— 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10【MVA换成16．】。5M：。VA日产量由6【0t增至10—0t以上以X钢五厂！。的，公称容量为1—0t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》。5MVA时熔化期】为110-120m！in而变压器容【量为9MVA时熔化！期为5560—min又如X—X机修总厂在—15t炼钢电弧炉上！试用4M《VA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5—0t炼钢电弧炉变】压器采用110【kV实测电压波【动只有0．》3，6，％；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 】 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X？X化工厂由两台参】数相同10MVA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、XX重】机厂：和XX钢厂4—。0t：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！XX重机厂2—0t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25《M，VA变压器的—100t电弧—炉，这种电炉《在熔：化开始后30—min？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、】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—230kV系—统供电用二台30M！VA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1《20V照明线路上】。的电压？闪变值为0．5【05V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0．4—5％ 】每秒：1次：的更大冲《击负：荷引起的电压波动】允许值在120【V线：路上不超过IV 】 《 2独联体根据原苏！联国家标准电能【质量标准《)FOCT13【10987》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(△V—10=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【70kW《h／t并缩短冶炼】。时间 ？。 ？ 对较大—容，量，的电炉？由于短网电抗—较大(？30t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【2，0％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12！0％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《。21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7】。10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(10！t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】1050次》)接着试制成—功35kVSF6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》。35kV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100t精炼！炉也是这样 】。 ？在中：性点不接地》。。或经消弧线圈接地】的3：5，kV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60年代在国外！引进的50》t炼：钢电弧炉只装了11！0kV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8—0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 ？ ，