หม้อแปลงเตากลั่นทัพพี

การกลั่นทัพพีเป็นขั้นตอนการกลั่นขั้นที่สองในกระบวนการผลิตเหล็ก ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างเตาหลอมหลักและการหล่อแบบต่อเนื่อง วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อปรับองค์ประกอบ อุณหภูมิ และความบริสุทธิ์ของเหล็กหลอมเหลว หม้อแปลงเตาหลอมแบบ Ladle จ่ายพลังงานความร้อนด้วยอาร์คไฟฟ้าให้กับสถานีนี้ และคุณลักษณะโหลดแตกต่างอย่างมากจากคุณสมบัติโหลดของเตาหลอมอาร์ค

Yulan Transformer ออกแบบและผลิตหม้อแปลงเตาหลอมแบบทัพพีเป็นสาขาเฉพาะของซีรีส์หม้อแปลงเตาไฟฟ้า หน่วยเหล่านี้ครอบคลุมช่วงกำลังการผลิต 1,000 kVA ถึง 80,000 kVA รองรับแรงดันไฟฟ้าหลัก 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV และ 110 kV และมีคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้ารองและขั้นตอนการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ปรับแต่งให้เหมาะกับข้อกำหนดของกระบวนการกลั่นเฉพาะ

ความแตกต่างระหว่างเงื่อนไขการกลั่นและเตาหลอม

เตาหลอมของทัพพีจะแปรรูปเหล็กหลอมเหลว โดยจะมีการเผาไหม้ส่วนโค้งไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดกับส่วนที่หลอมละลาย ด้วยเหตุนี้เตาเผาจึงไม่ถูกไฟฟ้าลัดวงจรอย่างรุนแรงซึ่งเกิดจากการยุบตัวของเศษโลหะ เป็นผลให้ความเค้นเชิงกลบนขดลวดต่ำกว่าประสบการณ์ที่เกิดขึ้นจากการหลอมหม้อแปลงไฟฟ้าของเตาหลอม แม้ว่าการดำเนินการควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะเกิดขึ้นบ่อยกว่ามากก็ตาม ในระหว่างการกลั่น ต้องปรับกำลังไฟฟ้าเข้าอย่างต่อเนื่องตามเกรดเหล็กและอุณหภูมิเป้าหมาย on-load tap changer ทำงานบ่อยกว่าหม้อแปลงไฟฟ้ามาตรฐาน — บางครั้งหลายสิบครั้งต่อวัน

โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิจะต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าของเตาหลอมอาร์กหลอมเหลว ซึ่งโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 90 V ถึง 240 V ในขณะที่กระแสทุติยภูมิมีตั้งแต่หลายพันถึงหมื่นแอมแปร์ ขึ้นอยู่กับความจุ เนื่องจากความเสถียรสัมพัทธ์ของส่วนโค้ง ความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรจึงอาจต่ำกว่าเตาหลอมเล็กน้อย แม้ว่าจะต้องรักษาให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมเพื่อให้มั่นใจถึงความต่อเนื่องของส่วนโค้งและความปลอดภัยของอุปกรณ์ โดยทั่วไปค่าความต้านทานการออกแบบจะอยู่ระหว่าง 6% ถึง 10% โดยค่าที่แน่นอนจะกำหนดร่วมกันโดยผู้ผลิตเตาเผาและผู้ออกแบบระบบไฟฟ้า

ช่วงของพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญ

ข้อความที่ตัดตอนมาจากข้อมูลโมเดลตัวแทน

ข้อมูลต่อไปนี้รวบรวมจากบันทึกโรงงานของผลิตภัณฑ์ที่จัดส่งแล้ว เฉพาะข้อมูลจำเพาะที่เลือกเท่านั้นที่แสดงไว้เพื่อใช้อ้างอิง ขนาดและน้ำหนักภายนอกแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าเฉพาะ ข้อกำหนดขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับเอกสารประกอบของโรงงาน

หมายเหตุ: แรงดันไฟฟ้าหลักสามารถออกแบบเป็น 20 kV, 60 kV หรือ 110 kV ตามความต้องการของผู้ใช้ ในกรณีเช่นนี้ระดับฉนวนและขนาดภายนอกจะถูกปรับให้เหมาะสม

การควบคุมแรงดันไฟฟ้าและการออกแบบอิมพีแดนซ์

โดยทั่วไปแล้ว หม้อแปลงเตาหลอมแบบ Ladle จะมีขั้นตอนการควบคุมแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่าเตาหลอมอาร์คหลอมเหลว เนื่องจากขั้นตอนการกลั่นไม่จำเป็นต้องครอบคลุมช่วงกำลังทั้งหมดตั้งแต่การอาร์กเริ่มต้นไปจนถึงการหลอมละลาย การกำหนดค่าทั่วไปมีตั้งแต่ 5 ถึง 8 ขั้นตอน อย่างไรก็ตาม เตากลั่นขนาดใหญ่บางแห่งที่ต้องการการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ละเอียดกว่าอาจใช้ขั้นตอน 13 ถึง 19 ขั้นตอนโดยการเปลี่ยนก๊อกออนโหลด เครื่องเปลี่ยนแทปขณะโหลดที่เลือกจะต้องเหมาะสำหรับการใช้งานบ่อยครั้ง โดยมีอายุการใช้งานของหน้าสัมผัสและความเร็วในการเปลี่ยนที่สอดคล้องกับรอบการกลั่น

การเลือกอิมพีแดนซ์ลัดวงจรจะต้องสร้างสมดุลระหว่างความเสถียรของส่วนโค้งกับข้อจำกัดกระแสลัดวงจรของระบบ เนื่องจากส่วนโค้งในเตาหลอมแบบทัพพีค่อนข้างคงที่ ความต้านทานจึงอาจต่ำกว่าของเตาหลอมแบบหลอมเหลวเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม หากความสามารถในการลัดวงจรของโครงข่ายไม่เพียงพอ อาจจำเป็นต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรม หรืออาจจำเป็นต้องเพิ่มความต้านทานของหม้อแปลง ค่าเป้าหมายถูกกำหนดโดยการคำนวณระบบไฟฟ้าในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ และผู้ผลิตบรรลุข้อกำหนดเหล่านี้ผ่านการจัดเรียงขดลวดและการควบคุมฟลักซ์การรั่วไหล

การเชื่อมต่อรองและคุณสมบัติโครงสร้าง

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิสูง การเชื่อมต่อเอาต์พุตจึงใช้บัสบาร์ทองแดงหลายเส้นขนานกัน โดยมีแผงขั้วต่อติดตั้งอยู่บนผนังถัง บางรุ่นใช้การจัดเรียงแบบผกผันและขนานในเฟส ส่งผลให้กระแสในบัสบาร์ที่อยู่ติดกันไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งจะช่วยลดสนามแม่เหล็กภายนอกและให้ความร้อนในส่วนประกอบโครงสร้าง ภายใน มีการใช้ตัวนำขนย้ายหรือตัวนำขนานหลายตัวภายในขดลวดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายกระแสที่สม่ำเสมอทั่วทุกสาขา

ถังมีโครงสร้างแบบกระดิ่งหรือแบบฝาครอบ ขึ้นอยู่กับความจุและข้อกำหนดในการบำรุงรักษา หน่วยขนาดใหญ่ติดตั้งแผงหม้อน้ำหรือระบบระบายความร้อนหมุนเวียนน้ำมันแบบบังคับ ชิ้นส่วนที่ใช้งานจะถูกทำให้แห้งในระบบสุญญากาศไอน้ำมันก๊าด เพื่อขจัดความชื้นและก๊าซออกจากส่วนประกอบฉนวนอย่างทั่วถึง

การตรวจสอบคุณภาพ

ก่อนออกจากโรงงาน แต่ละยูนิตจะต้องผ่านการตรวจวัดความต้านทานกระแสตรงของขดลวด อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า ความต้านทานของฉนวน แรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อความถี่กำลัง-ความถี่ แรงดันไฟฟ้าทนเหนี่ยวนำ การสูญเสียขณะไม่มีโหลด การสูญเสียโหลด และอิมพีแดนซ์การลัดวงจร เครื่องเปลี่ยนแทปขณะโหลดผ่านการทดสอบรอบการทำงานอย่างเต็มรูปแบบ สำหรับหน่วยที่ได้รับการจัดอันดับที่ 35 kV และสูงกว่า จะทำการทดสอบแรงกระตุ้นฟ้าผ่าเพิ่มเติมและการวัดการปล่อยประจุบางส่วน บริษัทได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001:2015, ISO 14001 และ ISO 45001 และข้อมูลการทดสอบจะถูกจัดเก็บถาวรตามหมายเลขซีเรียล

การคัดเลือกถามตอบ

ถาม: หม้อแปลงเตาทัพพีและหม้อแปลงไฟฟ้าเตาอาร์ค (EAF) สามารถใช้สลับกันได้หรือไม่?

แม้ว่าจะมีหลักการโครงสร้างเดียวกัน แต่ลำดับความสำคัญในการออกแบบจะแตกต่างกัน หม้อแปลง EAF ที่หลอมละลายจะต้องทนทานต่อแรงกระแทกจากการลัดวงจรที่รุนแรงยิ่งขึ้น โดยทั่วไปแล้วจะมีความต้านทานสูงกว่าและช่วงการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่กว้างขึ้น หม้อแปลงเตาหลอมแบบ Ladle ทำงานด้วยส่วนโค้งที่เสถียรกว่า ทำให้อิมพีแดนซ์ลดลงเล็กน้อยและขั้นตอนการควบคุมแรงดันไฟฟ้าน้อยลง หากผู้ใช้ต้องการความสามารถแบบสองวัตถุประสงค์ในระยะสั้น จะต้องตรวจสอบพารามิเตอร์ เช่น อิมพีแดนซ์ ช่วงการควบคุมแรงดันไฟฟ้า และความแข็งแรงทางกลอีกครั้ง การทดแทนโดยตรงไม่สามารถทำได้ 

ถาม: จะดีกว่าถ้าเลือก 5 ขั้นตอนการควบคุมแรงดันไฟฟ้าหรือ 8 ขั้นตอน?

ขึ้นอยู่กับเกรดเหล็กที่ได้รับการขัดเกลาและเส้นโค้งของกระบวนการ การกลั่นเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาจะมีความต้องการในการควบคุมแรงดันไฟฟ้าน้อยลง ดังนั้น 5 ขั้นตอนจึงมักจะเพียงพอ การกลั่นโลหะผสมเหล็กหรือเหล็กกล้าไร้สนิมต้องมีการควบคุมกำลังที่ละเอียดกว่า จึงควรใช้ขั้นตอน 8 ขั้นตอนขึ้นไป การเพิ่มจำนวนขั้นตอนจะทำให้ต้นทุนของเครื่องเปลี่ยนแทปและขนาดของถังหม้อแปลงเพิ่มขึ้น แต่ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ

ถาม: ช่วงแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิถูกกำหนดอย่างไร?

ผู้ผลิตเตาเผากำหนดไว้โดยพิจารณาจากความจุของทัพพี เส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด และกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ จากนั้นผู้ออกแบบหม้อแปลงจะแปลช่วงแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมินี้เป็นจำนวนรอบของขดลวดและตำแหน่งต๊าปเฉพาะ ผู้ใช้จะต้องจัดเตรียมกราฟแรงดันไฟฟ้าที่สมบูรณ์ในระหว่างระยะเริ่มต้นของโครงการ การปรับเปลี่ยนในภายหลังจำเป็นต้องออกแบบขดลวดใหม่

ถาม: ควรเลือกวิธีการทำความเย็นอย่างไร?

สำหรับความจุต่ำกว่า 5,000 kVA การระบายความร้อนด้วยน้ำมันตามธรรมชาติหรือการระบายความร้อนด้วยอากาศมักจะเพียงพอแล้ว ที่สูงกว่า 10,000 kVA ความหนาแน่นของการสูญเสียจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงแนะนำให้บังคับการไหลเวียนของน้ำมันด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศหรือระบายความร้อนด้วยน้ำ ระบบหล่อเย็นด้วยน้ำต้องมีการบำรุงรักษามากขึ้น โดยเฉพาะต้องรักษาแรงดันน้ำมันให้สูงกว่าแรงดันน้ำตลอดเวลาเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำรั่วเข้าไปในน้ำมัน

ถาม: หม้อแปลงเตาทัพพีต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรมหรือไม่?

ขึ้นอยู่กับความสามารถในการลัดวงจรของโครงข่ายไฟฟ้าและกระบวนการกลั่น หม้อแปลงเตาหลอมแบบทัพพีส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้มีอิมพีแดนซ์ที่ตั้งค่าไว้แล้วภายในช่วงที่เหมาะสม ทำให้ไม่ต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์เพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม หากกริดท้องถิ่นอ่อนแอหรือมีเตาเผาหลายเตาทำงานขนานกันที่โรงงานเหล็ก อาจมีการติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์เพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรและทำให้ส่วนโค้งคงที่ ความสามารถทางวิศวกรรม

Yulan Transformer ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเตาหลอมไฟฟ้ามาตั้งแต่ปี 1999 โดยมีหม้อแปลงเตากลั่นแบบทัพพีที่จำหน่ายในปริมาณมากให้กับโรงงานเหล็กในประเทศหลายแห่ง โรงงานผลิตของเรามีความสามารถในการยกได้ 80 ตัน ระบบทำแห้งสุญญากาศแบบเฟสไอน้ำมันก๊าด 400 kW อุปกรณ์ทดสอบแรงกระตุ้น 1,200 kV และหม้อแปลงทดสอบความถี่พลังงานที่ไม่มีการคายประจุบางส่วน 400 kV ความสามารถเหล่านี้ช่วยให้เราสามารถตอบสนองข้อกำหนดการทดสอบการผลิตและการยอมรับของโรงงานสำหรับหม้อแปลงเตาหลอมที่มีพิกัด 110 kV และต่ำกว่า

สำหรับโครงการที่มีความจุตั้งแต่ 1,000 kVA ถึง 80,000 kVA และแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิระหว่าง 6 kV ถึง 110 kV แผนกเทคนิคของเราสามารถพัฒนาโซลูชันการออกแบบโดยอิงตามไดอะแกรมบรรทัดเดียวที่ลูกค้าจัดเตรียมไว้และพารามิเตอร์กระบวนการกลั่นกรอง โดยจัดเตรียมโครงร่าง การคำนวณการสูญเสีย และกำหนดการควบคุมแรงดันไฟฟ้า โปรดติดต่อฝ่ายเทคนิคของ Yulan Transformer เพื่อขอข้อมูลโดยละเอียด