KGPS—C型中頻感應爐常見故障分析

摘 要：KGPS-C型全集成化可控硅中頻爐是利用可控硅把50HZ的工頻電流變換成某一種頻率中頻電流的半導體變頻裝置，代替了大多數燃料加熱的燃燒爐。具有清潔、節能、高效、生產率高、損耗小、無污染等優點。該設備維護與檢修工作十分重要。能及時發現各種隱患，避免重大事故并保證長期安全生產。

關鍵詞：感應圈；電力電容器；中頻感應爐；故障分析

1 中頻爐工作原理及電氣原理

1.1 中頻爐的工作原理

1.2 中頻爐電氣原理

通過由6只晶閘管元件組成的三相橋式全控整流電路，把50HZ的工頻交流電流整流成直流，再經過一個過濾器（直流電抗器）進行濾波，再經單相逆變橋，把直流電流逆變成為具有一定頻率的單相中頻電流。供給感應線圈（負載），所以這種逆變器實際上是一只交流-直流-交流變換器，其基本線路如圖2：

2 中頻爐常見故障及處理方法

中頻感應爐故障主要分為控制部分和主電路部分，其中包括補償電容器，感應器在內的諧振回路、水冷、母排等部分。按故障種類來說可分為過流、過壓、失壓、欠壓、水壓低以及輸出的中頻功率低等。其中故障發生較頻繁的主要有可控硅擊穿、電容擊穿、控制板故障、感應圈的匝間短路等。

2.1 開機不能正常啟動的處理

首先檢查冷卻水是否打開或水壓不夠，這將造成電接點水壓表內的常開接點未接通，中頻柜內的整流電源板沒有電，即沒有整流電壓輸出，造成不能開機，打開冷卻泵或調節水壓至1.5-2KG即可解決上述問題。如與上述問題無關，應檢查缺相指示燈是否亮，燈亮則說明缺相，而缺相會導致開機不能啟動，然后，再查看控制板的電源是否正常，如果電源有17V，說明工作正常，如果不是17V，則應檢查電源的變壓器進線端是否為220V，出線端是否為17V，如果不是，就應當更換電源變壓器。

2.2 啟動后，聽到中頻聲音，隨即逆變失敗，此故障多為過流引起，產生過流的主要原因有：

（1）感應圈發生對地短路或匝間短路。此故障大多數是由于爐襯滲漏鐵液，鐵液冷卻后感應圈與地連通及匝間連通造成短路過電流。

（2）電熱電容器發生相間短路或對地短路。電容器底座因灰塵、水、油等雜質導致對地絕緣下降，易發生對地擊穿而短路，當電容器內水路有水垢或異物時，水流量大大減少甚至斷流，使電容器發熱加劇而燒壞，造成相間短路，上述兩種短路都會造成過流。

（3）調功電位器接觸不良，使直流電壓忽有忽無，往往易造成失敗而引起過流，遇到此現象應及時更換電位器。

（4）逆變晶閘管出現燒毀現象。此時應該拆掉晶閘管，并用萬用表量其陰陽極電阻或者在啟動中頻后用示波器測量晶閘管兩端電壓波形，并觀察波形是否是處于一條直線。若是一條直線則證明此晶閘管已經被擊穿，應該及時更換逆變晶閘管。

（5）發生逆變晶閘管沒觸發導通的現象時，應該用示波器測量此晶閘管的兩端的電壓波形，若波形為正玄波則證明此晶閘管沒有導通，應檢查脈沖變壓器是否正常，如果脈沖變壓器波形正常則說明晶閘管已損壞，此時應及時更換晶閘管，如果脈沖變壓器波形不正常，應及時更換脈沖變壓器。

（6）負載輕導致直流電壓和中頻電壓達到額定值，但中頻電流卻很小，并且中頻功率達不到額定值，發生此現象時，應當增加電容容量，從而提高中頻功率。

2.3 正常運行時損壞逆變晶閘管的故障原因

2.3.1 晶閘管的冷卻水路不通或水量小，晶閘管發熱使關斷時間增大而導致不能關斷，造成逆變顛覆現象，此時應檢查水路并將其疏通。

2.3.2 脈沖變壓器發生老化現象，使逆變硅時常發生脈沖信號提前觸發的現象，造成逆變換流失敗。遇到此現象應及時更換脈沖變壓器。

2.3.3 主回路連接件接觸不良，造成大電流突然斷開回路，使平波電抗器產生很高的自感電勢，從而產生逆變和整流晶閘管被擊穿的現象，處理此現象應經常檢查連接部件，觀察其顏色是否變為藍色或者黑色。如有以上情況應及時更換損壞的部件。

2.4 對6只kp整流硅的檢測

斷開逆變硅的控制線，看直流電壓表是否達到500v左右，如果達不到500v，則說明有只整流硅kp管壞了。如果整流硅kp管壞了，則應查看控制板上的六組整流控制輸出線，每次拆下一組看下電流表是否發生變化，如果沒有發生變化，則說明這組對應的可控硅壞了，如果發生變化則說明這組對應的可控硅是好的。重新裝上后，再拆另一組整流硅控制輸出線看下電壓表是否有變化，重復以上方法依次檢查完六組即可排除故障，檢測時，如果發生短路會燒保險或跳閘。

2.5 逆變硅的四個kk可控硅問題處理

逆變硅的四個kk可控硅出問題時通常會出現以下現象：中頻爐能啟動，但其電流聲很大且水冷電容器震蕩很厲害，并且直流電壓和中頻電壓比值很小，這就說明有可控硅壞了，如果是短路時電流很大且難升大功率，如果是開路時，電流不是很大，但聲音卻明顯不同并且也加大不了其最大功率，同時功率表、中頻電壓表都會大幅度擺動，并且在使用萬用表量2kΩ擋測量逆變硅時，數值為零，則說明有一只逆變硅已經被擊穿，應當及時更換，如果測量結果為不通，則說明逆變硅正常。而且，發生中頻電壓低時，除了要檢查可控硅是否損壞之外，還需要徹底查水冷電容是否發生漏電，彭肚，容量變值等現象，如出現以上情況應該及時更換水冷電容。

3 結束語

熟悉掌握中頻感應爐常見故障的原因、要點及處理方法，才能迅速排除中頻感應爐的故障，提高運轉率。

參考文獻

[1]周勇，孫鵬濤，關鵬.中頻爐諧波分析與治理[J].鄭州大學學報.

[2]王亮.中頻爐工作原理及諧波治理.溫州電業局.