Undervattensbågsugns krafttransformator

Undervattensbågsugnskrafttransformatorer används för att producera ferrolegeringar, kalciumkarbid, industriellt kisel och liknande material. Elektroderna förblir nedgrävda i laddningen under drift, så den elektriska belastningen är stabilare än i en öppen ljusbågsugn, men sekundärströmmen är extremt hög och effektfaktorn är typiskt låg. Yulan Transformer levererar undervattensbågsugnstransformatorer från 1000 kVA till 80 000 kVA, med primärspänningar på 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV eller 110 kV. Sekundärspänning och uttagsarrangemang anpassas till ugnstypen och materialet som smälts.

Vad skiljer denna plikt åt

● Sekundärspänning: vanligtvis 100 V till 300 V, beroende på ugnsstorlek och produkt

● Sekundärström: kan överstiga 30 000 A på stora ugnar

● Belastningsmönster: relativt jämnt, men långa perioder vid full belastning skapar termisk stress

● Effektfaktor: ofta mellan 0,7 och 0,8, vilket kräver kompensation på systemnivå

● Tappkopplardrift: frekventa spänningsjusteringar under olika smältsteg

● Impedans: högre än en standard krafttransformator för att begränsa strömsvängningar och skydda lindningar

Specifikationsområde

Referensmodeller

Uppgifterna nedan kommer från tidigare leveranser. Slutvärden bekräftas i fabriksdokumenten.

Primärspänningen kan anpassas från 6 kV upp till 110 kV. Högre spänning minskar primärström och linjeförluster, men ökar isoleringskraven och platsutrymmet.

Designöverväganden

Lindnings- och blyarrangemang

Sekundärlindningar använder transponerade ledare med flera parallella grenar. Ledningarna är bildade av staplade kopparstänger med motsatta strömriktningar för att minska externa magnetfält. Stora plintkort är monterade på tankväggen för att hantera kontaktmotstånd och förenkla fältanslutningar.

Val av impedans

Impedans är inte ett fast standardvärde. Det specificeras av ugnens elektriska designer baserat på nätkortslutningsnivån och smältprocessen. En högre impedans begränsar strömtoppar och stabiliserar laddningen, men minskar också den effektiva effekttillförseln. Typiska värden för nedsänkta ljusbågsugnar ligger mellan 6 % och 15 %.

På-last lindningskopplare

De flesta stora enheter använder on-load tappbyte eftersom ugnsspänningen måste justeras när laddningen smälter och motståndet ändras. Kraftkopplaren ser ofta drift och bör väljas för tung drift. Vissa installationer använder ett grovfint arrangemang för att minska kontaktslitage.

Kyl

Förlustdensiteten är hög, så forcerad oljevattenkylning eller forcerad oljeluftkylning är vanligt på större enheter. Vattenkylda system måste hålla oljetrycket över vattentrycket för att förhindra att vatten tränger in. Kylarens klassificering måste inkludera ytterligare förluster från harmoniska strömmar, inte bara grundströmmen.

Övertoner och herrelösa förluster

Lasten innehåller harmoniskt innehåll som ökar slingrande virvelförluster och strukturell uppvärmning. Magnetisk skärmning är installerad på tankens inre yta, och ledartvärsnitten inkluderar marginal för harmonisk uppvärmning. Dessa åtgärder förhindrar hot spots under långa fulllastkörningar.

Vanliga frågor

Kan en nedsänkt ljusbågsugnstransformator ersätta en öppen ljusbågsugnstransformator?

Vanligtvis inte. De två ugnstyperna har olika belastningsbeteende. Öppen ljusbågsugnar producerar våldsamma strömsvängningar som kräver speciell kortslutningsstagning. Nedsänkta ljusbågsugnar har mer stabil ström men högre termisk spänning. Att byta ut dem skulle kräva en fullständig genomgång av impedans, tappområde och mekanisk styrka.

Varför är tappområdet så stort?

Laddningens motstånd förändras när den smälter och reagerar. Operatören justerar spänningen för att kontrollera ugnstemperaturen och reaktionshastigheten. Ett bredare tappområde ger bättre kontroll över processen, vilket är särskilt viktigt för produkter som kalciumkarbid eller kiselmetall.

Vad är den typiska effektfaktorn?

De flesta nedsänkta ljusbågsugnar arbetar med en effektfaktor mellan 0,7 och 0,8. Kompensationskondensatorer installeras vanligtvis vid transformatorstationen eller ugnsbussen för att förbättra anläggningens totala effektfaktor och minska efterfrågeavgifterna.

Hur påverkar primärspänning designen?

Högre primärspänning, såsom 110 kV, minskar primärströmmen för en given effekt. Detta tillåter mindre kablar och ställverk på primärsidan och minskar ledningsförlusterna. Men isoleringsnivåerna ökar, och transformatorn blir fysiskt större och dyrare.

Vilket underhåll kräver kylsystemet?

För forcerad oljevattenkylning måste oljetrycket alltid överstiga vattentrycket. Kylarrör bör rengöras enligt ett schema baserat på vattenkvaliteten. Kylsystemet måste starta innan transformatorn spänningssätts och fortsätta att gå efter avstängning tills lindningstemperaturen sjunker.

Produktion och verifiering

Yulan Transformer har producerat ugnstransformatorer sedan 1999, med undervattensbågsugnsenheter som levereras till producenter av ferrolegering, kalciumkarbid och kiselmetall. 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 efter serienummer och kopplas till lindnings- och kärnstaplingsposter. Företaget är certifierat enligt ISO 9001:2015, ISO 14001 och ISO 45001.

För projektspecifik design, förlustberäkningar eller konturritningar, kontakta Yulan Transformers tekniska avdelning.