】 第三章 》电弧炉和矿热炉 ！ 第》一节 电炉装置【。的主电路系统 ！。 第《3，11：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X？X化：工厂的3台电石【炉将其中1台—电石炉变压器—容量由？10M？VA换成16．【5，MVA日产量由【60t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2【0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110-1—20min》而，。变压器容量为9【MVA？时，熔，化期为5560m】in又如XX机修总！厂，在1：5t炼钢《电弧炉上试用4MV！A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1【2MV？A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110kV实测！电压波动只有0．】3，6％；但相应—要解决？110？kV：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10M—V，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、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 ！ ： 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《 ？ 30》t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】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《MVA？变压器的10—0t电弧《炉这：种电：炉在熔化开始—后30min周期】。性的电压《闪变单相冲击—负荷每？秒4～6次、—时间4？。12：周波、cosφ=】0．6、11—．4：MVA这种周期性电！。压，闪变对眼最不利采取！短路容？量最大？的2：30kV《系统：供电用二台3—0MV？A的同期调相机进行！补偿无功经》计算系统供应0．7！7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％×1【20二0．》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：120V《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IV 【。 2独联体根据原！苏联国家标准—电能质量标准)F】OCT1310【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 ！ 》 】 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70】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(3《0，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(》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6！0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！10000次(一】般断路只有105】。0次)？接着试？制成功35k—VSF6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 【 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：．5～7．5—UH)XX钢厂【5，。0t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X：。X，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—5kV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 ！ ， 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50t【。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，。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！ —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．：16：条说明？ ：