Понад 40 років силові трансформатори для електродугових печей (ЕДП) від GE задовольняють високі потреби сталеливарної промисловості. Виготовивши перші чотири еталони потужністю понад 200 МВА, GE є одним із беззаперечних світових лідерів. Дугові трансформатори забезпечують високі струми в широкому діапазоні напруг. Номінальна потужність від 10 до 300 МВА і вторинні струми понад 100 кА є поширеними. Ці трансформатори змінного або постійного струму мають спеціальні функції для роботи з вимогами до навантаження ЕДП. Особливо для дуже високих струмів.
Розробка GE базується на десятиліттях досвіду, експертних розрахунків і інструментів САПР. GE пропонує силові трансформатори для ЕДП, які точно адаптовані до теплових, механічних і діелектричних обмежень. Наші експерти з досліджень і розробок перевіряють усі етапи проектування та виробництва. Завдяки цьому забезпечується придатність до певних гармонік і високих струмів відповідно до ваших промислових вимог.
Якість і продуктивність силових трансформаторів GE для ЕДП щодня перевіряються на підприємствах з виробництва сталі. Основні виробники металу довіряють нашим технологіям виробництва. GE виготовила трансформатор ЕДП з найвищим показником, який коли-небудь виготовлявся.
Надійність продукції GE базується на наших якісних виробничих процедурах, інноваційних методах проектування. Окрім цього у нас працює висококваліфікований технічний персонал. Наша спеціальна фабрика силових трансформаторів у Туреччині є глобальним центром компетенції Grid Solutions. Вона забезпечує потреби наших інших двох фабрик у Китаї та Індії.
Цикли завантаження печі значно відрізняються залежно від розміру та металургійних вимог. Багато печей мають цикли навантаження в межах кількох годин, що змінюються залежно від процесів плавлення чи рафінування. Період плавлення характеризується сильними коливаннями струму, викликаними нестабільністю дуги та рухом шихти. А рафінування відрізняється меншими коливаннями.
Енергопостачання забезпечує дуже високу напругу, яку потрібно перетворити на низьку напругу, придатну для дуг печі. Трансформатори ЕДП отримують первинну потужність низького струму та високої напруги. Вони перетворюють її на потужність сильного струму та низької напруги для використання в ЕДП.
GE завжди поєднує найінноваційніші технології та конструкції з надійністю перевіреної на практиці. Завдяки цьому компанія впоралася з викликами для глобальних рішень, які відповідають конкретним потребам клієнтів. Широкий технічний досвід допомогає GE оптимізовувати конструкцію силового трансформатора. Таким чином, вироби ідеально відповідають вашим промисловим потребам. В трансформатори інтегровані реактори для ефективного та економічного живлення змінним або постійним струмом.
Промислова робота повністю залежить від якості та надійності трансформаторів ЕДП. Багато з яких мають потужність понад 100 МВА.
Пічний трансформатор змінного струму має бути спеціально розроблений, щоб витримувати часті КЗ на вторинній стороні. Струми, що споживаються в дуговій печі, характеризуються великими коливаннями та незбалансованими умовами. Це призводить до перепадів напруги, гармонік тощо. Такі ефекти можна зменшити, живлячи печі безпосередньо від лінії електропередач високої потужності ВН через пічний трансформатор. При цьому одночасно треба приймати заходи для захисту вторинної обмотки від перенесеної напруги з первинної обмотки ВН. Пічні трансформатори постійного струму мають вищий ККД і додаткову перевагу в тому, що в систему живлення повертається менше перешкод.
Для підвищення ефективності робочих струмів можна додавати реактори для підтримки стабільності. У великих печах з’єднання низької напруги зазвичай забезпечують необхідний реактивний опір. Серійні реактори, які можуть бути розміщені в корпусі пічного трансформатора, зазвичай забезпечені кранами. Вони потрібні, щоб змінювати значення реактивного опору для оптимальної продуктивності. Реактивний опір реакторів печі можна змінювати від 0% до 100% за допомогою перемикачів без навантаження або під навантаженням.
GE пропонує широкий вибір типів регулювання та найкращий компроміс між вартістю та потребами регулювання для вашої конкретної ситуації:
Пряме регулювання (регулювання напруги змінного потоку). Для всіх пічних трансформаторів у звичайних діапазонах регулювання загальна схема регулювання напруги складається з відводів на нейтральному кінці первинної обмотки. Цей тип силового трансформатора ДСП є найбільш компактним і економічним рішенням.
Регулювання з автотрансформатором. Для великих печей для регулювання напруги використовується окремий автоматичний трансформатор. Автотрансформатор, який може живитися безпосередньо від системи 66 або 132 кВ, знижує напругу до рівня первинної обмотки пічного трансформатора. Пічні автотрансформатори і трансформатори можуть розміщуватися в загальних або окремих баках.
Регулювання за допомогою допоміжних трансформаторів (бустерне регулювання). Для печей середньої та великої потужності з дуже широким діапазоном регулювання одним із популярних пристроїв є пічний трансформатор із підсилювальним механізмом. Підвищувальний трансформатор збільшує вихід фіксованої вторинної напруги головного трансформатора. Рішення підвищувального трансформатора пропонує оптимізовані умови роботи РПН, які також є менш дорогими.
Через нелінійний аспект опору дуги часте повторне запалювання дуги може призвести до пускових струмів з високими значеннями. Отже, виникнення високої сили в обмотках пічного трансформатора є нормальним.
Обмотки високої напруги схожі за конструкцією на трансформатори системи живлення та генератори, хоча вони більш складні через обмотку відводу, необхідну для широкого діапазону регулювання.
Правила проектування та перевірений досвід дозволяють GE пропонувати рішення з широким діапазоном регулювання. Це мінімізує варіації реактивного опору у відсотках у всьому діапазоні відводів за рахунок оптимізації розташування обмоток відводів між обмотками ВН і НН та їх взаємне розташування.
Для великих потужностей оптимальним вибором охолодження є примусове масляне охолодження за допомогою масловодяного теплообмінника. Зазвичай він працює при низькій температурі масла, що дозволяє уникнути будь-якого надмірного скорочення терміну служби через термічні навантаження. Навіть в умовах перенавантаження. Для установок з обмеженим простором водяне охолодження є логічним рішенням.
При проектуванні дугових пічних трансформаторів через вимоги до асиметричного навантаження трьох фаз зазвичай необхідно передбачити окреме регулювання напруги для кожної фази, а отже, однофазні вимикачі. Переважними є вторинні обмотки, з’єднані трикутником, які зменшують струм, що переноситься.
Іноді обидва кінці кожної фази вторинної обмотки виводяться через клеми, а з’єднання трикутником виконуються в печі (відкрите дельта), загальне рішення для печей-ковшів.
Крізь стінку корпусу виведені ланцюги НН, що проходять сильні струми до 80 кА і більше. Вибір якісних матеріалів і маслонепроникних ущільнень для трубчастих колін з водяним охолодженням забезпечує ефективне та економічно вигідне з’єднання.
Клеми вторинної обмотки, розташовані на вертикальній стороні корпусу, забезпечують меншу довжину з’єднання, зменшені паразитні втрати та меншу вартість трансформатора. Для менших струмів вторинна обмотка може бути проведена через кришку корпусу за допомогою звичайних високострумових втулок шин.
Втулки, виготовлені з плоских мідних прутків, можна використовувати до певних рівнів струму. Паралельно можна використовувати кілька втулок. Коли струми нижчі за 80 кА, вихід НН через кришку корпусу, тоді як для вищих струмів до 120 кА, виходи НН через стінку резервуара.
Коли струм досягає таких значень, що для з’єднань НН потрібні кабелі з водяним охолодженням, можна використовувати втулки, обладнані спеціальною трубкою. Це забезпечує рециркуляцію води. Така система меньша, та швидше охолоджує втулку. Цей тип вводу зазвичай використовується на пічних трансформаторах, і кілька вводів можна використовувати паралельно.
Методи випробування трансформатора ЕДП такі ж, як і для звичайних силових трансформаторів. Але до обладнання КЗ є спеціальні вимоги з випробувань підвищенням температури. Для таких випробувань необхідне відповідне обладнання для з’єднання КЗ для забезпечення необхідного охолодження.
