Raffinageoventransformator

De raffinageoven dient als secundair verwerkingsstation in het staalproductieproces met elektrische vlamboogovens (EAF), verantwoordelijk voor het verhogen van de temperatuur van het gesmolten staal, het verfijnen van de chemische samenstelling en het verwijderen van insluitsels. Vergeleken met transformatoren die worden gebruikt voor primaire smelt-EAF's, ervaren de bijbehorende raffinageoventransformatoren minder frequente kortsluitpieken, maar vereisen ze een hogere nauwkeurigheid bij de spanningsregeling en een grotere bedrijfsfrequentie. Yulan Transformer produceert raffinageoventransformatoren met capaciteiten variërend van 1.000 kVA tot 80.000 kVA; primaire spanningen kunnen worden geconfigureerd voor 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV of 110 kV, terwijl secundaire spanningen en tapinstellingen worden aangepast aan specifieke raffinageprocescurven.

Operationele verschillen en ontwerpprioriteiten

Boogstabiliteit: De boog van de raffinageoven is relatief kort en ondergedompeld onder de slaklaag; de stroomschommelingen zijn lager dan die in smeltovens, wat resulteert in relatief gematigde mechanische spanningen op de wikkelingen.

Frequentie van spanningsregeling: Vermogensaanpassingen vinden vaak plaats tijdens de raffinagefase, waarbij de on-load tap-wisselaar mogelijk tientallen keren per dag in werking is; daarom zijn de levensduur van de contacten en de schakelbetrouwbaarheid belangrijke overwegingen bij de selectie.

Secundair spanningsbereik: Typisch tussen 120 V en 280 V – lager dan dat van smeltovens maar hoger dan dat van calciumcarbideovens – afhankelijk van de capaciteit van de pan en de diameter van de elektrode.

Impedantieselectie: Moet de kortsluitstroombegrenzing in evenwicht brengen met de spanningsval in de korte netwerkrails; standaardwaarden variëren van 6% tot 10%, waardoor een gecoördineerde berekening met de kortenetwerkparameters van de oven vereist is.

Koelmethode: Voor capaciteiten groter dan 8.000 kVA neemt de verliesdichtheid toe, waardoor geforceerde oliecirculatie met luchtkoeling of waterkoeling noodzakelijk is. Technisch parameterbereik

Artikelparameter

Typische configuratiereferentie

De onderstaande gegevens zijn verzameld uit meerdere projecten die momenteel in uitvoering zijn en vertegenwoordigen niet één specifiek model. De definitieve parameters zijn onderworpen aan de technische overeenkomst en fabrieksdocumentatie.

Productie en verificatie

Yulan Transformer produceert sinds 1999 elektrische oventransformatoren en levert raffinageoventransformatoren aan talrijke staalfabrieken in heel China. De productiemogelijkheden omvatten een hefvermogen van 80 ton, een vacuümdroogsysteem in kerosinedampfase van 400 kW, 1.200 kV impulstestapparatuur en een 400 kV gedeeltelijk ontladingsvrije stroomfrequentietesttransformator. Voordat elke eenheid de fabriek verlaat, ondergaat elke eenheid een uitgebreide reeks tests, waaronder de DC-weerstand van de wikkeling, de spanningsverhouding, de isolatieweerstand, de netfrequentie-houdspanning, de geïnduceerde houdspanning, nullastverlies, belastingsverlies, kortsluitimpedantie en on-load tap changer (OLTC) bedrijfscyclustests. Testgegevens worden gearchiveerd op serienummer, waardoor volledige traceerbaarheid tot grondstoffenbatches en procesregistraties wordt gegarandeerd. Het bedrijf is ISO 9001:2015, ISO 14001 en ISO 45001 gecertificeerd.

Ontwerpdetails

Compensatie van spanningsval over een kort netwerk

De lengte en indeling van het korte netwerk (waarbij de secundaire aansluitingen van de transformator met de elektroden worden verbonden) beïnvloeden de werkelijke spanning in de oven. Bij het ontwerpen van de secundaire spanning moet rekening worden gehouden met de spanningsval over het korte netwerk; anders zal het raffinagevermogen onvoldoende zijn. Gebruikers moeten gegevens verstrekken over de impedantie en lengte van het korte netwerk voor wikkelingsberekeningen.

Tik op Wisselaarselectie

Raffinageovens vereisen frequente spanningsaanpassingen; standaard stroomtransformator-tapwisselaars voldoen mogelijk niet aan de levensduurvereisten. Vacuüm-on-load-tapwisselaars of snelle schakeltypes die speciaal zijn ontworpen voor transformatoren voor elektrische ovens worden aanbevolen, samen met een onafhankelijk oliefiltratiesysteem.

Kronkelende structuur

Vanwege de hoge secundaire stromen worden getransponeerde geleiders of meerdere parallelle geleiders gebruikt, met transpositie aan de uiteinden om de stroombalans te garanderen. Koperen rails worden gebruikt voor uitleidingen in een "in-fase invers parallelle" configuratie om externe magnetische velden en verwarming van structurele componenten te minimaliseren.

Warmteaccumulatie en isolatie

Raffinageovens werken batchgewijs, waarbij de transformator wordt onderworpen aan cyclische verwarming en koeling. De klemstructuur moet een vooraf ingestelde klemkracht bevatten om te voorkomen dat de isolatie losraakt tijdens thermische cycli. De stijging van de olietemperatuur wordt geverifieerd op basis van continue bedrijfsomstandigheden bij volledige belasting; een ontwerp gebaseerd op kortdurende overbelasting wordt niet aanbevolen.

Harmonischen en reactief vermogen

Het niet-lineaire karakter van de raffinageovenboog genereert harmonischen, terwijl de arbeidsfactor relatief laag is (0,75 tot 0,85). Transformatorontwerpen omvatten marges voor harmonischen met betrekking tot geleiderdoorsneden en afscherming, terwijl blindvermogencompensatie aan de systeemzijde wordt afgehandeld.

Veelgestelde vragen

Vraag: Kan een raffinageoventransformator door elkaar worden gebruikt met een smeltboogoventransformator?

Het wordt niet aanbevolen. Smeltoventransformatoren hebben een hogere impedantie, een breder spanningsregelbereik en strengere mechanische sterkte-eisen. Als voor het smelten een raffinageoventransformator wordt gebruikt, kan deze beschadigd raken door frequente kortsluitschokken. Omgekeerd, hoewel het gebruik van een smeltoventransformator voor raffinage haalbaar is, kunnen mismatches in de nauwkeurigheid van de spanningsregeling en het aantal tapstappen de vermogensregeling moeilijk maken.

Vraag: Hoe wordt het secundaire spanningsbereik bepaald?

De ovenfabrikant levert een spanningscurve op basis van de afmetingen van de pan, de diameter van de elektrode en de te verfijnen staalsoorten. De transformatorontwerper vertaalt dit vervolgens naar specifieke beurttellingen en tikposities. Het wijzigen van de secundaire spanning in een later stadium zou een herontwerp van de wikkelingen noodzakelijk maken; daarom is het bevestigen van parameters tijdens de beginfase cruciaal.

Vraag: Is een waterkoelsysteem nodig voor het raffineren van oventransformatoren?

Voor capaciteiten onder de 8.000 kVA is luchtkoeling doorgaans voldoende. Boven deze capaciteit of waar de installatieruimte beperkt is, kan waterkoeling de grootte van de radiator verkleinen, hoewel dit hogere onderhoudsvereisten met zich meebrengt. Het waterkoelsysteem moet ervoor zorgen dat de oliedruk hoger blijft dan de waterdruk.

Vraag: Wat is het juiste aantal spanningsregelstappen voor een raffinageoventransformator?

Vijf tot acht stappen zijn voldoende voor het raffineren van gewoon koolstofstaal, terwijl voor gelegeerd staal of roestvrij staal 11 tot 15 stappen worden geselecteerd als nauwkeurige temperatuurregeling vereist is. Een buitensporig aantal stappen verhoogt de kosten en het aantal potentiële faalpunten voor de kraanwisselaar, dus er moet een evenwicht worden gevonden op basis van procesvereisten.

Vraag: Welke invloed heeft de installatieomgeving op de transformator?

Het gebied van de raffinageoven wordt gekenmerkt door hoge stofniveaus en hoge temperaturen; de transformator moet in een goed geventileerde ruimte worden geplaatst en beschermd tegen direct contact met rondvliegende staalslakken. Buiteninstallaties vereisen klemmenkasten en schakelkasten met hogere beschermingsklassen tegen binnendringing, en er moet rekening worden gehouden met de impact van hoge omgevingstemperaturen op de koelefficiëntie.