靜止式進相機可控硅和阻容吸收元件頻繁燒壞的原因分析及解決措施

林輝龍

靜止式進相機可控硅和阻容吸收元件頻繁燒壞的原因分析及解決措施

Causes and Solutions for SCR and Resistance Capacitance tance Absorption Elements of Static Advancer Frequently Burning Out

林輝龍

我公司水泥磨繞線式電機型號YRKK900-8，額定功率3550kW，額定電壓10kV，轉子電壓1597V，轉子電流1343A，選用的靜止式進相機是襄樊某公司的SPM5-1500，作為繞線式電機的就地式無功功率補償裝置，用于提高電機功率因數和效率，降低電機定子工作電流和定子繞組溫升。

1 使用初期存在的問題和處理方法

1.1 可控硅溫度過高

進相機運行中經常跳停（自動退相），經查為可控硅溫度過高，溫控開關動作，原因是裝在可控硅散熱器槽中的溫度傳感器探測到可控硅過熱保護斷開。進相機柜內溫度偏高，柜內的冷卻風扇6個安裝在SF-17散熱器的上部用以向上抽風，且冷卻風扇用的是BT22060B3H AC380V 40W的小風扇，安裝位置不合理引起可控硅的散熱效果差，為了應急生產只好將溫控保護信號短接繼續開機運行。

處理方法：取消6個小的冷卻風扇，在柜頂安裝一個AC380V750W的大功率軸流風機進行抽風，以便更好地把可控硅和電抗器發出的熱量散發出去。

1.2 電抗器發熱嚴重

進相機運行時電機定子電流波動大，電抗器發熱嚴重造成匝間絕緣損壞，檢查發現個別可控硅損壞（陽極A與陰極K間的電阻僅幾千歐），用鉗形電流表測量進相機可控硅與電抗器的連接銅排的電流偏大，引起可控硅與散熱器間積聚的熱量大，加速了可控硅和散熱器的氧化老化過程，造成接觸電阻大，大大縮短了正常使用壽命。原因是調試時過分追求功率因數，將逆變變壓器B1的輸入電壓調得過高（11V檔），進相后功率因數為0.97，功率因數高時輸出電流大電抗器發熱也大。

處理方法：將逆變變壓器B1的輸入電壓的抽頭調到8V檔，此時功率因數為0.93，既能滿足無功補償要求，又能保證進相機的安全運行。

2 事故情況及原因分析與解決措施

2.1 事故簡介

某天水泥磨主電機運行中應答信號丟失跳機，查為高壓柜電機綜合保護裝置顯示“電流速斷”保護，經現場檢查為進相機損壞引起的沖擊電流。測量可控硅有多個擊穿，散熱器距離柜體較近的地方對地放電拉弧，多個阻容吸收板上的電容（1μF/ 630V）炸裂和二極管（FR207）擊穿，拆下阻容吸收線路板發現敷銅板接到可控硅A、K極間過電壓拉弧燒蝕（如圖1）。對可控硅過壓保護的阻容吸收回路（如圖2）所有損壞的器件進行更換，檢查接線無誤，并測量每組可控硅的觸發信號正常后，開機進相運行正常。進相機運行幾天后再次出現故障，此后又多次發生燒壞可控硅和阻容吸收元件的事故。

2.2 主要原因分析

圖1 阻容吸收板

圖2 阻容吸收回路

圖3 菲尼克斯16芯插頭

圖4 菲尼克斯插頭插座內部示意圖

進相機的控制板、觸發板采用雙排16芯菲尼克斯插拔式接線端子（如圖3），以接插件型式安裝，且觸發板六個指示燈（發光二極管）具有故障指示功能，便于維修時判斷故障和迅速更換。菲尼克斯插拔式接線端子的內部如圖4所示，其插頭是開口型的，使用時間較長或插拔次數較多時容易出現彈性疲勞接觸不良，且菲尼克斯16芯插頭靠左右兩邊的螺釘固定，中間容易出現接插不到位現象，進相機運行時必然會出現一個或多個可控硅無觸發信號（觸發回路開路），此時相當于電機運轉中轉子一相開路，再加上可控硅瞬間停止輸出時（突然斷開）電壓、電流瞬間過大，電機會運行在不均衡狀態下，出現瞬間過流現象達到電流速斷保護，且可控硅及并聯的阻容保護元件過電壓必定擊穿。

2.3 解決措施

將控制板和觸發板的16芯雙排帶固定法蘭的菲尼克斯插拔式接線端子改為KF127A-5.0mm可拼接的高低位2P、3P螺釘式PCB板接線端子（如圖5），有效保證了控制板、觸發板端子的接觸良好，防止了進相機運行中觸發信號開路，確保了進相機的穩定運行。此后對同樣的進相機進行了技改。

注意事項：進相機在進相前必須到現場觀察進相柜內控制板、觸發板上各指示燈的顯示情況是否正常。

3 結語

圖5 高低位螺釘式PCB板接線端子

通過將控制板和觸發板的雙排16芯菲尼克斯插拔式接線端子改為螺釘式PCB接線端子安裝后，保證了控制板、觸發板的接觸良好，解決了運行中可控硅和阻容保護元件頻繁燒壞的問題，確保了進相機的可靠運行，提高了磨機運轉率，減少了電耗，延長了電機使用壽命。

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2014-07-20；編輯：趙蓮