精製用電気炉変圧器

取鍋精錬ステーションや真空脱ガス装置などの精錬炉は、一次溶解の下流で稼働します。精製アークを供給する精製用電気炉変圧器は、激しい短絡衝撃を吸収するのではなく、正確な電力ステップを提供する必要があります。 Yulan Transformer は、一次電圧 6 kV、10 kV、15 kV、22 kV、35 kV、または 110 kV で、1000 kVA から 80,000 kVA までの精錬用の電気炉変圧器を製造しています。二次電圧とタップシーケンスは、製鉄所から提供された精製電力曲線と短絡ネットワークデータから開発されます。

動作プロファイル

精製アークは溶解アークよりも短く、より安定しています。通常、電極はスラグに浸されており、電流の振幅は小さくなります。これにより、巻線への機械的ストレスは軽減されますが、タップ切換器への要求が増加します。温度と合金の回復を制御するために電力調整が頻繁に行われるため、負荷時タップ切換器は 1 日に数十回動作することがあります。変圧器は、熱が次々に処理されるため、繰り返しの熱サイクルにも耐える必要があります。

もう 1 つの違いは、短いネットワークとの相互作用です。変圧器の二次端子から電極までの距離によりインピーダンスが生じ、実効アーク電圧が低下します。変圧器の設計ではこの電圧降下を考慮する必要があり、そうでないと精製電力が目標を下回ります。

製造と検証

Yulan Transformer は 1999 年以来炉用変圧器を製造しており、いくつかの製鉄所で精製炉ユニットが稼働しています。工場内には、吊り上げ能力80トン、400kWの灯油気相真空乾燥装置、1,200kVインパルス試験装置、400kV部分放電フリー電源周波数試験用変圧器を備えています。各ユニットは出荷前に、巻線直流抵抗、電圧比、絶縁抵抗、電源周波数耐量、誘導過電圧、無負荷損失、負荷損失、短絡インピーダンス、負荷時タップ切換器の動作試験を実施します。テスト記録はシリアル番号ごとにアーカイブされ、材料バッチや巻線記録まで追跡できます。同社は ISO 9001:2015、ISO 14001、および ISO 45001 認証を取得しています。

仕様範囲

取鍋サイズ別の代表的な構成

以下の表は過去のプロジェクトから編集されたもので、一般的なガイドとして提供されます。最終的なパラメータは技術契約で確認されます。

デザインノート

短絡ネットワーク電圧降下

精製用の電気炉変圧器の二次電圧は、変圧器と電極間のケーブルおよびバスバーの電圧降下を補償するのに十分な高さに設定する必要があります。顧客は、それに応じて巻線設計を調整できるように、短いネットワークのインピーダンスと長さを提供する必要があります。

タップチェンジャーの選択

精製作業では頻繁にタップを交換する必要があります。標準の電源変圧器タップ切換器は、予想される接点寿命に達しない可能性があります。真空タイプの負荷時タップ切換器または炉の負荷に特化した定格のユニットが推奨されます。タップチェンジャーコンパートメント用の別個のオイルフィルターシステムも推奨されます。

巻線構造

二次電流が大きいため、転置導体または複数の並列分岐が使用されます。エンドトランスポーズにより、電流分布が均一に保たれます。リード線は、可能な限り同相逆並列接続になるように配置された銅バーで作られており、外部磁場と構造的発熱を軽減します。

サーマルサイクリング

バッチ運転では加熱と冷却を繰り返します。クランプ構造では、プレストレスを与えたタイロッドとスプリング式プレッシャープレートを使用して、絶縁を損傷することなく巻線圧力を維持します。トップオイルの温度上昇は、短時間の過負荷を想定したものではなく、連続的な全負荷条件下で検証されています。

高調波と無効電力

精製アークは、高調波電流と、通常 0.75 ～ 0.85 の遅れ力率を生成します。導体の断面積とシールドには、高調波損失に対するマージンが含まれています。無効電力補償はシステム レベルで処理されます。

よくある質問

精錬炉変圧器を一次溶解に使用できますか?

お勧めしません。溶解炉変圧器は、より高いインピーダンスとより深刻な短絡力を考慮して設計されています。精製変圧器は、スクラップ溶解による頻繁な短絡に近い事象に耐えられない可能性があります。精製に溶解変圧器を使用する逆方向も可能な場合がありますが、タップ範囲と電圧ステップが精製プロセスと一致しない可能性があります。

二次電圧範囲はどのように決定されますか?

炉製造業者は、取鍋のサイズ、電極の直径、および鋼のグレードに基づいて電圧曲線を提供します。変圧器の設計者はこれをターンとタップの位置に変換します。設計承認後に二次電圧を変更するには、巻線を再加工する必要があります。

精製炉変圧器には水冷が必要ですか?

約 8000 kVA 未満では、通常は空冷で十分です。この定格を超える場合、またはスペースが限られている場合、水冷はクーラーのサイズを小さくしますが、より多くのメンテナンスが必要になります。水の浸入を防ぐために、油圧は常に水圧を超える必要があります。

How many tap positions are suitable?

普通炭素鋼の場合は、5 ～ 8 タップで十分です。合金やステンレス鋼では、より詳細な温度制御を行うために 11 ～ 15 タップが必要になることがよくあります。タップが増えるとタップチェンジャーのコストが増加し、潜在的な障害点が増えるため、その数はプロセス要件に一致する必要があります。

どのような現場条件が設置に影響しますか?

精製エリアは周囲温度が高く、粉塵が多くなります。変圧器はスラグの飛散を避け、換気の良い場所に設置してください。屋外設置には耐候性の端子ボックスと制御キャビネットが必要です。周囲温度が高いと冷却能力が低下するため、それに応じてクーラーの定格を調整する必要があります。