Forstå elektriske ovntransformatorer: Essential Guide

Aug 22, 2025

Legg igjen en beskjed

Oversikt over elektriske ovntransformatorer

 

Electric Furnace Transformers

Elektriske ovner er viktig industrielt utstyr. De brukes i metallurgi, kjemiteknikk og maskiner. I metallurgi luktet de stål og ferroalloys. I kjemiteknikk lager de gult fosfor, kalsiumkarbid og syntetiske harpikser. I maskiner smelt de støpe stål og støpejern.

Den elektriske ovntransformatoren gir strøm til ovnen. Folk kaller det ofte hjertet av ovnen. Transformatoren senker nettspenningen og gir kraften som ovnen trenger. Den har høy effekt og høy effektivitet. Den stabile driften av en elektrisk lysbueovn er avgjørende. Det er avgjørende å kjøpe en passende og pålitelig transformator for elektrisk ovn. En grundig forståelse av driftsprinsippene, belastningsegenskapene og transformatorens krav til en elektrisk lysbueovn er avgjørende.

Arbeidsprinsipp for en elektrisk lysbueovn


Elektriske lysbueovner brukes hovedsakelig til å foredle stål av høy kvalitet og legering. Moderne lysbueovner bruker direkte oppvarming med en ikke-ledende ovnbunn. Elektriske lysbueovner fungerer basert på prinsippet om direkte oppvarming av metallet. En bue dannes mellom hver elektrode og metallladningen, med det smeltede metallet som danner det nøytrale punktet på belastningen.

 

Stålproduksjonsprosess

Den elektriske lysbuen stålproduksjonsprosessen er delt inn i tre trinn:

Electric Arc Furnace


1. Smeltingsperiode: Den elektriske lysbueovnen Transformator senker høynettspenningen (6-110 kV) til spenningen som trengs for at ovnen skal fungere. Denne spenningen brukes på de tre elektrodene i den elektriske lysbueovnen. Det skaper en bue mellom elektrodene og materialet inni. Denne varmen, og når temperaturer som overstiger 3500 grader, smelter ladningen. Smeltetiden øker med ovnkapasitet, tar vanligvis 1-2,5 timer. Energiforbruket er høyest i smeltefasen, og transformatoren opererer under overbelastning.

 

2. Oksidasjonsperiode: Denne gangen brukes til å fjerne urenheter fra det smeltede stålet. Det hjelper også med å holde temperaturen og sammensetningen av stålet den samme gjennom. Reduksjonsfasen, også kalt raffineringsfasen, fjerner urenheter ytterligere og justerer den kjemiske sammensetningen av stålet til ønsket stålkvalitet.

 

3. Reduksjonsfase: Foredler stålet ytterligere og justerer den kjemiske sammensetningen til målstandarden. I løpet av oksidasjons- og reduksjonsfasene reduseres strømbehovet, og transformatoren fungerer ved en konstant sekundær utgangsstrøm og redusert spenning.

 

Lastegenskaper ved bueovner Transformatorer

Typical load diagram for arc furnace transformers

I løpet av den innledende smeltefasen er varmen som er absorbert av den kalde ladningen betydelig, og krever en høy effektinngang. For å forkorte smeltetiden betjenes transformatoren typisk med 20% overbelastning. I løpet av oksidasjonsfasen forbrukes strømmen av varmetap, slaggoppvarming og smelting, slik at strøminngangen reduseres. I løpet av reduksjonsfasen er effektinngangen til ovnen enda lavere fordi metallet er overopphetet og eksotermiske kjemiske reaksjoner oppstår.

Et typisk belastningsdiagram for en bueovntransformator er vist på figuren. I løpet av smeltefasen tillates belastningsstrømmen å kontrolleres ved 1,2 ganger den nominelle strømmen.
Den tillatte varigheten er 0,55 t (syklustiden t refererer til tiden som kreves av lading for å tappe et stålvarme), men den maksimale tillatte varigheten er 2,5 timer.

Spesifikke manifestasjoner:

 

Store belastningssvingninger:I smeltefasen er buen ustabil. Strømmen og spenningen endres mye. Lasten er veldig ustabil.

 

Sterk kortsiktig overbelastningskapasitet:Transformatoren må håndtere korte bølger som er flere ganger høyere enn den nominelle strømmen.

 

Betydelig driftssyklisitet:Smeltingsfasen, oksidasjonsfasen og reduksjonsfasen krever forskjellig spenning og strøm. Dette gjør en klar syklus.

 

Hyppig inrush strøm:I startfasen og lysbuefasen svinger strømmen betydelig. Dette gir høyt belastning på isolasjon og mekanisk styrke.

 

Lav effektfaktor:Det er vanligvis mindre enn 0,7. Dette gjør nettet vanskeligere å kjøre.

 

Høyt harmonisk innhold:Bueutladning gjør mange harmonikker. Disse kan påvirke både nettet og transformatoren.

 

Tekniske krav til bueovner Transformatorer

 

I løpet av smelteperioden og det innledende oksidasjonsstadiet er lysbueovnen ofte i en uunngåelig kortslutningstilstand. Antall kortslutning i hele smelteperioden kan nå dusinvis eller til og med hundrevis av ganger. Siden kortslutning er uunngåelige, må bueovntransformatorer være designet for å håndtere arbeidsforhold i arbeidskrets. De tekniske kravene til bueovntransformatorer er hovedsakelig som følger:

 

(1) I løpet av smelteperioden og det første oksidasjonsstadiet vil hyppige arbeidskortkretser gi stor fare for transformatoren. For å stabilisere lysbueforbrenningen og begrense den fungerende kortslutningsstrømverdien, bør transformatorens egen impedans økes, eller en reaktor bør kobles til i serie i transformatorkretsen for å sikre at den fungerende kortslutningsstrømmen ikke overstiger 3 ganger den nominelle strømmen. Når kapasiteten er lik eller større enn 10.000 kVA, siden kortslutningsimpedansen er stor nok, er det ikke nødvendig å øke transformatorens egen impedans eller feste en reaktor. I de sene oksidasjons- og reduksjonsstadiene er denne faren i utgangspunktet over. For å redusere tap og forbedre effektfaktoren, kan tappeskifteren brukes til å redusere transformatorens egen impedans eller fjerne reaktoren.

 

(2) Arc -ovntransformatoren tillates overbelastet med 20% i smelteperioden. I henhold til den typiske belastningskurven, er rotmiddels kvadratstrøm i syklusen

Dermed bør beregningen av transformatorens belastningstap, temperaturøkning og valg av brytere, gjennomføringer, strømførende ledere, etc., alle vurderes basert på 1.121H

info-802-118

 

(3) Siden buen i lysbueovnen ofte slukker og tenner plutselig, er ARC -ovntransformatoren ofte i en forbigående tilstand, noe som resulterer i gjentatt operasjonsoverspenning. Det er ofte slik at isolasjonen av viklingene, bryterne, gjennomføringen osv. Ikke tåler slik overspenning og blir lagt ned. Spesielt for transformatorer med et stort spenningsreguleringsområde, når du opererer med en høyere utgangsspenning, vil den ledige primære viklingen generere en ikke-ubetinget effektfrekvensspenning, noe som resulterer i et høyt potensial i visse deler av viklingene og bryterne. Derfor bør isolasjonen av lysbueovntransformatoren kontrolleres nøye i henhold til den faktiske strukturen, og det bør iverksettes pålitelige tiltak for å forbedre driftspåliteligheten.

 

(4) På grunn av de drastiske endringene i belastningsstrømmen til lysbueovnen, vibrerer viklingen. Hvis forhåndsbelastningen er utilstrekkelig, kan den store aksiale elektromagnetiske kraften føre til isolasjon og avstandsstykker til å lide av mekanisk svingning på grunn av utseendet og forsvinningen av "luftgapet", noe som resulterer i isolasjonsskader. Derfor bør utformingen av lysbueovntransformatoren med rimelighet velge de geometriske dimensjonene og isolasjonstykkelsen til lederen, og den svingete kompresjonskraften bør garanteres i produksjonen for å motstå virkningen av den elektromagnetiske kraften. Når den fungerende kortslutningsstrømmen er satt til 3 ganger den nominelle strømmen og varer i 6 sekunder, skal alle deler av lysbueovnen transformator være fri for skade. I tillegg skal ARC-ovntransformatoren kunne motstå effekten av en plutselig kortslutning med en stabil verdi av kortslutningsstrømmen som ikke overstiger 10 ganger den nominelle strømmen og varer i 2 sekunder uten skade.

 

Praktiske anvendelser og vedlikehold av elektriske ovntransformatorer

Søknadsområder Hovedbruk
Metallurgisk industri Smelte legeringsstål og ferroalloys
Kjemisk industri Produksjon av gult fosfor, kalsiumkarbid og syntetiske harpikser
Mekanisk industri Smelte støpe stål, støpejern og legeringer

Når du bruker en elektrisk ovntransformator, vær oppmerksom på følgende:

 

1. Regelmessig inspeksjon:Sjekk den elektriske ovntransformatoren ofte. Dette sørger for at det fungerer bra. Det hjelper også med å finne problemer tidlig og fikse dem.

2. Temperaturkontroll:Transformatoren lager varme når den fungerer. Hold temperaturen rett til å stoppe overoppheting og feil.

3. Lastbalansering:Hold ovnbelastningen balansert. Dette senker stresset på transformatoren og får den til å vare lenger.

 

Sende bookingforespørsel