Trasformatore del forno elettrico di raffinazione

I trasformatori del forno elettrico di raffinazione si trovano tra l'acciaieria e il fonditore e il loro comportamento elettrico differisce da quello delle unità di fusione in modi che influiscono sia sulla progettazione che sulla pianificazione della manutenzione. La stabilità dell'arco è maggiore, ma il trasformatore viene commutato e utilizzato molto più spesso. In un tipico forno a siviera, il commutatore sotto carico può completare da 50 a 80 operazioni in un solo giorno e il trasformatore stesso può eseguire da 20 a 30 riscaldamenti al giorno in un'officina ad alto rendimento. In un anno, ciò equivale a decine di migliaia di cambi di rubinetto e cicli termici. Yulan Transformer costruisce trasformatori per forni di raffinazione da 1.000 kVA a 80.000 kVA, con tensioni primarie di 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV o 110 kV. La tensione secondaria e le fasi di prelievo seguono il programma di potenza di raffinazione e i dati di rete corta forniti dall'acciaieria.

Gamma di specifiche

Priorità di progettazione

Durata del commutatore: il meccanismo di commutazione deve gestire operazioni frequenti senza un'eccessiva usura dei contatti.

Precisione del gradino di tensione: il controllo accurato è importante perché la finestra della temperatura dell'acciaio è spesso ristretta.

Adattamento di rete breve: la tensione secondaria del trasformatore deve compensare la caduta del cavo e delle sbarre sugli elettrodi.

Tolleranza al ciclo termico: riscaldamento e raffreddamento ripetuti richiedono un bloccaggio stabile dell'avvolgimento.

Margine armonico: l'arco produce correnti armoniche che aggiungono perdite parassite nell'avvolgimento.

Interazione con la rete: le oscillazioni batch di potenza possono causare sfarfallio di tensione su reti di alimentazione deboli.

Configurazioni di riferimento per dimensione della siviera

Compilato da progetti precedenti. I parametri finali sono confermati nell'accordo tecnico.

Punti Ingegneria aggiuntivi

Regolazione del trasformatore e degli elettrodi

L'arco di raffinazione è controllato da un regolatore dell'elettrodo che regola la posizione dell'elettrodo per mantenere una corrente o un'impedenza target. L'impedenza del trasformatore influisce direttamente sulla risposta del regolatore. Una mancata corrispondenza tra l'impedenza del trasformatore e le impostazioni del regolatore può causare oscillazioni di corrente o una risposta lenta. Per questo motivo è opportuno condividere il valore dell'impedenza con il fornitore dell'automazione in fase di progettazione.

Funzionamento parallelo

o dividere i percorsi di alimentazione. In questo caso, le due unità devono avere impedenza e gradini di tensione corrispondenti, altrimenti la distribuzione della corrente diventa non uniforme e un'unità trasporta più carico dell'altra. La corrispondenza viene verificata tramite test prima della spedizione.

Servizio di degasaggio sotto vuoto

Le unità di degasaggio sotto vuoto, comprese le stazioni VD e VOD, utilizzano lo stesso tipo di trasformatore ma con schemi operativi diversi. Le fasi di riscaldamento sono più brevi e la potenza è spesso inferiore, ma il trasformatore necessita comunque dell'intera gamma di prese. Talvolta il sistema di raffreddamento può essere dimensionato per perdite inferiori poiché il ciclo di lavoro è meno impegnativo rispetto a quello di una stazione con forno siviera.

Compensazione della caduta di tensione

La breve rete tra i terminali secondari del trasformatore e gli elettrodi può far cadere dal 5% al ​​10% della tensione secondaria a corrente elevata. Il progettista del trasformatore deve conoscere la resistenza di rete corta e la reattanza per impostare la tensione secondaria a vuoto sufficientemente alta da compensare. Se questi dati non sono disponibili in fase di progettazione il forno potrebbe non raggiungere la potenza nominale.

Accesso per manutenzione

Le aree di raffinazione sono calde, polverose e talvolta congestionate. Il trasformatore del forno elettrico di raffinazione deve essere posizionato in modo da consentire l'accesso alle boccole, al commutatore di presa e alle apparecchiature di raffreddamento senza rimuovere le strutture principali. Gli armadi di controllo devono essere posizionati lontano dalle zone soggette a schizzi di scorie.

Domande frequenti

Qual è la causa più comune dei tempi di inattività del trasformatore?

L'usura dei contatti del commutatore è il problema principale nel servizio di raffinazione, seguito dai problemi del sistema di raffreddamento. I guasti agli avvolgimenti sono meno comuni perché l'arco è più stabile rispetto al servizio di fusione. L'ispezione regolare del commutatore e della qualità dell'olio aiuta a prevenire interruzioni non pianificate.

Con quale frequenza è necessario sostituire l'olio del commutatore?

L'olio del compartimento del commutatore si degrada più velocemente dell'olio del serbatoio principale a causa della formazione di archi durante la commutazione. Molti operatori sostituiscono o filtrano l'olio del commutatore ogni 6-12 mesi, a seconda del conteggio delle operazioni. L'analisi del gas disciolto dell'olio del commutatore può fornire un allarme tempestivo sull'usura dei contatti.

Il trasformatore può funzionare continuamente a pieno carico?

I trasformatori di raffinazione sono generalmente progettati per il ciclo di raffinazione vero e proprio, non a pieno carico continuo. Tuttavia, alcuni impianti eseguono cicli prolungati ad alta potenza. L'utente deve fornire il profilo di carico previsto in modo che il progetto termico possa essere verificato per il servizio reale.

Cosa succede se l'impedenza è troppo bassa?

La bassa impedenza consente correnti di cortocircuito più elevate e può causare una regolazione dell'arco instabile. Inoltre aumenta i picchi di corrente durante il contatto dell'elettrodo con il bagno d'acciaio. Il progettista elettrico stabilisce l'intervallo di impedenza e il produttore del trasformatore deve rispettarlo entro una tolleranza ristretta.

Come viene protetto il trasformatore dai transitori del forno ad arco?

La protezione include relè di sovracorrente con ritardi temporali per superare i normali transitori, protezione differenziale per guasti interni e monitoraggio della temperatura per gli avvolgimenti e l'olio. Gli scaricatori di sovratensione proteggono dalle sovratensioni di commutazione e da fulmine.

Produzione e verifica

Yulan Transformer produce trasformatori per forni dal 1999, con unità di raffinazione in servizio in diverse acciaierie. La fabbrica opera con una capacità di sollevamento di 80 tonnellate, un sistema di essiccazione sotto vuoto in fase di vapore di cherosene da 400 kW, un sistema di prova a impulso da 1.200 kV e un trasformatore di prova a frequenza di rete senza scarica parziale da 400 kV. I test di routine riguardano la resistenza dell'avvolgimento, il rapporto, la resistenza di isolamento, la resistenza alla frequenza di alimentazione, la sovratensione indotta, la perdita a vuoto, la perdita di carico e l'impedenza di cortocircuito. I commutatori di presa vengono fatti scorrere attraverso tutte le posizioni prima della spedizione. I dati dei test vengono archiviati per numero di serie e collegati ai registri degli avvolgimenti e dei nuclei. L'azienda possiede le certificazioni ISO 9001:2015, ISO 14001 e ISO 45001.

Per progetti specifici di progetto, abbinamento di reti corte o disegni di assieme, contattare l'ufficio tecnico di Yulan Transformer.