浸漬アーク炉電力変圧器

サブマージアーク炉電力変圧器は、合金鉄、炭化カルシウム、工業用シリコン、および同様の材料の製造に使用されます。動作中、電極は装入物に埋もれたままであるため、電気負荷はオープンアーク炉よりも安定していますが、二次電流が非常に高く、力率は通常低くなります。 Yulan Transformer は、一次電圧 6 kV、10 kV、15 kV、22 kV、35 kV、または 110 kV の 1000 kVA ～ 80,000 kVA の水中アーク炉変圧器を供給しています。二次電圧とタップの配置は、炉のタイプと製錬される材料に合わせて調整されます。

この義務の特徴は何ですか

● 二次電圧: 通常 100 V ～ 300 V、炉のサイズと製品によって異なります。

● 二次電流: 大型炉では 30,000 A を超える可能性があります

● 負荷パターン: 比較的安定していますが、全負荷が長時間続くと熱ストレスが発生します。

● 力率: 多くの場合 0.7 ～ 0.8 であり、システムレベルの補償が必要です。

● タップチェンジャーの義務: さまざまな製錬段階での頻繁な電圧調整

● インピーダンス: 標準的な電源トランスよりも高く、電流の変動を制限し、巻線を保護します。

仕様範囲

リファレンスモデル

以下のデータは以前の配信からのものです。最終的な値は工場の文書で確認されます。

一次電圧は 6 kV から最大 110 kV まで調整できます。電圧が高くなると、一次電流とライン損失が減少しますが、絶縁要件と設置スペースが増加します。

設計上の考慮事項

巻線とリードの配置

二次巻線には、複数の並列分岐を持つ転置導体が使用されます。リード線は、外部磁場を低減するために逆方向の電流を備えた積層銅バーから形成されています。接触抵抗を管理し、現場での接続を簡素化するために、大型の端子台がタンクの壁に取り付けられています。

インピーダンスの選択

インピーダンスは一定の規格値ではありません。これは、グリッド短絡レベルと製錬プロセスに基づいて、炉の電気設計者によって指定されます。インピーダンスが高くなると、電流ピークが制限され、充電が安定しますが、実効電力入力も減少します。サブマージアーク炉の一般的な値は 6% ～ 15% です。

負荷時タップ切換器

ほとんどの大型ユニットでは、装入物が溶けて抵抗が変化するにつれて炉の電圧を調整する必要があるため、負荷時タップ変更を使用します。タップ切換器は頻繁に使用されるため、高負荷用に選択する必要があります。一部の設置では、接触摩耗を軽減するために粗密配列が使用されます。

冷却

損失密度が高いため、大型ユニットでは強制油水冷または強制油空冷が一般的です。水冷システムでは、水の浸入を防ぐために油圧を水圧より高く保つ必要があります。冷却器の定格には、基本波電流だけでなく、高調波電流による追加の損失も含める必要があります。

高調波と浮遊損失

負荷には、巻線の渦損失と構造加熱を増加させる高調波成分が含まれています。タンク内面には磁気シールドが設置されており、導体断面積は高調波加熱に対する余裕を持っています。これらの対策により、長時間の全負荷運転時のホットスポットが防止されます。

よくある質問

浸漬アーク炉変圧器は開放アーク炉変圧器の代わりに使用できますか?

通常はそうではありません。 2 つの炉タイプは負荷動作が異なります。オープン アーク炉では激しい電流変動が発生するため、特別な短絡保護が必要です。サブマージアーク炉は電流がより安定していますが、熱応力が高くなります。交換するには、インピーダンス、タップ範囲、機械的強度を徹底的に見直す必要があります。

なぜタップ範囲がこれほど広いのでしょうか？

電荷が溶けて反応すると、電荷の抵抗が変化します。オペレーターは電圧を調整して炉の温度と反応速度を制御します。タップ範囲が広いため、プロセスをより細かく制御できます。これは、炭化カルシウムや金属シリコンなどの製品では特に重要です。

一般的な力率はどれくらいですか?

ほとんどのサブマージアーク炉は、0.7 ～ 0.8 の力率で動作します。補償コンデンサは通常、プラント全体の力率を改善し、需要料金を削減するために、変電所または炉バスに設置されます。

一次電圧は設計にどのような影響を与えますか?

110 kV など、一次電圧が高くなると、所定の電力定格でも一次電流が減少します。これにより、一次側のケーブルと開閉装置を小さくすることができ、回線損失が減少します。ただし、絶縁レベルが高くなると、変圧器は物理的に大きくなり、より高価になります。

冷却システムにはどのようなメンテナンスが必要ですか?

強制油水冷却の場合、油圧は常に水圧を上回る必要があります。クーラーチューブは水質に基づいたスケジュールで清掃する必要があります。冷却システムは、変圧器に通電する前に起動し、シャットダウン後も巻線温度が低下するまで動作を継続する必要があります。

製作と検証

Yulan Transformer は 1999 年以来、炉用変圧器を製造しており、浸漬アーク炉ユニットを合金鉄、炭化カルシウム、およびシリコン金属の製造業者に供給しています。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、巻線およびコアのスタッキング記録にリンクされます。同社は ISO 9001:2015、ISO 14001、および ISO 45001 認証を取得しています。

プロジェクト固有の設計、損失計算、または外形図については、Yulan Transformer 技術部門にお問い合わせください。