以前的頻率表都是帶有附加裝置的,比較笨重。現在我公司普遍使用一種無附加裝置的頻率表,由于產品沒有技術圖紙,給維修帶來很大麻煩,本人測繪了此表的電路,現將此表修理經驗介紹如下:
一、電路原理
見圖1,R1為限流電阻,D1為6只穩壓二極管兩兩相背串接組成雙向穩壓管。總穩壓值為±36V,由接線柱來的100V交流正弦電壓被D1切去上、下部分變成如圖2所示波形,峰峰值為穩定的36V。從而為儀表提供一個不受外界電壓變化影響的穩定電壓,D4為整流二極管,在C3上形成一個負偏壓,其值約為波形的負峰值36V。C1為檢頻元件,當輸入電壓頻率升高時,D1兩端波形的頻率也升高,從而使流過C1的電流增大,經D2、D3整流、C2濾波,送給表頭M的電流也增加,M指示變大。同理,當輸入電壓頻率降低時,M指示變小。這樣,儀表的指示就隨輸入的交流電頻率的變化而變化,完成測頻的功能。R2為表頭提供負偏流,R3為誤差調整電阻。 二、儀表的檢修
由于此表與以往的帶附加裝置的頻率表結構不同,所以此表在檢定和維修時應注意:
1.此表無附加裝置,所以直接接入被測電路。
2.當輸入電壓較小時(如32V),頻率表指針打到上限,容易損壞表頭,所以要直接給出額定電壓。
3.當輸入電壓偏離100V較大時誤差較大。
4.當輸入電壓諧波分量較大時誤差也較大。
5.抗震性能差,強烈振動容易震斷吊絲,所以應輕拿輕放。
檢查時一般先檢查電路元件,測D1兩端是否有約30V電壓(用有效值電壓表),若達不到則可能是D1或R1損壞,測C3兩端是否有36V電壓,如無則檢查D2、D3的好壞,一般D1、R1損壞較多。表頭的檢查可直觀看吊絲是否斷開,吊絲可用0.013mm厚、0.15mm寬鈹青銅吊絲代用,代換時上下同時更換,否則將造成線性不良。然后再微調一下平衡。
校準時,如果有誤差應調節面板上的調節電位器,再配合R3電位器反復調節,檢定方法可參照通用儀表檢定規程。
我公司在一次現場檢查中發現一機械加工企業(配變容量100kVA,力調用戶),總表為三只單相1.5(6)代有功,其中的C相表讀數與前次抄表時少了兩個字。加上該用戶平均用電量在6000kW·h左右,檢查人員懷疑有竊電可能,當切除用電負荷時,發現C相電能表在反轉,A相正轉,現場人員立即向局里匯報,我們組織人員到現場進一步檢查。
經檢查發現,當切除負荷后,三只電能表其中A相正轉、B相不轉、C相反轉。運行現場發現該用戶電容柜自動補償器損壞后,電容補償一直為手動運行,同時發現電容器補償三相電流指示不平衡,其中B相電流為零,當場切除電容,再看三只電能表均不走。再試仍是原來情況,后集中對B相電容補償回路進行檢查,發現B相PTO熔絲不通,說明斷開,重新更換后再投運,指示電流表正常,電能表三只均停走。
情況分析:為什么電容器缺相運行會引起電能表反轉?是否會影響正常計量?作如下分析:
現場故障時用電負荷為零,電容器接線方式為星形,電容器為純容性負載(有功損耗很小忽略不計),電源相序為正相序,見圖1系統接線圖和向量圖。
當系統正常運行時(用電負荷為零),因為各相電路中容性電流的相位分別對應的電壓90°,各相電能表的功率為P=UIcos90°=0,所以三只單相電能表都不轉。
當電容器B相熔絲熔斷即退出運行時,A、C相電容器形成串聯后接在電源Va和Vc之間,這時,電路中的電流幅值和相位都發生了變化,見圖2所示。
即A相電流Ia電壓Vac角度為90°,因為VaVac 30°,所以A相電流Ia電壓Va角度為60°;
C相電流Ic電壓Vca角度為90°,因為Vc滯后Vca 30°,所以C相電流Ic的相位電壓Vc為120°;
此時A相電流與C相電流大小相等,方向相反。
因為電能表的電壓回路正常,所以各相電能表運行狀態下的功率分別為:
Pa=VaIacos(90°-30°)=VIcos60°=0.5VI>0,則A相電能表正轉。B相電流為零,B相電表不轉。
Pc=VcIccos(90°+30°)=VIcos120°=-0.5VI<0,則C相電能表反轉。
結論:凡是有電容器補償的用戶,因電容器缺相運行引起的單相電能表(指代總表的三只單相表)在無用電負荷情況下的緩慢正轉或反轉屬正常情況,且不影響正確的計量,即三只單相表記錄的總電量不受影響,表面上看一只表正轉,另一只表反轉,其增加與減少的電量是相等的,進一步講,對有無功電容器補償裝置的用戶或變壓器臺區,電容器若發生缺陷運行所產生的異常對正確計量沒有任何影響。
值得思考與提示的問題是,我縣每臺農改配變的配電箱都配有(20~40)kVAR的電容器補償(根據變壓器容量而配)。像上述的情況時有發生。在工作中遇有不少農電人員請示這類問題,要求安裝電子式電能表或1.5(6)A雙向計數式機械表,這都是不正確的。因為目前生產的電子式電能表,基本計度器采用步進電機驅動計度器計電量,當電流是反向時則計度器仍為正計量。機械式1.5(6)A雙向計數式電能表同樣是這樣的道理,也就是說用這樣的表作為計費表,當發生上述電容器缺相運行時,其中反轉的一只表此時計數為正電量,導致多計用戶電費,這種計量方式切不可用在有無功補償裝置的用戶及變壓器臺區。
通過該異常情況分析,也充分顯示我們用電檢查(營銷)人員的業務知識要進一步提高,同時要組織好社會電工和農村電工的培訓,不斷提高他們的業務技術素質和依法經營的意識,確保電力系統正常穩定的運行。
614系列電子交流穩壓源是在社會上擁有量比較大的電源設備,由于其運行可靠、價格適中而被廣泛使用。但是,作為一切電子實驗的電源設備,一旦有故障,尤其是對電子管不太熟悉的計量工作者而言,可能會束手無策?,F介紹以下比較常用的614系列電子交流穩壓源故障的檢修方法。
1.穩壓器發生故障時,根據起始電壓判斷故障范圍
所謂起始電壓是指穩壓器剛通電,電子管還處于預熱階段時的電壓指示值。正常穩壓器的起始電壓約為交流(170~180)V(輸入電壓為220V左右),一兩分鐘后電子管開始工作,電壓上升,此時旋動“電壓調節”裝置,輸出電壓在交流(180~280)V之間可調。
若起始電壓為交流電壓280V以上,則多為C1擊穿。因為L、C1回路并聯于磁放大器T2的交流側,扼流圈的電感量小于T2的電感量,相當于T2交流側短路,此時輸出電壓是自耦變壓器T1將輸入電壓進行升壓的結果。
起始電壓為230V左右,且預熱后可以升高,但不能調低,則要檢查輸入電壓是否已超出穩壓范圍,否則是L、C1回路斷路。若斷路,輸出電壓波形有明顯的三次諧波。
若起始電壓正常,輸出電壓僅在(240~280)V之間可調,說明有個別的6P3P碰極,使Id的小值不為零,而是一個較大的電流值。
起始電壓正常,預熱后輸出電壓280V以上,且不可調,故障在控制部分。
起始電壓正常,預熱后輸出電壓仍不可調高,則要分別檢查調節和控制部分。
2.電壓失調故障的原因與檢修
電壓失調是614系列穩壓器的常見故障,可分為高失調和低失調兩種。
(1)低失調
Id為零,說明功率放大級沒有工作。由于是多只電子管并聯工作,因此同時壞的可能性很小,一般多為整流橋(D14~D17及有關元件)損壞或直流線圈斷線造成功率放大級無高壓;另外還有可能是6N1陰極電阻R12斷路,造成6P3P陰極電位常高,使6P3P截止。此時穩壓器空載尚能工作,但是帶上負載就會低失調,此為功放級還存在漏電流所致。第三種情況是R12良好而6P3P陰極電位常高,是因為6P3P柵極電位常高所致,系6J1斷極,斷絲不工作之故。第四種,R2斷,使6J1控制柵極電位常低,6J1截止。
調節部分故障引起低失調的原因是T1初級斷線或T2交流線圈斷路。
(2)高失調
Id總為大值。因為功放級電子管同時碰極的可能性很小,多為前級控制電壓未送到6P3P的陰極,造成其陰極電位常低。原因有:①前級各管無屏壓,D1~D4損壞或R1斷或C3擊穿造成無直流輸出;②6N1斷極,斷絲不工作;③6J1碰極造成6N1柵極電位常低;使6N1截止;④2D2P斷絲或R4,W1斷使2D2P屏極電位常高,從而使6J1常通,6N1柵極電位常低。
(3)基本檢查方法
614系列穩壓器的控制部分是一直流放大器,前后級電位相互影響,且各級電位隨輸入電壓的不同而不同。檢修時抓住各點電位是否可調來發現故障點。同時,針對直流放大器的前后級電位相互影響的特點,測量時,可拔去后級電子管,從而避免判斷錯誤。具體測量時,注意零電位的選取,并參考以下幾點電壓值:
?、贉y6N1陰極電位,應在(180~300)V間變化;
?、跍y6J1屏壓,應在(130~300)V間變化;
?、蹨y2D2P屏壓,應在(0~170)V間變化。
若某點電位不可調,則說明本級存在故障或前級存在故障。以上電壓僅供參考。
3.自激的產生與檢查
當穩壓器輸出電壓擺動或指示器一明一暗,電壓表指針擺動,節律在(1~5)次/秒時,則說明控制部分出現了自激。原因為濾波、退耦或負反饋電路出現故障。如C3失效或容量減??;6J1放大倍數偏高,負反饋網絡斷開時也會自激,但R5、C2不易損壞,故不能隨意更改其值,以免影響反應時間。如抖動幅度較小,換C3無效,可換6J1管再試。
當穩壓器輸出電壓出現節律很慢的大幅度擺動,則R28斷路,使直流線圈反峰電壓失去放電回路造成。需注意的是,當614穩壓器負載為電容性時(如恒壓器、穩壓器等),也會出現大幅度擺動,此屬正?,F象。
平時穩壓器工作中輸出電壓無規律地隨市電輕微波動的情況屬正?,F象,若波動嚴重,應檢查是否反應時間遲滯。
4.其他故障
穩壓器接通電源,指示燈不亮,整機不工作。可檢查接線、開關是否松脫。
穩壓器開機后控制部分無電壓,經常是D1~D4擊穿或保險F2燒斷;D14~D17擊穿或F1燒斷,可逐一檢查更換。
穩壓器輸出電壓低于交流250V時,保護裝置動作,或輸出電壓(250~260)V時,過壓保護裝置不動作,說明過壓裝置出現故障,應檢查晶體管直流放大器電路,如檢查D5~D8、D9~D12有無擊穿和損壞,再查BG1~BG3有無損壞,繼電器線圈是否開路。
當保護裝置動作失常時,還應檢查繼電器的觸點有無接觸不良。