Сторінка 1 з 2
Електропічні трансформатори (скорочено ЕПТ) служать для харчування різних промислових електротермічних установок, що застосовуються головним чином в чорної і кольорової металургії. До таких установок відносяться: електродугові сталеплавильні печі (ДСП), розплавляють сталь електричною дугою змінного струму; індукційні плавильні печі (ІПП), що плавиться метал способом індукційного нагріву; печі електрошлакової переплавки (ЕШП), рудотермічні печі (РТП) та деякі інші. Параметри і режими роботи таких електропечей мають характерні особливості, що різко відрізняються від інших струмоприймачів. Відповідно і електропічні трансформатори за своїми параметрами і конструкції значно відрізняються від силових трансформаторів загального призначення.
Замість номінальної потужності електропічних трансформаторів вказують типову потужність, рівну напівсумі потужностей всіх частин його обмоток.
Первинне напруга цих трансформаторів при відносно невеликих потужностях електропечей в порівнянні з силовими трансформаторами загального призначення тієї ж потужності зазвичай вибирають більш високим - до 35 кВ включно, а для великих потужностей - 110 кВ і вище. Такі високі напруги необхідні для обмеження коливань напруги в електромережі при коротких замиканнях, пов'язаних з режимом роботи печі при плавці металу. Тому потужність електричної мережі, до якої приєднується пічної трансформатор, повинна в багато разів перевищувати потужність електропечі, відповідно повинні бути вище напруга мережі і первинна напруга ЕПТ.
Вторинна напруга електропічних трансформаторів потужністю до 100 MB-А не перевищує 900-1000 В, при цьому вторинні струми відповідно досягають 100 кА і більш. Малі вторинна напруга і великі струми характеризують особливість електропічних трансформаторів. Невеликі вторинна напруга при великих вторинних токах істотно позначаються на конструкції окремих частин ЕПТ.
Напруга короткого замикання (НКЗ) є однією з головних характеристик трансформатора. Від його значення залежить кратність наскрізного струму короткого замикання, що проходить через трансформатор при короткому замиканні в термічної установки, а отже, електродинамічна стійкість трансформатора, коливання напруги в мережі живлення, втрати напруги в ЕПТ в режимі навантаження.
При розрахунку і конструюванні ЕПТ вибирають оптимальне значення напруги короткого замикання, воно зазвичай трохи менше, ніж в однакових по потужності і напрузі силових трансформаторах загального призначення.
Регулювання напруги електропічних трансформаторів є один з головних питань розрахунку, конструювання і вибору схеми регулювання. Це пов'язано з тим, що через швидко мінливого режиму плавки у електропічних трансформаторів на відміну від силових доводиться регулювати вторинна напруга в широких .пределах, в окремих випадках до ± 50% номінального.
Мал. 1. Схеми регулювання напружень в ЕПТ. а - пряме без зміни індукції, б - пряме зі зміною індукції, в - непряме з регулювальним автотрансформатором; ЕП - електропіч, ЕПРТ1 - електропічний трансформатор з регулюванням на стороні НН, Ш - шини електромережі (ВН), ЕПРТ2 з регулюванням на стороні ВН, ЕПРАТ - електропічний регулювальний автотрансформатор, ЕПТ - електропічний
трансформатор
Примітка: Трансформатори і автотрансформатори показані на малюнку так, як їх прийнято зображати на однолінійних схемах
Залежно від потужності і виду в ЕПТ застосовують різні схеми і способи регулювання напруги: пряме регулювання на стороні НН і ВН (без зміни індукції в трансформаторі), пряме (зі зміною індукції), непряме регулювання із застосуванням окремого регулювального автотрансформатора або трансформатора і деякі інші . Принципові схеми трьох перших способів регулювання ЕПТ показані на рис. 1, а, б, в.
Перемикаючі пристрої без порушення і з регулюванням під навантаженням, що застосовуються в електричних трансформаторах, в основному такі ж, як і в трансформаторах загального призначення.
Режими роботи ЕПТ залежать від призначення електропечі і протікає в ній технологічного процесу. Однак у порівнянні з трансформатором загального призначення навантажувальний режим роботи щічних трансформаторів важчий. Більшою мірою це відноситься до ЕПТ, що живлять дугосталеплавільние печі (ДСП). Їх робота в нагрузочном режимі супроводжується частими відключеннями дугосталеплавільной печі, зумовленими технологією плавки металу. Крім того, навантаження електропічних трансформаторів має резкопеременной характер, викликаний зміною струмів електричних дуг, замиканнями електродів печі з шихтою, зміною частот в результаті горіння дуг і іншими короткими замиканнями.
Електропічні трансформатори повинні нормально працювати в заданих межах при перевантаженні і при аварійних наскрізних струмах короткого замикання, що протікають через ЕПТ в результаті коротких замикань на його вторинній стороні (на електродах, поблизу їх, в короткій мережі, на вводах НН). Аварійні струми короткого замикання найбільш небезпечні для трансформатора, однак вони обмежуються реактивним опором самого трансформатора і опором короткої мережі (ділянка між піччю і уведеннями НН). Електродинамічна стійкість ЕПТ при коротких замиканнях досягається надійної прессовкой обмоток, посиленням кріплень відводів та інших його частин.
Умовні позначення. Залежно від призначення і параметрів електропечей застосовують однофазні та трифазні електропічні трансформатори. Їх умовно позначають буквами і цифрами так само, як і силові трансформатори загального призначення з додаванням пояснюють букв: Е - електропічний; Н - призначений для харчування індукційної печі; Ш - для електрошлакового печі, С-для стекловарочной печі; К - трансформатор виконаний у вигляді агрегату, що складається з декількох трансформаторів ( «комплект»), зібраних в одній одиниці (одному баку); П - перемикаючий пристрій ПБЗ з дистанційним управлінням і деякі інші літери.
Електропічні трансформатори, призначені для харчування електродугових сталеплавильних печей, додаткових букв в позначеннях не мають. Виходячи з цього трифазні електропічні трансформатори потужністю від 1000 до 45000 кВ-А класів напруги 6-35 кВ з переключающими пристроями ПБЗ і РПН, що застосовуються для ДСП, позначають так: ЕТМПК; ЕТЦПК; ЕТЦНК; ЕТЦН; АТЦН; ЕТЦ; однофазні та трифазні електропічні трансформатори потужністю 2700- 4200 кВ-А, напругою первинної боку 6-10 кВ, з ПБЗ і РПН для індукційних печей ЕОМП; ЕТМП; ЕОМН; ЕТМН і ЕТДЦН; однофазні трансформатори потужністю 4000- 12 500 кВ-А, напругою 6-10 кВ з РПН для електрошлакових печей - ЕОДЦН, ЕОЦНШ, однофазні трансформатори з РПН потужністю 8200-83 300 кВ-А, напругою первинної боку 10-220 кВ для руднотермічеських печей - ЕОЦН, ЕОЦНК, ЕОДЦНК.
Для прикладу наведемо повні позначення буквами і цифрами деяких типів електропічних трансформаторів: