ทำความเข้าใจหม้อแปลงไฟฟ้าเตาไฟฟ้า: คู่มือที่จำเป็น

ภาพรวมของหม้อแปลงไฟฟ้าเตาไฟฟ้า

เตาไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่สำคัญ พวกเขาใช้ในโลหะวิทยาวิศวกรรมเคมีและเครื่องจักร ในโลหะวิทยาพวกเขามีกลิ่นโลหะผสมและ ferroalloys ในวิศวกรรมเคมีพวกเขาทำฟอสฟอรัสสีเหลืองแคลเซียมคาร์ไบด์และเรซินสังเคราะห์ ในเครื่องจักรพวกเขามีกลิ่นเหล็กหล่อและเหล็กหล่อ

หม้อแปลงเตาไฟฟ้าให้พลังงานกับเตาเผา ผู้คนมักจะเรียกมันว่าหัวใจของเตาเผา หม้อแปลงลดแรงดันไฟฟ้ากริดและให้พลังงานที่ต้องการเตาเผา มันมีพลังงานสูงและมีประสิทธิภาพสูง การทำงานที่มั่นคงของเตาอาร์คไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญ การซื้อหม้อแปลงที่เหมาะสมและเชื่อถือได้สำหรับเตาไฟฟ้า ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับหลักการปฏิบัติการลักษณะการโหลดและข้อกำหนดของหม้อแปลงของเตาอาร์คไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญ

หลักการทำงานของเตาอาร์คไฟฟ้า

เตาเผาอาร์คไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้เพื่อปรับแต่งคุณภาพสูง - คุณภาพและเหล็กกล้าโลหะผสม เตาเผาอาร์คที่ทันสมัยใช้การให้ความร้อนโดยตรงกับด้านล่างของเตาเผา -} เตาเผาอาร์คไฟฟ้าทำงานตามหลักการของการให้ความร้อนโดยตรงของโลหะ อาร์คจะเกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดแต่ละตัวและประจุโลหะโดยมีโลหะหลอมเหลวเป็นจุดที่เป็นกลางของโหลด

กระบวนการผลิตเหล็ก

กระบวนการผลิตเหล็กอาร์คอาร์คถูกแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน:

1. ระยะเวลาการหลอมละลาย: หม้อแปลงไฟฟ้าอาร์คไฟฟ้าลดแรงดันไฟฟ้ากริดสูง (6-110 kV) ไปยังแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับเตาเผาที่ทำงาน แรงดันไฟฟ้านี้ใช้กับอิเล็กโทรดสามตัวของเตาอาร์คไฟฟ้า มันสร้างส่วนโค้งระหว่างขั้วไฟฟ้าและวัสดุภายใน ความร้อนนี้ถึงอุณหภูมิสูงกว่า 3,500 องศาละลายประจุ เวลาละลายเพิ่มขึ้นตามความจุของเตาโดยทั่วไปใช้เวลา 1-2.5 ชั่วโมง การใช้พลังงานสูงสุดในช่วงการหลอมละลายและหม้อแปลงทำงานภายใต้การโอเวอร์โหลด

2. ระยะเวลาออกซิเดชัน: เวลานี้ใช้เพื่อกำจัดสิ่งสกปรกออกจากเหล็กหลอมเหลว นอกจากนี้ยังช่วยให้อุณหภูมิและองค์ประกอบของเหล็กเหมือนกันตลอด ขั้นตอนการลดลงหรือที่เรียกว่าเฟสการกลั่นช่วยขจัดสิ่งสกปรกและปรับองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กให้เป็นเกรดเหล็กที่ต้องการ

3. เฟสการลดลง: ปรับแต่งเหล็กเพิ่มเติมและปรับองค์ประกอบทางเคมีให้เป็นมาตรฐานเป้าหมาย ในระหว่างขั้นตอนการเกิดออกซิเดชันและการลดความต้องการพลังงานจะลดลงและหม้อแปลงทำงานที่กระแสสัญญาณรองคงที่และแรงดันไฟฟ้าลดลง

ลักษณะโหลดของหม้อแปลงหม้อแปลงอาร์ค

ในระหว่างขั้นตอนการหลอมละลายเริ่มต้นความร้อนที่ดูดซับโดยประจุเย็นมีความสำคัญซึ่งต้องใช้อินพุตพลังงานสูง เพื่อลดระยะเวลาการหลอมละลายหม้อแปลงจะถูกดำเนินการที่โอเวอร์โหลด 20% ในระหว่างขั้นตอนการออกซิเดชั่นพลังงานจะถูกใช้โดยการสูญเสียความร้อนความร้อนตะกรันและการหลอมละลายดังนั้นอินพุตพลังงานจะลดลง ในระหว่างขั้นตอนการลดพลังงานอินพุตไปยังเตาจะลดลงเนื่องจากโลหะร้อนเกินไปและปฏิกิริยาเคมีคายความร้อนจะเกิดขึ้น

ไดอะแกรมโหลดทั่วไปสำหรับหม้อแปลงเตาอาร์คจะแสดงในรูป ในระหว่างขั้นตอนการหลอมละลายกระแสโหลดจะได้รับอนุญาตให้ควบคุมที่ 1.2 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ
ระยะเวลาที่อนุญาตคือ 0.55 ตัน (รอบเวลา t หมายถึงเวลาที่ใช้ในการชาร์จเพื่อแตะความร้อนของเหล็ก) แต่ระยะเวลาที่อนุญาตสูงสุดคือ 2.5 ชั่วโมง

อาการเฉพาะ:

ความผันผวนของโหลดขนาดใหญ่:ในขั้นตอนการหลอมละลายส่วนโค้งไม่เสถียร กระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนไปมาก โหลดไม่เสถียรมาก

สั้น - ความสามารถในการโอเวอร์โหลดคำว่า:หม้อแปลงจะต้องจัดการกับคลื่นสั้นที่สูงกว่ากระแสไฟฟ้าหลายเท่า

วงจรการดำเนินงานที่สำคัญ:ขั้นตอนการหลอมละลายเฟสออกซิเดชันและเฟสการลดลงต้องการแรงดันไฟฟ้าและกระแสที่แตกต่างกัน สิ่งนี้ทำให้วงจรที่ชัดเจน

กระแสการไหลเข้าบ่อยครั้ง:ในระหว่างขั้นตอนเริ่มต้นและขั้นตอนการเผาผลาญอาร์คกระแสผันผวนอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้ทำให้เกิดความเครียดสูงต่อฉนวนและความแข็งแรงเชิงกล

ปัจจัยพลังงานต่ำ:มันมักจะน้อยกว่า 0.7 สิ่งนี้ทำให้กริดทำงานได้ยากขึ้น

เนื้อหาฮาร์มอนิกสูง:การปล่อยอาร์คทำให้ฮาร์มอนิกส์มากมาย สิ่งเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อทั้งกริดและหม้อแปลง

ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับหม้อแปลงหม้อแปลงอาร์ค

ในช่วงระยะเวลาการหลอมละลายและขั้นตอนการออกซิเดชั่นเริ่มต้นเตาอาร์คมักจะอยู่ในสถานะวงจรสั้น ๆ - จำนวนวงจรสั้น ๆ - ในช่วงระยะเวลาการหลอมรวมทั้งหมดสามารถไปถึงหลายสิบหรือหลายร้อยครั้ง เนื่องจากวงจรสั้น - เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้หม้อแปลงหม้อแปลงอาร์คจึงต้องได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการการทำงานระยะสั้น - เงื่อนไขของวงจร ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับหม้อแปลงอาร์คเตามีส่วนใหญ่ดังนี้:

(1) ในช่วงระยะเวลาการหลอมละลายและขั้นตอนการเกิดออกซิเดชันเริ่มต้นการทำงานระยะสั้น - บ่อยครั้งจะนำมาซึ่งอันตรายอย่างยิ่งต่อหม้อแปลง เพื่อที่จะทำให้การเผาไหม้อาร์คมีความเสถียรและ จำกัด ค่าการทำงานสั้น ๆ - ค่าปัจจุบันของวงจรความต้านทานของหม้อแปลงเองควรเพิ่มขึ้นหรือเครื่องปฏิกรณ์ควรเชื่อมต่อเป็นอนุกรมในวงจรหม้อแปลงเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าระยะสั้น - ไม่เกิน 3 เท่าของกระแสไฟฟ้า เมื่อความจุเท่ากับหรือมากกว่า 10,000 kva เนื่องจากความต้านทานวงจร - สั้นมีขนาดใหญ่พอจึงไม่จำเป็นต้องเพิ่มความต้านทานของหม้อแปลงเองหรือติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ ในช่วงปลายออกซิเดชันและขั้นตอนการลดลงอันตรายนี้จะจบลง เพื่อลดการสูญเสียและปรับปรุงปัจจัยพลังงานสามารถใช้ตัวเปลี่ยน TAP เพื่อลดความต้านทานของหม้อแปลงเองหรือถอดเครื่องปฏิกรณ์

(2) หม้อแปลงเตาอาร์คได้รับอนุญาตให้มากเกินไป 20% ในช่วงระยะเวลาการหลอมละลาย ตามเส้นโค้งโหลดทั่วไปรูตค่าเฉลี่ยของกระแสสี่เหลี่ยมจัตุรัสในวงจรของมัน

ดังนั้นการคำนวณการสูญเสียโหลดของหม้อแปลงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและการเลือกสวิตช์, บูช, กระแส - ตัวนำที่มีการพกพา ฯลฯ ควรได้รับการพิจารณาตาม 1.121H

(3) เนื่องจากอาร์คในเตาอาร์คมักจะดับและติดไฟทันทีหม้อแปลงหม้อแปลงอาร์คมักอยู่ในสถานะชั่วคราวทำให้เกิดการทำงานซ้ำ ๆ ซ้ำ ๆ มักจะเป็นกรณีที่ฉนวนกันความร้อนของขดลวดสวิตช์บูช ฯลฯ ไม่สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าเกินและปิดตัวลงได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหม้อแปลงที่มีช่วงการควบคุมแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่เมื่อทำงานที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นการขดลวดหลักที่ไม่ได้ใช้งานจะสร้างการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าความถี่พลังงานเล็กน้อยที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดศักยภาพสูงในบางส่วนของลมและสวิตช์ ดังนั้นควรตรวจสอบฉนวนกันความร้อนของหม้อแปลงหม้อแปลงอาร์คอย่างระมัดระวังตามโครงสร้างจริงและควรใช้มาตรการที่เชื่อถือได้เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน

(4) เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในกระแสโหลดของเตาอาร์คจึงมีการสั่นสะเทือน หากการโหลดล่วงหน้าไม่เพียงพอแรงแม่เหล็กไฟฟ้าตามแนวแกนขนาดใหญ่อาจทำให้เกิดฉนวนและตัวเว้นวรรคที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากการแกว่งเชิงกลเนื่องจากการปรากฏตัวและการหายไปของ "ช่องว่างอากาศ" ส่งผลให้เกิดความเสียหายของฉนวน ดังนั้นการออกแบบหม้อแปลงหม้อแปลงอาร์คควรเลือกมิติทางเรขาคณิตและความหนาของฉนวนกันความร้อนอย่างสมเหตุสมผลและแรงบีบอัดที่คดเคี้ยวควรรับประกันในการผลิตเพื่อต้านทานผลกระทบของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อการทำงานสั้น ๆ - กระแสไฟฟ้าถูกตั้งค่าที่ 3 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับและเป็นเวลา 6 วินาทีส่วนทั้งหมดของหม้อแปลงหม้อแปลงอาร์คเตาควรปราศจากความเสียหาย นอกจากนี้หม้อแปลงหม้อแปลงอาร์คเตาควรจะสามารถทนต่อผลกระทบของการลัดวงจรอย่างฉับพลันด้วยค่าที่เสถียรของกระแสไฟฟ้าสั้น - ไม่เกิน 10 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับและยาวนานเป็นเวลา 2 วินาทีโดยไม่มีความเสียหาย

การใช้งานจริงและการบำรุงรักษาหม้อแปลงไฟฟ้าเตาไฟฟ้า

เมื่อใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเตาไฟฟ้าโปรดทราบสิ่งต่อไปนี้:

1. การตรวจสอบปกติ:ตรวจสอบหม้อแปลงไฟฟ้าเตาไฟฟ้าบ่อยครั้ง สิ่งนี้ทำให้แน่ใจได้ว่ามันทำงานได้ดี นอกจากนี้ยังช่วยค้นหาปัญหา แต่เนิ่นๆและแก้ไข

2. การควบคุมอุณหภูมิ:หม้อแปลงทำให้ความร้อนเมื่อใช้งานได้ รักษาอุณหภูมิให้ถูกต้องเพื่อหยุดความร้อนสูงเกินไปและความผิดพลาด

3. โหลดบาลานซ์:รักษาความสมดุลให้กับเตาเผา สิ่งนี้จะลดความเครียดในหม้อแปลงและทำให้นานขึ้น