進(jìn)相器晶閘管擊穿的原因分析及解決方法
晶閘管擊穿是靜止進(jìn)相器的最常見的故障,我們認(rèn)為主要有下列原因:
晶閘管的本身質(zhì)量問題:晶閘管是一種電力電子器件,是晶體閘流管(Thyristor)的簡稱,又可稱做可控硅整流器,以前被簡稱為可控硅;1957年美國通用電氣公司開發(fā)出世界上第一臺(tái)晶閘管產(chǎn)品,并于1958年使其商業(yè)化;晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),它有三個(gè)極:陽極,陰極和門極;晶閘管工作條件為:加正向電壓且門極有觸發(fā)電流;其派生器件有:快速晶閘管,雙向晶閘管,逆導(dǎo)晶閘管,光控晶閘管等。它是一種大功率開關(guān)型半導(dǎo)體器件,在電路中用文字符號(hào)“v”、“VT”表示(舊標(biāo)準(zhǔn)中用字母“SCR”表示)。目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家很多,但各家質(zhì)量又良莠不齊,因此選用優(yōu)質(zhì)的晶閘管是使用好靜止進(jìn)相器的關(guān)鍵。
晶閘管的安裝使用方法及使用細(xì)節(jié)不當(dāng):晶閘管作為一種功率半導(dǎo)體器件,其使用時(shí)的合理散熱至關(guān)重要,也是影響其使用壽命的重要因素。靜止進(jìn)相器的晶閘管一般是選用風(fēng)冷散熱器,很少使用水冷散熱器,由靜止進(jìn)相器的生產(chǎn)廠家組裝配到靜止進(jìn)相器的晶閘管和散熱器室內(nèi),上部或下部安裝有冷卻風(fēng)機(jī)(風(fēng)扇)。晶閘管和風(fēng)冷散熱器的組合裝配要嚴(yán)格執(zhí)行一定的技術(shù)要求,主要注意點(diǎn)有:(1)晶閘管器件和風(fēng)冷散熱器臺(tái)面是重要的導(dǎo)電和導(dǎo)熱工作面,應(yīng)保持清潔、平整,不能用手直接接觸,并防止與異物觸碰損傷,若發(fā)現(xiàn)臺(tái)面被灰塵、汗?jié)n、油脂等沾污,應(yīng)用含有無水乙醇的清潔棉紗將其擦拭干凈。(2)晶閘管器件與風(fēng)冷散熱器接觸表面不得涂抹導(dǎo)熱硅脂、凡士林等介質(zhì),否則涂抹后,將會(huì)有損導(dǎo)電性能,并大大降低晶閘管器件與風(fēng)冷散熱器的正常使用壽命。(3)晶閘管器件與風(fēng)冷散熱器接觸表面應(yīng)大小吻合,無碰傷、變形、氧化和沾污,若出現(xiàn)上述現(xiàn)象就應(yīng)對(duì)風(fēng)冷散熱器接觸臺(tái)面進(jìn)行精心打磨修復(fù)予以更換風(fēng)冷散熱器(因?yàn)榫чl管器件的價(jià)值遠(yuǎn)高于風(fēng)冷散熱器),否則會(huì)嚴(yán)重降低晶閘管器件與風(fēng)冷散熱器的使用效能及使用壽命。(4)晶閘管器件屬于易碎器件,與風(fēng)冷散熱器的安裝力應(yīng)嚴(yán)格符合要求,在壓力設(shè)備上進(jìn)行裝卸,緊固螺栓時(shí)應(yīng)確保用力循環(huán)遞進(jìn)增加,放松緊固螺栓時(shí)應(yīng)確保用力循環(huán)遞進(jìn)減少,以保證器件受力均勻,接觸良好。(5)晶閘管器件安裝風(fēng)冷散熱器后,再用萬用表進(jìn)行相關(guān)測量與確認(rèn),進(jìn)一步判定器件的三個(gè)極是否有短路或開路現(xiàn)象。
將晶閘管器件、風(fēng)冷散熱器組合往靜止進(jìn)相器安裝時(shí),務(wù)必注意器件極性與電路的極性是否一致,及RC保護(hù)元件是否可靠連接??傊话阋_保晶閘管器件具備下列良好使用條件:環(huán)境溫度-40℃~35℃ 濕度≤80%風(fēng)冷:進(jìn)風(fēng)溫度≤40℃風(fēng)速≥6m/s.
主要改進(jìn)改造措施:為使靜止進(jìn)相器更加安全可靠的使用,根據(jù)以上對(duì)其常見故障及原因分析,我們主要采取了下列改進(jìn)改造措施:
嚴(yán)格把關(guān)備品配件的產(chǎn)品質(zhì)量,例如晶閘管器件、冷卻風(fēng)機(jī)(風(fēng)扇)等均選用廠家的優(yōu)質(zhì)品,更換時(shí)均按產(chǎn)品說明書的要求精心操作、注重細(xì)節(jié)。
改造靜止進(jìn)相器的控制線路,不再簡單地把繞線式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子回路短接接觸器的閉合信號(hào)作為能投切條件,而是增加了一段時(shí)間延時(shí)及電流檢測聯(lián)鎖,在繞線式電動(dòng)機(jī)確實(shí)起動(dòng)完畢電流正常后,才能允許進(jìn)相器投切操作。
將采取分流器采樣型的靜止式進(jìn)相器全部改成用優(yōu)質(zhì)霍爾傳感器采樣、九點(diǎn)智能算法型靜止式進(jìn)相器,可提高采樣精度及無功補(bǔ)償效果。結(jié)束語我們公司的靜止進(jìn)相器經(jīng)過我們在實(shí)踐中不斷摸索使用經(jīng)驗(yàn)、不斷改進(jìn)改造,目前使用效果良好,故障率極低!