Speciális transzformátor elektromos ívkemencéhez

Az elektromos ívkemencék olyan követelményeket támasztanak a transzformátorokkal szemben, amelyek nem láthatók a szabványos elosztási vagy teljesítménytranszformátor-szolgáltatásban. A terhelési áram ingadozása szakadt áramkörből rövidzárlat közelébe másodperceken belül, és az elektromos ívkemencék speciális transzformátorának el kell nyelnie az ismétlődő mechanikai ütéseket, miközben stabil ívfeszültséget kell tartania. A Yulan Transformer 1999 óta gyárt kemencetranszformátorokat. Az ívkemencék sorozata 1000 kVA-tól 80 000 kVA-ig terjed, 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV vagy 110 kV primer feszültséggel. A szekunder feszültség és áram a kemence típusához és olvasztási profiljához igazodik. A tervezési referenciák közé tartozik az IEC 60076 sorozat, a GB/T 10229 és a projektspecifikus kemencespecifikációk.

Terhelési viselkedés az Arc Furnace Service-ben

Az olvadási fázisban a törmelék mozgása gyakori elektróda rövidzárlatokat okoz. A szekunder áram rövid időközönként elérheti a névleges érték 2-3-szorosát, és ez a hőség során ismétlődően előfordul. A tekercseket és a szorítószerkezeteket ezért kifáradási szintű mechanikai igénybevételre tervezték, nem csak állandó hőmérséklet-emelkedésre.

A szekunder feszültség alacsony, általában 100 V és 800 V között van, míg a szekunder áram nagyobb kemencéknél meghaladhatja a 30 000 A-t. Ez többvezetős tekercsekhez, nehéz rézrúd-vezetékekhez és nagy csatlakozótáblákhoz vezet a tartály falán. A rövidzárlati impedancia is magasabb, mint a hagyományos transzformátorokban, jellemzően 6-12%, az áramcsúcsok korlátozása és az ív stabilizálása érdekében. A pontos érték a kemence folyamatától függ, és általában a kemence építője vagy elektromos tervezője határozza meg.

Konfigurációk

Sorozatos reaktor nélkül
Akkor használják, ha a rács rövidzárlati kapacitása elegendő és a kemence folyamata stabil. A rendszer egyszerűbb, kisebb helyigénnyel és alacsonyabb tőkeköltséggel. A legtöbb kis és közepes kemence ezt az elrendezést használja.

Sorozatos reaktorral
A primer vagy szekunder oldalon egy reaktor van csatlakoztatva a rövidzárlati áram további korlátozására és az ívstabilitás javítására. Ez gyakori, ha a rács gyenge, vagy amikor a korai olvadási időszak gyakori hulladékbetöréseket okoz. A reaktor beépíthető a transzformátor tartályába, vagy külön egységként szállítható. A beépített kialakítás helytakarékos, míg a különálló reaktorokat könnyebb karbantartani és cserélni.

Reprezentatív értékelések

A következő táblázatok a gyártási rekordokból származnak, és nem képviselik a teljes tartományt. A végső értékeket a vásárlási specifikáció erősíti meg.

Nagy terhelésű fokozatkapcsolós ívkemencés transzformátorok

Ezen egységek első öt leágazási pozíciója állandó teljesítményt, a többi pozíció pedig állandó áramkimenetet biztosít. Az állandó teljesítményt a korai olvasztási szakaszban használjuk, míg az állandó áramot a finomítási időszakra alkalmazzuk.

6-10 kV-os sorozat reaktor nélkül, válogatott modellek

6-10 kV-os sorozat reaktorral, válogatott modellek

20-35 kV sorozat, válogatott modellek

Primer feszültség igény szerint 60 kV-ra vagy 110 kV-ra tervezhető. Az impedancia és a körvonal méretei ennek megfelelően változnak.

Főbb tervezési paraméterek

Terhelés közbeni csapcsere

A legtöbb ívkemencés transzformátor terhelés alatti fokozatkapcsolót használ az olvasztás és finomítás közötti különböző feszültségigények fedezésére. Tizenhárom-tizenkilenc koppintás gyakori, és egyes projektek ennél többet igényelnek. A fokozatkapcsoló növeli a tartály térfogatát, és működés közben figyelmet igényel az olajáramlásra és a hőleadásra.

Impedancia kiválasztása

Az impedancia nem rögzített szabványos érték. A kemenceépítő és az elektromos tervező az ívstabilitás és a rövidzárlati áramkorlátok alapján határozza meg a céltartományt. A transzformátor gyártója beállítja a tekercselés elrendezését és a szivárgási fluxus szabályozását a megadott értéknek megfelelően. A nagy impedancia korlátozza az áramcsúcsokat, de csökkenti a kemence effektív teljesítményét. Az alacsony impedancia ennek az ellenkezőjét eredményezi.

Hűtés

A kis egységek természetes olajhűtést vagy kényszerlevegős hűtést alkalmaznak. A nagy veszteségsűrűségű nagy egységek kényszerített olaj-levegőhűtést vagy kényszerű olaj-vízhűtést alkalmaznak. A vízhűtéses rendszerek megkövetelik, hogy az olajnyomás mindig a víznyomás felett maradjon, így minden szivárgás az olajból a vízbe folyik, nem pedig fordítva.

Másodlagos vezetékek

A szekunder áram rendkívül magas, ezért az ólom keresztmetszetét, távolságát és mechanikai támasztékát speciálisan tervezték. Néhány nagy egység azonos fázisú inverz párhuzamos csatlakozásokat használ, ahol a szomszédos vezetékáramok ellentétes irányban áramlanak. Ez csökkenti a külső mágneses mezőket és a szerkezeti felmelegedést.

Gyártás és tesztelés

A tekercsek transzponált vezetőkkel vagy több párhuzamos vezetővel készülnek, hogy az árameloszlás egyenletes legyen. Az összeszerelt mag és tekercs egységet kerozin gőzfázisú vákuumrendszerben szárítják a nedvesség és a gáz eltávolítása érdekében. A tartályok és szerkezeti részek sörétszórással és porszórással vannak bevonva ipari környezetben.

A rutinvizsgálatok magukban foglalják a tekercs egyenáram-ellenállását, a feszültségviszonyt, a szigetelési ellenállást, a teljesítmény-frekvencia-tűrést, az indukált túlfeszültséget, az üresjárati veszteséget, a terhelésveszteséget és a rövidzárlati impedanciát. A súlyos üzemi körülmények miatt a rövidzárlat-tűrés ellenőrzése gyakran szükséges akár típusvizsgálatként, akár számítási jelentésekkel. A terhelés alatti fokozatkapcsolókat a kiszállítás előtt egy teljes cikluson keresztül üzemeltetik a kapcsolási megbízhatóság megerősítése érdekében.

A cég ISO 9001:2015, ISO 14001 és ISO 45001 tanúsítvánnyal rendelkezik. A tesztrekordokat sorozatszám alapján archiváljuk, és nyomon követhetők az anyagtételek és a legfontosabb folyamatlépések.

Kiválasztás és üzemeltetés GYIK

Mikor van szükség sorozatreaktorra?

Ha a hálózat rövidzárlati kapacitása korlátozott, vagy ha a korai olvadás gyakori selejtbetöréseket okoz, a reaktor segít korlátozni az áramcsúcsokat és stabilizálni az ívet. Ha a rács erős és a kemence kialakítása kiforrott, akkor a reaktor elhagyható. A végső döntés a rövidzárlati vizsgálatból származik.

Több csappozíció jobb teljesítményt jelent?

Nem feltétlenül. A több csap lehetővé teszi a finomabb feszültség beállítást az olvasztási és finomítási fokozatokban, de növeli a fokozatkapcsoló költségeit és a tartály méretét is. A legtöbb kemence jól működik 13-19 csappal, és 25-nél több nem gyakori.

Miért nagyobb az impedancia, mint egy szabványos transzformátorban?

Az ívkemence működése gyakori elektróda rövidzárlatokkal jár. A nagyobb impedancia korlátozza a rövidzárlati áram csúcsértékét és csökkenti a tekercsek mechanikai igénybevételét. A hagyományos transzformátorok impedanciája általában 4% és 6% között van, míg az ívkemencék általában 6% és 12% között vannak.

Miért olyan alacsony a szekunder feszültség?

Maga az ív alacsony feszültségen működik, jellemzően tíz és néhány száz volt között. A transzformátor szekunderének meg kell egyeznie ezzel a feszültséggel. A nagy teljesítményigény ekkor nagyon nagy szekunder áramként jelenik meg, ezért a szelepoldali tekercs és a vezetékek olyan erősen felépítettek.

Milyen napi karbantartást igényel egy olajos vízhűtés?

Az olajnyomásnak mindig magasabbnak kell lennie a víznyomásnál. Minden szivárgásnak olajból vízbe kell történnie, nem pedig fordítva. A hűvösebb vízkőlerakódást a víz minősége alapján ütemezetten kell ellenőrizni. A hűtőrendszernek be kell indulnia, mielőtt a transzformátor feszültség alá kerül, és leállítás után tovább kell működnie, amíg a tekercs hőmérséklete le nem csökken.

Mérnöki tapasztalat és ellátási kör

A Yulan Transformer kemencetranszformátorokat épített közönséges ívkemencékhez, üstös finomítókemencékhez és merülőívkemencékhez. A gyártólétesítmények közé tartozik egy 80 tonnás emelőkapacitás, egy 400 kW-os kerozin gőzfázisú vákuumszárító rendszer, egy 1200 kV-os impulzusvizsgáló rendszer és egy 400 kV-os részleges kisülés nélküli teljesítmény-frekvencia-teszt transzformátor. Ezek az erőforrások támogatják az ívkemencés transzformátorok szigetelési feldolgozását és gyári hitelesítését 110 kV osztályig.

Az 1000 kVA-tól 80 000 kVA-ig terjedő projektek és a 6 kV-tól 110 kV-ig terjedő primer feszültségek a megrendelő egyvezetékes diagramja és a kemence adatai alapján értékelhetők. Vázlati rajzok, súlybecslések vagy veszteségszámítások miatt forduljon a Yulan Transformer műszaki osztályához.