《IHF數(shù)控高頻開關恒電位儀及故障診斷PPT幻燈片》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《IHF數(shù)控高頻開關恒電位儀及故障診斷PPT幻燈片（59頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、IHF數(shù)控高頻開關恒電位儀及故障分析,青島雅合科技發(fā)展有限公司,第2頁,目錄,一、簡介二、原理與結構三、恒電位儀故障分析與維修四、強制電流陰極保護系統(tǒng)故障分析五、安全注意事項,第3頁,一、簡介,陰極保護分為兩種類型：犧牲陽極保護和強制電流陰極保護。恒電位儀是強制電流陰極保護系統(tǒng)的心臟。恒電位儀的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段，從上世紀70年代的模擬控制的可控硅到磁飽和恒電位儀，如今發(fā)展到數(shù)控高頻開關恒電位儀。IHF系列數(shù)控高頻開關恒電位儀是最新式強制電流陰極保護電源裝置。它以IGBT為核心器件，采用先進的數(shù)字控制技術和高頻開關電源技術完成功率轉換。與傳統(tǒng)陰極保護電源（磁飽和或可控硅恒電位儀）相比，IHF型

2、數(shù)控高頻開關恒電位儀具有體積小、重量輕（約為相控電源的1/5）、功率因數(shù)高、紋波系數(shù)低、控制精確、便于聯(lián)網(wǎng)等一系列無可比擬的優(yōu)勢，是可控硅或磁飽和等傳統(tǒng)恒電位儀的升級換代產(chǎn)品。,第4頁,一、簡介,數(shù)控高頻開關恒電位儀性能對比表,第5頁,二、原理與結構,1.恒電位儀原理簡述,第6頁,二、原理與結構,恒電位儀需預設預置電位，設備工作后會自動調(diào)節(jié)恒電位儀輸出電壓及電流，使參比電位值與預置電位值相同。,恒電位儀需預設預置電流，設備工作后，恒電位儀輸出電流達到預置電流值后，穩(wěn)定輸出。,恒電位儀需預設預置電壓，設備輸出電壓達到預置電壓后穩(wěn)定輸出，該模式使用較少。,工作模式,恒電位,恒電流,恒電壓,第7頁,

3、二、原理與結構,恒電位儀報警內(nèi)容,電流超限報警（C）：輸出電流超過額定電流的105時，儀器顯示電流超限報警。,電位超限報警（R）：控制電位超過預置電位50mV時，儀器顯示電位超限報警。,電壓超限報警（V）：輸出電壓超過額定電壓的105時，儀器顯示電壓超限報警。,溫度過高報警（T)：如果機內(nèi)溫度過高，系統(tǒng)將由于溫度保護而自動停機，同時報警。,多種報警有可能同時存在,第8頁,二、原理與結構,2.恒電位儀結構,第9頁,二、原理與結構,2.恒電位儀結構,第10頁,二、原理與結構,2.恒電位儀結構,第11頁,二、原理與結構,2.恒電位儀結構,第12頁,二、原理與結構,2.恒電位儀結構,第13頁,二、原理

4、與結構,2.恒電位儀結構,第14頁,二、原理與結構,2.恒電位儀結構,參比防雷壓敏電阻,第15頁,二、原理與結構,2.恒電位儀結構,面板與CPU板連接排線,第16頁,二、原理與結構,2.恒電位儀結構,操作面板,反饋板,CPU板,電源板,第17頁,二、原理與結構,2.恒電位儀結構,IGBT,輸入濾波電容板,驅動板,輸出濾波電容板,第18頁,恒電位儀主界面示意圖,參比電位管地電位預置電位給定電位輸出電壓恒電位儀輸出電壓輸出電流恒電位儀輸出電流,二、原理與結構,第19頁,二、原理與結構,3.恒電位儀電纜連接說明,恒電位儀輸出負極（陰極電纜）,恒電位儀輸出正極（陽極電纜）,零位接陰（接管道）,參比電極

5、（接匯流點參比電極）,接地線,供電電源電纜,通訊線纜,第20頁,二、原理與結構,1）控制柜操作面板；2）1號恒電位儀；3）2號恒電位儀；4）交流配電盤；5）雙機自動切換控制器；6）綜合接線盤；7）輸出母排恒電位儀輸出；8）控制臺接地螺栓。,4.恒電位儀控制柜說明,第21頁,二、原理與結構,4.恒電位儀控制柜說明,1,XS交流輸入.2,CZ1雙機自動切換控制器電源插座3,J22#恒電位儀接觸器。4,K1手動切換繼電器。5,J11#恒電位儀接觸器。6,SA手動切換開關。,交流配電盤示意圖,第22頁,三、恒電位儀故障分析與維修,恒電位儀常見故障分析與維修1.恒電位儀顯示數(shù)據(jù)前后不一致。2.控制柜電位

6、接線端子處測量數(shù)據(jù)與恒電位儀電位接線端子處測量數(shù)據(jù)不一致。3.恒電位儀電源指示燈亮但屏幕不顯示，并有時伴有報警聲。4.恒電位儀恒電流可以正常運行，但電位數(shù)據(jù)顯示不正確，且恒電位不能正常運行。5.AC220V供電恒電位儀機箱內(nèi)EMI電源濾波器上的壓敏電阻燒毀6.恒電位儀上電后，面板無顯示，且電源指示燈不亮。7.一用一備系統(tǒng)，兩臺恒電位儀反復切換，或者切換到某一臺恒電位儀后，總是工作1分鐘左右就切換到另一臺。,第23頁,三、恒電位儀故障分析與維修,安全注意事項恒電位儀內(nèi)部有高壓，每次需要打開恒電位儀機箱時，必須在恒電位儀斷電20分鐘后方可進行。,打開機箱后，需首先用萬用表測量輸入濾波電容板上電壓，

7、確認已經(jīng)降低到安全電壓以下后，方可進行后續(xù)操作！恒電位儀高壓部位主要在“整流橋-輸入濾波電容板-IGBT”段。AC220V供電設備，電壓約310V！AC380V供電設備，電壓約660V！,第24頁,三、恒電位儀故障分析與維修,1.恒電位儀顯示數(shù)據(jù)前后不一致（以電位數(shù)據(jù)為例）現(xiàn)象：面板顯示的參比電位與在恒電位儀后部用萬用表測量的參比電位數(shù)據(jù)不一致。原因：一般是由于參數(shù)測量漂移導致，可以通過“廠家設置”進行校準。解決方法：1）恒電位儀上電，按“停止”。2）菜單-廠家設置-確定-密碼-確定-參1校準。3）此時顯示為目前實際的恒電位儀參比輸入端實際電位。說明：偏移量：用于調(diào)整零點。上下箭頭直接調(diào)整數(shù)值

8、。斜率：用于調(diào)整放大比例。左右箭頭直接調(diào)整數(shù)值。,第25頁,三、恒電位儀故障分析與維修,4）參數(shù)調(diào)整（1）用導線將恒電位儀的零位與參比短路，使得電位數(shù)值為0V。調(diào)整“偏移量”，使顯示的電位數(shù)據(jù)為0V。（2）在零位和參比之間施加一個穩(wěn)定的直流電壓（可以用普通5#電池，其電壓在1.5V左右，電池正極接參比，負極接管道）。用萬用表測量零位和參比之間的實際電壓。調(diào)整斜率，使顯示的電位數(shù)據(jù)與萬用表測量數(shù)據(jù)一致。5）保存設置（按“確定”）-退出設置（按“返回”）-運行。6）檢查數(shù)據(jù)是否一致，如果不一致，則重復上述過程，如果一致，則調(diào)整結束。,第26頁,三、恒電位儀故障分析與維修,2.控制柜電位接線端子處測

9、量電位數(shù)據(jù)與恒電位儀電位接線端子處測量電位數(shù)據(jù)不一致現(xiàn)象：（如題所述）原因：一般是由于雷擊，導致控制柜上參比防雷單元失效。解決方法：1）更換控制柜綜合防雷箱中的參比防雷板。2）打開恒電位儀機箱，檢查零位與參比之間的壓敏電阻是否失效，如果失效，也需要更換。3）恒電位儀開機，觀察故障現(xiàn)象是否消除。,第27頁,三、恒電位儀故障分析與維修,3.恒電位儀電源指示燈亮但屏幕不顯示，并有時伴有報警聲現(xiàn)象：（如題所述）原因：一般是由于面部故障所致。解決方法：1）更換面板2）重新進行參數(shù)校準3）恒電位儀開機，觀察故障現(xiàn)象是否消除。,第28頁,三、恒電位儀故障分析與維修,4.恒電位儀恒電流可以正常運行，但電位數(shù)據(jù)

10、顯示不正確，且恒電位不能正常運行現(xiàn)象：（如題所述）原因：一般是反饋板故障解決方法：1）更換反饋板2）重新進行參數(shù)校準3）恒電位儀開機，觀察故障現(xiàn)象是否消除。,第29頁,三、恒電位儀故障分析與維修,5.AC220V供電恒電位儀機箱內(nèi)EMI電源濾波器上的壓敏電阻燒毀現(xiàn)象：給控制柜上電時，斷路器跳閘，恒電位儀內(nèi)部冒煙。打開恒電位儀機箱后，發(fā)現(xiàn)EMI濾波器上的壓敏電阻燒毀。原因：電源電壓異常波動，電壓過高，導致壓敏電阻燒毀。解決方法：1）更換壓敏電阻、浪涌保護板，電源變壓器、電源板。2）檢查恒電位儀市電電源電壓是否正常。3）恒電位儀開機，觀察故障現(xiàn)象是否消除。,第30頁,三、恒電位儀故障分析與維修,第

11、31頁,三、恒電位儀故障分析與維修,6.恒電位儀上電后，面板無顯示，且電源指示燈不亮現(xiàn)象：（如題所述）原因：一般是電源板故障，也可能是電源變壓器故障解決方法：1）觀察電源變壓器表面是否正常，有明顯燒糊的痕跡，則說明電源變壓器失效，需要更換電源變壓器和電源板。（注：電源變壓器失效很少出現(xiàn)）2）如果電源變壓器外表正常，則一般情況下電源變壓器正常，此時僅需要更換電源板。3）恒電位儀開機，觀察故障現(xiàn)象是否消除。,第32頁,三、恒電位儀故障分析與維修,7.一用一備系統(tǒng)，兩臺恒電位儀反復切換，或者切換到某一臺恒電位儀后，總是工作1分鐘左右就切換到另一臺。原因：一般是恒電位儀通信地址丟失，或者是恒電位儀與控

12、制柜內(nèi)自動切換控制器連接的通信電纜接觸不良，導致切換控制器無法接收到該恒電位儀的運行狀態(tài)，認為該恒電位儀失效，從而自動切換到另一臺。解決方法：1）通過面板重新設置通信地址。2）檢查恒電位儀與切換控制器通信是否正常，通信正常時，恒電位儀面板通信指示燈會連續(xù)閃爍。3）使恒電位儀運行，先切換到需要運行的恒電位儀，而后切換控制器處于自動，觀察故障是否消除。,第33頁,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,強制電流陰極保護系統(tǒng)異常分析的一般思路1）判斷是恒電位儀故障還是系統(tǒng)其他部分故障；2）判斷是強制電流陰極保護系統(tǒng)異常還是干擾導致的異常；3）如果是強制電流陰極保護系統(tǒng)故障，則需要判斷是那個環(huán)節(jié)的故障,第34頁

13、,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,強制電流陰極保護系統(tǒng)的構成與工作原理,管地電位,第35頁,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,恒電位儀故障初步判斷方法首先觀察測量恒電位儀運行數(shù)據(jù)，主要進行以下操作：1）分別記錄恒電位儀運行和停止時，恒電位儀面板顯示的數(shù)據(jù)。2）在恒電位儀運行和停止時，分別用萬用表從控制柜后部，測量保護電位。3）這恒電位儀運行和停止時，分別用萬用表和便攜參比電極測量通電點保護電位。4）切換到備用機，觀察兩臺設備運行狀態(tài)是否一致。,第36頁,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,如果恒電位儀面板顯示與從控制柜后部測量的數(shù)據(jù)（保護電位、輸出電壓）一致，兩臺恒電位儀狀況一致，則基本可以確定不是恒電位

14、儀的故障。注：1）如果恒電位模式報警，可以修改“預置電位”數(shù)值，使得恒電位儀不報警，或者可以轉為“恒電流”運行模式。2）在恒電位儀“恒電流模式運行”和“停止運行”時，首先記錄恒電位儀顯示的“參比電位”，而后，將參比電纜從控制柜接線端子取下，用萬用表測量零位電纜與參比電纜之間的“參比電位”。兩個電位數(shù)值如果基本相同，則恒電位儀正常；如果差別很大，則可能是恒電位儀控制柜的參比防雷單元故障。3）如果便攜參比和長效參比測量的電位數(shù)據(jù)相差很大，則可能是長效參比故障。,第37頁,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,干擾初步判斷：在恒電位儀停止時，連續(xù)測量控制柜后部零位和參比之間的管地電位。出現(xiàn)下列情況之一時，可

15、能存在干擾。1）管地電位比-0.9V持續(xù)偏負。（鋅接地電池、相鄰陰保站、外部直流干擾等）2）管地電位比-0.5V持續(xù)偏正。（外部直流干擾）3）管地電位波動幅度很大。（外部直流干擾，地鐵、輕軌、直流高壓輸電系統(tǒng)等）4）管地交流電壓超過4V。（外部交流干擾，發(fā)電廠、變電所、交流高壓輸電線、電氣化鐵路等）干擾的問題比較復雜，上述判斷方法并不嚴格，如果出現(xiàn)上述情況，應安裝規(guī)范要求，進一步確定是否存在干擾。,第38頁,陰極保護系統(tǒng)故障案例分析：1）陽極/陰極電纜斷路（施工，陽極電纜絕緣層缺陷）2）陽極地床深井陽極氣阻、淺埋陽極匯流點3）絕緣失效閥室壓力變送器絕緣、絕緣接頭防雷裝置短路、穿跨越絕緣支撐、場

16、站接地網(wǎng)、絕緣法蘭4）參比電極失效長效參比陶罐破損、參比線破損5）交流雜散電流干擾交流高壓輸電、高鐵及電氣化鐵路6）直流雜散電流干擾直流軌道交通、直流高壓輸電7）局部直流雜散電流干擾參比電極處于干擾區(qū)8）跨接片/跨接電纜失效9）屏蔽地下構筑物、高土壤電阻率區(qū)域,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,第39頁,案例分析：1）陽極/陰極電纜斷路（施工，陽極電纜絕緣層缺陷）,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,第40頁,案例分析：2）陽極地床深井陽極氣阻,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,第41頁,案例分析：2）陽極地床淺埋陽極匯流點,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,第42頁,案例分析：3）絕緣失效閥室壓力變送器絕緣、

17、絕緣接頭防雷裝置短路、穿跨越絕緣支撐、場站接地網(wǎng)、絕緣法蘭,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,第43頁,案例分析：3）絕緣失效閥室壓力變送器絕緣、絕緣接頭防雷裝置短路、穿跨越絕緣支撐、場站接地網(wǎng)、絕緣法蘭,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,第44頁,案例分析：4）參比電極失效長效參比陶罐破損、參比線破損/絕緣失效,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,第45頁,案例分析：5）交流雜散電流干擾交流高壓輸電、高鐵及電氣化鐵路,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,500kV交流高壓輸電干擾實例,第46頁,案例分析：6）直流雜散電流干擾直流軌道交通、直流高壓輸電,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,直流軌道交通干擾實例,第47頁

18、,案例分析：6）直流雜散電流干擾直流軌道交通、直流高壓輸電,三、故障分析,向家壩-上海800KV,奉賢換流站接地極在金山區(qū)，距離管道約5km。,寧東-山東660KV,膠州換流站距離管道約2km。,直流高壓輸電干擾實例,第48頁,案例分析：7）局部直流雜散電流干擾參比電極處于干擾區(qū)參比電極安裝地點處于一個陽極區(qū)，該陽極區(qū)會導致參比電極的電位讀數(shù)偏負（IR降增加），恒電位儀輸出電流值較正常值較小。,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,非陽極區(qū)/參比電極安裝處,第49頁,案例分析：8）跨接片/跨接電纜失效,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,第50頁,案例分析：9）屏蔽地下構筑物、高土壤電阻率區(qū)域,四、強制電流

19、陰保系統(tǒng)故障分析,第51頁,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,第52頁,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,1）原因一：恒電位儀設計容量過小。原因二：參比電極失效。用另一只參比電極作為輸入，觀察恒電位儀在恒電位工作時情況，可以判斷參比電極是否失效。2）原因一：如果輸出電流為0，則陽極電纜或陰極電纜損壞。在停機狀態(tài)下，用萬用表歐姆檔測量陰極電纜和零位接陰電纜電阻，如果電阻過大，則說明陰極電纜失效。原因二：輔助陽極失效，陽極接地電阻過大（氣阻或局部失效）。測量輔助陽極接地電阻，對比竣工時的數(shù)據(jù)，可以判斷輔助陽極是否失效。原因三：參比電極失效。用另一只參比電極作為輸入，觀察恒電位儀在恒電位工作時情況，可以判斷

20、參比電極是否失效。,第53頁,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,3）原因一：如果輸出電壓很小，則陽極電纜和陰極電纜短路。在停機狀態(tài)下，用萬用表歐姆檔測量陰極電纜和陽極電纜電阻，如果電阻過小，則說明存在短路。原因二：保護范圍增加（如管道搭接/管道絕緣失效）。有可能是管道防腐層失效，建議通過檢測管道流過的陰保電流或電火花撿漏方法，判斷防腐層失效的區(qū)段。也有可能是增加了保護范圍，建議落實保護范圍內(nèi)是否新增了管道、儲罐或絕緣裝置失效。原因三：參比電極失效。用另一只參比電極作為輸入，觀察恒電位儀在恒電位工作時情況，可以判斷參比電極是否失效。4）可能是雜散電流干擾。測量管道交直流雜散電流干擾。,第54頁,四、

21、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,5）原因一：管道漏電流過大。有可能是管道防腐層失效，建議通過檢測管道流過的陰保電流或電火花撿漏方法，判斷防腐層失效的區(qū)段。也有可能是增加了保護范圍，建議落實保護范圍內(nèi)是否新增了管道、儲罐或絕緣裝置失效。原因二：恒電位儀設計容量過小。建議更換大功率的恒電位儀。6）原因一：輔助陽極接地電阻過高。測量輔助陽極接地電阻，對比竣工時的數(shù)據(jù)，可以判斷輔助陽極是否失效。原因二：恒電位儀設計容量過小。建議更換大功率的恒電位儀。7）恒電位儀設計容量過小。建議更換大功率的恒電位儀。,第55頁,四、強制電流陰保系統(tǒng)故障分析,8）原因一：預置電流過大。建議減小預置電流。原因二：輔助陽極接地電

22、阻過大。測量輔助陽極接地電阻，對比竣工時的數(shù)據(jù)，可以判斷輔助陽極是否失效。9）恒電位儀故障，請與廠家聯(lián)系解決。10）恒電位儀正常溫度超限保護。檢查環(huán)境溫度，建議陰保間通風降溫。以上是強制電流陰極保護系統(tǒng)中恒電位儀、參比電極、陽極地床及有關電纜的故障分析處理，可供使用維護人員參考。,第56頁,五、安全注意事項,1、機柜設計額定輸入電壓波動范圍為額定電壓10。如果市電電網(wǎng)電壓波動范圍大于10，可能會損壞設備。2、接地螺栓要可靠連接，以確保接地良好。3、要嚴格按照接線要求進行線路的連接。4、機柜的輸入輸出接線時，接線端子一定要注意絕緣，以免碰到機殼，導致漏電或短路。5、為保證機柜正常散熱，機柜后面板

23、應距墻300mm以上。6、由于機內(nèi)有高壓，非專業(yè)人員不得打開機箱，以免發(fā)生危險。,第57頁,公司簡介,青島雅合科技發(fā)展有限公司成立于1994年，注冊資金1200萬，現(xiàn)有員工近150多人，專職研發(fā)人員近30人?？偛课挥谇鄭u市軟件園，工廠位于青島環(huán)海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。2003年公司研發(fā)出國內(nèi)第一臺全數(shù)字控制大功率高頻開關恒電位儀2004年IHF數(shù)控高頻開關恒電位儀通過中石化科技部鑒定2005年基于全數(shù)字控制高頻開關電源技術的電磁加熱爐研發(fā)成功2006年陰極保護在線監(jiān)控系統(tǒng)通過中石化科技部鑒定2007年陰極保護在線監(jiān)控系統(tǒng)獲得中石化科技進步三等獎獲得國家發(fā)改委“新型電力電子器件及產(chǎn)業(yè)化專項”支持2008年獲得國家科技部創(chuàng)業(yè)投資引導基金及青島市配套支持2009年陰極保護在線監(jiān)控專家系統(tǒng)通過中石化科技部鑒定獲得國家中小企業(yè)創(chuàng)新基金支持2010年恒電位儀開始在核電站應用，替代進口產(chǎn)品。陰極保護在線監(jiān)控專家系統(tǒng)獲中石化科技進步三等獎。,第58頁,公司簡介,第59頁,謝謝,