和转换开关触点是否通，接线是否松动。和从转换开关到控制电源是否通。如果有备妥则打到手动，就地启动，如启动正常，则查有无驱动信号，如无驱动信号则查转换开关X2号线到端子排到ABB柜端子排到继电器触点和X4号线各接线端到KA1线圈是否通。查备妥信号是X11号线的方法也是如此。如就地启动不了，则查从转换开关到KA1线圈到软启个触
点接线端是否接触良好，接线是否正确，软启动器各参数是否正常。如果在运行过程中出现故障，应该先查看启动器有无故障，如果有则按故障码排除故障，如无则按上述步骤逐步排除。 四．可控硅工作原理; 可控硅又叫晶闸管，（晶体闸流管）功能应用大体可分为可控整流，逆变与变频，交流调压，直流斩波调压，无触点开关多方面。可控硅象二极管一样，具有单相导电特性，可控硅电流只能从阳极流向阴极，若加反向阳极电压，可控硅处于反向阻断状态，只有极小的反向电流，但可控硅与二极管不同，它还具有正相导通的可控性，当仅加上正向阳极电压时，元件还不能导通，这时为正向阻断状态，只有同时还加上一定的正向门极电压，形成足够的门极触发电流时，可控硅才能正向导通。而一但导通后，撤掉门极电压，导通仍然维持，门极失去控制作用。可控硅在反向阳极作用下不论门极为何种电压，他都处于关断状态，在导通状态时，阳极电压减小到近于零时，可控硅关断。如果是阳极电压反向，可以使可控硅关断更为迅速。 五．测量方法; （1）单向可控硅的测量; 万用表选电阻挡R*1挡，用红黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻直到找出读数为数十欧姆的一对脚，此时黑笔接的引脚为控制极G,红笔接接的脚为阴极K,另一脚为阳极K,此时，将黑笔接已判断的阳极A,红笔接阴极K,万用表指针应不动，用短线瞬时短接A和G,表指针应为10欧姆左右。如阳极接黑
电炉可控硅整流器应用与故障处理1
电炉可控硅整流器应用与故障处理 （廖国斌） 2 电炉可控硅整流器应用与故障处理 2.1直流电弧炉装备特点及冶炼工艺 世界上最先发明使用的炼钢电弧炉是直流电弧炉。因受限于电力电子器件容量的制约，制造大容量直流电弧炉整流器很困难，曾一度停顿而走交流电弧炉发展道路。随着大容量整流装臵的开发应用和电子计算机技术的发展，通过交直流两种电弧炉的运行比对，发现直流电弧炉比交流电弧炉在吨钢电耗与电极消耗方面具有一定的优势。自1989年起世界上又兴起了大型直流电弧炉建设高峰期，在日本东京制铁一座160吨直流电弧炉于1989年8月投产之后，仅1995至1996两年时间世界上就有近25座大型直流电弧炉投入运用。近阶段，一方面高阻抗交流电弧炉技术的发展缩小了与直流电弧炉在消耗指标上的差距，但同时直流电弧炉整流器与底电极的可靠性也不断提高，因而呈现出交直流大容量电弧炉并存格局。 目前国内设计制造超高功率直流电弧炉的能力还相当有限，最高仅达到50吨直流电弧炉，最主要制约因素是大容量电力电子装臵的制造技术，所以当前国内运行的大功率直流电弧炉成套设备基本都是引进，如苏钢100吨、兴澄特钢100吨、特钢100吨、杭钢80吨、宝钢150吨等。国外直流电弧炉最有代表性的公司：法国IRSID、德国ABB、MAN/NKK、WoestAlpine、Fuchs、US/CLECIM等。所制造的直流电弧炉均向超大功率发展，其技术和产品各厂商均体现了各自的设计特点，经国内实际运用检验，以稳定性来看，ABB的产品较好，而US/CLECIM 公司因无直接生产厂家作技术支持，产品的运行稳定性较差。钢150t超高功率双炉壳直流电弧炉是由法国CLECIM公司整体引进的。图2－１所示为直流电弧炉冶炼电源基本回路组成。电炉的供电电源是由三套整流器装臵EB51、EB52和EB53组成，整流器输出的负极连接到炉顶石墨电极，正极经底电极切换开关连接到两个炉底底电极中的一个，冶炼时石墨顶电极和底电极经炉内的废钢或钢水之间产生电弧，形成炉内能量的供给源。三套整流器装臵EB51、EB52和EB53，由GE加拿大电气公司于1996年制造。
中频常见故障的维修方法
中频常见故障的维修方法 中频炉常见故障的维修方法： 1、维修前的准备 （1）、维修时所需的工具有：万用表、20兆以上双踪示波器、电烙铁、螺丝刀、扳手等。 （2）、维修时所需要的资料有：设备有关电气图纸、说明书等技术资料。 （3）、维修前应首先了解设备的故障现象，出现故障时所发生的情况，以及查看设备的记录资料。 （4）、准备一些易损和常用的元器件。 2、常见故障的维修 （1）、故障现象： 中频炉设备无法启动，启动时只有直流电流表有指示，直流电压、中频电压表均无指示。⑥⑦⑧ 故障分析及处理：这是一种最常见的故障现象，造成的原因可能是： ①、逆变触发脉冲有缺脉冲现象——用示波器检查逆变脉冲（最好在可控硅的AK上检查），如发现有缺脉冲现象，检查连线是否有接触不良或开路，前级是否有脉冲输出。 ②、逆变可控硅击穿——更换可控硅，并检查可控硅损坏原因（有关可控硅损坏原因参见后面的可控硅损坏原因分析）。 ③、电容器击穿——拆除损坏的电容器极柱。 ④、负载有短路、接地现象——排除短路点和接地点。 ⑤、中频信号取样回路有开路或短路现象——用示波器观察各信号取样点的波形，或在不通电的情况下用万用表测量各信号取样回路的电阻值，查找开路点或短路点。 （2）、故障现象： 启动较困难，启动后中频电压高出直流电压的一倍，且直流电流过大。 故障分析及处理：造成这种故障的原因有： ①、逆变回路有一只可控硅损坏——当逆变回路有一只可控硅损坏时，设备有时也可启动，但启动后会出现上述故障现象，更换损坏的可控硅，并检查损坏原因。 ②、中频信号取样回路有开路或极性错误现象——这种原因多在采用交角法的线路中，中频电压信号开路或在维修其它故障时将中频电压信号的极性接反，均会造成此故障现象。 ③、逆变引前角移向电路出现故障——中频电源的负载是呈容性的，即：电流超前于电压。在取样控制电路中，都设计有移相电路，如果移相电路出现故障也会造成此故障现象 （3）、故障现象 启动困难，启动后直流电压最高只能升到400V，且电抗器震动大，声音沉闷。 故障分析及处理：这种故障是三相全控整流桥故障，其主要原因是： ①、整流可控硅开路、击穿、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。 ②、缺少一组整流触发脉冲——用示波器分别检查各路触发脉冲（最好在可控硅上检查），检查出没有脉冲的回路时，用倒推法确定故障位置，更换其损坏器件。当出现这种现象时，直流电压的输出波头就会缺少一个波头，造成电流断流，产生此故障现象。 （4）、故障现象 能够启动，但启动后又马上停机，设备处于不断重复启动状态。故障分析及处理：这种故障是属于扫频式启动方式的设备故障，其原因是：
直流控制器常见故障及处理
1397直流控制器常见故障及处理 01IET Over current （IET 过电流故障） 原因：电枢电流瞬时超过最大电流的180%，其原因可能是：（1）电枢电流反馈数据错误（2）一个或多个可控硅整流器不运行（3）当前小循环不正确（4）电枢线圈损坏。 检修：检查电机和全部可控硅（晶闸管），确定电枢电流反馈是否正确，必要时更换电机。 02Techometer Loss （转速计丢失） 原因：测速反馈信号丢失的原因可能是：（1）测速计连轴器断开或松动（2）测速计连线未接松动或损坏（3）脉冲测速计电源电压过低（4）测速计摸拟比例不正确（5）脉冲测速计组态不正确（6）电机电枢线圈没接或开路（7）直流熔断器断开（8）测速计故障。 检修：检查测速计连轴节，摸拟比例组态，熔断器和电机电枢线圈。必要时更换测速计和/或电机。 03Overspeed Fault（超速故障） 原因：电机转速超出电机最大转速的110%，其原因可能是：（1）测速比例不正确（2）励磁电源熔断器熔断（3）调节速度回路不正确（4）脉冲测速计接线不正确（5）在不可循环驱动中参数Incoder Quad 设置为“on”。 检修：检查脉冲测速计接线，测速比例，熔断器，调节速度回路，必要时更换测速计。
04Fld Current Loss （励磁电流丢失） 原因：励磁丢失检测回路没有检测到任何励磁电流在电机的分励场中流动其原因可能是：（1）电机励磁线圈没有连接或是开路（2）励磁电源熔断器熔断（3）交流线路熔断器熔断（4）励磁电源故障（5）线路损坏或断开。 检修：检查熔断器，励磁电源，线路和电机线圈，必要时更换电机。 05Susatained Overld （持续过载） 原因：逆比时间回路断开的原因可能是：（1）电枢电流反馈比错误，（2）交流线熔断器熔断，（3）机械故障使电机转轴无法自由转动。 检修：检查流程设备和电机，是否有制约电机转轴转动的地方。 检查有无熔断器熔断和电枢电流反馈比。必要时更换电机。06Blower Starter （送风机启动器） 原因：送风机电机起动器打开，如果送风机起动元件未安装，连接头P8须用合适的代替接头来解决问题，其它可能的原因还有：（1）电机起动器的熔断器熔断，（2）送风机电机起动器接线断开，松动或损坏，（3）送风机电机超负荷。 检修：检查电机起动器的熔断器和接线必要时更换送风机电机起动器和/或送风机电机。 07Open Armature（电枢开路） 原因：电机电枢回路开路的原因可能是：（1）电机电枢线圈
可控硅整流原理
可控硅整流原理 可控硅（SCR）是一种半导体器件，它具有双向导电性能，可以实现电流的控 制和整流功能。在电力系统中，可控硅整流器被广泛应用于交流电源的调节和控制，具有很高的效率和可靠性。本文将介绍可控硅整流原理及其应用。 首先，我们来看一下可控硅的基本结构和工作原理。可控硅由四层半导体材料 组成，其中有一个控制端和两个电极端。当控制端施加一个触发脉冲信号时，可控硅将导通并保持通态，直到电流下降到零。这种特性使得可控硅可以实现交流电源的整流功能。 在实际应用中，可控硅整流器通常由可控硅、二极管和电感器组成。当交流电 源输入到整流器中时，可控硅将根据控制信号进行导通，将正半周的电流导通，而在负半周则处于关断状态。通过这种方式，交流电源可以被转换为直流电源输出。同时，二极管和电感器可以对电流进行滤波和稳压，确保输出电压的稳定性和纹波度。 除了整流功能，可控硅整流器还可以实现电流的调节和控制。通过改变控制信 号的触发角度，可以实现对输出电压和电流的调节，从而满足不同的电源需求。这种灵活性使得可控硅整流器在工业控制和电力调节中得到广泛应用。 在电力系统中，可控硅整流器还可以实现功率因素的校正和谐波的抑制。通过 控制可控硅的导通角度和触发脉冲的宽度，可以实现对功率因素的调节，提高系统的功率因数。同时，可控硅整流器还可以对谐波进行滤波和抑制，减少对电网的干扰。 总的来说，可控硅整流器具有高效、可靠和灵活的特点，可以实现对交流电源 的整流、调节和控制。在电力系统中，可控硅整流器发挥着重要的作用，提高了电能利用率和系统的稳定性。随着电力电子技术的不断发展，可控硅整流器将会有更广泛的应用前景。
可控硅工作原理及其应用新版
可控硅工作原理及其应用新版 可控硅(scr: silicon controlled rectifier)是可控硅整流器的简称。可控硅有单向、双向、可关断和光控几种型别它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。 单向可控硅的工作原理 单向可控硅原理 可控硅是p1n1p2n2四层三端结构元件，共有三个pn结，分析原理时，可以把它看作由一个pnp管和一个npn管所组成 当阳极a加上正向电压时，bg1和bg2管均处于放大状态。此时，如果从控制极g输入一个正向触发讯号，bg2便有基流ib2流过，经bg2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。因为bg2的集电极直接与bg1的基极相连，所以ib1=ic2。 此时，电流ic2再经bg1放大，于是bg1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到bg2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈迴圈的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。 由于bg1和bg2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极g的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发讯号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。 由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化 一、单向可控硅工作原理 可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。 另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。 可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。 二、单向可控硅的引脚区分
试述变压器故障原因分析及解决措施变压器常见故障分析及处理措施
试述变压器故障原因分析及解决措施变压器常见故 障分析及处理措施 变压器是一种静止的电气设备,一般由铁芯、绕组、油箱、绝缘套管和冷却系统等5个主要部分构成。为了保证变压器的安全运行,电气运行人员必须掌握有关变压器运行的基本,加强运行过程中的巡视和检查,做好经常性的维护和检修以及按期进行预防性试验,以便及时发现和消除绝缘缺陷。对变压器运行过程中发生的异常现象,应及时判断其原因和性质,迅速果断地进行处理,以防止事故扩大而影响正常供电。 一、变压器出故障的异常运行 1、声音异常 ①当有大容量的动力设备起动时,由于负荷变化较大,使变压器声音增大。如变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时,由于有谐波分量,变压器的声音会变大。 ②过负荷会使变压器发出声音很高而且沉重的“嗡嗡”声。 ③个别零件松动使变压器发出强烈而不均匀的噪声,如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧使铁芯松动等。 ④内部接触不良或绝缘有击穿,变压器发出“劈啪”声。 ⑤系统短路或接地,因通过很大的短路电流,使变压器发出很大的噪声。 ⑥系统发生铁磁谐振时,变压器发出粗细不均的噪声。 2、正常负荷和正常冷却方式下,变压器油温不断升高 由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺丝绝缘损坏,均会使变压器的油温升高。涡流使铁芯长期过热而引起硅钢片间的绝缘破坏,这时铁损增大油温升高。而穿芯螺丝绝缘破坏后,使穿芯螺丝与硅钢片短接,这时有很大的电流通过使螺丝发热,也会使变压器的油温升高。
3、继电保护动作 继电保护动作一般说明变压器内部有故障。瓦斯保护是变压器的主要保护,它能监视变压器内部发生的大部分故障,经常是先轻瓦斯动作发出信号,然后重瓦斯动作跳闸。轻瓦斯动作的原因有以下几个方面: ①因滤油、加油和冷却系统不严密,致使空气进入变压器。 ②温度下降和漏油使油位缓慢降低。 ③变压器内部故障,产生少量气体。 ④变压器内部短路。 ⑤保护装置二次回路故障。 4、分接开关故障 变压器油箱上有“吱吱”的放电声,电流表随响声发生摆动,瓦斯保护可能发出信号,油的闪点降低。这些均可能是由于分接开关故障而出现的异常现象。分接开关故障主要有以下几个原因: ①分接开关触头弹簧压力不足、触头滚轮压力不匀使有效接触面积减少、镀银层因机械强度不够而严重磨损等,会引起分接开关烧毁。 ②分接开关接触不良,经受不住短路电流的冲击而发生故障。 ③倒分接开关时,由于分头位置切换错误造成开关烧坏。 ④相间绝缘距离不够或绝缘性能降低,在过电压作用下发生短路。 5、其他异常现象 ①油色显著变化 取油样时发现油内含有碳粒和水分,油的酸价增高、闪点降低,随着绝缘强度的降低,易引起绕组与外壳的击穿。 ②油枕或防爆管喷油 如果二次系统突然短路而保护拒动,或内部发生短路故障而出气孔和防爆管堵塞等,内部的高温和高热会使变压器油突然喷出,喷油后使得油面降低,有可能引起瓦斯保护动作。 ③三相电压不平衡 (1)三相负载不平衡,引起中性点位移,使三相电压不平衡。
ZX 5 系列可控硅整流弧焊机常见故障
ZX 5 系列可控硅整流弧焊机常见故障 ZX5 系列可控硅整流弧焊机常见故障 故障现象产生原因排除方法 箱壳漏电 1、电源线不慎碰箱壳； 2、变压器、电抗器、电源开关及其他电器元件或接线碰箱壳； 3、未接接地线或接触不良。 处理办法 1、消除碰处； 2、检查、并消除碰壳处； 3、接妥接地线。 空载电压太低 1、电源电压过低； 2、变压器次线线圈匝间短路； 3、可控硅整流器U001-U006 其中某一个或几个不触发； 4、输入电压其中一相开路。 处理办法 1、调整电压至额定值； 2、消除短路处； 3、检查线路板内触发线路部分； 4、检查并修复之。 焊接电流调节失灵 1、控制线开路或短路； 2、近、远控选择与电位器不对应； 3、可控硅整流器U001-1 不触发； 4、控制盒插座内20、24 号无输出电压； 5、同步线路有故障。 6、电流很大无法调小（或者调节无变化），电位器正常、可控硅正常、电路板正常处理办法 1、检查并修复之； 2、使其对应； 3、检查并修复之； 4、检查控制盒给定电压部分及其引出线； 5、检查并修复之。 6,、电流反馈回路故障或电流互感器故障 焊接时焊接电弧不稳定性能明显变差 处理办法 1、线路中某处接触不良；
2、滤波电抗器匝间短路； 3、分流器控制板的两根引线断开。 处理办法 1、使接触良好； 2、消除短路处 3、应重新接上。 风扇不转或风力很小 1、保险丝FU1-3 熔断； 2、风扇电动机绕组断线； 3、风扇电动机起动电容接触不良或损坏； 4、三相电流断相。 处理办法 1、更换保险丝； 2、修复电动机； 3、使接触良好或更换电容器； 4、接好三相电源。 噪声很大 1、风扇风叶碰风圈； 2、风扇轴承松动或损坏； 3、风扇风叶松动； 4、固定箱壳或内部的某紧固件松动。 处理办法 1、整理风扇支架使其不碰； 2、修理或更换； 3、拧紧风叶； 4、拧紧紧固件。 焊机内发生焦味或主电源保险丝熔断 1、主线路部分或全部短路； 2、可控硅整流器击穿短路； 3、风扇不转或风力小。 处理办法 1、修复线路； 2、检查保护电阻电容接触是否良好，更换同型号同规格的可控硅元件； 3、修复风扇。 焊机无输出电流 1、保险丝FU1-3 熔断； 2、线路板损坏。 处理办法 1、更换保险丝； 2、修复或更换。
双向可控硅在电源作用中的应用
双向可控硅在电源作用中的应用 双向可控硅（Bilateral Control Silicon）是一种半导体器件，具有双向导通的特性。它可以在电源作用中发挥重要的应用，本文将从多个角度详细介绍双向可控硅在电源领域的应用。 一、双向可控硅的基本原理 双向可控硅是一种双极性半导体器件，由四层结构组成，分别是NPNP型结构。它具有两个控制极，分别是主控极和副控极，可以实现正向和反向的导通。在正向工作状态下，主控极和副控极之间施加正向电压，双向可控硅处于导通状态；在反向工作状态下，主控极和副控极之间施加反向电压，双向可控硅处于关断状态。 二、双向可控硅在交流电源中的应用 1. 交流电源的整流控制：双向可控硅可以用作交流电源的整流器，根据输入正弦波电压的周期性变化，通过控制双向可控硅的导通时间，实现对交流电源输出电压的控制。通过调整导通时间，可以实现不同的电压输出。 2. 交流电源的电压调节：双向可控硅可以通过控制导通的角度，改变交流电源输出电压的幅值。通过改变双向可控硅的导通角度，可以实现对电源电压的精确调节，满足不同设备对电压的需求。 3. 交流电源的功率因数校正：双向可控硅可以用作交流电源的功率因数校正器，通过对输入电压的监测和控制，实现对输出电流的调
节。在校正功率因数的过程中，双向可控硅可以根据输入电压的波形变化，及时响应并调整输出电流，使功率因数接近1，提高电源的效率。 三、双向可控硅在直流电源中的应用 1. 直流电源的稳压控制：双向可控硅可以用作直流电源的稳压器，通过对输入电压的监测和控制，实现对输出电压的稳定。在直流电源中，双向可控硅可以根据输入电压的变化情况，及时调整输出电压，保持输出电压的稳定性。 2. 直流电源的过流保护：双向可控硅可以用作直流电源的过流保护器，通过对输出电流的监测和控制，实现对过流情况的保护。当输出电流超过设定值时，双向可控硅可以迅速切断电流通路，避免电源过载，保护电源和连接设备的安全。 3. 直流电源的电压变换：双向可控硅可以通过改变导通角度，实现对直流电源输出电压的变换。通过控制双向可控硅的导通角度，可以将输入电压转换为需要的输出电压，满足不同设备对电压的要求。 四、双向可控硅在电源领域的优势 1. 精确控制：双向可控硅具有导通和关断的双向控制能力，可以实现对电源输出电压和电流的精确控制，满足不同设备对电源的需求。 2. 快速响应：双向可控硅具有快速的响应速度，可以迅速调整输出
中频电源装置常见故障分析及改进措施
中频电源装置常见故障分析及改进措施 摘要：本文介始晶闸管中频装置的工作原理及组成部分。对中频 炉在实际生产过程中常见的故障现象进行分析，提出相应的解决方案 及改进措施。改进后的中频炉故障率明显降低，运转率显著提高，降 低了维修费用。 关键词:中频炉；晶闸管；负载 1、前言 随着电解铝工业的飞速发展，中频炉作为一种高效的金属熔炼装置，在实际生产中的需求越来越多，应用愈来愈广泛，在生产中发挥着重要的作用。青铝集团的中频炉装置主要为 公司阳极一部、二部、三部的组装车间阳极块与钢爪连接浇 铸提供铁水，是生产中重要的一环节，因此，保障中频炉的 运行率，减少故障率，降低维修成本是十分必要的。 2、中频炉的工作原理及组成 1)工作原理：晶闸管中频炉电源装置是一种利用晶闸管把50HZ工频交流电变换成中频交流电的设备。主要用于感应加 热及熔炼。是一种较先进的静止变频设备。它是通过三项桥 式全控整流电路，直接将三项交流电整流为可调直流电，经 直流电抗器滤波，供给单相桥式并联逆变器，由逆变器将直
流电逆变为中频交流电供给负载。它是一种交-直-交变频系统。 2）组成部分：主要由整流器，变频器，滤波器，控制电路和负载等组成。如下图： 3、故障现象分析及处理方法 1）按下中频启动按钮后，过电流动作。 a、晶闸管有无损坏。 b、快速熔断器是否熔断，若断则更换。 c、负载回路是否短路，用摇表检查，处理短路点。 d、启动引前角是否过小，适当调大引前角。 e、过电流整定值是否有改变，若有需重新整流。
2）设备无法启动，启动时只有电流表有指示，直流电压表，中频电压表均无指示。 a、逆变触发脉冲有缺脉冲现象。若有检查连线是否有接 触不良或开路。 b、逆变晶闸管击穿。用万用表测量A-K间阻值，若击穿，更换。 c、电容击穿。用指针式万用表的1K挡测量电容器每个柱子，对公共端有无充放电现象，若无拆除损毁的电容极柱。 d、负载有短路，接地现象。可用1000V兆欧表测线圈对 地电阻，应大于1兆欧，否则应排除短路点和接地点。 3）启动较困难，启动后，中频电压高出直流电压一倍以上，且直流电流过大。 a、逆变回路有一只晶闸管损坏。当逆变回路有一只晶闸 管损坏时，设备有时也可启动，但启动后会出现上述现象， 更换损坏的逆变管。 b、逆变管有一只不导通，即“三条腿”工作。有可能此 时晶闸管门极开路或与之相连的导线松动，接触不良。 4）启动困难，启动后直流电压最高只能开到400V且电抗器震动大，声音沉闷。
中频电炉典型故障分析及处理方法
中频电炉典型故障分析及处理方法 中频电炉是一种将电能转化为热能的设备，广泛应用于冶金、化工、金属加工等领域。在使用中，由于各种原因可能会出现故障，本文将对常见的中频电炉故障进行分析，并提供相应的处理方法。 故障1：电源接触不良或断电 分析：由于电源接触不良或断电，中频电炉无法正常工作。 处理方法： 1.检查电源线是否插紧，如果松动则重新插紧。 2.检查电源是否正常，查看电路是否短路，如果短路则修复电路。 3.如果电源供电正常但中频电炉仍不工作，可能是控制板损坏，需要更换或修复控制板。 故障2：中频电炉无法启动或停止 分析：中频电炉无法启动或停止可能是由于控制系统故障造成的。处理方法： 1.检查控制面板是否正常工作，如果有显示错误则尝试重新启动控制系统。 2.检查控制系统的连接线是否松动或断裂，如果有问题则重新连接或更换连接线。 3.如果控制系统仍然无法正常启动或停止，可能是控制器损坏，需要更换或修复控制器。
故障3：电炉加热不均匀 分析：电炉加热不均匀可能是由于电炉内部绝缘层老化或加热元件损坏造成的。 处理方法： 1.检查电炉的绝缘层是否完好，如果发现有破损或老化的情况，需要更换绝缘层。 2.检查加热元件是否正常工作，如果有元件损坏或断裂，则需要更换加热元件。 3.如果以上两点都正常，可能是电炉内部散热不良，可以增加或改进散热系统来提高加热均匀性。 故障4：中频电炉温度过高 分析：中频电炉温度过高可能是由于电炉内部冷却系统故障或控制系统失效造成的。 处理方法： 1.检查冷却系统是否正常运行，包括冷却水是否供应充足，水泵是否正常工作等，如果有问题则修复冷却系统。 2.检查控制系统对温度的控制是否准确，如果控制器失效，则需要更换或修复控制器。 3.如果以上两点都正常，可能是电炉内部散热器堵塞，可以清洁或更换散热器来降低温度。 故障5：中频电炉产生噪音或异味
可控硅串联逆变中频电炉技术说明书
可控硅串联逆变中频电炉 技术说明书 高效节电大功率可控硅串联逆变中频电炉 引言 90年代我国工业飞速发展，大容量、高功率，低能耗的中频电炉越来越被 人们所关注，尤其在铸造领域中，中频电炉能提供高质量的铁水和钢水，便于在 熔化过程中控制温度和化学成份，因此近年大量引进国外制造的大容量可控硅中 频电炉，已达数百台之多，几乎国内上规模的机械制造厂、机床厂、汽车制造厂 的高端技术市场都被国外厂商占有，，目前国内产品比较国外，在控制技术上，按 装工艺上仍有相当差距。 铸造厂的传统熔化设备冲天炉，出铁温度低，铁水在炉中增碳较多，不易生 产出高质量铸铁件，且冲天炉严重污染环境，在城市区域内不容许存在，目前国 内铸造用焦价格猛涨，与中频电炉熔化成本相当。因此大容量中频电炉是铸造厂 节能、高效、清洁环保型熔化设备，所以我们研制，开发大熔量高功率的中频电 炉起点高，技术指标以国外最先进的电炉为目标。串联逆变中频电源具有功率因素 高，我公司生产的中频电源功率因素不低于0.98.高效节能，谐波小。 一、元器件的选择 目前已经研制成功的具有一拖二功能的可控硅中频熔化炉，是高效节电最佳的 熔化设备。 我国电器工业经过多年的发展，目前按装大容量中频电炉元器件己具备相当 条件，大电流耐高压可控硅，高压电热电容己能生产，满足需求。 中频逆变电源的开关元件，目前有二种，可控硅SCR和绝缘栅双极型场效 应晶体管IGBT，根据国外文献所载，大功率，较低频率(<1 000Hz)的逆变电源， 选用可控硅的关闭时间要求较低，TOT可以在5 0～60微秒级，这样硅片的厚 度可以厚些，可控硅的耐压便可以提高，且可控硅的价格比IGBT低得多，．而且 工作稳定性和可靠性比IGBT高，我们设计的逆变器选用 KK2500A／2 5 00V可控 硅。目前世界上技术最先进、规模最大的美国应达电炉公司仍采用大功率可控硅 组装。 图1依据功率和频率选择逆变开关元件 IGBT特别适用于频率高，功率较小的变频加热设备，如小容量中频真空熔 炼炉，工件表面淬火和小件透热等。目前国内200A以上的IGBT都需依赖进口， 还受到出口国的限制，最大容量为500A／1 5 0 0V。组装大功率电源时，不得不把 I GBT串联后再多组并联，对用户来说，元件损坏时就得长期依赖于设备制造厂 商供应备件，根据图1我们选用国产大功率可控硅是合理的。 二、串并电路的比较 串并联逆变中频电源相比具有以下优点 1、可控硅并联线路是并联谐振电路，在熔炼过程中，尤其对熔炼铝、铜等材料，负载很轻，它的 功率输出很小，与负载的性质有很大关系，所以其熔化速度慢、升温困难。而可控硅串联中频熔炼炉是通过调频方式调节功率，所以受负载性质的影响相对小，熔炼全过程近乎保持恒功率输出，
整流器常见故障
整流器常见故障 整流器用于交流发电机电源系统中, 其作用一是将发电机产生的交流电变为直流电, 以实现向用电设备供电和向蓄电池充电; 二是限制蓄电池电流倒流回发电机, 保护发电机不被逆向电流烧坏。 硅二极管具有单向导电的特性, 即在硅二极管两端加上一定的电压( 电源正极接二极管正极, 电源、负极接二极管的负极) 时, 二极管就导通, 有电流流过。反之, 二极管不导通, 元电流通过。人们利用二极管的这个特性, 制成整流器。当给整流器加上交流电压时, 只允许交流电正半周通过, 而负半周不通过, 因此在整流器的负端便输出脉动直流电。 整流器的常见故障有: (1) 二极管短路。其后果是二极管内部击穿短路, 变为导体, 磁电机工作时整流器没有直流输出, 从而不能向用电设备供电和向蓄电池充电, 同时会使蓄电池电流倒流回发电机, 造成发电机绕组烧坏。 (2) 二极管正、反向电阻相差太小, 产生漏电现象, 从而使整流输出的直流电压降低, 因此达不到满意的整流效果。 (3) 二极管断路。二极管内部断路, 交流电压半周不能通过,从而达不到整流作用, 整流器输出端元电压, 致使蓄电池电压逐渐下降, 用电设备不能正常工作。 故障排除方法: 整流器的主要故障是二极管损坏, 因此要重点检查二极管。检查二极管常用的方法有: (1) 直观检查法。用眼直接观察二极管外壳是否有烧焦、裂缝等现象, 如有上述现象说明二极管损坏。
(2) 手摸检查法。对可疑二极管用手指触摸其外壳, 如果感觉二极管壳温度过高, 甚至发烫, 说明二极管巳击穿或严重漏电。 (3) 试灯检查法。用蓄电池做电源, 取一只灯泡( 灯泡额定电压最好与蓄电池电压相等), 对硅二极管进行单向导电性能检查。在蓄电池正负极上各接一根导线, 使其通过试灯交替地接在硅二极管的两电极上, 这样测试两次。如果试灯一次亮一次不亮, 说明这只硅二极管是良好的; 如果两次都亮, 说明硅二极管已击穿短路不能使用; 如果两次测试灯全不亮, 说明硅二极管内部断路而损坏。 (4) 万用表检查法。将万用表置于欧姆档, 测硅二极管的电阻值, 然后将正负表笔对调-下再测一次。若两次测得的电阻一大一小, 且大的那一次趋于无穷大, 而小的那一次几乎接近零, 那么这只二极管是好的, 在测量的同时还可以知道二极管两端的正负, 即当指针指示小阻值时负表笔接的那一端为二极管的正极。 两次测量可能出现下面几种情况: 1 〉一次接近元穷大(1okq 以上), 而一次较小(loo 以下),说明这只二极管是良好的。 2) 两次都为无穷大( 表针不动), 说明这只二极管已断路。 3) 两次都很小( 表针指示似零), 说明这只二极管己短路。 4) 两次阻值都一样( 或大或小), 说明这只二极管无整流作用。 5) 两次测量电阻相值差不太大, 即为反向漏电, 说明这只二极管整流性能不好。 6) 测量时电阻值不稳定, 说明这只二极管内部接触不良。 注意: 在用万用表测量整流器二极管时, 应拆开整流器与定子绕组及其他电气设备的连接线, 尤其是要拆下蓄电池火线, 以免测量时的误接将万用表烧坏。 整流器的正确使用方法:
HXD1B型电力机车四象限整流器4QC故障及处理
HXD1B型电力机车四象限整流器4QC故障及处理 作者：高胜利 来源：《职业·中旬》2013年第05期 摘要：HXD1B型电力机车是江岸机务段的主要配型机车。四象限整流器4QC出现故障是机车发生机破和临修的主要原因之一。本文通过对几起故障现象的分析，结合工作实践，对故障处理方法进行了阐述。 关键词：HXD1B 四象限整流器4QC 故障处理方法 自2009年7月江岸机务段引进HXD1B型电力机车以来，通过一段时间的运用发现，四象限整流器4QC出现故障是引起机车故障的主要原因之一，因机车牵引变流装置4QC故障发生机破、临修数十次。四象限整流器（4QC）是由A1、A2、A3、A4四个模块组成的，主要用途是将来自主变压器的单相交流输入电压转换为直流电压以供给直流支撑回路。为有效杜绝因四象限整流器4QC故障造成机破及临修等情况的发生，笔者结合机车在运用中出现的问题，在段技术科和检修车间的帮助下，对4QC运用中出现的故障进行分析及处理。分析发现，四象限整流器4QC最常见故障有：4QC模块故障、CCU与TCU通讯故障、主逆检查到水压故障三种。现将上述三种常见故障的相关处理方法总结如下。 一、4QC模块故障（A1、A2、A3、A4） 4QC故障一般多为模块烧损。发生故障后，首先上车查找HMI显示屏的故障履历。以图1为例，故障履历显示“牵引单元故障，主逆1/2直流环节1/2隔离。”每个牵引单元电路中分两个直流环节，当其中某一模块或元件发生故障时，微机控制系统会自动将其隔离。4QC、逆变器、线路接触器、直流环节断路器等故障，都会造成隔离现象。然后，根据故障发生的时间点查看相关的数据，以图2为例，例如：2011年4月10日07：02：09 HXD1B040机车主逆1中间直流环节1隔离；查看机车TCUdiag的诊断数据可以清楚地看到“HWP检测到错误4QC1模块-A1->测试/NEV1”，并且此故障在2011-04-11 07：02：18发生一直未消除。最后，根据数据分析，造成此故障的原因可能是：①IGBT门模块故障。②OPA故障。③INVM故障。④OPA和门模块之间的接线故障。根据此故障原因，联系西门子更换主逆1的4QC的A1模块。 二、CCU与TCU2通讯故障（CCU与TCU无法正常接收和反馈信号） 1.一般造成CCU与TCU通讯故障可能的原因另一个TCU被切断 NSDB-数据没有加载到MVB-模块中；