Elektrisk ovntransformator til raffinering

Raffineringsovne, herunder øskeraffineringsstationer og vakuumafgasningsenheder, fungerer nedstrøms for primær smeltning. Den elektriske ovntransformator til raffinering, der forsyner raffineringsbuen, skal levere præcise effekttrin i stedet for at absorbere voldsomme kortslutningsstød. Yulan Transformer bygger elektriske ovntransformatorer til raffinering fra 1000 kVA til 80.000 kVA med primærspændinger på 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV eller 110 kV. Sekundære spændings- og udtagssekvenser udvikles ud fra raffineringseffektkurven og de korte netværksdata fra stålværket.

Driftsprofil

Raffineringsbuer er kortere og mere stabile end smeltebuer. Elektroderne er typisk nedsænket i slagger, og strømudsvingene er mindre. Dette reducerer den mekaniske belastning af viklingerne, men det øger kravet til trinkobleren. Strømjusteringer foretages hyppigt for at kontrollere temperatur- og legeringsgenvinding, så trinkobleren kan fungere dusinvis af gange om dagen. Transformatoren skal også tåle gentagne termiske cyklusser, da varmen behandles efter hinanden.

En anden forskel er interaktionen med det korte netværk. Afstanden fra transformatorens sekundære terminaler til elektroderne introducerer impedans, der reducerer den effektive lysbuespænding. Transformatordesignet skal tage højde for dette spændingsfald, ellers vil raffineringseffekten komme under målet.

Fremstilling og verifikation

Yulan Transformer har produceret ovntransformatorer siden 1999, med raffineringsovne, der opererer i adskillige stålværker. Fabrikken er udstyret med en 80-tons løftekapacitet, et 400 kW petroleumsdampfase-vakuumtørringssystem, et 1.200 kV impulstestsystem og en 400 kV delvis afladningsfri effektfrekvenstesttransformator. Hver enhed gennemgår viklings-DC-modstand, spændingsforhold, isolationsmodstand, strømfrekvensmodstand, induceret overspænding, tomgangstab, belastningstab, kortslutningsimpedans og on-load trinkoblerdriftstest før forsendelse. Testregistreringer arkiveres efter serienummer og kan spores til materialepartier og viklingsposter. Virksomheden har ISO 9001:2015, ISO 14001 og ISO 45001 certificeringer.

Specifikationsområde

Typiske konfigurationer efter øsestørrelse

Tabellen nedenfor er sammensat af tidligere projekter og er tænkt som en generel vejledning. Endelige parametre er bekræftet i den tekniske aftale.

Design noter

Kortspændingsfald i netværket

Den elektriske ovntransformator til raffinering af sekundærspænding skal indstilles højt nok til at kompensere for kabel- og samleskinnefaldet mellem transformeren og elektroderne. Kunden skal angive den korte netværksimpedans og længde, så viklingsdesignet kan justeres i overensstemmelse hermed.

Trykskiftervalg

Raffineringsarbejde kræver hyppige haneskift. Standard strømtransformers trinkoblere når muligvis ikke den forventede kontaktlevetid. Vakuum-type on-load trinkoblere eller enheder, der er specifikt klassificeret til ovndrift, foretrækkes. Et separat oliefiltreringssystem til trinkoblerrummet anbefales også.

Snoede konstruktion

Sekundære strømme er høje, så transponerede ledere eller flere parallelle grene bruges. Sluttranspositioner holder den nuværende fordeling lige. Ledningerne er lavet af kobberstænger arrangeret til samme fase omvendt parallelforbindelse, hvor det er muligt, hvilket reducerer eksterne magnetfelter og strukturel opvarmning.

Termisk cykling

Batchdrift forårsager gentagen opvarmning og afkøling. Klemstrukturen bruger forspændte trækstænger og fjederbelastede trykplader for at opretholde viklingstrykket uden at beskadige isoleringen. Temperaturstigning i topolie verificeres under kontinuerlige fuldbelastningsforhold, ikke antagelser om kortvarig overbelastning.

Overtoner og reaktiv effekt

Raffineringsbuen producerer harmoniske strømme og en efterslæbende effektfaktor, typisk mellem 0,75 og 0,85. Ledertværsnit og afskærmning inkluderer margen for harmoniske tab. Reaktiv effektkompensation håndteres på systemniveau.

Ofte stillede spørgsmål

Kan en raffineringsovnstransformator bruges til primær smeltning?

Det anbefales ikke. Smelteovnstransformatorer er designet til højere impedans og mere alvorlige kortslutningskræfter. En raffineringstransformator overlever muligvis ikke de hyppige nær-kortslutningshændelser med skrotsmeltning. Den modsatte retning, ved at bruge en smeltetransformator til raffinering, er nogle gange mulig, men udtagsområdet og spændingstrinene passer muligvis ikke til raffineringsprocessen.

Hvordan bestemmes det sekundære spændingsområde?

Ovnbyggeren giver spændingskurven baseret på øsestørrelse, elektrodediameter og stålkvalitet. Transformatordesigneren konverterer dette til sving- og tappositioner. Ændring af den sekundære spænding efter designgodkendelse kræver omarbejdelse af viklingen.

Er vandkøling nødvendig til raffinering af ovntransformatorer?

Under cirka 8000 kVA er luftkøling normalt tilstrækkelig. Over denne bedømmelse, eller når pladsen er begrænset, reducerer vandkøling køligere størrelse, men kræver mere vedligeholdelse. Olietrykket skal altid overstige vandtrykket for at forhindre vandindtrængning.

Hvor mange tappositioner er passende?

For almindeligt kulstofstål er 5 til 8 haner nok. Legeret og rustfrit stål har ofte brug for 11 til 15 haner for bedre temperaturkontrol. Flere vandhaner øger omkostningerne til trykskifteren og tilføjer potentielle fejlpunkter, så antallet bør matche proceskravet.

Hvilke forhold på stedet påvirker installationen?

Raffineringsområder har høj omgivelsestemperatur og støv. Transformatoren skal placeres på et godt ventileret sted væk fra slaggesprøjt. Udendørs installationer har brug for vejrbestandige klemkasser og styreskabe. Høj omgivelsestemperatur reducerer kølekapaciteten, så køleværdien skal justeres i overensstemmelse hermed.