용광로 변압기 개요

I. 용광로 변압기란 무엇입니까?

 

A 용광로 변압기용광로 - 기반 시스템의 작동 요구 사항에 맞게 교류(AC) 전압을 높이거나 낮추어 조절하는 전기 장치입니다. 산업용 금속 - 제련 응용 분야(예: 강철, 특수강, 백색 강옥, 전해 알루미늄)에서 이는 큰 - 전류 부하와 전기 아크의 반복적인 기계적 및 열 응력을 견딜 수 있는 특수 전력 변압기 역할을 하며, 일반적으로 72.5kV를 초과하지 않는 1차 전압, 대용량 및 탄소 막대를 전극으로 활용하는 것이 특징입니다. 가정 및 HVAC 환경에서 고전압 전기를 노 구성요소(예: 온도 조절기 및 점화 시스템)에 대한 더 낮고 안전한 전압으로 변환하여 에너지 전달을 위한 전자기 유도를 통해 효율적인 작동을 가능하게 하며 설치 위치는 특정 시스템 설계에 따라 노 내부에서 실외 AC 장치까지 다양합니다.

 

 

 

용광로 변압기는 산업용 용광로의 "심장" 역할을 합니다. 주요 기능은 그리드의 고전압 및 저전류를 용광로에 필요한 저전압 및 고전류로 변환하여 용해, 가열 및 정제와 같은 공정에 정확하고 견고한 전력을 제공하는 것입니다. 특정 용광로 유형, 작동 원리 및 프로세스 요구 사항에 따라 용광로 변압기의 설계 및 기술이 크게 달라집니다. 다음은 야금, 화학 및 재료 산업에서 가장 널리 사용되는 유형 중 일부입니다.

요약하자면,다양한 유형의 용광로 변압기는 특정 산업 공정의 산물입니다. 이는 설계 매개변수(전압, 전류, 임피던스), 전압 조정 방법, 과부하 용량 및 작동 체제에 특화되어 있습니다. 생산 안전을 보장하고 제품 품질을 개선하며 에너지 소비를 줄이려면 적절한 용광로 변압기를 올바르게 이해하고 선택하는 것이 중요합니다.

 

 

퍼니스 변압기는 낮은 2차 전압, 큰 전류 및 넓은 전압 조정 범위(최대값에서 최대값의 25%~50%까지 조정 필요)로 인해 전압 조정 방법이 전력 변압기와 크게 다릅니다. 주요 방법은 다음과 같습니다.

1. 가변 자속 전압 조절

그 원리는 1차 권선에 전압 조정 탭 또는 별도의 전압 조정 권선을 설정하는 것입니다. 1차 전압이 일정할 때 회로에 연결된 1차 권선의 감은 수를 변화시켜 2차 권선의 전압을 변화시켜 턴당 전압을 변화시킨다. 전압 조정 중에 코어 자속이 변경됩니다.

• 특징: 구조가 간단하며 권선을 동심원형 또는 엇갈리게 배치할 수 있습니다. 1차 권선 탭의 권선 수가 같을 때 2차 전압 단계 차이는 동일하지 않습니다. 동일한 단계 차이가 필요한 경우 적층 권선을 사용해야 합니다. 2차 전압이 최대일 때 1차 권선의 유휴 부분은 전압 발진이 발생하기 쉽고 이는 절연에 좋지 않습니다. 2차 전압이 최소일 때 코어 자기 밀도가 낮아 전압 조정 범위가 넓은 제품에는 비경제적입니다. D-Y 변환을 사용하면 상황이 개선될 수 있습니다.
• 적용범위: 1차 전압이 35kV 이하이고 전압 조정 범위가 20% 미만인 중소형 노 변압기.

 

2. 직렬 변압기 전압 조정

주 변압기의 탱크에 직렬 변압기가 추가됩니다. 주 변압기의 저-전압 권선과 직렬 변압기는 직렬로 연결됩니다. 직렬 변압기의 고{3}}전압 권선의 전압은 주 변압기의 별도의 전압 조정 권선을 통해 변경되며, 이에 따라 주 변압기의 저-전압 권선과 직렬 변압기의 합성 전압이 변경됩니다.

• 장점: 전압 조정 범위가 넓고, 탭 턴 수가 동일하면 2차 전압 단차도 동일합니다. 1차 전압은 탭-절환기의 절연 수준에 의해 제한되지 않으며 63~220kV에서 직접 강압될 수 있으므로 중간 변전소가 필요하지 않습니다. 전압 조정 권선의 용량은 용광로 변압기의 출력 용량보다 훨씬 작으므로 안전율이 높은 탭{5}}탭 절환기를 쉽게 선택할 수 있습니다. 전압 조정 권선을 보상 커패시터에 연결하여 역률을 개선할 수 있습니다. 주 변압기는 일정한 자속으로 작동하므로 대용량 및 넓은 전압 조정 범위를 갖춘 제품을 더욱 경제적으로 설계할 수 있습니다.
• 단점: 구조가 복잡하고-제조에 시간이 많이 걸리고 유지관리가 불편합니다. 네거티브 탭에서는 부하 손실이 크고, 최소 2차 전압에서의 부하 손실은 최대 2차 전압에서의 부하 손실과 약간 다르며, 임피던스 전압 증분도 크다.
• 적용범위: 용량이 10000kVA 이상인 노변압기 또는 1차 전압이 높은(63kV 이상) 노변압기.

 

3. 단권변압기 전압 조정

단권변압기와 변압비가 고정된 노변압기로 구성되며, 동일 탱크에 설치하거나 별도로 설치할 수 있으며, 최대 절연수준은 35kV이다.

• 특징: 단권 변압기의 공통 중성점은 안정적으로 접지되어야 합니다(1차측과 2차측의 전압 레벨이 다른 경우). 전압 레벨이 동일하면 접지되지 않을 수 있습니다. 탭 회전 수가 동일하면 용광로 변압기의 저-전압 단차가 동일합니다. 전압 조정 과정에서 임피던스 변화는 작습니다. 단상-제품의 경우 횡단면이 동일하지 않은 3-림 코어-를 사용할 수 있으며, 하나는 자동 변압기 전압 조정 권선용으로, 다른 하나는 용광로 변압기 권선용으로, 다른 하나는 공통 요크로 사용하여 보다 경제적인 설계가 가능합니다. 대용량-용량 제품은 별도의 구조를 채택해야 하며, 단권변압기와 노변압기 사이의 연결모선을 짧게 하여 단권변압기가 단락 시 매우 큰 단락전류로 인한 손상을 방지하도록 밀폐해야 합니다.-

 

 

 

 

용광로 변압기는 고전압, 전압-조정 권선, 저전압 권선-으로 구성되며 배열은 다음과 같은 주요 원칙에 따라 이루어집니다.

 

 

 

 

고온, 대전류 및 잦은 전압 조정과 같은 전기로의 작동 조건에 적응해야 하기 때문에 퍼니스 변압기는 일반 전력 변압기와 핵심 구성 요소 구조의 차이를 목표로 삼았습니다. 다음은 주요 구별 구성 요소에 대한 자세한 설명입니다.

1. 공액핵

• 구조적 특징: 원자로 노심 및변압기 코어공통의 멍에를 공유하여 통합된 "복합" 디자인을 형성합니다.
• 차이점: 일반 전력 변압기의 변압기 코어와 리액터 코어는 대부분 공통 요크가 없는 독립적인 별도 구조입니다.
• 설계 목적: 공유 요크를 통해 전체 볼륨을 압축하고, 누설 자기 손실을 줄이고, 코어 자기 회로의 결합 효율을 향상시켜 전기로 부하의 동적 조절 요구 사항에 적응합니다.

 

2. 엇갈린 권선

퍼니스 변압기의 권선은 기존의 권선 방법과 다른 특수한 엇갈린 설계를 채택합니다.전력 변압기. 그들은 주로 두 가지 유형으로 나뉩니다.

• 직접 권선 엇갈린 권선: 전력 변압기의 균일한 순차 권선 논리를 따르지 않고 직접 권선 중에 도체를 특정 피치로 교대로 배열합니다.
• 조립된 엇갈린 권선: 권선은 섹션별로 미리 제작된 다음 권선의 각 섹션의 권선 방향과 위치가 교대로 분포되어 세트로 조립됩니다.
• 핵심 장점: 권선의 단락 저항을 향상시키고, 권선 내부의 전기장 및 자기장 분포를 개선하고, 국부적 손실을 줄이고, 전기로 시동 중 돌입 전류 조건에 적응합니다.

 

3. 동심권선 (전압 조절 및 저-전압 권선을 위한 특수 설계)

용광로 변압기의 동심 권선은 전압 조정 권선 및 저-전압 권선의 구조적 형태에서 전력 변압기와 상당한 차이가 있습니다.

전압 조절 권선

• 권선 유형: 연속 유형, 인터리브 유형, 나선형 유형, 원통형 유형의 4가지 특수 설계를 포함하며 더욱 구체적인 적용 시나리오를 제공합니다.
• 차이점: 전력 변압기의 전압 조정 권선은 주로 연속형 및-부하 전압 조정 전용 구조입니다. 퍼니스 변압기의 인터리브 및 나선형 전압 조정 권선은 임펄스 전압을 견디는 데 더 중점을 두는 반면, 원통형 유형은 전압 조정 중 자기장 안정성을 최적화합니다.
• 적응 요구 사항: 전기로 제련 중 광범위하고 빈번한 전압 조정 요구 사항을 충족하고 권선의 절연 신뢰성을 향상합니다.{0}}

저-전압 권선

(1) 특수 구조 유형:

• 이중-디스크 저전압-권선: 이중-디스크 세그먼트로 감겨 있으며, 전력 변압기의 기존 저전압 권선에 비해 열 방출 영역이 더 큽니다.
• "그림-8" 모양의 저전압 권선: 권선이 "8" 모양으로 분포되어 누설 자속을 효과적으로 줄이고 큰 전류 전송에 적응합니다.
• 플레이트-형 저전압 권선-: 평판형-플레이트 구조 설계를 채택하고 대전류에서 표피 효과를 줄이고 전류 전달 용량을 향상합니다.-

(2) 핵심 차이점: 전력 변압기의 저-전압 권선은 주로 원통형 및 나선형 유형입니다. 용광로 변압기의 저-전압 권선은 모두 대전류 작동 조건에 적응하도록 설계되었으며, 저손실 및 높은 방열 성능에 더욱 중점을 두고 있습니다.

 

4. 저-전압 리드선

• 구조적 특징: 저-전압 리드선은 단면적이 큰-도체를 사용하고 레이아웃 경로는 단거리, 저-임피던스 설계에 최적화되어 있습니다. 일부 시나리오에서는 차폐 구조가 사용됩니다.
• 차이점: 전력 변압기의 저-전압 리드선은 절연 보호 및 깔끔한 배선에 더 중점을 둡니다. 용광로 변압기의 저-전압 리드 와이어는 리드 와이어 손실을 줄이기 위해 더 큰 도체 단면적과 더 낮은 임피던스를 갖춘 "대전류 전송"을 중심으로 주로 최적화되었습니다.

 

5. 저-전압 콘센트 단자

(1) 특수 유형:

• 동판 단자: 단일 두꺼운 동판으로 가공되었으며 접촉 면적이 크며 중대형 전류 전송에 적합합니다.
• 수{0}}냉각 구리 튜브 터미널: 중공 구리 튜브를 캐리어로 사용하고 수-냉각 시스템과 결합하여 큰 전류로 인해 발생하는 열을 빠르게 소멸시킬 수 있습니다.

(2) 차이점: 전력용 변압기의 저-전압 콘센트 단자는 대부분 수냉식 전용 설계가 없는 기존 구리 막대 또는 볼트-형 단자입니다. 용광로 변압기의 단자 구조는 대전류 및 고온 작동 조건을 견딜 수 있도록 특별히 설계되어 전류 전송 안정성과 서비스 수명을 보장합니다.