】 第三章 》电弧炉和《矿热炉 ！第一节 电炉装置】的主电路系统 【 ： 第311【条 》 一、电弧炉【和矿热电炉根据冶炼！。工艺要求必须—按炉况？单，独进行调节电流、】电压等参数》因此电弧炉和—矿热炉与供电—网路相联结必须经】过每个电炉装置的专！用，变压器 【。 二 、电—炉变：压器的容量与产量和！冶炼时间关系很大例！如，XX化工厂的3【台电：石炉将其中1台【电石：炉变压器容量由【10MVA换成1】6．5MVA—日，产量由60t增至1！00t以上以X【钢五厂的公》。称容：量为10t实际【装，入量为20多吨的】炼钢：电弧：炉来作？比较当变压器容量】为5：MVA时熔化期为1！10-120—min而变压器【容量为9MV—A时熔化期为556！0min又如—XX机修总厂在1】5t炼钢《电弧：炉上试用4M—VA变压器达到1】h炼一？炉钢但其他》工序跟不上工人劳】动强度过《大，；故仍用12M【VA变压器2h多炼！一炉钢所《以电炉变压》器容量的选择—应符合工艺操—作所规定的用电制度！年，产量与其他工序密】切配合并考虑到【电弧炉变《压器有20》％的：过载能力《；既能达到满足工艺！要求快速炼》。钢节约电能又避免盲！目地增加变压器【容量造成投资—上的浪费 ！   》 【 ：三、电炉变压器【的二次电压和调【压方式应符合—工，艺过程的要求二【次电压高功率—因数高电效率—高但电弧长炉壁损】蚀快最近国内外【采用水冷炉壁—革新技术《解决了？炉壁寿命等问题故目！前超：高功率电弧》炉倾向？于采用二次高—电压这样输》入功率高冶炼时【间短：产，量大 ？ ： 矿热炉的二】次电压值还与炉【料的：电阻：系数大小有》。关 【 四：、电：炉，变，压器的一次电压的】选择应考虑电炉供电！。的经济合理性在电】炉容量较《大，。时一次电压》选择得高可省掉【降压变压器》。例如XX钢》厂50t炼钢—电弧炉变压器采【用11？0kV实《测电压波动只有0．！36％？；但相应要解决【110kV》。频繁操作《的操作断路》器增加高压配电【装置的？费用 所《以应根据《。具体情况作技术经】济比较来选择电炉变！压器的一《次电：压 ： 五、【为了保证《多相电炉的各—相功：率对称和调节方便】供，给同一台电炉—的，单相电炉变》压器的容量》、电压等级数—值和调压方式应相】同，在改建扩建工—程中为利《用旧：有设备可以由—两台参数相同的【变压器并联供电给】一台电炉《XX化工厂由—两，台参数？相同10《MV：A变压器《。并联供电运行情【况良好 ！第3．1．2条【 电弧炉和矿热【炉，的供电系统应尽【量简化？以减少车间复杂操】作根据？调查一般采用放【射，式，系统：为，宜对具？有平稳负《荷特性的矿热炉亦】有采用干线式供电】系统如XX铁合金厂！的矿：热炉采用了母线【通道式的干线式系统！绝大多数电弧炉都】是单：回路：放射供电例如—XX钢厂50t炼】钢电弧炉、X—X重机厂和X—X，钢厂：。40t炼《钢，电弧炉均采用单回】路放：射式架空线路供电】已运行多年供电可】靠满足生产》。要求 】为避免操作复杂化】在，每台电炉变》电所中不《应设置属于该—电炉以外的》母线：、开：关等电气设备— 《 第3．》1．3？条 ： ： 一、三相【。电弧炉工作》短路引起供》电母线的电》压波动值原标准定为！5％此次修订—为，2，．5％这《是，根据现行国家有【。关电能？质，量标准而订的—。  ？ 二、炼钢】电弧炉？的负荷电流在整个冶！炼时间具有急剧的】冲击特？性；熔化期最剧【烈精炼期较》。平稳冲击电流—大小主？。要取决于电炉—的阻抗参数和—冶炼工艺对不—同，冲击电流倍数具有不！。同，的冲：击频：率冲击电流倍数限3！．，5，倍额定电流冲—击频率则由每小时数！。十次：至数干次根据实测资！料炼钢电《弧炉电压波动在熔】化，初期的打洞期和二次！加料后其《幅度：、频度均《大随着冶炼的进行】通常：其电压波动值减小电！压波动幅值△V【与其发生频度N【对炼钢电弧炉来说一！般具有这《样的规？律 ？。 N》(△V)α=常数】 》 在精炼期》电，压波：动显著减少但在吹氧！或加石灰《石时钢液面波动【产生短？时性电压波动 【 ： ： 30t炼钢电弧】炉电压？波动值(△》V)与发生频—度的关系中》α的平均值为4【．5：。 ， 《 ，三、炼？钢电弧炉引起—。的电压闪《变一般可《分为两？种一种为熔》化期在废钢上突【发性的电弧短路产】生每秒一次》以下的？电弧：电流变动而引起【的电压？闪变称？为最频繁的闪—变，另一种是电》弧点弧点在废—钢上的移动的同时】由于受其他相电【流磁场影响》。使，电弧长？度不：断变化？因而产生每秒数次】的电流变动而—引，。起的电压《闪变称？为周期？性，电压闪变X》X，重机厂20》t炼钢电弧炉的电流！、电压波《形图在熔化期曾测】得这种周期性电压闪！变频率为《10Hz左右—的周期性《电，压波动 】 对：人眼：。。最不利 》 四》、炼钢电弧》炉引起？的电压波动对其【他用电设备影—响很大例如 ！。 ：1．照明灯光闪烁；！ —2，．电视机画面亮【度变化垂直》和水平幅度动摇； ！ 3．电】动机转？速不：均使造纸、制丝【不匀使精《加工机床制品—光洁度差严》重的：。产生废品； 】 ， 4？．使电子设备—(例：如X光？。机)自控设备—工作不正常》。；  《 5．影响电！渣炉使熔化形成纹】点状而影响高级钢的！质量； 《 6．使光！电比：色仪工作不》正常影响化验结【果； 《 ： 7．使同步【电动机声音不—。正常使定《子压板？松动自行震》。出线圈松《动在槽口处受—损 《 但炼钢电弧炉！引起：的电压波《动对其他用》电设备的影》响最：主要：和最普遍的是照【明灯光闪烁因此国际！电工委员会第七十七！技术委员会电气设备！包括电网的电—磁兼容技术委—。。员会明文规定闪变是！指照度？波动的主要影响【并说明“闪变”词】组不：。应代替“电压波动】”并规定了一台【设备在规定条件下】试，验时可能《产生：的，电压波动限值；并明！确说明这些要求不】。应，与用户供电质量相】关的要求混淆— 《 五、国外—炼钢电？弧炉引起《电压波动的计算方】法及允许值如下【 1．美！国从实例来说明【两台25MVA变】压器的10》0t：。。。电弧炉这《种电炉？在，熔化：开始后30m—in周？期性的？电，压闪变单相》冲击负荷每秒—4～6次《。、时间412周波、！c，osφ=0．6、】。11．4MVA这】种周期性电压闪变】对眼最不利采取【。短路容量最》大的23《0kV系统》供电用二台30MV！A的同期调相机进】行，补偿无？功经：。计，算系统供应》。0．77《的无：功系统电抗为0【．03周期性—电压闪变为0—．422％即在【120V照》明线路上的》电压：闪变值？。为0．505V【。而允许值为0．【45％×120【二0．54V 】 从上例可以！看出美国电炉电【压波动是按周—期性电？压闪变？。值校验即《每秒4～6次的单相！负荷允许值是在【1，20V？线路上不《。。超，过0．？。45％？ —每秒1次的更—大冲击？负荷：引起的电《压，波动允？许值：在120V线路【上不：超过I？V 2】独联体根据原苏联国！家，标准电？能质量标《准)F？OC：T1310》98：7电压波动允许【值如图2《所示电压波动幅值】和次数如图3所【示 】 《 ？。 《六、：相应：的国际电工标—准 — 国际电工标—准，。最大电压《变动允许值见图【4所示？ 》。。 ？ ， 七、由—于目前我国电力系】统和：短路：。容量与国外》先进国家比较要【小得多且电压闪变】主要是对人眼感觉】出发的是针对照明】照度闪烁而言—的，；正如国外照度标】准不适合目前—我国国？情一样故在此条中暂！不订入有关电压闪】变允许？值的数据我们曾【用日本引进》。的电压闪变测定【装置：对华东？、华北电网进行炼钢！电弧炉？。引起电网电》压闪变的测定由于我！。国，发电容量和短—路，容量比发达国家【小，。得多：。所以实测结果大都不！能符合发达国家对电！网闪变的《标准限？值(△V10=0】．5％)的要求【。 第3．！1．：4条 在有工作短】路的电炉《装置中？由于经常出现工【作短路电流将致【使电：炉装置的变压器【等，电气设备易于损坏】引起电网过大—的电压波动所以必须！采取措？施限制在规定值【以下 》 ， 较小容量的电】炉短网阻抗较小工】作短路电流将超【过允许值应在电路中！。。接入电抗《器运行？以限制冲击电流【 用【以限制？工作短路电流的电】。抗器应能在冶—炼过程中根据炉况进！行调节或《切除；？炼钢电弧炉的工作短！。路主：要，在熔化期产生—在精炼？期负荷？较为平稳《接入电？抗器将使电》炉的：功率因数《降低：并由于电弧电—压，降低熔？化时：间增加而《增加电能耗量 ！。。 XX拖拉机厂！曾，对两台？5，t电炉进行多—次试验当冶炼钢种和！操作制？度适当？时接入电抗器比【经常接入《电抗器要节约电能7！0，kWh／t并—缩短冶炼《时间  — ？对较大容量的电炉由！于短：网电抗较大》(30？t炼钢电弧》炉短网电抗值约【为31％《)电：弧炉的工作短路电流！一般能自《。限在：规定值以内》  【国，外近年来经常省去电！抗器是？因为：。变压器调到较低级电！压运行与采用串联】。电抗器有相同效果 ！ ？。。 第3．—1，．5条？ 由：于国内外的炼—钢电：弧炉变压《。器一：般能：在熔化期《过负荷20％运【行所以三相》电，弧炉装置主系—统，的导：体，载流量应按电弧炉】变，压器容量的120】％计算；开关设备和！互感：器的额定电流可按大！于上述数值选择【 ？ ？根据国家专业标【准电弧炉《变压器炼钢电弧炉变！压器：在，温升：试验时应《折，算到1？．2倍额定电流；炼！钢电弧炉其均—方根值为1．2【倍额定电流时每周】期所允许的持续【时间不应《超过表2《1的规定 ！ 》 第3．1—．6条 【 一、炼钢电弧】炉的：负荷很不稳定熔【化期由于工作短路】经常使操作断路【器带负荷跳》闸另外空载调压的】电，炉变压器切换—二次电压或改变串联！电抗器？的接线方《式时：也要操作断路器据调！查每炉钢的操—作次数一般》平均达？710次多则数十次！所以：电弧炉操《。。作断路？器，应允许频繁》连续接通《。和断开负《荷电流？ 《 ：二、我国《早，年(10t及—以下炼钢《电弧炉)广》泛采用的是多油【。断路器从调》查几十个厂的—工人一致《反映：这种断路《器性能差《几次跳闸后》油，就碳化触《头无灭弧装置磨损】。大容易出事故例如】X，。X钢厂？一，年半时间内就—发生爆炸事故9起】有一次断路器爆炸起！火将整个配》电室：电气设？备烧毁X《钢三厂用《此种断路器有一【次爆：炸开关室墙倒—压伤了3人XX钢厂！用此种？断路器发生爆—炸事故4《起，；其他厂发生类似】事故：很多我国《在60年代》。试制成磁吹式空【气断路器这种—断路器用空气作灭弧！介质开断速》度较快断《流容量较大性能比多！油，断路器？有较大改善》运行安？全，。可靠维修工作量较小！适用于频繁操作较受！炼钢工厂的欢—迎 — ，三、随着我国社【会，主义：建设的发展首先制成！KN35《型，空气断路器其操【作寿命超过1—0000次(一【般断路只有105】0次)接《着试制成功35kV！。SF6断路器利用】惰性气体SF—6作为绝缘和灭【弧，介质这二种断路器】在，XX重机厂、X钢五！厂使用多年已基本上！解决了我国35k】V电压等《级频：繁，操作：断路器 ！ 四、除《上述断路器外目前】我国不少《开关厂研制成—功真空断路器这【种断路器是》将触头封闭在真【空管内灭《弧效：果好运？。行安：全体积小维》修工：作量小但国内目前这！种断路器产品—质，量不统一；有—的产生？严重的过电》压 《 五、》矿热炉？的负荷特性较平稳】且，多为连续工》作制很少有过—电，流跳闸和切换电压操！作例如XX铁合【金厂全厂十几台矿热！炉经常连续运行一】两个：月而：不切：换电压操作断路器】几乎不？动，作因此矿热炉可【以采用少《油或：多油断？路器为？操作断路《。器在我们调》查的几十个铁—合金厂50多台【。矿热：炉一般？采用少油断》路器长期运行证【实可靠 【 第3《．1．7条 根据各！地运行情况》切断空载变》压器时产生》过，电压可能性较高而】电弧炉经常》在电极升起》后切断空载》变压器所《以应：。在操作？断路器与电炉变压器！。之间：装设阀型避雷器以限！制切断空载变压器时！所产生的过电压(1！．5：。～，7．5UH)XX钢！厂50t炼钢电【弧炉在操作》断路器与电炉变压器！之间设有阀型避雷】。器XX重机厂—100？t精炼？。炉也是这《样 【在中性？点不接？地或经消弧线圈【接地的35k—V电力网切》断空载变压》器产生的过电—压一般不超过4【．0UH个别可达】7．0UH变压器的！励磁电流越小则过】电压越小用》装有：并联电阻的断路器】可以限制切断空载变！压器时产生的过电压！ ？ 操作断—路器在切断变压【器电弧炉时》操作断？路器的强制灭弧【作用和电弧》炉中的电弧不稳定】。作用：。合在一起使》电流迅速遮断也会产！生，。很，大的过电压 — 采—用真空断路器—为操作断路器时【在试验和《运行中？均发现操《作过电？压较严重 》 ？ 限？制操作过电压除采用！氧化锌避雷器外还可！以采用阻容吸收装置！等办法 —。 ， 在电炉变—。压器的二次侧应【装设阻？容吸装置这是因为6！0年代？在国外引进》的50t炼钢电【弧炉只装了110k！V避雷器(》相间：)而无电炉》变，压器二次侧阻容吸】装置曾发生严—重二次母线间闪络事！故的原因 【 在80年代国！内某钢厂的2—台，国产：50t炼钢》。电，弧炉由于《在三次侧未安装限制！。操作过电《压的设施在投—产后不久电炉变压器！。的调压线圈(—三次线圈)均发生事！故后来在《三次：线，圈加了？氧化锌避雷器和电】容器 — ：。。第3．1《．8条 由于节【能，和合理调配电力的】需要供电《单位对较大》用户都有电力—。最大：。需量的要求为了尽量！合理用电发挥供、】用电设备的能力故在！有，2台及以上炼钢电弧！炉的工厂宜》 装设最大需量的】微电算机控制装置国！内有：的，钢，。厂已装设这》种装置效果良—好 》 第3．1．【9条 见第》2．0．1》6条说明 》 ，