Ondergedompelde boogoven-stroomtransformator

Ondergedompelde boogoven-stroomtransformatoren worden gebruikt voor de productie van ferrolegeringen, calciumcarbide, industrieel silicium en soortgelijke materialen. De elektroden blijven tijdens bedrijf begraven in de lading, dus de elektrische belasting is stabieler dan in een open boogoven, maar de secundaire stroom is extreem hoog en de arbeidsfactor is doorgaans laag. Yulan Transformer levert ondergedompelde boogoventransformatoren van 1000 kVA tot 80.000 kVA, met primaire spanningen van 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV of 110 kV. Secundaire spanning en aftakkingen zijn afgestemd op het oventype en het materiaal dat wordt gesmolten.

Wat deze plicht onderscheidt

● Secundaire spanning: doorgaans 100 V tot 300 V, afhankelijk van de ovengrootte en het product

● Secundaire stroom: kan groter zijn dan 30.000 A bij grote ovens

● Belastingspatroon: relatief stabiel, maar lange periodes bij volledige belasting veroorzaken thermische stress

● Vermogensfactor: vaak tussen 0,7 en 0,8, waarvoor compensatie op systeemniveau vereist is

● Taakwisselaar: frequente spanningsaanpassingen tijdens verschillende smeltfasen

● Impedantie: hoger dan een standaard stroomtransformator om stroomschommelingen te beperken en wikkelingen te beschermen

Specificatiebereik

Referentiemodellen

Onderstaande gegevens zijn afkomstig van eerdere leveringen. De definitieve waarden worden bevestigd in de fabrieksdocumenten.

De primaire spanning kan worden aangepast van 6 kV tot 110 kV. Een hogere spanning vermindert de primaire stroom en lijnverliezen, maar verhoogt de isolatievereisten en de ruimte op de locatie.

Ontwerpoverwegingen

Opwind- en loodarrangement

Secundaire wikkelingen gebruiken getransponeerde geleiders met meerdere parallelle takken. De kabels zijn gevormd uit gestapelde koperen staven met tegengestelde stroomrichtingen om externe magnetische velden te verminderen. Er zijn grote klemmenborden op de tankwand gemonteerd om de contactweerstand te beheersen en veldaansluitingen te vereenvoudigen.

Impedantie selectie

Impedantie is geen vaste standaardwaarde. Het wordt gespecificeerd door de elektrische ontwerper van de oven, op basis van het kortsluitniveau van het elektriciteitsnet en het smeltproces. Een hogere impedantie beperkt de stroompieken en stabiliseert de lading, maar vermindert ook de effectieve stroominvoer. Typische waarden voor ondergedompelde boogovens liggen tussen 6% en 15%.

On-load kraanwisselaar

De meeste grote eenheden maken gebruik van on-load tap-wisseling omdat de ovenspanning moet worden aangepast naarmate de lading smelt en de weerstand verandert. De kraanwisselaar wordt veelvuldig gebruikt en moet worden geselecteerd voor zwaar gebruik. Sommige installaties gebruiken een grof-fijn opstelling om contactslijtage te verminderen.

Koeling

De verliesdichtheid is hoog, dus geforceerde oliewaterkoeling of geforceerde olieluchtkoeling is gebruikelijk bij grotere units. Watergekoelde systemen moeten de oliedruk boven de waterdruk houden om het binnendringen van water te voorkomen. De koelerclassificatie moet extra verliezen door harmonische stromen omvatten, niet alleen de fundamentele stroom.

Harmonischen en verdwaalde verliezen

De belasting bevat harmonische inhoud die de verliezen door kronkelende wervels en de structurele verwarming verhoogt. Magnetische afscherming is geïnstalleerd op het binnenoppervlak van de tank en de doorsneden van de geleider omvatten een marge voor harmonische verwarming. Deze maatregelen voorkomen hotspots tijdens lange ritten onder volledige belasting.

Veelgestelde vragen

Kan een ondergedompelde boogoventransformator een open boogoventransformator vervangen?

Meestal niet. De twee oventypen hebben een verschillend belastingsgedrag. Open boogovens produceren hevige stroomschommelingen die speciale kortsluitversteviging vereisen. Ondergedompelde boogovens hebben een stabielere stroom maar hogere thermische spanning. Om ze uit te wisselen zou een volledige beoordeling van de impedantie, het tapbereik en de mechanische sterkte nodig zijn.

Waarom is het kranenaanbod zo breed?

De weerstand van de lading verandert naarmate deze smelt en reageert. De operator past de spanning aan om de oventemperatuur en reactiesnelheid te regelen. Een breder kraanbereik maakt een fijnere controle over het proces mogelijk, wat vooral belangrijk is voor producten als calciumcarbide of siliciummetaal.

Wat is de typische arbeidsfactor?

De meeste ondergedompelde boogovens werken met een arbeidsfactor tussen 0,7 en 0,8. Compensatiecondensatoren worden meestal geïnstalleerd op het onderstation of de ovenbus om de algehele arbeidsfactor van de installatie te verbeteren en de vraagkosten te verlagen.

Welke invloed heeft de primaire spanning op het ontwerp?

Een hogere primaire spanning, zoals 110 kV, vermindert de primaire stroom voor een bepaald vermogen. Dit maakt kleinere kabels en schakelapparatuur aan de primaire zijde mogelijk en vermindert lijnverliezen. De isolatieniveaus nemen echter toe en de transformator wordt fysiek groter en duurder.

Welk onderhoud heeft het koelsysteem nodig?

Bij geforceerde olie-waterkoeling moet de oliedruk altijd hoger zijn dan de waterdruk. Koelerbuizen moeten worden gereinigd volgens een schema op basis van de waterkwaliteit. Het koelsysteem moet starten voordat de transformator wordt bekrachtigd en na het uitschakelen blijven draaien totdat de wikkelingstemperatuur daalt.

Productie en verificatie

Yulan Transformer produceert sinds 1999 oventransformatoren, met ondergedompelde boogoveneenheden die worden geleverd aan producenten van ferrolegeringen, calciumcarbide en siliciummetaal. De fabriek is uitgerust met een hefvermogen van 80 ton, een vacuümdroogsysteem in de kerosinedampfase van 400 kW, een impulstestsysteem van 1.200 kV en een 400 kV-testtransformator zonder gedeeltelijke ontlading. Elke unit ondergaat vóór verzending een gelijkstroomweerstand, spanningsverhouding, isolatieweerstand, netfrequentiebestendigheid, geïnduceerde overspanning, nullastverlies, belastingsverlies, kortsluitimpedantie en werkingstests bij belasting. Testrecords worden gearchiveerd op serienummer en gekoppeld aan wikkel- en kernstapelrecords. Het bedrijf is ISO 9001:2015, ISO 14001 en ISO 45001 gecertificeerd.

Voor projectspecifiek ontwerp, verliesberekeningen of schetstekeningen kunt u contact opnemen met de technische afdeling van Yulan Transformer.