Трансформатор для рафинировочной электропечи

Трансформаторы для рафинировочной электропечи расположены между плавильным цехом и литейной машиной, и их электрическое поведение отличается от плавильных агрегатов, что влияет как на проектирование, так и на планирование технического обслуживания. Стабильность дуги выше, но трансформатор включается и включается гораздо чаще. В типичной печи-ковше переключатель ответвлений под нагрузкой может выполнять от 50 до 80 операций за один день, а сам трансформатор может выполнять от 20 до 30 плавок в день в цехе с высокой производительностью. За год это составляет десятки тысяч переключений ответвлений и термических циклов. Yulan Transformer производит трансформаторы для рафинировочной печи мощностью от 1000 до 80 000 кВА с первичным напряжением 6 кВ, 10 кВ, 15 кВ, 22 кВ, 35 кВ или 110 кВ. Вторичное напряжение и ступени ответвлений соответствуют графику мощности нефтепереработки и данным короткой сети, предоставляемым сталелитейным заводом.

Диапазон технических характеристик

Приоритеты дизайна

Срок службы переключателя ответвлений: механизм переключения должен выдерживать частые операции без чрезмерного износа контактов.

Точность шага напряжения: точный контроль имеет значение, поскольку диапазон температур стали часто узок.

Согласование короткой сети: вторичное напряжение трансформатора должно компенсировать падение напряжения кабеля и шины на электродах.

Допуск на термоциклирование: повторяющийся нагрев и охлаждение требуют стабильного зажима обмотки.

Гармонический запас: дуга создает гармонические токи, которые увеличивают потери на вихревые обмотки.

Взаимодействие с сетью: скачки мощности могут вызвать мерцание напряжения в слабых сетях электроснабжения.

Эталонные конфигурации по размеру ковша

Собрано из предыдущих проектов. Окончательные параметры утверждаются в техническом соглашении.

Дополнительные инженерные очки

Регулировка трансформатора и электрода

Рафинирующая дуга контролируется регулятором электрода, который регулирует положение электрода для поддержания заданного тока или импеданса. Сопротивление трансформатора напрямую влияет на реакцию регулятора. Несоответствие между сопротивлением трансформатора и настройками регулятора может привести к скачкам тока или вялому отклику. По этой причине значение импеданса следует сообщить поставщику средств автоматизации на этапе проектирования.

Параллельная работа

или разделить пути власти. В этом случае два блока должны иметь одинаковые значения импеданса и напряжения, в противном случае распределение тока станет неравномерным, и один блок будет нести большую нагрузку, чем другой. Соответствие проверяется испытанием перед отправкой.

Режим вакуумной дегазации

В установках вакуумной дегазации, в том числе станциях ВД и ВОД, используется один и тот же тип трансформатора, но с разными схемами работы. Нагревы короче, а мощность часто ниже, но трансформатору по-прежнему нужен полный диапазон ответвлений. Иногда систему охлаждения можно подобрать с учетом меньших потерь, поскольку рабочий цикл менее требователен, чем у станции-ковша.

Компенсация падения напряжения

Короткая цепь между клеммами вторичной обмотки трансформатора и электродами может привести к падению напряжения вторичной обмотки на 5–10 % при высоком токе. Разработчик трансформатора должен знать сопротивление и реактивное сопротивление короткой цепи, чтобы установить достаточно высокое вторичное напряжение холостого хода для компенсации. Если эти данные отсутствуют на стадии проектирования, печь может не выйти на номинальную мощность.

Доступ для обслуживания

На нефтеперерабатывающих участках жарко, пыльно и иногда перегружено. Трансформатор нефтеперерабатывающей электропечи должен быть расположен так, чтобы обеспечить доступ к вводам, переключателю ответвлений и охлаждающему оборудованию без демонтажа основных конструкций. Шкафы управления следует размещать вдали от зон разбрызгивания шлака.

Часто задаваемые вопросы

Какова наиболее распространенная причина простоя рафинировочного трансформатора?

Износ контактов переключателя ответвлений является основной проблемой в нефтепереработке, за которой следуют проблемы с системой охлаждения. Отказы обмотки встречаются реже, поскольку дуга более стабильна, чем при плавлении. Регулярная проверка устройства РПН и качества масла помогает предотвратить незапланированные простои.

Как часто следует заменять масло в РПН?

Масло в отсеке переключателя ответвлений разлагается быстрее, чем масло в основном баке, из-за образования дуги во время переключения. Многие операторы заменяют или фильтруют масло устройства РПН каждые 6–12 месяцев, в зависимости от количества операций. Анализ растворенного газа масла переключателя ответвлений может обеспечить раннее предупреждение об износе контактов.

Может ли трансформатор непрерывно работать с полной нагрузкой?

Трансформаторы нефтепереработки обычно рассчитаны на реальный цикл нефтепереработки, а не на непрерывную полную нагрузку. Однако некоторые установки работают в течение длительного времени при высокой мощности. Пользователь должен предоставить ожидаемый профиль нагрузки, чтобы можно было проверить тепловой расчет на соответствие реальным условиям эксплуатации.

Что произойдет, если сопротивление слишком низкое?

Низкий импеданс допускает более высокие токи короткого замыкания и может вызвать нестабильное регулирование дуги. Это также увеличивает пики тока при контакте электрода со стальной ванной. Проектировщик электрооборудования устанавливает диапазон импеданса, а производитель трансформатора должен соблюдать его в пределах узкого допуска.

Как трансформатор защищен от переходных процессов в дуговой печи?

Защита включает в себя реле максимального тока с задержкой по времени для преодоления нормальных переходных процессов, дифференциальную защиту от внутренних неисправностей и контроль температуры обмоток и масла. Ограничители перенапряжения защищают от коммутационных и грозовых перенапряжений.

Производство и проверка

Yulan Transformer производит печные трансформаторы с 1999 года, а рафинировочные установки находятся в эксплуатации на нескольких сталелитейных заводах. Завод имеет грузоподъемность 80 тонн, систему вакуумной сушки паровой фазы керосина мощностью 400 кВт, импульсную испытательную систему 1200 кВ и испытательный трансформатор промышленной частоты без частичного разряда 400 кВ. Плановые испытания охватывают сопротивление обмотки, коэффициент трансформации, сопротивление изоляции, устойчивость к промышленной частоте, наведенное перенапряжение, потери холостого хода, потери нагрузки и сопротивление короткого замыкания. Перед отправкой переключатели ответвлений циклически проходят все положения. Данные испытаний архивируются по серийному номеру и связаны с записями обмоток и сборок сердечника. Компания имеет сертификаты ISO 9001:2015, ISO 14001 и ISO 45001.

По вопросам проектирования конкретных проектов, подбора коротких цепей или контурных чертежей обращайтесь в технический отдел Yulan Transformer.