电弧炉变压器主要参数

电弧炉变压器的主要参数如下：

(1)一次额定电压。该电压是供电网络加在变压器一次线圈上的电压，也即供电网络的标准电压，主要有6kV、10kV、35kV和110kV。

(2)二次电压。二次电压也称为低压侧电压。其大小及其级数主要取决于炼钢工艺的要求，其范围一般在100～1200V之间。

(3)额定电流。不论变压器为何种连接方式，其低压侧线圈中的额定电流是保持不变的；而高压线圈中的电流随着二次电流的改变而改变。

(4)额定容量。二次电压最高时的容量定义为电弧炉变压器的额定容量，其表达式如下：

(5)供电电源频率。在我国，电源频率f=50Hz，但在国外，电源频率各国的规定是不同的。

(6)线圈的连接线路和连接组。线圈连接成Y-△形或△-△形时，连接组标号为Yd11（11表示初级和次级相位角相差11°）或Dd0（0表示初级和次级相位角相差0°）。

(7)效率。一般中小型变压器η=95%～98%，大型变压器η=99%。

电弧炉变压器主要由铁芯、线圈、油箱、绝缘套管和油枕等组成。电弧炉变压器的铁芯大多采用三相芯式结构，芯式结构消耗材料较少，制造工艺又较简单。变压器的铁芯骨架由铁柱、铁轭和夹紧机构组成。导磁体是一个垂直的框架，它由三个铁芯、下铁轭和上铁轭组成，线圈放在铁芯上。铁轭把铁芯连接起来，并且和铁芯一起形成一个三铁芯磁路。铁芯的作用是导磁，由硅钢片叠集而成。硅钢片磁导率高，较大的电阻率能减少涡流引起的能量损失。为了减少硅钢片内的涡流损失，而在硅钢片的两面涂漆或者覆以纸质绝缘物。

为了使铁芯与铁轭牢固地连接，导磁体采用交叉地堆积硅钢片，以保证有半数铁芯片子进入两个铁轭内。同时，又能使一层的硅钢片盖住相邻一层硅钢片的缝隙。

在放置线圈前，上铁轭先打开，即将上轭的硅钢片从原位置上取下来，等装好线圈之后，再把硅钢片插放到原来的位置上。

铁芯的硅钢片借助于夹件并且用螺杆机构夹紧，螺杆穿过整个铁芯并与夹件绝缘。

变压器的线圈分为高压线圈（一次线圈）和低压线圈（二次线圈）。根据线圈在铁芯上的安装位置，分为同心式和交叠式。电弧炉变压器多数采用交叠式。交叠式线圈的特点是高压线圈和低压线圈的半径大小一样，平均直径也一样，它是沿着铁芯高度方向，将高压线圈和低压线圈相互交替配置。交叠式线圈具有结构简单、焊接方便、机械强度高、接线方便等优点；同心式线圈，由于低压线圈内电流大，把它安装在外面，而将高压线圈装在低压线圈的里面。

电弧炉变压器负载是随时间变化的，电流的波动很厉害，特别是在熔化期，电弧炉变压器经常处于冲击电流较大的尖峰负载。电弧炉变压器与一般电力变压器比较，具有如下特点：

(1)变压比大，一次电压很高而二次电压又较低。

(2)二次电流大，高达几千至百万安培。

(3)二次电压可以调节，以满足冶炼工艺的需要。

(4)过载能力大，要求变压器有20%的短时过载能力，不会因一般的温升而影响变压器寿命。

(5)有较高的机械强度，经得住冲击电流和短路电流所引起的机械应力。

(6)变压器工作时最高温度小于95℃。

(7)电弧炉变压器的一次（高压）线圈规定既可接成Y形又可接成△形，而二次（低压）线圈只能接成△形。

于电弧炉变压器要加强日常维护工作，定期进行小修和大修。

1．监视

所谓监视就是监视电弧炉变压器的负荷，定期进行外部检查并观察油的情况。值班操作人员依靠低压侧各相电流表来监视变压器的负荷。每次换接电压段之后，应记录三相空载电压值。每个熔炼周期的始末要记录变压器的上层油温，以判断变压器工作是否正常、冷却系统有无障碍等，防止事故发生。

2．变压器小修

变压器小修周期为1年两次。小修内容如下：

(1)检查线圈连同套管的绝缘电阻。

(2)清除低压引出线套管及绝缘子上的污垢。

(3)从外部检查整个变压器及其附件，检查所有接触连接处，同时消除缺陷。

(4)检查油标，从油枕内排放垢物。必要时往油箱内注油。

(5)如达到维修周期，则需修理切换开关。

(6)从变压器油箱和切换开关油箱内取出油样做检查试验(检查项目同电力变压器)。

(7)检查和修理变压器的冷却装置。

(8)进行预防性试验(方法和标准同电力变压器)。

(9)做好变压器通电前的准备工作。拆除接地短路线，用兆欧表再次检查线圈和迸线电缆的绝缘电阻。

3．变压器大修

变压器的定期大修，应在开始运行后1年迸行，以后则每隔5年进行1次。大修内容包括：

(1)拆卸变压器送修理车间。打开大盖，进行吊心检查。

(2)检查线圈固定情况及导磁体夹紧情况，检查所有接触连接处，用油冲洗线圈和磁导体，净化变压器油，装配变压器并试验变压器油箱密封情况。

大修的其他条件，如试验、吊心环境等要求都同于电力变压器。

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给用于钢铁冶炼的电弧炉供电的专用变压器。容量大，结构复杂，技术要求较高。其副边电压低，一般从数十伏到数百伏，并要求能在较大范围内调节；副边电流往往达数千至数万安。此外在钢铁冶炼中,熔化期需要功率大,要求变压器能在2小时内有20%的过载能力。在炼钢过程中，由于炉料的倒塌容易造成电极短路，所以电弧炉变压器的原边应串入限流电抗器，或使其具有较大的阻抗，以限制短路电流。

电炉运行时还要求供电的变压器能调节电压。电炉变压器的调压方式有两种。

1、直接调压法：在变压器原绕组上，引出抽头接分接开关。在原边三相之间还可用△-Y换接来实现副边电压调节。△-Y换接是一种很经济的调压方式，在不改变原边匝数的基础上,就能将副边电压降低到原来的1/ 。因每相绕组有9个抽头，加上△-Y换接,总共能得到2×9即18级电压。

2、间接调压法：带串联变压器的间接调压方法。 主变压器1是一台三绕组变压器（见多绕组变压器），1绕组是高压绕组,接到电网；2绕组是带抽头的绕组，通过分接开关与串联变压器Ⅱ的原绕组4串联；3绕组与串联变压器Ⅱ的副绕组5串联，对电炉负载供电。通过分接开关改变串联变压器Ⅱ的原边电压，能使3、5绕组输出的电压发生变化。接到负载上的3、5绕组，一般只有1～2匝，通常由铜或铝板制成8字形线圈。

目录

第一章 电弧炉设备

1.1电弧炉机械结构

1.2电弧炉的排烟集尘

1.3电弧炉热工

1.4电弧炉设备的能量平衡和参数配合

1.5电极

1.6电弧

1.7电弧炉变压器和电器设备

1.8电弧炉电气特性及电参数

1.9电弧炉作为电网的负载

1.10八十年代的几项新技术

第二章 碱性电弧炉氧化法冶炼

2.1电弧炉炼钢用原料

2.2配料

2.3补炉和装料

2.4熔化期

2.5氧化期

2.6还原期

2.7出钢

2.8冶炼方法、电炉容量和冶炼钢种及电炉合金比

第三章 典型钢种的冶炼

3.1结构钢的冶炼

3.2高速钢的冶炼

3.3不锈钢的冶炼

3.4轴承钢的冶炼和浇注

第四章 钢的炉外精炼

4.1概况

4.2真空炉外精炼法

4.3氩氧精炼炉法（AOD法）和吹水蒸汽与氧混合精炼法（CLU法）

4.4钢包吹氩精炼法

4.5各种精炼法的比较

第五章 特种冶炼方法

5.1真空感应冶炼法

5.2真空自耗电弧炉冶炼

5.3电子束熔炼法及等离子电子束熔炼法

5.4等离子电弧熔炼法

5.5电渣重熔法

第六章 铸锭

6.1绪言

6.2钢液凝固

6.3连续铸钢