Transformator mocy z piecem łukowym zanurzonym

Transformatory mocy z piecem łukowym krytym są wykorzystywane do produkcji żelazostopów, węglika wapnia, krzemu przemysłowego i podobnych materiałów. Elektrody pozostają zanurzone w ładunku podczas pracy, więc obciążenie elektryczne jest bardziej stabilne niż w otwartym piecu łukowym, ale prąd wtórny jest wyjątkowo wysoki, a współczynnik mocy jest zwykle niski. Yulan Transformer dostarcza transformatory z piecem łukowym krytym o mocy od 1000 kVA do 80 000 kVA, o napięciach pierwotnych 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV lub 110 kV. Układy napięć wtórnych i zaczepów dobierane są do typu pieca i wytapianego materiału.

Co wyróżnia ten obowiązek

● Napięcie wtórne: zwykle od 100 V do 300 V, w zależności od wielkości pieca i produktu

● Prąd wtórny: w dużych piecach może przekraczać 30 000 A

● Schemat obciążenia: stosunkowo stały, ale długie okresy przy pełnym obciążeniu powodują naprężenia termiczne

● Współczynnik mocy: często pomiędzy 0,7 a 0,8, wymagający kompensacji na poziomie systemu

● Praca przełącznika zaczepów: częste regulacje napięcia na różnych etapach wytapiania

● Impedancja: wyższa niż standardowy transformator mocy, aby ograniczyć wahania prądu i chronić uzwojenia

Zakres specyfikacji

Modele referencyjne

Poniższe dane pochodzą z poprzednich dostaw. Wartości końcowe potwierdzone są w dokumentach fabrycznych.

Napięcie pierwotne można dostosować w zakresie od 6 kV do 110 kV. Wyższe napięcie zmniejsza straty prądu pierwotnego i linii, ale zwiększa wymagania dotyczące izolacji i przestrzeni w miejscu instalacji.

Rozważania projektowe

Uzwojenie i układ przewodów

Uzwojenia wtórne wykorzystują przesunięte przewody z wieloma równoległymi gałęziami. Przewody składają się z ułożonych w stos prętów miedzianych o przeciwnych kierunkach prądu, aby zmniejszyć zewnętrzne pola magnetyczne. Na ścianie zbiornika zamontowane są duże listwy zaciskowe, które regulują rezystancję styków i upraszczają połączenia w terenie.

Wybór impedancji

Impedancja nie jest stałą wartością standardową. Jest on określany przez projektanta instalacji elektrycznej pieca na podstawie poziomu zwarcia sieci i procesu wytapiania. Wyższa impedancja ogranicza szczyty prądu i stabilizuje ładunek, ale także zmniejsza efektywną moc pobraną. Typowe wartości dla pieców z łukiem krytym mieszczą się w przedziale od 6% do 15%.

Przełącznik zaczepów pod obciążeniem

W większości dużych jednostek stosuje się zmianę zaczepów pod obciążeniem, ponieważ napięcie pieca należy regulować w miarę topienia się ładunku i zmiany rezystancji. Przełącznik zaczepów jest często używany i powinien być wybrany do ciężkich zastosowań. W niektórych instalacjach stosuje się układ grubo-drobny, aby zmniejszyć zużycie styków.

Chłodzenie

Gęstość strat jest wysoka, dlatego w większych jednostkach powszechne jest wymuszone chłodzenie olejem wodą lub wymuszonym chłodzeniem oleju powietrzem. Układy chłodzone wodą muszą utrzymywać ciśnienie oleju powyżej ciśnienia wody, aby zapobiec przedostawaniu się wody. Chłodniejsza wartość znamionowa musi uwzględniać dodatkowe straty spowodowane prądami harmonicznymi, a nie tylko prądem podstawowym.

Harmoniczne i straty bezpańskie

Obciążenie zawiera zawartość harmonicznych, która zwiększa straty wirowe uzwojenia i nagrzewanie konstrukcji. Na wewnętrznej powierzchni zbiornika zamontowany jest ekran magnetyczny, a przekroje przewodów uwzględniają margines na nagrzewanie harmoniczne. Środki te zapobiegają powstawaniu gorących punktów podczas długich okresów pracy przy pełnym obciążeniu.

Często zadawane pytania

Czy transformator z piecem z łukiem krytym może zastąpić transformator z piecem z łukiem otwartym?

Zwykle nie. Obydwa typy pieców charakteryzują się różnym zachowaniem pod obciążeniem. Piece z łukiem otwartym wytwarzają gwałtowne wahania prądu, które wymagają specjalnego zabezpieczenia przed zwarciem. Piece z łukiem krytym charakteryzują się bardziej stabilnym prądem, ale większym naprężeniem termicznym. Zamiana ich wymagałaby pełnego przeglądu impedancji, zakresu zaczepów i wytrzymałości mechanicznej.

Dlaczego zakres kranów jest tak szeroki?

Opór ładunku zmienia się w miarę jego topienia i reakcji. Operator reguluje napięcie, aby kontrolować temperaturę pieca i szybkość reakcji. Szerszy zakres gwintowania pozwala na lepszą kontrolę procesu, co jest szczególnie ważne w przypadku produktów takich jak węglik wapnia lub metaliczny krzem.

Jaki jest typowy współczynnik mocy?

Większość pieców z łukiem krytym pracuje ze współczynnikiem mocy od 0,7 do 0,8. Kondensatory kompensacyjne są zwykle instalowane w podstacji lub szynie pieca w celu poprawy ogólnego współczynnika mocy instalacji i zmniejszenia opłat za zapotrzebowanie.

Jak napięcie pierwotne wpływa na projekt?

Wyższe napięcie pierwotne, takie jak 110 kV, zmniejsza prąd pierwotny dla danej mocy znamionowej. Pozwala to na stosowanie mniejszych kabli i rozdzielnic po stronie pierwotnej oraz zmniejsza straty na linii. Jednakże poziom izolacji wzrasta, a transformator staje się fizycznie większy i droższy.

Jakiej konserwacji wymaga układ chłodzenia?

W przypadku wymuszonego chłodzenia oleju wodą ciśnienie oleju musi zawsze przekraczać ciśnienie wody. Rury chłodnicy należy czyścić zgodnie z harmonogramem dostosowanym do jakości wody. Układ chłodzenia musi zostać uruchomiony przed włączeniem zasilania transformatora i kontynuować pracę po wyłączeniu, aż temperatura uzwojenia spadnie.

Produkcja i weryfikacja

Yulan Transformer produkuje transformatory piecowe od 1999 r., dostarczając piece z łukiem krytym producentom żelazostopów, węglika wapnia i krzemometalu. Fabryka wyposażona jest w podnośnik o udźwigu 80 ton, system suszenia próżniowego w fazie gazowej nafty o mocy 400 kW, system testowania impulsowego 1200 kV oraz transformator testowy częstotliwości energetycznej 400 kV bez wyładowań częściowych. Przed wysyłką każde urządzenie poddawane jest testom rezystancji uzwojenia prądu stałego, współczynnika napięcia, rezystancji izolacji, wytrzymywania częstotliwości sieciowej, przepięć indukowanych, strat bez obciążenia, strat obciążenia, impedancji zwarciowej i działania przełącznika zaczepów pod obciążeniem. Zapisy testów są archiwizowane według numeru seryjnego i powiązane z zapisami uzwojenia i ułożenia rdzenia. Firma posiada certyfikaty ISO 9001:2015, ISO 14001, ISO 45001.

W sprawie projektu specyficznego dla projektu, obliczeń strat lub rysunków poglądowych należy skontaktować się z działem technicznym Yulan Transformer.