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第:。三章 电弧》炉,和矿热?炉
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第一节 电炉!装置的主电路系统
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》。第311条
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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
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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16?。.5MVA日产量】由60t增至—10:0t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5M【VA时熔化期为【1,10:。-12?0min而变压器】容量为9MVA时熔!化期:为5560min】。又如XX机修总厂】在15t《炼钢电弧炉上—试,用4:MVA变压器达到】1h炼一《炉钢但其他工序跟】不上工人《劳动强度过大—;故仍用12—MVA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
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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
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矿热炉》的二次?电,压值还与炉料的电】阻系数大小有关
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《 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1《10k?V实测电压波动只】有0.36%—;但相应《要解决110k【V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
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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10M】VA变压器并联供电!运行情况良好
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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】、XX重机厂和XX!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!。。
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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【。
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第3.【。1.3?条
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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:
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N(△V》)α:=常数?。
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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
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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XX重!机厂20t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1】0Hz左右的周期】性电压波《动
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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
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1.照明!灯光闪烁;
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2.电视机画!面亮:度变化垂直和—。水平幅度动摇;
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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;
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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;
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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
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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
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1.美《国从:实例来说明两—台25?MVA变压器的【100t电弧—炉这种电炉》。。在熔:化开始后3》0m: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、cosφ=【0.6?、1:1.4MVA这【种周期性电压闪变对!眼最:不利采取《短路容量《最大的23》0k:V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0.42!。2%即在12—0V照明线路上的电!压闪变值为》0.5?05V?而,允许值为0.—45%×12—0二0.54V
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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120V线—路上不超过0.4】。5,%
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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IV
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2独联体】根据原苏《联国家标准电能质量!。标准)?FOCT1310】987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
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: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
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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
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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,
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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5t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70k】Wh/t并缩短冶】炼时间
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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
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: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【
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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
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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21?的规定
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,第3.?1.6条
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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
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二、我—国早年(1》0t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XX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
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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1000【0次(一般断路只有!1050次》)接着试制成功3】5kVS《F6断路器》利用惰性气》体SF6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3?5kV?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
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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X《X,。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100t精炼炉也!是这样
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》在中性?点不接?地或经消弧线圈接】地,的35kV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7.0—。UH: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】
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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
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在电?炉变压?器的:。二次侧应装设—阻容吸装置》这是:因为60年代在国】外引进的50t【。炼钢电弧炉只装了】110kV》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!
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在《80年代国》内某钢厂的》2台国产50—t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
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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
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第:3.1.9》。条 见第2.0.1!6条:。说明
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