หม้อแปลงไฟฟ้าเตาอาร์ค

ในระหว่างกระบวนการถลุงเตาอาร์กไฟฟ้า (EAF) ความต้านทานภายในเตาจะผันผวนอย่างมาก โดยเกิดการลัดวงจรของอิเล็กโทรดสลับและการหยุดชะงักของส่วนโค้ง ดังนั้นกระแสไฟกระชากที่เกิดขึ้นจากหม้อแปลงไฟฟ้าจึงเกินกว่าที่พบในหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไป Yulan Transformer ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าเตาอาร์คมาตั้งแต่ปี 1999 ซีรีส์หม้อแปลง EAF มีขนาดตั้งแต่ 1,000 kVA ถึง 80,000 kVA รองรับแรงดันไฟฟ้าหลักที่ 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV และ 110 kV ในขณะที่แรงดันไฟฟ้ารองได้รับการออกแบบตามความต้องการตามประเภทของเตาเผาและกระบวนการถลุงที่เฉพาะเจาะจง

ลักษณะของโหลดเตาอาร์คไฟฟ้า

สภาพการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าเตาอาร์ค (EAF) แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากสภาพการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบกระจายหรือหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง ในระหว่างขั้นตอนการหลอมละลายของประจุ กระแสจะผันผวนอย่างรวดเร็ว กระแสทุติยภูมิสามารถเข้าถึงค่าพิกัดได้สองถึงสามเท่าระหว่างการลัดวงจรของอิเล็กโทรด ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่แม้จะเกิดขึ้นช่วงสั้นๆ บ่อยครั้ง ขดลวดและแกนต้องทนทานต่อแรงแม่เหล็กไฟฟ้าซ้ำๆ และโครงสร้างการจับยึดตลอดจนตัวรองรับฉนวนต้องได้รับการตรวจสอบตามเงื่อนไขเหล่านี้

แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 100 V ถึง 800 V ในขณะที่กระแสทุติยภูมิสามารถเข้าถึงแอมแปร์ได้นับหมื่น ด้วยเหตุนี้ ขดลวดแรงดันต่ำ (ด้านวาล์ว) จึงใช้ตัวนำไฟฟ้าแบบขนานหลายตัวหรือตัวนำแบบขนย้าย ขาออกเอาท์พุตประกอบด้วยบัสบาร์ทองแดง และขั้วต่อพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ติดตั้งอยู่บนผนังถัง

ความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรได้รับการออกแบบให้สูงกว่าหม้อแปลงมาตรฐานเพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรและทำให้ส่วนโค้งคงที่ โดยทั่วไปค่าความต้านทานจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 6% ถึง 12% โดยค่าที่สูงกว่านั้นจำเป็นสำหรับหม้อแปลงเตาหลอมที่มีความจุขนาดใหญ่บางตัว อิมพีแดนซ์ที่มากเกินไปจะลดกำลังไฟฟ้าที่ป้อนเข้าเตาเผา ในขณะที่อิมพีแดนซ์ที่ไม่เพียงพอจะทำให้ยากต่อการทนต่อไฟกระชากลัดวงจร ดังนั้นการออกแบบจะต้องจับคู่อย่างระมัดระวังกับกระบวนการถลุงเฉพาะ

วิธีการกำหนดค่าทั่วไป

ไม่มีเครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรม

ใช้ในการใช้งานที่โครงข่ายไฟฟ้ามีความสามารถในการลัดวงจรเพียงพอ และเตาเผามีลักษณะอิมพีแดนซ์ที่เสถียร การกำหนดค่านี้นำเสนอการออกแบบระบบที่เรียบง่าย ขนาดอุปกรณ์ที่กะทัดรัด และต้นทุนการลงทุนที่ลดลง เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าเตาอาร์คที่มีความจุขนาดเล็กถึงขนาดกลางส่วนใหญ่

ด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบซีรีส์

เครื่องปฏิกรณ์เชื่อมต่อแบบอนุกรมที่ด้านหลักหรือด้านทุติยภูมิของหม้อแปลง เพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเพิ่มเติม และเพิ่มความเสถียรของส่วนโค้ง เครื่องปฏิกรณ์ช่วยลดผลกระทบต่อโครงข่ายไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโครงข่ายอ่อนหรือในระหว่างขั้นตอนเริ่มต้นของการทำงานเมื่อประจุพังทลายบ่อยครั้ง เครื่องปฏิกรณ์สามารถรวมเข้ากับถังหม้อแปลงหรือติดตั้งเป็นหน่วยเดี่ยวก็ได้ การออกแบบแบบบูรณาการช่วยประหยัดพื้นที่แต่สะดวกในการบำรุงรักษาน้อยกว่ายูนิตภายนอก

ข้อมูลจำเพาะทั่วไป

ข้อมูลต่อไปนี้รวบรวมจากบันทึกของหน่วยที่ผลิตเป็นชุด และไม่ได้แสดงถึงช่วงการจัดหาที่สมบูรณ์ พารามิเตอร์สำหรับโครงการเฉพาะจะอยู่ภายใต้ข้อตกลงทางเทคนิค

หม้อแปลงเตาหลอมแบบเปลี่ยนแทปกำลังโหลดสูง

หมายเหตุ: ในขั้นตอนการควบคุมแรงดันไฟฟ้า ห้าขั้นตอนแรกจะให้เอาท์พุตกำลังคงที่ ในขณะที่ขั้นตอนต่อมาจะให้เอาท์พุตกระแสคงที่ ช่วงกำลังคงที่จะใช้ในระหว่างเฟสการหลอมเริ่มต้น และใช้ช่วงกระแสคงที่ในระหว่างขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์

รุ่นตัวอย่างของซีรีส์ 6–10 kV (ไม่มีเครื่องปฏิกรณ์)

แบบจำลองที่เป็นตัวแทนของซีรีส์เครื่องปฏิกรณ์ 6–10 kV

รุ่นตัวแทนของซีรีส์ 20–35 kV

หมายเหตุ: แรงดันไฟฟ้าหลักสามารถออกแบบเป็น 60 kV หรือ 110 kV ตามความต้องการของผู้ใช้ ในกรณีเช่นนี้ อิมพีแดนซ์ของการลัดวงจรและขนาดภายนอกจะถูกปรับตามนั้น

พารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญ

การควบคุมแรงดันไฟฟ้าขณะโหลด

โดยทั่วไปแล้วหม้อแปลงไฟฟ้าเตาอาร์ค (EAF) จะติดตั้งเครื่องเปลี่ยนแทปออนโหลด (OLTC) เพื่อให้ครอบคลุมความต้องการแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันของขั้นตอนการหลอมและการกลั่น ช่วงการควบคุมมักจะครอบคลุม 13 ถึง 19 ขั้นตอน แม้ว่าบางโครงการอาจต้องการมากกว่านั้น การควบคุมโหลดจำเป็นต้องจัดสรรพื้นที่ภายในถังหม้อแปลงสำหรับเครื่องเปลี่ยนแทป และคำนึงถึงการไหลของน้ำมันและการกระจายความร้อนระหว่างการดำเนินการเปลี่ยน

การเลือกความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจร

ค่าความต้านทานส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของส่วนโค้งและกระแสลัดวงจรสูงสุด อิมพีแดนซ์สูงช่วยจำกัดไฟกระชากลัดวงจรแต่ลดกำลังอินพุตที่มีประสิทธิภาพ ความต้านทานต่ำมีผลตรงกันข้าม โดยทั่วไปข้อกำหนดด้านความต้านทานจะถูกกำหนดร่วมกันโดยผู้ผลิตเตาเผาและทีมออกแบบทางไฟฟ้า โดยผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าจะปรับการจัดวางขดลวดและการควบคุมฟลักซ์การรั่วไหลเพื่อให้เป็นไปตามค่าเป้าหมาย

วิธีการทำความเย็น

โดยทั่วไปหน่วยความจุขนาดเล็กจะใช้การระบายความร้อนด้วยตัวเองแบบจุ่มน้ำมันหรือระบายความร้อนด้วยอากาศ เนื่องจากความหนาแน่นของการสูญเสียสูง หน่วยที่มีความจุขนาดใหญ่จึงมักใช้ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับด้วยน้ำมันบังคับ (OFAF) หรือการระบายความร้อนด้วยน้ำบังคับด้วยน้ำมันบังคับ (OFWF) ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำต้องมั่นใจว่าแรงดันน้ำมันยังคงสูงกว่าแรงดันน้ำตลอดเวลาเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำเข้าไปในน้ำมันในกรณีที่มีการรั่วไหล

เทอร์มินัลรอง

เมื่อพิจารณาถึงกระแสทุติยภูมิที่สูง โครงสร้างหน้าตัด ระยะห่าง และส่วนรองรับของบัสบาร์ทองแดงเอาท์พุตจึงจำเป็นต้องมีการออกแบบพิเศษ หน่วยความจุสูงบางหน่วยใช้การกำหนดค่าแบบผกผันและขนานในเฟส โดยที่บัสบาร์ที่อยู่ติดกันจะส่งกระแสไปในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งจะช่วยลดสนามแม่เหล็กภายนอกและความร้อนในส่วนประกอบโครงสร้าง

การผลิตและการทดสอบ

ขดลวดใช้ตัวนำแบบขนย้ายหรือตัวนำแบบขนานหลายตัวเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายกระแสที่สม่ำเสมอ หลังการประกอบ ชิ้นส่วนที่ใช้งานจะต้องผ่านการอบแห้งแบบสุญญากาศด้วยขั้นตอนไอน้ำมันก๊าดเพื่อขจัดความชื้นและก๊าซออกจากวัสดุฉนวน ถังและส่วนประกอบโครงสร้างผ่านการพ่นทรายเพื่อกำจัดสนิม ตามด้วยการเคลือบสีฝุ่นเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อมทางอุตสาหกรรม

การทดสอบการยอมรับจากโรงงานประกอบด้วยการวัดความต้านทาน DC ของขดลวด อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า ความต้านทานของฉนวน แรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อความถี่กำลัง-ความถี่ แรงดันไฟฟ้าทนเหนี่ยวนำ การสูญเสียขณะไม่มีโหลด การสูญเสียโหลด และอิมพีแดนซ์การลัดวงจร เมื่อพิจารณาถึงสภาวะการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์ของหม้อแปลง EAF การตรวจสอบประเภทผ่านการทดสอบการลัดวงจรอย่างกะทันหัน หรือการจัดเตรียมรายงานการคำนวณตามความต้องการของผู้ใช้ ก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน เครื่องเปลี่ยนแทปขณะโหลดผ่านการทดสอบรอบการทำงานก่อนจัดส่งเพื่อตรวจสอบความน่าเชื่อถือของสวิตช์ บริษัทได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001:2015, ISO 14001 และ ISO 45001 ข้อมูลการทดสอบจะถูกจัดเก็บถาวรตามหมายเลขซีเรียล เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังชุดวัตถุดิบและบันทึกกระบวนการที่สำคัญได้

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: เครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรมจำเป็นต้องใช้ในสถานการณ์ใดบ้าง

เครื่องปฏิกรณ์แบบซีรีส์จะช่วยจำกัดไฟกระชากและทำให้ส่วนโค้งคงที่ เมื่อความสามารถในการลัดวงจรของโครงข่ายไฟฟ้าค่อนข้างต่ำ หรือเมื่อวัสดุพังทลายบ่อยครั้งในระหว่างขั้นตอนแรกของการทำงานของเตาเผาทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรมากเกินไป หากโครงข่ายมีความแข็งแกร่งเพียงพอและการออกแบบเตาเผาสมบูรณ์แล้ว เครื่องปฏิกรณ์อาจถูกละเว้นเพื่อทำให้ระบบง่ายขึ้น การตัดสินใจขั้นสุดท้ายทำโดยทีมออกแบบระบบไฟฟ้าโดยอาศัยการคำนวณการลัดวงจร

ถาม: ควรมีขั้นตอนควบคุมแรงดันไฟฟ้าออนโหลดเพิ่มเติมจะดีกว่าไหม

ไม่จำเป็น. แม้ว่าขั้นตอนที่มากขึ้นจะช่วยให้ควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้ละเอียดขึ้นและจับคู่กับขั้นตอนการถลุงที่แตกต่างกันได้ดีขึ้น แต่ยังเพิ่มต้นทุนของเครื่องเปลี่ยนก๊อกน้ำและขนาดของถังน้ำมันอีกด้วย โดยทั่วไปแล้ว 13 ถึง 19 ขั้นตอนจะตอบสนองความต้องการของเตาอาร์คไฟฟ้าส่วนใหญ่ การกำหนดค่าที่เกิน 25 ขั้นตอนนั้นหาได้ยาก

ถาม: เหตุใดความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงเตาอาร์กไฟฟ้าจึงสูงกว่าหม้อแปลงมาตรฐาน

การลัดวงจรของอิเล็กโทรดเกิดขึ้นบ่อยครั้งในระหว่างการทำงานของเตาอาร์คไฟฟ้า อิมพีแดนซ์สูงจะจำกัดกระแสลัดวงจรสูงสุดและลดผลกระทบต่อขดลวดและโครงข่ายไฟฟ้า แม้ว่าหม้อแปลงมาตรฐานมักจะมีความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรอยู่ที่ 4% ถึง 6% แต่หม้อแปลงเตาอาร์กมักจะมีช่วงตั้งแต่ 6% ถึง 12% โดยเตาหลอมเฉพาะบางประเภทจะยิ่งสูงกว่านี้

ถาม: เหตุใดแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิจึงต่ำมาก

เตาอาร์กไฟฟ้าสร้างความร้อนผ่านความต้านทานส่วนโค้ง และแรงดันอาร์กเองก็ค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ไม่กี่โหลถึงสองสามร้อยโวลต์ แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิของหม้อแปลงต้องตรงกับแรงดันอาร์ก ดังนั้นค่าการออกแบบจึงต่ำกว่าค่าด้านหลักมาก ในทางกลับกัน กระแสทุติยภูมิจะสูงมากเนื่องจากความต้องการพลังงาน

ถาม: อะไรคือประเด็นสำคัญในการบำรุงรักษาระบบหมุนเวียนน้ำมันและระบบหล่อเย็นด้วยน้ำในแต่ละวัน

แรงดันน้ำมันจะต้องสูงกว่าแรงดันน้ำเสมอเพื่อให้การรั่วไหลไหลจากด้านน้ำมันไปยังด้านน้ำ ป้องกันไม่ให้น้ำเข้าสู่น้ำมันหม้อแปลง ตรวจสอบเครื่องทำความเย็นเป็นประจำเพื่อปรับขนาดและกำหนดเวลาการทำความสะอาดตามคุณภาพน้ำ ระบบทำความเย็นจะต้องสตาร์ทก่อนหม้อแปลงไฟฟ้าและทำงานต่อไปอีกช่วงหนึ่งหลังจากปิดหม้อแปลง ประสบการณ์ด้านวิศวกรรมและขอบเขตการจัดหา

Yulan Transformer มีประสบการณ์กว้างขวางในการจัดหาหม้อแปลงเตาไฟฟ้าในปริมาณมาก ครอบคลุมเตาประเภทต่างๆ เช่น เตาอาร์กไฟฟ้ามาตรฐาน เตากลั่นทัพพี และเตาอาร์กจุ่มใต้น้ำ โรงงานผลิตของเรามีความสามารถในการยกได้ 80 ตัน ระบบอบแห้งสุญญากาศแบบเฟสไอน้ำมันก๊าด 400 kW อุปกรณ์ทดสอบแรงกระตุ้น 1200 kV และหม้อแปลงทดสอบความถี่กำลังไฟฟ้าที่ไม่มีการคายประจุบางส่วน 400 kV ทำให้เราสามารถตอบสนองข้อกำหนดการทดสอบการผลิตและการยอมรับของโรงงานสำหรับหม้อแปลงเตาอาร์คไฟฟ้าที่มีพิกัด 110 kV และต่ำกว่า

เรามอบโซลูชันการออกแบบที่ปรับแต่งตามความต้องการโดยอิงตามไดอะแกรมระบบหลักที่ลูกค้าเป็นผู้จัดหาและพารามิเตอร์เตาเผาสำหรับโครงการที่มีแรงดันไฟฟ้าหลักตั้งแต่ 6 kV ถึง 110 kV และความจุตั้งแต่ 1,000 kVA ถึง 80,000 kVA โปรดติดต่อฝ่ายเทคนิคของ Yulan Transformer เพื่อเขียนแบบโครงร่าง การประมาณน้ำหนัก หรือการคำนวณการสูญเสียสำหรับรุ่นเฉพาะ