محول خاص لفرن القوس الكهربائي

يفرض واجب فرن القوس الكهربائي متطلبات على المحولات التي لا يتم رؤيتها في التوزيع القياسي أو خدمة محولات الطاقة. يتأرجح تيار الحمل من الدائرة المفتوحة إلى الدائرة القصيرة القريبة خلال ثوانٍ، ويجب أن يمتص المحول الخاص لفرن القوس الكهربائي الصدمات الميكانيكية المتكررة مع الحفاظ على جهد القوس المستقر. تنتج شركة Yulan Transformer محولات الفرن منذ عام 1999. وتغطي سلسلة أفران القوس 1000 كيلو فولت أمبير إلى 80000 كيلو فولت أمبير، مع جهد أولي يبلغ 6 كيلو فولت، أو 10 كيلو فولت، أو 15 كيلو فولت، أو 22 كيلو فولت، أو 35 كيلو فولت، أو 110 كيلو فولت. يتم مطابقة الجهد والتيار الثانوي مع نوع الفرن وملف الذوبان. تتضمن مراجع التصميم سلسلة IEC 60076، وGB/T 10229، ومواصفات الفرن الخاصة بالمشروع.

سلوك التحميل في خدمة فرن القوس

أثناء مرحلة الانهيار، تتسبب حركة الخردة في حدوث دوائر قصيرة متكررة في القطب الكهربائي. يمكن أن يصل التيار الثانوي إلى 2 إلى 3 أضعاف القيمة المقدرة لفترات قصيرة، ويحدث هذا بشكل متكرر طوال فترة الحرارة. لذلك تم تصميم اللفات وهياكل التثبيت من أجل الإجهاد الميكانيكي على مستوى التعب، وليس فقط ارتفاع درجة الحرارة في الحالة المستقرة.

الجهد الثانوي منخفض، عادةً بين 100 فولت و800 فولت، بينما قد يتجاوز التيار الثانوي 30000 أمبير في الأفران الأكبر حجمًا. وهذا يؤدي إلى ملفات متعددة الموصلات، وأسلاك نحاسية ثقيلة، وألواح طرفية كبيرة على جدار الخزان. تكون مقاومة الدائرة القصيرة أعلى أيضًا من المحولات العادية، وعادةً ما تتراوح من 6% إلى 12%، وذلك للحد من قمم التيار وتثبيت القوس. تعتمد القيمة الدقيقة على عملية الفرن ويتم تحديدها عادةً بواسطة منشئ الفرن أو المصمم الكهربائي.

التكوينات

بدون مفاعل سلسلة
يتم استخدامه عندما تكون سعة الدائرة القصيرة للشبكة كافية وتكون عملية الفرن مستقرة. النظام أبسط، مع مساحة أصغر وتكلفة رأسمالية أقل. تستخدم معظم الأفران الصغيرة والمتوسطة هذا الترتيب.

مع مفاعل سلسلة
يتم توصيل المفاعل على الجانب الأساسي أو الثانوي للحد بشكل أكبر من تيار الدائرة القصيرة وتحسين استقرار القوس. وهذا أمر شائع عندما تكون الشبكة ضعيفة أو عندما تتسبب فترة الذوبان المبكرة في حدوث انهيارات متكررة للخردة. يمكن بناء المفاعل في خزان المحولات أو توفيره كوحدة منفصلة. توفر التصميمات المدمجة المساحة، بينما تكون المفاعلات المنفصلة أسهل في الصيانة والاستبدال.

تقييمات الممثلين

الجداول التالية مستخرجة من سجلات الإنتاج ولا تمثل النطاق الكامل. يتم تأكيد القيم النهائية في مواصفات الشراء.

محولات فرن القوس كبيرة الحجم عند التحميل

توفر مواضع النقر الخمسة الأولى في هذه الوحدات خرجًا ثابتًا للطاقة، وتوفر المواضع المتبقية خرجًا تيارًا ثابتًا. يتم استخدام الطاقة الثابتة خلال مرحلة الذوبان المبكر، بينما التيار المستمر يناسب فترة التكرير.

سلسلة 6-10 كيلو فولت بدون مفاعل، نماذج مختارة

سلسلة 6-10 كيلو فولت مع المفاعل، نماذج مختارة

سلسلة 20-35 كيلو فولت، نماذج مختارة

يمكن تصميم الجهد الأساسي بجهد 60 كيلو فولت أو 110 كيلو فولت حسب الطلب. سوف تتغير أبعاد المعاوقة والمخطط التفصيلي وفقًا لذلك.

معلمات التصميم الرئيسية

تغيير الصنبور عند التحميل

تستخدم معظم محولات فرن القوس مبدل صنبور عند التحميل لتغطية احتياجات الجهد المختلفة بين الصهر والتكرير. هناك ما بين ثلاثة عشر إلى تسعة عشر نقرة شائعة، وبعض المشاريع تتطلب المزيد. يضيف مبدل الصنبور حجمًا إلى الخزان ويتطلب الانتباه إلى تدفق الزيت وتبديد الحرارة أثناء التشغيل.

اختيار المعاوقة

المعاوقة ليست قيمة قياسية ثابتة. يحدد منشئ الفرن والمصمم الكهربائي النطاق المستهدف بناءً على ثبات القوس وحدود تيار الدائرة القصيرة. تقوم الشركة المصنعة للمحول بضبط ترتيب اللف والتحكم في تدفق التسرب للوفاء بالقيمة المحددة. المعاوقة العالية تحد من القمم الحالية ولكنها تقلل من قوة الفرن الفعالة. المعاوقة المنخفضة تفعل العكس.

تبريد

تستخدم الوحدات الصغيرة تبريد الزيت الطبيعي أو تبريد الهواء القسري. تستخدم الوحدات الكبيرة ذات كثافة الفقد العالية تبريد الهواء بالزيت القسري أو تبريد الماء بالزيت القسري. تتطلب أنظمة التبريد المائي أن يظل ضغط الزيت أعلى من ضغط الماء في جميع الأوقات، وبالتالي فإن أي تسرب يتدفق من الزيت إلى الماء وليس العكس.

الخيوط الثانوية

التيار الثانوي مرتفع للغاية، لذلك تم تصميم المقطع العرضي للرصاص والتباعد والدعم الميكانيكي خصيصًا. تستخدم بعض الوحدات الكبيرة وصلات متوازية عكسية في نفس الطور، حيث تتدفق تيارات الرصاص المجاورة في اتجاهين متعاكسين. وهذا يقلل من المجالات المغناطيسية الخارجية والتدفئة الهيكلية.

التصنيع والاختبار

يتم تصنيع اللفات باستخدام موصلات منقولة أو موصلات متوازية متعددة للحفاظ على توزيع التيار بشكل متساوٍ. يتم تجفيف وحدة القلب والملف المجمعة في نظام فراغ طور بخار الكيروسين لإزالة الرطوبة والغاز. يتم إطلاق النار على الخزانات والأجزاء الهيكلية وتغليفها بالمسحوق للبيئات الصناعية.

تشمل الاختبارات الروتينية مقاومة التيار المستمر للملف، ونسبة الجهد، ومقاومة العزل، وتحمل تردد الطاقة، والجهد الزائد المستحث، وفقدان عدم التحميل، وفقدان الحمل، ومقاومة الدائرة القصيرة. نظرًا لظروف التشغيل القاسية، غالبًا ما يكون التحقق من مقاومة الدائرة القصيرة مطلوبًا إما كاختبار نوع أو من خلال تقارير الحساب. يتم تشغيل مبدلات الصنبور عند التحميل خلال دورة كاملة قبل الإرسال لتأكيد موثوقية التبديل.

والشركة حاصلة على شهادات ISO 9001:2015، وISO 14001، وISO 45001. تتم أرشفة سجلات الاختبار بالرقم التسلسلي ويمكن إرجاعها إلى دفعات المواد وخطوات العملية الرئيسية.

الأسئلة الشائعة حول الاختيار والتشغيل

متى تكون هناك حاجة إلى مفاعل متسلسل؟

عندما تكون سعة الدائرة القصيرة للشبكة محدودة، أو عندما يتسبب الذوبان المبكر في حدوث انهيارات متكررة للخردة، يساعد المفاعل في الحد من قمم التيار وتحقيق استقرار القوس. إذا كانت الشبكة قوية وتصميم الفرن ناضج، فقد يتم حذف المفاعل. القرار النهائي يأتي من دراسة الدائرة القصيرة.

هل تعني المزيد من مواضع النقر أداءً أفضل؟

ليس بالضرورة. يسمح المزيد من الصنابير بتعديل الجهد بشكل أفضل عبر مراحل الصهر والتكرير، ولكنها تزيد أيضًا من تكلفة مغير الصنبور وحجم الخزان. تعمل معظم الأفران بشكل جيد مع 13 إلى 19 صنبورًا، وأكثر من 25 صنبورًا أمر غير شائع.

لماذا تكون المعاوقة أعلى من المحولات القياسية؟

يتضمن تشغيل فرن القوس دوائر كهربائية قصيرة متكررة. تحد المعاوقة الأعلى من ذروة تيار الدائرة القصيرة وتقلل من الضغط الميكانيكي على اللفات. المحولات العادية عادة ما يكون لها مقاومة من 4% إلى 6%، في حين أن وحدات فرن القوس تكون عادة في نطاق 6% إلى 12%.

لماذا الجهد الثانوي منخفض جدا؟

يعمل القوس نفسه بجهد منخفض، عادة ما يتراوح بين عشرات إلى بضع مئات من الفولتات. يجب أن يتطابق المحول الثانوي مع هذا الجهد. تظهر بعد ذلك متطلبات الطاقة العالية كتيار ثانوي مرتفع جدًا، وهذا هو السبب في أن اللفائف الجانبية للصمام والوصلات مبنية بشكل كبير.

ما هي الصيانة اليومية التي يتطلبها نظام التبريد بالماء بالزيت القسري؟

يجب أن يظل ضغط الزيت أعلى من ضغط الماء في جميع الأوقات. وأي تسرب يجب أن يكون من الزيت إلى الماء وليس العكس. يجب فحص مقياس التبريد وفقًا لجدول زمني يعتمد على جودة المياه. يجب أن يبدأ نظام التبريد قبل تغذية المحول ويستمر في التشغيل بعد إيقاف التشغيل حتى تنخفض درجات حرارة الملفات.

الخبرة الهندسية ونطاق التوريد

قامت شركة Yulan Transformer ببناء محولات فرنية لأفران القوس العادية، وأفران التكرير، وأفران القوس المغمورة. تشمل مرافق الإنتاج قدرة رفع تبلغ 80 طنًا، ونظام تجفيف فراغي بمرحلة بخار الكيروسين بقدرة 400 كيلووات، ونظام اختبار نبض بقدرة 1200 كيلوفولت، ومحول اختبار تردد الطاقة بدون تفريغ جزئي بقدرة 400 كيلوفولت. تدعم هذه الموارد معالجة العزل والتحقق من المصنع لمحولات فرن القوس حتى فئة 110 كيلو فولت.

يمكن تقييم المشاريع ضمن نطاق 1000 كيلو فولت أمبير إلى 80000 كيلو فولت أمبير والجهود الأولية من 6 كيلو فولت إلى 110 كيلو فولت بناءً على المخطط أحادي الخط وبيانات الفرن الخاصة بالعميل. للحصول على الرسومات التفصيلية أو تقديرات الوزن أو حسابات الخسارة، اتصل بالقسم الفني لشركة Yulan Transformer.