หม้อแปลงพิเศษสำหรับเตาอาร์คไฟฟ้า

หน้าที่ของเตาอาร์คไฟฟ้าทำให้เกิดความต้องการหม้อแปลงไฟฟ้าที่ไม่พบในบริการจำหน่ายมาตรฐานหรือหม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง โหลดกระแสแกว่งจากวงจรเปิดจนถึงใกล้ลัดวงจรภายในไม่กี่วินาที และหม้อแปลงพิเศษสำหรับเตาอาร์กไฟฟ้าจะต้องดูดซับแรงกระแทกทางกลซ้ำๆ ในขณะที่ยังคงรักษาแรงดันอาร์กให้คงที่ Yulan Transformer ผลิตหม้อแปลงสำหรับเตาเผามาตั้งแต่ปี 1999 ซีรีส์เตาอาร์คครอบคลุมตั้งแต่ 1,000 kVA ถึง 80,000 kVA โดยมีแรงดันไฟฟ้าหลักที่ 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV หรือ 110 kV แรงดันและกระแสทุติยภูมิจะถูกจับคู่กับประเภทของเตาเผาและโปรไฟล์การหลอมเหลว ข้อมูลอ้างอิงการออกแบบประกอบด้วย IEC 60076 series, GB/T 10229 และข้อกำหนดเฉพาะของเตาเผาเฉพาะโครงการ

พฤติกรรมโหลดในบริการ Arc Furnace

ในระหว่างขั้นตอนการหลอมละลาย การเคลื่อนที่ของเศษเหล็กทำให้เกิดการลัดวงจรของอิเล็กโทรดบ่อยครั้ง กระแสทุติยภูมิสามารถเข้าถึงค่าพิกัด 2 ถึง 3 เท่าในช่วงเวลาสั้นๆ และสิ่งนี้จะเกิดขึ้นซ้ำๆ ตลอดช่วงความร้อน โครงสร้างขดลวดและตัวจับยึดจึงได้รับการออกแบบสำหรับความเค้นเชิงกลระดับความล้า ไม่ใช่แค่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในสภาวะคงตัว

แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิจะต่ำ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 100 V ถึง 800 V ในขณะที่กระแสไฟฟ้าทุติยภูมิอาจเกิน 30,000 A บนเตาเผาขนาดใหญ่ สิ่งนี้นำไปสู่การพันขดลวดหลายตัวนำ ตัวนำแท่งทองแดงหนา และแผงขั้วต่อขนาดใหญ่บนผนังถัง ความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจรยังสูงกว่าหม้อแปลงทั่วไป โดยทั่วไปคือ 6% ถึง 12% เพื่อจำกัดพีคกระแสและทำให้ส่วนโค้งคงที่ ค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับกระบวนการของเตาหลอม และโดยปกติจะกำหนดโดยผู้สร้างเตาหลอมหรือผู้ออกแบบระบบไฟฟ้า

การกำหนดค่า

ไม่มีเครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรม
ใช้เมื่อความสามารถในการลัดวงจรของกริดเพียงพอและกระบวนการเตาเผามีเสถียรภาพ ระบบนี้ง่ายกว่าโดยมีพื้นที่ใช้งานน้อยกว่าและต้นทุนเงินทุนลดลง เตาเผาขนาดเล็กและขนาดกลางส่วนใหญ่ใช้การจัดเรียงนี้

ด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรม
เครื่องปฏิกรณ์เชื่อมต่ออยู่ที่ด้านปฐมภูมิหรือด้านทุติยภูมิเพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเพิ่มเติม และปรับปรุงความเสถียรของส่วนโค้ง นี่เป็นเรื่องปกติเมื่อกริดอ่อนแอหรือเมื่อช่วงการหลอมละลายเร็วทำให้เกิดถ้ำเศษเหล็กบ่อยครั้ง เครื่องปฏิกรณ์อาจติดตั้งอยู่ในถังหม้อแปลงหรือจ่ายเป็นหน่วยแยกต่างหาก การออกแบบในตัวช่วยประหยัดพื้นที่ ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์แยกกันง่ายต่อการบำรุงรักษาและเปลี่ยน

การให้คะแนนตัวแทน

ตารางต่อไปนี้ดึงมาจากบันทึกการผลิตและไม่ได้แสดงถึงช่วงทั้งหมด ค่าสุดท้ายได้รับการยืนยันในข้อกำหนดการซื้อ

หม้อแปลงเตาอาร์คตัวเปลี่ยนแทปออนโหลดขนาดใหญ่

ตำแหน่งประปาห้าตำแหน่งแรกในยูนิตเหล่านี้ให้เอาท์พุตกำลังคงที่ และตำแหน่งที่เหลือจะให้เอาท์พุตกระแสคงที่ พลังงานคงที่จะใช้ในช่วงการหลอมละลายขั้นต้น ในขณะที่กระแสคงที่เหมาะสมกับระยะเวลาการกลั่น

ซีรีส์ 6-10 kV ไม่มีเครื่องปฏิกรณ์ บางรุ่น

ซีรีส์ 6-10 kV พร้อมเครื่องปฏิกรณ์ บางรุ่น

ซีรีส์ 20-35 kV, รุ่นที่ร่วมรายการ

แรงดันไฟฟ้าหลักสามารถออกแบบสำหรับ 60 kV หรือ 110 kV ตามคำขอ ขนาดอิมพีแดนซ์และโครงร่างจะเปลี่ยนไปตามนั้น

พารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญ

การเปลี่ยนการแตะขณะโหลด

หม้อแปลงเตาอาร์คส่วนใหญ่ใช้ตัวเปลี่ยนแทปออนโหลดเพื่อให้ครอบคลุมความต้องการแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันระหว่างการหลอมและการกลั่น การแตะสิบสามถึงสิบเก้าเป็นเรื่องปกติ และบางโครงการต้องการมากกว่านั้น เครื่องเปลี่ยนก๊อกน้ำจะเพิ่มปริมาตรให้กับถัง และต้องให้ความสนใจกับการไหลของน้ำมันและการกระจายความร้อนระหว่างการทำงาน

การเลือกความต้านทาน

ความต้านทานไม่ใช่ค่ามาตรฐานคงที่ ผู้สร้างเตาเผาและผู้ออกแบบระบบไฟฟ้าจะกำหนดช่วงเป้าหมายตามความเสถียรของส่วนโค้งและขีดจำกัดกระแสลัดวงจร ผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าจะปรับการจัดเรียงขดลวดและการควบคุมฟลักซ์การรั่วไหลให้เป็นไปตามค่าที่กำหนด อิมพีแดนซ์สูงจะจำกัดจุดสูงสุดของกระแสไฟฟ้า แต่จะลดกำลังเตาเผาที่มีประสิทธิภาพลง ความต้านทานต่ำจะตรงกันข้าม

ระบายความร้อน

หน่วยขนาดเล็กใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำมันตามธรรมชาติหรือการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ หน่วยขนาดใหญ่ที่มีความหนาแน่นของการสูญเสียสูงใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศด้วยน้ำมันแบบบังคับหรือการระบายความร้อนด้วยน้ำด้วยน้ำมันแบบบังคับ ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำต้องการให้แรงดันน้ำมันอยู่เหนือแรงดันน้ำตลอดเวลา ดังนั้นการรั่วไหลใดๆ ก็ตามจะไหลจากน้ำมันไปสู่น้ำแทนที่จะไหลย้อนกลับ

โอกาสในการขายรอง

กระแสทุติยภูมิมีค่าสูงมาก ดังนั้นหน้าตัดของลีด ระยะห่าง และส่วนรองรับทางกลจึงได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษ ยูนิตขนาดใหญ่บางยูนิตใช้การเชื่อมต่อแบบขนานผกผันเฟสเดียวกัน โดยที่กระแสตะกั่วที่อยู่ติดกันจะไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งจะช่วยลดสนามแม่เหล็กภายนอกและความร้อนของโครงสร้าง

การผลิตและการทดสอบ

ขดลวดทำด้วยตัวนำแบบขนย้ายหรือตัวนำแบบขนานหลายตัวเพื่อรักษาการกระจายกระแสให้สม่ำเสมอ ชุดแกนและคอยล์ที่ประกอบเข้าด้วยกันจะถูกทำให้แห้งในระบบสุญญากาศเฟสไอน้ำมันก๊าดเพื่อขจัดความชื้นและก๊าซ ถังและชิ้นส่วนโครงสร้างผ่านการพ่นทรายและเคลือบสีฝุ่นสำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม

การทดสอบตามปกติประกอบด้วยความต้านทาน DC ของขดลวด อัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า ความต้านทานของฉนวน ความทนทานต่อความถี่ของกำลัง แรงดันไฟฟ้าเกินเหนี่ยวนำ การสูญเสียขณะไม่มีโหลด การสูญเสียโหลด และความต้านทานไฟฟ้าลัดวงจร เนื่องจากสภาวะการทำงานที่รุนแรง มักต้องมีการตรวจสอบความทนทานต่อไฟฟ้าลัดวงจรโดยการทดสอบประเภทหรือผ่านรายงานการคำนวณ เครื่องเปลี่ยนแทปขณะโหลดจะดำเนินการเต็มรอบก่อนจัดส่งเพื่อยืนยันความน่าเชื่อถือของสวิตช์

บริษัทได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001:2015, ISO 14001 และ ISO 45001 บันทึกการทดสอบจะถูกจัดเก็บถาวรตามหมายเลขซีเรียล และสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังชุดวัสดุและขั้นตอนกระบวนการที่สำคัญได้

คำถามที่พบบ่อยในการเลือกและการใช้งาน

เมื่อใดจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบอนุกรม?

เมื่อความสามารถในการลัดวงจรของกริดมีจำกัด หรือเมื่อการหลอมละลายเร็วทำให้เกิดถ้ำเศษบ่อยครั้ง เครื่องปฏิกรณ์จะช่วยจำกัดจุดสูงสุดของกระแสและทำให้ส่วนโค้งคงที่ หากโครงข่ายมีความแข็งแรงและการออกแบบเตาหลอมสมบูรณ์แล้ว เครื่องปฏิกรณ์อาจถูกละเว้น การตัดสินใจขั้นสุดท้ายมาจากการศึกษาการลัดวงจร

ตำแหน่งการแตะมากขึ้นหมายถึงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นหรือไม่?

ไม่จำเป็น. ต๊าปที่มากขึ้นช่วยให้สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าได้ละเอียดยิ่งขึ้นตลอดขั้นตอนการหลอมเหลวและการกลั่น แต่ยังเพิ่มต้นทุนของเครื่องเปลี่ยนต๊าปและขนาดถังอีกด้วย เตาหลอมส่วนใหญ่ทำงานได้ดีกับก๊อก 13 ถึง 19 ครั้ง และมากกว่า 25 ครั้งถือว่าไม่ปกติ

เหตุใดความต้านทานจึงสูงกว่าหม้อแปลงมาตรฐาน?

การทำงานของเตาอาร์คเกี่ยวข้องกับการลัดวงจรของอิเล็กโทรดบ่อยครั้ง อิมพีแดนซ์ที่สูงขึ้นจะจำกัดกระแสลัดวงจรสูงสุดและลดความเครียดทางกลบนขดลวด หม้อแปลงทั่วไปมักจะมีความต้านทาน 4% ถึง 6% ในขณะที่หน่วยเตาอาร์คปกติจะอยู่ในช่วง 6% ถึง 12%

ทำไมแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิจึงต่ำมาก?

ส่วนโค้งนั้นทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ โดยทั่วไปจะมีแรงดันไฟฟ้าหลายสิบถึงสองสามร้อยโวลต์ หม้อแปลงรองจะต้องตรงกับแรงดันไฟฟ้านั้น ความต้องการพลังงานสูงจะปรากฏเป็นกระแสทุติยภูมิที่สูงมาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมขดลวดและสายไฟฟ้าด้านวาล์วจึงถูกสร้างขึ้นอย่างหนาแน่น

ระบบหล่อเย็นน้ำน้ำมันแบบบังคับต้องมีการบำรุงรักษารายวันใดบ้าง

แรงดันน้ำมันจะต้องสูงกว่าแรงดันน้ำตลอดเวลา การรั่วไหลใดๆ ควรมาจากน้ำมันสู่น้ำ ไม่ใช่จากด้านหลัง ควรตรวจสอบตะกรันคูลเลอร์ตามกำหนดเวลาโดยพิจารณาจากคุณภาพน้ำ ระบบทำความเย็นจะต้องเริ่มต้นก่อนที่หม้อแปลงไฟฟ้าจะถูกจ่ายไฟและทำงานต่อไปหลังจากปิดเครื่องจนกว่าอุณหภูมิของขดลวดจะลดลง

ประสบการณ์ด้านวิศวกรรมและขอบเขตการจัดหา

Yulan Transformer ได้สร้างหม้อแปลงเตาหลอมสำหรับเตาอาร์คธรรมดา เตากลั่นทัพพี และเตาอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ โรงงานผลิตประกอบด้วยความสามารถในการยก 80 ตัน ระบบอบแห้งสุญญากาศแบบเฟสไอน้ำมันก๊าด 400 kW เครื่องทดสอบแรงกระตุ้น 1,200 kV และหม้อแปลงทดสอบความถี่พลังงานปล่อยบางส่วน 400 kV ทรัพยากรเหล่านี้สนับสนุนการประมวลผลฉนวนและการตรวจสอบโรงงานของหม้อแปลงเตาอาร์คที่มีแรงดันไฟสูงสุด 110 kV

โครงการภายในช่วง 1,000 kVA ถึง 80,000 kVA และแรงดันไฟฟ้าหลักตั้งแต่ 6 kV ถึง 110 kV สามารถประเมินได้โดยอิงตามแผนภาพบรรทัดเดียวและข้อมูลเตาเผาของลูกค้า สำหรับการเขียนแบบโครงร่าง การประมาณน้ำหนัก หรือการคำนวณการสูญเสีย โปรดติดต่อฝ่ายเทคนิคของ Yulan Transformer