Аркын хайлтагч трансформаторууд тайлбарлагдаж буй: Электродугийн хайлтагч (EAF) ба ТГ-н аркын ган хайлтагч ачааллүүдийн хувьд яаж тодорхойлох вэ

Дөрвөлжин Азид нүүрсний цахилгаан хайлуулын инженерийн бүрэлдэхүүн бүхлээр нь өнгөрсөн навкын төвд нь дуудаж илгээж, хайлуулын трансформаторын нэрний самбарыг илгээж: 60 МВА, 33 кВ анхдагч, 650 В хоёрдогч, 8% импеданс, 23 байрлалт тап хүснэгт. Түүнцүүн асуулт нь шууд бөгсөн — бид түүн дээрх ижил төстэй төхөөрөмжийг хоёрдугаар нүүрсний цахилгаан хайлуулын үйлдвэрт хийж чадах уу? Нэрний самбар нь бүрдэлд орж буй хамгийн хэрэгцээтгүй хуудас орж. Харин түүн дээрх бүх зүйлсийн хооронд ялгаа хийдэг нь самбар дээр бүүдүүрлэн бичигдсэн зүйл биш. аркын төхөөрөмжийн хувиртагч дистрибуционы каталогт бүх зүйлсийн хооронд ялгаа хийдэг нь самбар дээр бүүдүүрлэн бичигдсэн зүйл биш. Түүн дээрх үүрэг нь доорх талд сууж буй зүйл.

Ган нь цахилгаан замд шилжин буй, түүний хурд тоонд илэрхийлдэг. Дэлхийн ган үйлдвэрлэлийн нийгэмлэгийн нийтлэл Дэлхийн ган тоонд 2025 цахилгаан хайлуулын гаралтыг 2024 онд дэлхийн нүүрсний ганын 29,1%-ыг бүрдүүлдэг гэж тодорхойлдэг. Бүс нүүрсний ганын хувьд худалдан авагсадын хувьд чухал нь бүсийн хуваарилалт: Дунднийн бүсд цахилгаан хайлуулын хувьд уже 100%, Египет ба Саудын Арабстан 100%-ыг, Америкын Нэгдсэн Улс 71,8%-ыг бүрдүүлдэг. Түүнд хамаарах тонна бүр нь металл болгохын өмнө 95.4%цахилгаан хайлуулын цахилгаан нумын болтны трансформатор хайлуулын ИЭА-н төмөр ба ган салбарын хуудас энергийн талаас ижил шилжилтийг хялбархан хялбараар дагаж буй.

 

Яагаад дугуйлт хайлуур трансформатор нь том дистрибуционы трансформатор биш вэ?

Дистрибуционы трансформатор нь ачааллыг зөөхөөр, мөн гэмтлийн нөхцөлд түүнд төвөгтүшүүлэлгүй түрүүлж үлдэхүүр бүтээдгүй. хайлуур трансформатор нь гэмтлийн нөхцөлд дотроо амьдарахүүр бүтээдгүй. Дугуйлт нь хялбархан хялбараар холбогдсон гэмтлийн нөхцөл: тэр нь нүүрсний хайлах циклд аравтаван удаа унтрах ба дахин дугуйлт үүсгэх, хайлах багана унаж электродуудыг холбож, боронд хүртэлх гүнзгийн таталцан токионы хүч нь дистрибуционы трансформаторын гэмтлийн нөхцөлд л үзэгддүг. Хайлах цехт нь тэр үзэлд үлдэхүүр биш. Тэр нь үйлдлийн нөхцөл, мөн кампанийн туршид мянган удаа тохиодгүй.

Термал профиль мөн ижилхэн өөр. Нүүрсний хайлах цикл 35–60 минут үргэлжилдгүй, мөн хүч нь хоёр секундын дотор ойролцоогоор 20%–с бүтнэд хүртэл хөөрдгүй, түүн дагаж ороолтын хамгийн халуун цэгийн температур хөөрдгүй. IEC 60076-7 — тосоор дүүрсэн хүчний трансформаторуудын ачааллын заавар — түүнийг үлдэхүүр үйлдлийн хувилбар биш, харин үлдэхүүр ачааллын төрөл гэж тодорхойлдгүй.

Параметр	Дистрибуци / стандарт хүчдэлийн хувиртагч	Аркын төхөөрөмжийн хувиртагч
Хоёрдогч хольц	Тогтмол дизайн хүчдэл, ±2 × 2.5% тапс	Өргөн цонх, 15–25 байрлалд 300–1100 В хооронд
Хоёрдогч гүйдэл	Хэвийн тохиолдолд 3 кА-аас бага	шинэс дээр 20–100 кА
Хоёрдич хэлхээний богино холболт	Зөвхөн нэг удаа баталгаажуулж доказлож дизайны үзэл	Хэвийн ажиллагаа, номиналь хугацаанд мянган удаа
Хүчдэлийн хориглолтын хувь	4–6%	гомхойн гүйдэл ба нумын тогтвортой байдалд тулгуурлан 6–12% тодорхойлогддог
Тап хуварь	Хүчдлийн хэлхээс гадаа, эсвэл бага ачаалалт ОЛТЦ	Өндөр ачаалалт ОЛТЦ, зуун мянган удаа ажиллах чадвар
Хүйтэнжилт	ОНАН эсвэл ОНАФ	ОФАФ эсвэл ОФВФ, ихэвчлэн нэмэлт тосны насосуудтай

 

 

Тодорхойлолтыг үнэнд хүргэдэг тоонууд

Дүн шинжилгээний үүрэг гүйцэтгэдэг таван утга: МВА ба анхдагч хүчдэл, хоёрдогч хүчдэлийн завсар, хоёрдогч гүйдэл, импеданс (эсвэл нийт хэлхээний реактив бүрдүүлэлт) ба дулааны өсөлт сүүлд нь хөхрүүлэлтийн ангилал.

Тапын хүснэгт нь трансформаторын нийлүүлэгчдээс бус, хайлмалын үйлдвэрлэгчдээс ирдэг, мөн түүнд хайлмалын муруй бичигддог. Бүрдүүлэлт нь бага хүчдэл ба өндөр гүйдэлд хийгддог, учир нь электродууд хаягдмал металлын дотор бүрдүүлдэг, нум нь үнэнд хүртэл богино байдаг. Нум тогтвортой болж ирж, оператор хөхрүүлэлтийн үр дүнд илүү урт, өндөр хүчдэлт нум руу шилжин, дулааны үр дүнд сайжирдаг. 600 В-т хоёрдогч хүчдэлд 5 В-т алхам нь тривиаль бөөрсөг — хүчдлийн 1%-с бага — гэтэд, бүснээс хоёрдогч гүйдлийн зуун мянган амперын хэмжээг түүн дээр хүртэл хүртүүлдэг, трансформатор нь тодорхойлолтод заасан МВА-д түүн дээрх бүх цэгүүдийг хүртүүлж чадварлаг байх ёстой.

Эсэргүүцэл нь саналын үнэд хамгийн их зөрүү үүсгэдэг. Хурдхан трансформаторын номиналь утга нь ердөө 6–12% бөлхүүр, тархуулах трансформатораас өндөр бөлхүүртэй, учир нь хоёрдогч төрлийн гэмтэл нь түүхүүр дуудагдаж, ороолт нь түүхүүр дуудагдаж, түүнийг хязгаарлах ёстой. Гэтэл хувийн эсэргүүцэл нь зөвхөн трансформаторын хүрээний хуваарилалт. Хурдхан трансформаторын загварчид нь нийт хүрээний индуктив хүрээ — трансформатор, шинэл, савхан кабель, электродын хуруу, электрод — дээр ажилладаг, учир нь нийт хүрээний индуктив хүрээ нь дугуйн тогтвортой байдлыг ба хурдхан трансформаторын чадал коэффициентыг тодорхойлдог. Трансформаторыг захиалж, шинэлд хөдөлмөр хийж, та хурдхан трансформаторын ажиллах цэгийг өөрчилж.

 

Бүтэн гэмтлийн ачаалал нь үнэнхүү загварчлалын гол хүчин зүйл

Түүн дээр машины жинг тодорхойлдөг тооцоо. 8% эсэргүүцэлтэй үед хоёрдогч талд бүтэн гэмтлийн гүйдэл нь приближит номиналь хоёрдогч гүйдлийн 12,5 дахин . 40 кА-ийн нэгж дээр шинэлд гүйдэл нь 500 кА бөлхүүртэй. Электромагнит хүч нь гүйдлийн квадратад пропорциональ, ийнхүү ижил гэмтлийн үед хүч нь дараах хэмжээнд бөлхүүртэй. номиналь механик ачаалтын 150 дахин хүрээлэн бүтээдэг, түүний зөөврүүд болон холбоосууд.

Дистрибутив трансформаторын хувьд түүний богино холболтын нөхцөлд тааруулж үзэх нь нүүрсний хүчилт газрын шалгах ажил юм. Харин талх тавих трансформаторын хувьд түүний богино холболтын нөхцөлд тааруулж үзэх нь үндсэн ажил юм, ийнхүү механик дизайн нь төслийн гол асуудал болж хувирдаг: хүрээлэн бүтээдэг хэсгийн бүтэн даралт, урьдчилан хатууруулж үзсэн зөөврүүд, хүчтүүдсэн медн, тап-холбоосуудын хүчтүүдсэн холбоосууд, асимметрик гэмтлийн үед түүнд үүсэх тэнхлэг чиглэлд үүсэх хүчнүүдсэн цөмийн хүрээ. IEC 60076-5 стандарт нь богино холболтын төвд тааруулж үзэх шаардлагыг тогтоодог, IEEE C57.12.90 стандарт нь шалгах ажлын дарааллыг тодорхойлдог. Хүнсний нөөц үйлдвэрлэгчид дизайны үндсэн үндэслэл болон шалгах бүртгэлийг харуулахгүй тохиолдолд импедансийн тоо түүний үйлдлийн хугацаа талаар ямар нэмэлт мэдээлэл өгдөггүй.

Бидний өөрсдийн загварын шинжилгээнүүд дээр дахин ажиллахыг шүүлт хийх баримт нь ихэвчлэн импедансын тоо биш. Харин хоёрдогч холболтын зураг — давхарласан шинэлзүүр эсвэл ус-хөхрүүлэгч кабель дээр 40 кА юм уу түүнээс илүү гүйдэл, мөн түүн дээр тодорхойлогдсон тулгуур хоорондын зай нь цахилгаан цохилдост ороолтын төгсгөлүүд дээрх хүчнүүдийг саатуулж байдаг.

 

Хайлан хүүрдүүрт хөхрүүлэлт ба тап-чанжерийн ажиллах горим

Хөхрүүлэлт нь дундаж цаг биш, хамгийн муу цагт тохируулж өгөгдөнө. Тугалдагч нэгжүүд дээр ОФАФ (маслаа гаднаас хөхрүүлэх, маслаа циркуляцлах) хөхрүүлэлт, нэмэлт маслаа насосууд ба маслаа урсгалын захиурчид ашиглаж байдаг; илүү том чадалтай нэгжүүд дээр ОФВФ (маслаа гаднаас хөхрүүлэх, ус гаднаас хөхрүүлэх) хөхрүүлэлт ашиглаж байдаг. Дээд талын маслаа температур нь дугуйлдост хоёр-гурван минутын хоцрогдол үүсгэдэг, учир нь тугалдагч нэгжүүдийн техникийн шаардлагад ихэвчлэн ороолтын хамгийн халуун цэгт оптик-волокон захиурчид нэмж өгөгдөнө.

Тап-хувиргагч нь үйлдвэрийн практиктаас өөр дэлхийд амьдардаг. Оператор нь нэг халалтад тап-хувиргагчаа тавин хүртэл арван тавин удаа шилжүүлж чаддаг, харин хоёр сменд ажилладаг халалтын цех нь өдөрт найман хүртэл арван хоёр халалт явуулдаг — жилд 10 000-30 000 үйлдэл хийх нь ердийн үзүүлэлт. Түүн дагаад, тугсагч нь өндөр ачаалалд зориулан, ихэнхдээ вакуум төрлийн хуваарилагч түлхүүртэй тодорхойлогддог, мөн үйлдэл тоолуур, календарь биш, техник үйлдэлд зориулан зохион бүтээдэг. Харин хэрэгсэл нь IEC 60214-1 стандартын дагуу бүтээдэг ба туршидаг.

Тап-хувиргагчийн механик дүүрэлдүүрлэл нь бидний oLTC ба таслалт тап-хувиргагчийн зааварт тодорхойлсон дүүрэлдүүрлэлтүүдтэй ижил, гэтэд нь халалтын цехт нь цаг хойшоо ойролцоогоор арав дахин хурдан явах тул, хуваарилагч түлхүүр нь хараахан шинжилгээд үзэгдэхгүй бол төлөвлөсөн зогсолт нь хугацаа хүлээж буй төлөвт ордог.

 

 

Гармоник, нислэх гэрлэл, ба трансформаторын засаж чадахгүй зүйлс

Нум нь шугаман бус, тасралтгүй өөрчлөгдөх ачаалал юм. Тэр хоёрдугаар, гуравдугаар, тавдугаар, долоодугаар дэсний гармоник болон хоорондын гармоник нь цахилгаан сүлжээнд орж, шинэлэг хүчдлийн шинэлэг хүчдлийн тавцан дээрх хүчдлийг нүдний уншиж чадах мигдүүлэлтийн давтамжид модуляци хийдэг. Хувиртагчийн загварлах нь хязгаарын тулд туслах бөлшүүр — дельта ороолт нь гурван дахин гармоникийг барих бөлшүүр, флюкс нягтын нөөц нь нэмэлт алдагдал ба хүчирхүүлэлтийг хянах бөлшүүр — гэхдээ хувиртагчийн ямар ч техник шаардлага мигдүүлэлтийг арилгаж чадахгүй. Түүний ажил нь тугаарын тавцан дээрх SVC эсвэл STATCOM-д, мөн хувиртагчийг захиалж үүрд хүчдлийн чанарын судалгаа хийх ёстой, бүүр суурилуулж дараа хийх ёстой.

Тогтмол гүйдэлт нумын тугаар нь асуудлыг устгахын оронд шилжүүлдэг. Нум нь тиристорын төвөшлүүрээр хоолойд хүрдэг. тосонд живсэн трансформатор төвөшлүүр хувиртагчийн хүчдлийн тавцан дээр бүтээдэг, ийнхүү гармоник спектр нь шүүлтүүрт зориудан загварласан онцгой 6-пульс юм эсвэл 12-пульс дүрс болдэг. Түүнд хувиртагчийн техник шаардлагыг мигдүүлэлтийн хүрээс бүүр харин тодорхой гармоник гүйдлийн спектрт тулдуурлан тодорхойлдэг.

 

Үйлдвэрт халуун агаарын трансформатор гарахын өмнө бид юу шалгаж бүрдүүлдэг

Райан Электрик 2007 оноос хойш 120 000 м² талбайт үйлдвэрт 180-с илүү үйлдвэрлэл ба шалгах төхөөрөмж, 37 патенттэй бөөрсөг трансформатор үйлдвэрлэдэг; 2023 оноос хойш Би-тон хамтран ажиллах харилцагч бөөрсөг трансформаторын нэг дүрсийг бид хүчинтэй хийдэг. тосонд живсэн трансформатор захиалагчийн тап хүснэгт дагуу зохиомжлон хийдэг, каталогт заасан хүчтүүний дагуу биш — ийнхүү инженерүүд бидний үнэ тодорхойлохын өмнө халуун агаарын таваа үйлдвэрлэгчдийн бүх баримт бичигт ханддаг.

Сорилтын дараалал нь үндсэн жагсаалтаас илүү урт: бүх тапын байрлалд ороох харьцаа хэмжигддэг, фаз бүр дээрх ороолтын бүрхүүлийн эсэргүүцэл, хамгаалалтын эсэргүүцэл ба поляризацийн индекс, хүчдэл түүхүүрлүүлж ба индуцирован хүчдэл түүхүүрлүүлж, хэсгийн цахилгаан газардлын хэмжилт, тап бүр дээрх импеданс хэмжилт (зөвхөн номиналь тап дээрх импеданс хэмжилт биш), трансформаторын тосны шинжилгээ — тосны хүчдэл түүхүүрлүүлж, чийглэг, уусмуйн хий. Техникийн шаардлагад нийцүүлж, температурын өсөлт нь удирдагч тап дээр харуулдаг, бүрхүүлийн ба ороолтын температур бүртгүүлдэг, зөвхөн дээрх тосны температурын өсөлт бүртгүүлдэггүй. Нэгдсэн Улс ба Канад руу хүрч буй төслүүд дээр UL ба CSA сертификатыг бидний өөрийн чанарын хяналтын хэсгийн оронд гуравдугаар этгээдийн шинжилгээний ажилтнууд өгдөг, лабораторийн ажил CNAS-ын хүрээнд явдаг.

Бид хайрцагт халуун шүүлтүүрт таарахгүй ажилд илүү их таарах гомдлого — нь бүрдүүлэх зүйлсийн дунд хамгийн түгээмүүр гомдлого. Тэр нь электродын удирдлагын системтэй таарахгүй тапын хүснэгт, түүн дээр халуун шүүлтүүрт хүртэл анзаарахгүй үлддэг — хайрцагт хөдөлгүй зогсож, хугацааны хүлээлт хатуу болж уже.

 

Нумын хайрцагт трансформаторын тодорхойлолт: Хүсэлт үлдээх чек-жагсаалт

Эдгээр зүйлсийг хүсэлтэнд оруул, техникийн харьцуулалт шударга төлөөлөл болой.

• Анхдагч хүчдлийн утга, системийн давтамж (50 эсвэл 60 Гц) ба бүх тапын байрлалд МВА

• Хайрцагт үйлдвэрлэгчийн тапын хүснэгт: бүх байрлалд хүчдлийн утга ба гүйдлийн утга

• Электродын диаметр, нумын хүчдлийн хязгаар ба хоёрдогч гүйдлийн схем

• Импедансын зорилт утга, эсвэл хайрцагт дизайнераас хүлээж буй нийт гүйдлийн реактив хүч

• Хайрцагт хүчдлийн таслаагчид хүртэл хүрэх хамгийн их гүйдлийн гэмтэл

• Хайрцагт үйлдвэрлэх газрын агаарын температур ба өндөрлөг — Дорнод Азийн зарим бүснүүд ба Гульфын бүснүүдэд 45 °C–50 °C нь нөрм

• Хөхрүүлэх ангилал (ONAN, OFAF эсвэл OFWF) ба нүүрсний тосны насосын нөхөн орлуулалтын шаардлага байгаа юү

• Тап-хувиргагчийн төрөл ба жилд хүлээж буй үйлдлийн тоо

• Циклд зориулан үнэлсэн хүчдлийн утга: халалтад хүртэлх RMS гүйдэл ба өдөрт халалтын тоо

• Шаардлагатай сорилтууд — дулааны ажиллагаа, хэсгийн искрүүлэлт, богино холболтын баталгаа, тапын дарааллын ажиллагаа

• Холбогч зураг: Өндөр хүчдлийн гуурс эсвэл кабель хайрцаг, Бага хүчдлийн шинэсний хайрцагийн чиглэл, холбогч хайрцагийн байршил, кабелийн оролтын чиглэл

• Харгис бүрдүүлэлтийн үндэс: IEC 60076 цуврал эсвэл IEEE C57, мөн зорилтот зах зүйн шаардлагатай бүрдүүлэлт

Нэг худалдан авах тэмдэгт бүх бусад тэмдэгтүүдийн үлдэцтэй харьцуулж илүү том жин хүндэтгэлтэй. Хайлшны трансформатор нь инженерийн нэгж бөлөг, түүнд хайлшны бүрдүүлэлт, электродын удирдлагын систем хамтран шүүлтэнд ордог. Тапын хүснэгтийг үлдэцтэй хурдан баталж үлдэцтэй хоосон зардал үүсгүй; хайлшны цехний огноо тогтоогдсон дараа ороолтгүй хурдан хүртэл хүртэл хугацаа уртасгаж үлдэцтэй трансформаторын хүртэл хүртэл хугацаа суурьлуурт хойшлогдмуйн шалтгаан болдог, хамгаалах хүрээ нь хамгаалах тодорхойлолт дараа холбогч хайрцаг бүрдүүлснээс хямд.

Биднэд хайлшны нүүрлүүр үйлдвэрлэгчийн тапын хүснэгт, электродын диаметр, агаарын нөхцөл үлдэцтэй илгээж, бидний инженерүүд та нарын хүснэгт аркын төхөөрөмжийн хувиртагч санал — импеданс, тапын хүрээ, хөхрүүлэх ангилал ба хүрээний хоёр төгсгөлд алдагдал — түүн дээр температурын өсөлт ба импеданс гарантласан тапын байрлалууд. Тэр харилцаа хамгийн ихдээ нэдэл үргэлжилдэг, мөн халуун цахилгаан орчимд сууж буй тугалд харьцуулж үнэтэй.

Зохиогчтой танилцаж: Энэ стаття Райан Электрик (Цзянсу Райан Электрик ХХК), 2007 онд бүүрдсэн трансформатор үйлдвэрлэгчид ба 2023 онд Итон хамтран ажиллах харилцагчид инженерийн бүрэлдэхүүн бүрдүүлж бичсэн. Бидний инженерүүд Север Америк, Өмнөд-Зүүн Ази, Дунднийн Оройд ба Африкад UL-, CSA- ба IEEE-д нийцсэн төслүүдийг дэмжинэ; түүн дээр бидний туршилтын лаборатори CNAS-д хүлээлт үйлдэж буй. Тугалд трансформатор сонгох, тапын хүснэгт шинжлэх эсвэл санал үнэ хүснэлт илгээхийн тулд бидний инженерийн бүрэлдэхүүнд хандаж болно.