電弧爐變壓器

電弧爐變壓器主要由鐵芯、線圈、油箱、絕緣套管和油枕等組成。電弧爐變壓器的鐵芯大多采用三相芯式結(jié)構(gòu)，芯式結(jié)構(gòu)消耗材料較少，制造工藝又較簡單。變壓器的鐵芯骨架由鐵柱、鐵軛和夾緊機構(gòu)組成。導(dǎo)磁體是一個垂直的框架，它由三個鐵芯、下鐵軛和上鐵軛組成，線圈放在鐵芯上。鐵軛把鐵芯連接起來，并且和鐵芯一起形成一個三鐵芯磁路。鐵芯的作用是導(dǎo)磁，由硅鋼片疊集而成。硅鋼片磁導(dǎo)率高，較大的電阻率能減少渦流引起的能量損失。為了減少硅鋼片內(nèi)的渦流損失，而在硅鋼片的兩面涂漆或者覆以紙質(zhì)絕緣物。

為了使鐵芯與鐵軛牢固地連接，導(dǎo)磁體采用交叉地堆積硅鋼片，以保證有半數(shù)鐵芯片子進(jìn)入兩個鐵軛內(nèi)。同時，又能使一層的硅鋼片蓋住相鄰一層硅鋼片的縫隙。

在放置線圈前，上鐵軛先打開，即將上軛的硅鋼片從原位置上取下來，等裝好線圈之后，再把硅鋼片插放到原來的位置上。

鐵芯的硅鋼片借助于夾件并且用螺桿機構(gòu)夾緊，螺桿穿過整個鐵芯并與夾件絕緣。

變壓器的線圈分為高壓線圈（一次線圈）和低壓線圈（二次線圈）。根據(jù)線圈在鐵芯上的安裝位置，分為同心式和交疊式。電弧爐變壓器多數(shù)采用交疊式。交疊式線圈的特點是高壓線圈和低壓線圈的半徑大小一樣，平均直徑也一樣，它是沿著鐵芯高度方向，將高壓線圈和低壓線圈相互交替配置。交疊式線圈具有結(jié)構(gòu)簡單、焊接方便、機械強度高、接線方便等優(yōu)點；同心式線圈，由于低壓線圈內(nèi)電流大，把它安裝在外面，而將高壓線圈裝在低壓線圈的里面。

電弧爐變壓器的主要參數(shù)如下：

(1)一次額定電壓。該電壓是供電網(wǎng)絡(luò)加在變壓器一次線圈上的電壓，也即供電網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)電壓，主要有6kV、10kV、35kV和110kV。

(2)二次電壓。二次電壓也稱為低壓側(cè)電壓。其大小及其級數(shù)主要取決于煉鋼工藝的要求，其范圍一般在100～1200V之間。

(3)額定電流。不論變壓器為何種連接方式，其低壓側(cè)線圈中的額定電流是保持不變的；而高壓線圈中的電流隨著二次電流的改變而改變。

(4)額定容量。二次電壓最高時的容量定義為電弧爐變壓器的額定容量，其表達(dá)式如下：

(5)供電電源頻率。在我國，電源頻率f=50Hz，但在國外，電源頻率各國的規(guī)定是不同的。

(6)線圈的連接線路和連接組。線圈連接成Y-△形或△-△形時，連接組標(biāo)號為Yd11（11表示初級和次級相位角相差11°）或Dd0（0表示初級和次級相位角相差0°）。

(7)效率。一般中小型變壓器η=95%～98%，大型變壓器η=99%。

電弧爐變壓器負(fù)載是隨時間變化的，電流的波動很厲害，特別是在熔化期，電弧爐變壓器經(jīng)常處于沖擊電流較大的尖峰負(fù)載。電弧爐變壓器與一般電力變壓器比較，具有如下特點：

(1)變壓比大，一次電壓很高而二次電壓又較低。

(2)二次電流大，高達(dá)幾千至百萬安培。

(3)二次電壓可以調(diào)節(jié)，以滿足冶煉工藝的需要。

(4)過載能力大，要求變壓器有20%的短時過載能力，不會因一般的溫升而影響變壓器壽命。

(5)有較高的機械強度，經(jīng)得住沖擊電流和短路電流所引起的機械應(yīng)力。

(6)變壓器工作時最高溫度小于95℃。

(7)電弧爐變壓器的一次（高壓）線圈規(guī)定既可接成Y形又可接成△形，而二次（低壓）線圈只能接成△形。

于電弧爐變壓器要加強日常維護(hù)工作，定期進(jìn)行小修和大修。

1．監(jiān)視

所謂監(jiān)視就是監(jiān)視電弧爐變壓器的負(fù)荷，定期進(jìn)行外部檢查并觀察油的情況。值班操作人員依靠低壓側(cè)各相電流表來監(jiān)視變壓器的負(fù)荷。每次換接電壓段之后，應(yīng)記錄三相空載電壓值。每個熔煉周期的始末要記錄變壓器的上層油溫，以判斷變壓器工作是否正常、冷卻系統(tǒng)有無障礙等，防止事故發(fā)生。

2．變壓器小修

變壓器小修周期為1年兩次。小修內(nèi)容如下：

(1)檢查線圈連同套管的絕緣電阻。

(2)清除低壓引出線套管及絕緣子上的污垢。

(3)從外部檢查整個變壓器及其附件，檢查所有接觸連接處，同時消除缺陷。

(4)檢查油標(biāo)，從油枕內(nèi)排放垢物。必要時往油箱內(nèi)注油。

(5)如達(dá)到維修周期，則需修理切換開關(guān)。

(6)從變壓器油箱和切換開關(guān)油箱內(nèi)取出油樣做檢查試驗(檢查項目同電力變壓器)。

(7)檢查和修理變壓器的冷卻裝置。

(8)進(jìn)行預(yù)防性試驗(方法和標(biāo)準(zhǔn)同電力變壓器)。

(9)做好變壓器通電前的準(zhǔn)備工作。拆除接地短路線，用兆歐表再次檢查線圈和迸線電纜的絕緣電阻。

3．變壓器大修

變壓器的定期大修，應(yīng)在開始運行后1年迸行，以后則每隔5年進(jìn)行1次。大修內(nèi)容包括：

(1)拆卸變壓器送修理車間。打開大蓋，進(jìn)行吊心檢查。

(2)檢查線圈固定情況及導(dǎo)磁體夾緊情況，檢查所有接觸連接處，用油沖洗線圈和磁導(dǎo)體，凈化變壓器油，裝配變壓器并試驗變壓器油箱密封情況。

大修的其他條件，如試驗、吊心環(huán)境等要求都同于電力變壓器。

洛陽銅牛電氣集團總部可提供電壓為110KV及以下，容量為12萬千伏安及以下各種用途的特種變壓器和電力變壓器。產(chǎn)品已出口到俄羅斯、朝鮮、越南、緬甸、伊拉克、泰國、新加坡、馬來西亞、非洲贊比亞、剛果等國。

近十年來，銅牛電氣步入快速發(fā)展階段。據(jù)統(tǒng)計銅牛牌變壓器已占全國鋁加工行業(yè)用整流變壓器30%的市場份額；各類剛玉冶煉用電弧爐變壓器已占全國20%的市場份額；中頻爐專用變壓器已占全國30%的市場份額。2013年12月河南省變壓器（高壓電器）行業(yè)協(xié)會經(jīng)核實認(rèn)定：河南銅牛變壓器有限公司為河南省規(guī)模最大的“特種變壓器”生產(chǎn)企業(yè)。

給用于鋼鐵冶煉的電弧爐供電的專用變壓器。容量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求較高。其副邊電壓低，一般從數(shù)十伏到數(shù)百伏，并要求能在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；副邊電流往往達(dá)數(shù)千至數(shù)萬安。此外在鋼鐵冶煉中,熔化期需要功率大,要求變壓器能在2小時內(nèi)有20%的過載能力。在煉鋼過程中，由于爐料的倒塌容易造成電極短路，所以電弧爐變壓器的原邊應(yīng)串入限流電抗器，或使其具有較大的阻抗，以限制短路電流。

電爐運行時還要求供電的變壓器能調(diào)節(jié)電壓。電爐變壓器的調(diào)壓方式有兩種。

1、直接調(diào)壓法：在變壓器原繞組上，引出抽頭接分接開關(guān)。在原邊三相之間還可用△-Y換接來實現(xiàn)副邊電壓調(diào)節(jié)?！?Y換接是一種很經(jīng)濟的調(diào)壓方式，在不改變原邊匝數(shù)的基礎(chǔ)上,就能將副邊電壓降低到原來的1/ 。因每相繞組有9個抽頭，加上△-Y換接,總共能得到2×9即18級電壓。

2、間接調(diào)壓法：帶串聯(lián)變壓器的間接調(diào)壓方法。 主變壓器1是一臺三繞組變壓器（見多繞組變壓器），1繞組是高壓繞組,接到電網(wǎng)；2繞組是帶抽頭的繞組，通過分接開關(guān)與串聯(lián)變壓器Ⅱ的原繞組4串聯(lián)；3繞組與串聯(lián)變壓器Ⅱ的副繞組5串聯(lián)，對電爐負(fù)載供電。通過分接開關(guān)改變串聯(lián)變壓器Ⅱ的原邊電壓，能使3、5繞組輸出的電壓發(fā)生變化。接到負(fù)載上的3、5繞組，一般只有1～2匝，通常由銅或鋁板制成8字形線圈。

目錄

第一章 電弧爐設(shè)備

1.1電弧爐機械結(jié)構(gòu)

1.2電弧爐的排煙集塵

1.3電弧爐熱工

1.4電弧爐設(shè)備的能量平衡和參數(shù)配合

1.5電極

1.6電弧

1.7電弧爐變壓器和電器設(shè)備

1.8電弧爐電氣特性及電參數(shù)

1.9電弧爐作為電網(wǎng)的負(fù)載

1.10八十年代的幾項新技術(shù)

第二章 堿性電弧爐氧化法冶煉

2.1電弧爐煉鋼用原料

2.2配料

2.3補爐和裝料

2.4熔化期

2.5氧化期

2.6還原期

2.7出鋼

2.8冶煉方法、電爐容量和冶煉鋼種及電爐合金比

第三章 典型鋼種的冶煉

3.1結(jié)構(gòu)鋼的冶煉

3.2高速鋼的冶煉

3.3不銹鋼的冶煉

3.4軸承鋼的冶煉和澆注

第四章 鋼的爐外精煉

4.1概況

4.2真空爐外精煉法

4.3氬氧精煉爐法（AOD法）和吹水蒸汽與氧混合精煉法（CLU法）

4.4鋼包吹氬精煉法

4.5各種精煉法的比較

第五章 特種冶煉方法

5.1真空感應(yīng)冶煉法

5.2真空自耗電弧爐冶煉

5.3電子束熔煉法及等離子電子束熔煉法

5.4等離子電弧熔煉法

5.5電渣重熔法

第六章 鑄錠

6.1緒言

6.2鋼液凝固

6.3連續(xù)鑄鋼