Hiểu máy biến áp lò điện: Hướng dẫn cần thiết

Tổng quan về máy biến áp lò điện

Lò điện là thiết bị công nghiệp quan trọng. Chúng được sử dụng trong luyện kim, kỹ thuật hóa học và máy móc. Trong luyện kim, họ nhấm nháp thép hợp kim và ferroalloys. Trong kỹ thuật hóa học, chúng tạo ra phốt pho vàng, canxi cacbua và nhựa tổng hợp. Trong máy móc, họ bôi thép đúc và gang.

Máy biến áp lò điện cung cấp năng lượng cho lò. Mọi người thường gọi nó là trái tim của lò. Máy biến áp làm giảm điện áp lưới và cung cấp năng lượng mà lò cần. Nó có sức mạnh cao và hiệu quả cao. Hoạt động ổn định của lò hồ quang điện là rất quan trọng. Điều quan trọng là phải mua một máy biến áp phù hợp và đáng tin cậy cho lò điện. Một sự hiểu biết thấu đáo về các nguyên tắc hoạt động, đặc điểm tải và yêu cầu của máy biến áp của lò hồ quang điện là rất quan trọng.

Nguyên tắc làm việc của một lò nung điện

Các lò hồ quang điện chủ yếu được sử dụng để tinh chỉnh cao - Thép hợp kim. Lò hồ quang hiện đại Sử dụng hệ thống sưởi trực tiếp với phần dưới không -. Các lò hồ quang điện hoạt động dựa trên nguyên tắc làm nóng trực tiếp kim loại. Một vòng cung hình thành giữa mỗi điện cực và điện tích kim loại, với kim loại nóng chảy tạo thành điểm trung tính của tải.

Quá trình làm thép

Quá trình làm thép lò điện được chia thành ba giai đoạn:

1. Thời gian nóng chảy: Máy biến áp lò điện cung điện làm giảm điện áp lưới cao (6-110 kV) đối với điện áp cần thiết cho lò hoạt động. Điện áp này được sử dụng trên ba điện cực của lò hồ quang điện. Nó tạo ra một vòng cung giữa các điện cực và vật liệu bên trong. Nhiệt này, đạt nhiệt độ vượt quá 3500 độ, làm tan chảy điện tích. Thời gian nóng chảy tăng theo công suất lò, thường mất 1-2,5 giờ. Tiêu thụ năng lượng cao nhất trong giai đoạn nóng chảy và máy biến áp hoạt động dưới quá tải.

2. Thời gian oxy hóa: Thời gian này được sử dụng để loại bỏ các tạp chất từ ​​thép nóng chảy. Nó cũng giúp giữ cho nhiệt độ và thành phần của thép giống nhau trong suốt. Giai đoạn giảm, còn được gọi là pha tinh chế, càng loại bỏ các tạp chất và điều chỉnh thành phần hóa học của thép thành loại thép mong muốn.

3. Giai đoạn giảm: thêm tinh chỉnh thép và điều chỉnh thành phần hóa học theo tiêu chuẩn mục tiêu. Trong các giai đoạn oxy hóa và giảm, nhu cầu năng lượng bị giảm và máy biến áp hoạt động ở dòng điện đầu ra thứ cấp không đổi và giảm điện áp.

Đặc điểm tải của máy biến áp lò hồ quang

Trong giai đoạn nóng chảy ban đầu, nhiệt được hấp thụ bởi điện tích lạnh là đáng kể, đòi hỏi đầu vào công suất cao. Để rút ngắn thời gian nóng chảy, máy biến áp thường được vận hành ở mức quá tải 20%. Trong giai đoạn oxy hóa, năng lượng được tiêu thụ do mất nhiệt, sưởi ấm xỉ và tan chảy, do đó, đầu vào năng lượng bị giảm. Trong giai đoạn giảm, đầu vào công suất vào lò thậm chí còn thấp hơn vì kim loại bị quá nóng và các phản ứng hóa học tỏa nhiệt đang xảy ra.

Một sơ đồ tải điển hình cho một máy biến áp lò hồ quang được hiển thị trong hình. Trong giai đoạn nóng chảy, dòng tải được cho phép được kiểm soát ở mức 1,2 lần so với dòng xếp hạng.
Thời lượng cho phép là 0,55 T (thời gian chu kỳ T đề cập đến thời gian cần thiết từ việc sạc để khai thác nhiệt của thép), nhưng thời lượng tối đa cho phép là 2,5 giờ.

Các biểu hiện cụ thể:

Biến động tải lớn:Trong giai đoạn nóng chảy, vòng cung không ổn định. Hiện tại và điện áp thay đổi rất nhiều. Tải rất không ổn định.

Strong Short - Tăng tải quá tải:Máy biến áp phải xử lý các độ tăng ngắn cao hơn nhiều lần so với dòng được định mức.

Chu kỳ hoạt động đáng kể:Pha nóng chảy, pha oxy hóa và pha giảm đòi hỏi điện áp và dòng điện khác nhau. Điều này làm cho một chu kỳ rõ ràng.

Dòng chảy thường xuyên:Trong giai đoạn bắt đầu và giai đoạn đốt hồ quang, dòng điện dao động đáng kể. Điều này đặt căng thẳng cao vào cách nhiệt và sức mạnh cơ học.

Hệ số công suất thấp:Nó thường dưới 0,7. Điều này làm cho lưới khó chạy hơn.

Nội dung hài hòa cao:Xả vòng cung làm cho nhiều sóng hài. Chúng có thể ảnh hưởng đến cả lưới và máy biến áp.

Yêu cầu kỹ thuật cho máy biến áp lò hồ quang

Trong thời gian nóng chảy và giai đoạn oxy hóa ban đầu, lò hồ quang thường ở trạng thái mạch ngắn không thể tránh khỏi -. Số lượng các mạch ngắn - trong toàn bộ thời gian nóng chảy có thể đạt hàng tá hoặc thậm chí hàng trăm lần. Vì các mạch ngắn - là không thể tránh khỏi, các máy biến áp lò hồ quang phải được thiết kế để xử lý các điều kiện mạch ngắn hoạt động -. Các yêu cầu kỹ thuật cho các máy biến áp lò hồ quang chủ yếu như sau:

. Để ổn định việc đốt hồ quang và giới hạn giá trị dòng điện ngắn -, trở kháng của chính máy biến áp phải được tăng lên hoặc lò phản ứng phải được kết nối theo chuỗi trong mạch biến áp để đảm bảo rằng dòng điện ngắn- hoạt động không quá 3 lần. Khi công suất bằng hoặc lớn hơn 10.000 kVa, vì trở kháng mạch ngắn - là đủ lớn, không cần phải tăng trở kháng của máy biến áp hoặc gắn lò phản ứng. Trong giai đoạn oxy hóa và giảm quá trình, mối nguy hiểm này về cơ bản đã kết thúc. Để giảm tổn thất và cải thiện hệ số công suất, bộ thay đổi TAP có thể được sử dụng để giảm trở kháng của chính máy biến áp hoặc tháo lò phản ứng.

(2) Máy biến áp lò hồ quang được phép quá tải 20% trong thời gian nóng chảy. Theo đường cong tải điển hình của nó, dòng vuông trung bình gốc trong chu kỳ của nó

Do đó, việc tính toán mất tải của máy biến áp, tăng nhiệt độ và lựa chọn các công tắc, ống lót, dòng điện -, v.v., tất cả nên được xem xét dựa trên 1.121h

. Nó thường là trường hợp cách nhiệt của cuộn dây, công tắc, ống lót, v.v., không thể chịu được quá điện áp như vậy và bị tắt. Đặc biệt đối với các máy biến áp có phạm vi điều chỉnh điện áp lớn, khi hoạt động ở điện áp đầu ra cao hơn, cuộn dây sơ cấp nhàn rỗi sẽ tạo ra một - tăng điện áp tần số năng lượng không đáng kể, dẫn đến tiềm năng cao trong một số phần của cuộn dây và công tắc. Do đó, cách điện của máy biến áp lò hồ quang nên được kiểm tra cẩn thận theo cấu trúc thực tế và các biện pháp đáng tin cậy nên được thực hiện để cải thiện độ tin cậy hoạt động.

(4) Do những thay đổi mạnh mẽ trong dòng tải của lò hồ quang, cuộn dây rung động. Nếu tải trước là không đủ, lực điện từ trục lớn có thể khiến vật liệu cách nhiệt và miếng đệm bị dao động cơ học do sự xuất hiện và biến mất của "khoảng cách không khí", dẫn đến thiệt hại cách nhiệt. Do đó, thiết kế của máy biến áp lò hồ quang nên chọn một cách hợp lý kích thước hình học và độ dày cách điện của dây dẫn, và lực nén cuộn dây nên được đảm bảo trong sản xuất để chống lại tác động của lực điện từ. Khi dòng mạch ngắn hoạt động - được đặt ở mức gấp 3 lần dòng điện được định mức và kéo dài trong 6 giây, tất cả các phần của máy biến áp lò hồ quang phải không bị hỏng. Ngoài ra, máy biến áp lò hồ quang sẽ có thể chịu được hiệu ứng của một đường ngắn đột ngột với giá trị ổn định của dòng điện ngắn- không vượt quá 10 lần dòng điện và kéo dài trong 2 giây mà không bị hỏng.

Các ứng dụng thực tế và bảo trì máy biến áp lò điện

Khi sử dụng máy biến áp lò điện, xin lưu ý như sau:

1. Kiểm tra thường xuyên:Kiểm tra máy biến áp lò điện thường xuyên. Điều này đảm bảo nó hoạt động tốt. Nó cũng giúp tìm thấy vấn đề sớm và khắc phục chúng.

2. Kiểm soát nhiệt độ:Máy biến áp làm nhiệt khi nó hoạt động. Giữ nhiệt độ ngay để dừng quá nhiệt và lỗi.

3. Cân bằng tải:Giữ cho lò tải cân bằng. Điều này làm giảm căng thẳng trên máy biến áp và làm cho nó tồn tại lâu hơn.