Более 40 лет силовые трансформаторы для электродуговых печей (ЭДП) от GE удовлетворяют высокие потребности сталелитейной промышленности. Изготовив первые четыре эталона мощностью более 200 МВА, GE является одним из безоговорочных мировых лидеров. Дуговые трансформаторы обеспечивают высокие токи в широком диапазоне напряжений. Номинальная мощность от 10 до 300 МВА и вторичные токи свыше 100 кА распространены. Эти трансформаторы переменного или постоянного тока имеют специальные функции для работы с требованиями к нагрузке ЭДП. Особенно для очень высоких токов.
Разработка GE основана на десятилетиях опыта, экспертных расчетов и инструментов САПР. GE предлагает силовые трансформаторы для ЭДП, точно адаптированные к тепловым, механическим и диэлектрическим ограничениям. Наши эксперты по исследованиям и разработкам проверяют все этапы проектирования и производства. Благодаря этому обеспечивается пригодность к определенным гармоникам и высоким токам в соответствии с вашими промышленными требованиями.
Качество и производительность силовых трансформаторов GE для ЭДП ежедневно проверяются на предприятиях по производству стали. Основные производители металла доверяют нашим технологиям производства. GE изготовила трансформатор ЭДП с самым высоким показателем, который когда-либо производился.
Надежность продукции GE основана на наших качественных производственных процедурах, инновационных методах проектирования. Кроме этого, у нас работает высококвалифицированный технический персонал. Наша специальная фабрика силовых трансформаторов в Турции является глобальным центром компетенции Grid Solutions. Она обеспечивает потребности наших двух других фабрик в Китае и Индии.
Циклы загрузки печи существенно отличаются в зависимости от размера и металлургических требований. Многие печи имеют циклы нагрузки в пределах нескольких часов, которые изменяются в зависимости от процессов плавления или рафинирования. Период плавления характеризуется сильными колебаниями тока, вызванными нестабильностью дуги и движением шихты. А рафинирование отличается меньшими колебаниями.
Энергоснабжение обеспечивает очень высокое напряжение, которое нужно превратить в низкое напряжение, пригодное для дуг печи. Трансформаторы ЭДП получают первичную мощность низкого тока и высокого напряжения. Они превращают ее в мощность сильного тока и низкого напряжения для использования в ЭДП.
GE всегда сочетает инновационные технологии и конструкции с надежностью проверенной на практике. Благодаря этому компания справилась с вызовами для глобальных решений, отвечающих конкретным потребностям клиентов. Широкий технический опыт помогает GE оптимизировать конструкцию силового трансформатора. Таким образом, изделия идеально отвечают вашим промышленным потребностям. В трансформаторы интегрированы реакторы для эффективного и экономичного питания переменным или постоянным током.
Промышленная работа полностью зависит от качества и надежности трансформаторов ЭДП. Многие из них имеют мощность более 100 МВА.
Печный трансформатор переменного тока должен быть специально разработан, чтобы выдерживать частые КЗ на вторичной стороне. Токи, потребляемые в дуговой печи, характеризуются большими колебаниями и несбалансированными условиями. Это приводит к перепадам напряжения, гармоник и т.д. Такие эффекты можно снизить, питая печи непосредственно от линии электропередач высокой мощности ВН через печной трансформатор. При этом одновременно нужно принимать меры по защите вторичной обмотки от перенесенного напряжения с первичной обмотки ВН. Печные трансформаторы постоянного тока имеют более высокий КПД и дополнительное преимущество в том, что в систему питания возвращается меньше помех.
Для повышения эффективности рабочих токов можно добавлять реакторы для поддержания стабильности. В больших печах соединения низкого напряжения обычно обеспечивают необходимое реактивное сопротивление. Серийные реакторы, которые могут быть размещены в корпусе печного трансформатора, обычно снабжены кранами. Они необходимы для изменения значения реактивного сопротивления для оптимальной производительности. Реактивное сопротивление реакторов печи можно изменять от 0 до 100% с помощью переключателей без погрузки или под погрузкой.
GE предлагает широкий выбор типов регулирования и лучший компромисс между стоимостью и потребностями регулирования для вашей конкретной ситуации:
Прямая регулировка (регулировка напряжения переменного потока). Для всех печных трансформаторов в обычных диапазонах регулировки общая схема регулировки напряжения состоит из отводов на нейтральном конце первичной обмотки. Этот тип силового трансформатора ДСП является наиболее компактным и экономичным решением.
Регулировка с автотрансформатором. Для больших печей для регулировки напряжения используется отдельный автоматический трансформатор. Автотрансформатор, который может питаться непосредственно от 66 или 132 кВ системы, снижает напряжение до уровня первичной обмотки печного трансформатора. Печные автотрансформаторы и трансформаторы могут размещаться в общих или отдельных баках.
Регулировка с помощью вспомогательных трансформаторов (бустерная регулировка). Для печей средней и большой мощности с очень широким диапазоном регулировки одним из популярных устройств есть печной трансформатор с усилительным механизмом. Повышающий трансформатор увеличивает выход фиксированного вторичного напряжения главного трансформатора. Решение повышающего трансформатора предлагает оптимизированные условия работы РПН, которые также менее дорогостоящи.
Из-за нелинейного аспекта сопротивления дуги частое зажигание дуги может привести к пусковым токам с высокими значениями. Следовательно, возникновение высокой силы в обмотках печного трансформатора является нормальным.
Обмотки высокого напряжения похожи по конструкции на трансформаторы питающей системы и генераторы, хотя они более сложны из-за обмотки отвода, необходимой для широкого диапазона регулировки.
Правила проектирования и проверенный опыт позволяют GE предлагать решения с широким диапазоном регулирования. Это минимизирует вариации реактивного сопротивления в процентах по всему диапазону отводов за счет оптимизации расположения обмоток отводов между обмотками ВН и НН и их взаимное расположение.
Для больших мощностей оптимальным выбором охлаждения есть принудительное масляное охлаждение с помощью масловодяного теплообменника. Обычно он работает при низкой температуре масла, что позволяет избежать какого-либо чрезмерного сокращения срока службы из-за термических нагрузок. Даже в условиях перегрузки. Для установок с ограниченным пространством водяное охлаждение является логичным решением.
При проектировании дуговых печных трансформаторов из-за требований к асимметричной нагрузке трех фаз обычно необходимо предусмотреть отдельную регулировку напряжения для каждой фазы, а следовательно, однофазные выключатели. Предпочтительны вторичные обмотки, соединенные треугольником, которые уменьшают переносимый ток.
Иногда оба конца каждой фазы вторичной обмотки выводятся через клеммы, а соединения треугольником выполняются в печи (открытое дельта), общее решение для печей-ковшей.
Сквозь стенку корпуса выведены цепи НН, проходящие сильные токи до 80 кА и более. Выбор качественных материалов и маслонепроницаемых уплотнений для трубчатых колен с водяным охлаждением обеспечивает эффективное и экономически выгодное соединение.
Клеммы вторичной обмотки, расположенные на вертикальной стороне корпуса, обеспечивают меньшую длину соединения, уменьшены паразитные потери и меньшую стоимость трансформатора. Для меньших токов вторичная обмотка может быть произведена через крышку корпуса с помощью обычных высокоточных втулок шин.
Втулки, сделанные из плоских медных прутков, можно использовать до определенных уровней тока. Параллельно можно использовать несколько втулок. Когда токи ниже 80 кА, выход НН через крышку корпуса, тогда как для более высоких токов до 120 кА, выходы НН через стенку резервуара.
Когда ток достигает таких значений, что для соединений НН требуются кабели с водяным охлаждением, можно использовать втулки, оборудованные специальной трубкой. Это обеспечивает рециркуляцию воды. Такая система меньше и быстрее охлаждает втулку. Этот тип ввода обычно используется на печных трансформаторах и несколько вводов можно использовать параллельно.
Методы испытания трансформатора ЭДП такие же, как и для обычных силовых трансформаторов. Но к оборудованию КЗ есть специальные требования по испытаниям повышением температуры. Для таких испытаний необходимо соответствующее оборудование для соединения КЗ для обеспечения требуемого охлаждения.
