Elektrisk ugnstransformator för raffinering

Raffineringsugnar, inklusive skänkraffineringsstationer och vakuumavgasningsenheter, arbetar nedströms primärsmältningen. Den elektriska ugnstransformatorn för raffinering som försörjer raffineringsbågen måste ge exakta kraftsteg snarare än att absorbera våldsamma kortslutningsstötar. Yulan Transformer bygger elektriska ugnstransformatorer för raffinering från 1000 kVA till 80 000 kVA, med primärspänningar på 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV eller 110 kV. Sekundärspännings- och uttagssekvenser utvecklas från raffineringseffektkurvan och de korta nätverksdata som tillhandahålls av stålverket.

Driftsprofil

Raffineringsbågar är kortare och mer stabila än smältbågar. Elektroderna är vanligtvis nedsänkta i slagg och strömsvängningarna är mindre. Detta minskar den mekaniska belastningen på lindningarna, men det ökar kravet på lindningskopplaren. Effektjusteringar görs ofta för att kontrollera temperatur och legeringsåtervinning, så lindningskopplaren kan fungera dussintals gånger per dag. Transformatorn måste också tåla upprepad termisk cykling eftersom värmen bearbetas en efter en.

En annan skillnad är interaktionen med det korta nätverket. Avståndet från transformatorns sekundära terminaler till elektroderna introducerar impedans som minskar den effektiva bågspänningen. Transformatorns design måste ta hänsyn till detta spänningsfall, annars kommer raffineringseffekten att understiga målet.

Tillverkning och verifiering

Yulan Transformer har producerat ugnstransformatorer sedan 1999, med raffineringsugnsenheter som är verksamma i flera stålverk. Fabriken är utrustad med en 80-tons lyftkapacitet, ett 400 kW fotogen ångfas vakuumtorkningssystem, ett 1 200 kV impulstestsystem och en 400 kV partiell urladdningsfri effektfrekvenstesttransformator. Varje enhet genomgår lindningslikströmsresistans, spänningsförhållande, isolationsresistans, effektmotståndskraft, inducerad överspänning, tomgångsförlust, lastförlust, kortslutningsimpedans och lindningskopplarens funktionstester före leverans. Testposter arkiveras med serienummer och kan spåras till materialpartier och lindningsposter. Företaget är certifierat enligt ISO 9001:2015, ISO 14001 och ISO 45001.

Specifikationsområde

Typiska konfigurationer efter slevstorlek

Tabellen nedan är sammanställd från tidigare projekt och är tänkt som en allmän vägledning. Slutliga parametrar bekräftas i det tekniska avtalet.

Designanteckningar

Kort nätspänningsfall

Den elektriska ugnstransformatorn för raffinering av sekundärspänningen måste ställas in tillräckligt högt för att kompensera för kabel- och samlingsskenas fall mellan transformatorn och elektroderna. Kunden bör tillhandahålla den korta nätverksimpedansen och längden så att lindningsdesignen kan justeras därefter.

Val av tryckväxlare

Raffineringsarbete kräver täta kranbyten. Vanliga krafttransformatorlindningskopplare kanske inte når den förväntade kontaktlivslängden. lindningskopplare av vakuumtyp eller enheter som är specifikt klassade för ugnsdrift föredras. Ett separat oljefiltreringssystem för lindningskopplarutrymmet rekommenderas också.

Slingrande konstruktion

Sekundärströmmar är höga, så transponerade ledare eller flera parallella grenar används. Sluttransponeringar håller nuvarande distribution jämn. Ledningarna är gjorda av kopparstänger anordnade för sammafas omvänd parallellkoppling där så är möjligt, vilket minskar externa magnetfält och strukturell uppvärmning.

Termisk cykling

Batchdrift orsakar upprepad uppvärmning och kylning. Klämkonstruktionen använder förspända dragstänger och fjäderbelastade tryckplattor för att upprätthålla lindningstrycket utan att skada isoleringen. Ökning av toppoljetemperaturen verifieras under kontinuerliga fullbelastningsförhållanden, inte antaganden om korttidsöverbelastning.

Övertoner och reaktiv kraft

Raffineringsbågen producerar harmoniska strömmar och en eftersläpande effektfaktor, vanligtvis mellan 0,75 och 0,85. Ledartvärsnitt och skärmning inkluderar marginal för harmoniska förluster. Reaktiv effektkompensering hanteras på systemnivå.

Vanliga frågor

Kan en raffineringsugnstransformator användas för primär smältning?

Det rekommenderas inte. Smältugnstransformatorer är konstruerade för högre impedans och svårare kortslutningskrafter. En raffineringstransformator kanske inte överlever de täta kortslutningshändelserna med skrotsmältning. Den omvända riktningen, med användning av en smälttransformator för raffinering, är ibland möjlig men uttagsområdet och spänningsstegen kanske inte matchar raffineringsprocessen.

Hur bestäms det sekundära spänningsområdet?

Ugnsbyggaren tillhandahåller spänningskurvan baserat på skänkstorlek, elektroddiameter och stålkvalitet. Transformatordesignern omvandlar detta till svängar och tapplägen. Ändring av sekundärspänningen efter konstruktionsgodkännande kräver omarbetning av lindningen.

Är vattenkylning nödvändig för att förädla ugnstransformatorer?

Under cirka 8000 kVA brukar luftkylning vara tillräcklig. Över det betyget, eller när utrymmet är begränsat, minskar vattenkylning kylare storlek men kräver mer underhåll. Oljetrycket måste alltid överstiga vattentrycket för att förhindra att vatten tränger in.

Hur många kranlägen är lämpliga?

För vanligt kolstål räcker det med 5 till 8 kranar. Legerade och rostfria stål behöver ofta 11 till 15 tappningar för bättre temperaturkontroll. Fler kranar ökar lindningskopplarkostnaden och lägger till potentiella felpunkter, så antalet bör matcha processkravet.

Vilka förhållanden på plats påverkar installationen?

Raffineringsområden har hög omgivningstemperatur och damm. Transformatorn bör placeras på en väl ventilerad plats borta från slaggstänk. Utomhusinstallationer behöver väderbeständiga uttagslådor och styrskåp. Hög omgivningstemperatur minskar kylkapaciteten, så kylarens klassificering måste justeras därefter.