डीसी आर्क फर्नेस के लिए रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर: विशेषताएं और उपयोग

I. अनुप्रयोग परिदृश्यों का अवलोकन

डीसी इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (डीसी ईएएफ) संक्षेप में स्टील बनाने की प्रक्रिया में मुख्य उपकरण है, जो स्क्रैप स्टील को पिघलाने और पिघले हुए स्टील को परिष्कृत करने के लिए एक स्थिर डीसी आर्क पर निर्भर करता है। रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर डीसी बिजली आपूर्ति प्रणाली के हृदय के रूप में कार्य करता है; यह संयंत्र के उच्च वोल्टेज AC (10kV/35kV) को रेक्टिफायर के लिए उपयुक्त मध्यम वोल्टेज AC (10kV/35kV) को मध्यम वोल्टेज AC में परिवर्तित करता है। थाइरिस्टर सुधार के बाद, यह भट्ठी के निचले एनोड और ग्रेफाइट कैथोड को उच्च धारा डीसी शक्ति की आपूर्ति करता है।

प्राथमिक अनुप्रयोग परिदृश्य तीन श्रेणियों में आते हैं:

1. बड़े इस्पात निर्माण उद्यमों के लिए उच्च -शक्ति डीसी ईएएफ (80t-150t): उच्च शक्ति 24-पल्स सुधार प्रणाली, निरंतर इस्पात निर्माण, और गंभीर लोड उतार-चढ़ाव;
2. छोटे - से - मध्यम फाउंड्री और विशेष स्टील गलाने के लिए डीसी ईएएफ (10t-60t):12-पल्स सुधार विन्यास और आंतरायिक गलाने का उत्पादन;
3. डीसी लैडल रिफाइनिंग भट्टियों के लिए छोटे रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर:सहायक हीटिंग और मिश्र धातु समायोजन के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें कम {{0}वोल्टेज, उच्च -वर्तमान आउटपुट शामिल है।
गलाने की कार्यशाला की संचालन स्थितियाँ कठोर हैं: उच्च तापीय विकिरण, भारी धुआँ और धूल (प्रवाहकीय धातु की धूल सहित), बार-बार शॉर्ट सर्किट (स्क्रैप ढहने, चाप टूटने, या चार्ज टूटने के कारण), और यादृच्छिक चाप उतार-चढ़ाव के कारण तात्कालिक वृद्धि अधिभार। इसके अतिरिक्त, एकाधिक गलाने वाली इकाइयों का एक साथ संचालन सार्वजनिक पावर ग्रिड पर हार्मोनिक प्रदूषण को नियंत्रित करने के लिए सख्त आवश्यकताएं लगाता है।

द्वितीय. मुख्य तकनीकी विशेषताएँ

1. उच्च लघु सर्किट प्रतिबाधा डिज़ाइन (मुख्य विशेषता)

मानक वितरण ट्रांसफार्मर के विपरीत, डीसी ईएएफ के लिए रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर 8%-14% की छोटी सर्किट प्रतिबाधा के साथ डिज़ाइन किए गए हैं।
कार्य:इलेक्ट्रोड आर्किंग और स्क्रैप पतन शॉर्ट सर्किट के दौरान उत्पन्न होने वाली भारी उछाल धाराओं को सीमित करता है; थाइरिस्टर रेक्टिफायर मॉड्यूल की सुरक्षा करता है; तात्कालिक शॉर्ट सर्किट को ग्रिड वोल्टेज में गिरावट या अन्य संयंत्र उपकरणों के लिए अचानक वोल्टेज में गिरावट से बचाता है;
बेतरतीब आर्क टूटने और पुनः प्रज्वलन से जुड़ी परिचालन स्थितियों के अनुकूल, आर्क करंट को स्थिर करता है, और स्टील बनाने की प्रक्रिया के दौरान वोल्टेज झिलमिलाहट को कम करता है।

2. मल्टी-पल्स चरण-शिफ्टिंग वाइंडिंग संरचना

12-पल्स कॉन्फ़िगरेशन मानक हैं, जबकि 24-पल्स चरण-स्थानांतरण वाइंडिंग उच्च क्षमता भट्ठी इकाइयों के लिए चुने गए हैं:
1. दोहरी माध्यमिक वाइंडिंग्स के माध्यम से चरण {{1} शिफ्टिंग 5 वें, 7 वें, 11 वें और 13 वें हार्मोनिक्स को रद्द कर देती है, धातुकर्म उद्योग के बिजली गुणवत्ता मानकों को पूरा करने के लिए ग्रिड टीएचडी को कम करती है और ओवरहेड क्रेन, धूल हटाने वाली प्रणालियों और स्वचालन नियंत्रणों के साथ हार्मोनिक हस्तक्षेप को रोकती है;
2. लोड को दो रेक्टिफायर ब्रिजों के बीच समान रूप से वितरित किया जाता है, जिससे व्यक्तिगत शाखाओं में घटक हानि कम हो जाती है और रेक्टिफिकेशन उपकरण की सेवा जीवन बढ़ जाता है;
3. प्रभावी हार्मोनिक दमन सुनिश्चित करने के लिए चरण -शिफ्ट कोण सहिष्णुता को ±1 डिग्री तक सख्ती से नियंत्रित किया जाता है।

3. कम {{1}वोल्टेज, उच्च {2}वर्तमान वाइंडिंग के लिए विशेष डिजाइन

डीसी इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियां कम वोल्टेज और अल्ट्रा{0}}हाई डीसी करंट (सैकड़ों से लेकर हजारों एम्पीयर तक) के साथ संचालित होती हैं:
1. द्वितीयक वाइंडिंग्स का निर्माण बहुत कम वर्तमान घनत्व वाले बहु-{1}परत ऑक्सीजन-मुक्त तांबे के बसबारों से किया जाता है, जो उच्च धाराओं से जुड़े तांबे के नुकसान और तापमान वृद्धि को कम करता है;
2. वाइंडिंग के सिरों में बार-बार होने वाले शॉर्ट-सर्किट घटनाओं के इलेक्ट्रोमैकेनिकल बलों का सामना करने के लिए प्रबलित इन्सुलेशन की सुविधा होती है, जो कॉइल विरूपण और इंटर-टर्न शॉर्ट सर्किट को रोकता है;
3. कम वोल्टेज आउटपुट कनेक्शन बिंदुओं पर गर्मी उत्पादन को कम करने के लिए एकीकृत तांबे बसबारों का उपयोग करते हैं।

4. प्रभाव प्रतिरोधी इन्सुलेशन और उच्च तापमान प्रदर्शन

1. इन्सुलेशन वर्ग:क्लास एफ इन्सुलेशन का उपयोग तेल में डूबे हुए मॉडल के लिए किया जाता है, जबकि क्लास एच उच्च क्षमता वाले सीलबंद सूखे प्रकार के मॉडल के लिए उपलब्ध है; इंसुलेटिंग वार्निश धातु की धूल और उच्च तापमान विकिरण के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है;
2. वोल्टेज वृद्धि प्रतिरोध:बार-बार चाप विलोपन और पुनर्स्थापन उच्च आवृत्ति ओवरवोल्टेज उत्पन्न करते हैं; वाइंडिंग में क्षणिक ओवरवॉल्टेज को दबाने के लिए इंटर-लेयर शील्डिंग और आरसी मिलान इंटरफेस शामिल होते हैं जो इन्सुलेशन टूटने का कारण बन सकते हैं;
3. हिस्टैरिसीस नुकसान को कम करने और हिंसक चाप उतार-चढ़ाव की अवधि के दौरान कोर तापमान वृद्धि को दबाने के लिए कोर उच्च {{1} ग्रेड, निम्न - हिस्टैरिसीस सिलिकॉन स्टील शीट का उपयोग करता है।

5. विस्तृत श्रेणी भार सहनशीलता विशेषताएँ

गलाने की प्रक्रिया के दौरान रेटेड क्षमता के 0% से 120% तक लोड उतार-चढ़ाव को संभालता है और रेटेड मूल्य से दोगुने तक की तात्कालिक वृद्धि धाराओं का सामना करता है:
तापमान वृद्धि का मार्जिन सामान्य -उद्देश्य वाले ट्रांसफार्मर से काफी अधिक है, जो अल्पकालिक अधिभार संचालन की अनुमति देता है;
वोल्टेज विनियमन 4% से कम या उसके बराबर; व्यापक लोड उतार-चढ़ाव के बीच सेकेंडरी एसी आउटपुट को स्थिर करता है, यह सुनिश्चित करता है कि आर्क निरंतर बना रहे (बुझाने को रोकना) और स्क्रैप पिघलने की दक्षता में सुधार करना।

6. धातुकर्म कार्यशालाओं के लिए विशेष सुरक्षात्मक सुविधाएँ

1.धूल और गर्मी अलगाव:तेल में डूबे हुए रेडिएटर्स में स्टील बनाने वाले धुएं और प्रवाहकीय धातु की धूल को रोकने के लिए धूलरोधी बैफल्स की सुविधा होती है; सूखी-प्रकार की इकाइयाँ धूल संचय और ट्रैकिंग/आर्किंग को रोकने के लिए पूरी तरह से सीलबंद एपॉक्सी कास्टिंग का उपयोग करती हैं;
2. संक्षारण और उच्च तापमान प्रतिरोध:बाड़ों में उच्च तापमान ऑक्सीकरण और ग्रिप गैस संक्षारण का सामना करने के लिए भारी {{0} ड्यूटी एंटी {{1} संक्षारण कोटिंग्स की सुविधा होती है;
3. बढ़ी हुई गर्मी लंपटता:उच्च -पावर मॉडल फोर्स्ड ऑयल और एयर कूलिंग (ओएफएएफ) का उपयोग करते हैं; छोटे {{1} से {{2} मध्यम शुष्क {{3} प्रकार के मॉडल उच्च {{4} क्षमता वाले तापमान {{5} नियंत्रित पंखों से सुसज्जित होते हैं ताकि उच्च {{6} वर्तमान हानि से उत्पन्न गर्मी को लगातार नष्ट किया जा सके।

तृतीय. परिदृश्य के अनुसार अनुप्रयोग पर प्रकाश डाला गया

1. बड़ी, उच्च - शक्ति वाली डीसी इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियां (80 टन से अधिक)

1.विन्यास:35kV उच्च-वोल्टेज इनपुट; 24-पल्स, ड्युअल-स्प्लिट, फेज़-शिफ्टिंग रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर; तेल में डूबा हुआ, बलपूर्वक वायु द्वारा ठंडा किया हुआ;
2.परिचालन विशेषताएँ:24-घंटे लगातार गलाने; स्क्रैप ढहने के कारण बार-बार शॉर्ट-सर्किट होना; ग्रिड झिलमिलाहट और हार्मोनिक नियंत्रण के लिए सख्त आवश्यकताएं;
3. सहायक आवश्यकताएँ:घुमावदार तापमान निगरानी, ​​गैस सुरक्षा, और तेल स्तर सुरक्षा में निर्मित; इस्पात निर्माण केंद्रीय नियंत्रण प्रणाली में एकीकृत दोष संकेत; Xintailong के उच्च -पावर मेटलर्जिकल रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर ऐसी परियोजनाओं के लिए एक संदर्भ विकल्प के रूप में काम करते हैं।
4.फायदे:24-पल्स संरचना हार्मोनिक्स को काफी कम कर देती है; उच्च प्रतिबाधा चाप को स्थिर करती है; इस्पात संयंत्र में प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति निवेश की आवश्यकता कम हो जाती है।

2. छोटी - से - मध्यम डीसी इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियां (10-60 टन; विशेष स्टील/फाउंड्री)

1. विन्यास:10kV इनपुट; 12-पल्स रेक्टिफायर ट्रांसफॉर्मर (तेल-डूबा हुआ सेल्फ{{4}ठंडा या सूखा-टाइप एयर-कूल्ड)।
2. परिचालन विशेषताएँ:बार-बार दैनिक प्रारंभ {{0} विराम चक्र के साथ रुक-रुक कर उत्पादन; लागत नियंत्रण की उच्च मांग।
3. लाभ:सरलीकृत संरचना और छोटे पदचिह्न; ग्रिड आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सरल फ़िल्टरिंग उपकरणों के साथ संगत।

3. डीसी लैडल रिफाइनिंग भट्टी

1. विन्यास:छोटा-क्षमता 6/12-पल्स ड्राई-टाइप रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर।
2. परिचालन की स्थिति:कम प्रभाव; स्थिर, निरंतर {{0}वर्तमान तापन; आमतौर पर तीव्र उच्च तापमान विकिरण के बिना बंद रिफाइनिंग कार्यशालाओं में स्थित होता है।
3. चयन लाभ:शुष्क - प्रकार का डिज़ाइन तेल रिसाव के जोखिम को समाप्त करता है, रिफाइनिंग कार्यशालाओं के लिए अग्नि सुरक्षा मानकों को पूरा करता है; आसान संचालन और रखरखाव।

चतुर्थ. परिचालन स्थितियों द्वारा संचालित विशेष उपकरण आवश्यकताएँ

1. बारंबार क्षणिक शॉर्ट सर्किट:स्क्रैप ढहने या चार्ज के साथ इलेक्ट्रोड संपर्क जैसी घटनाएं द्वितीयक {{0} साइड शॉर्ट सर्किट के रूप में कार्य करती हैं; ट्रांसफार्मर कॉइल को अत्यधिक विद्युत चुम्बकीय बलों का सामना करना पड़ता है, जिसके लिए प्रबलित वाइंडिंग बैंडिंग की आवश्यकता होती है।
2. वोल्टेज झिलमिलाहट दमन:उच्च प्रतिबाधा डिज़ाइन बफ़र्स चाप अस्थिरता के कारण ग्रिड वोल्टेज में उतार-चढ़ाव, संयंत्र प्रकाश और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण उपकरण में झिलमिलाहट या खराबी को रोकते हैं।
3. प्रवाहकीय धूल संरक्षण:स्टील की धूल विद्युत प्रवाहकीय होती है; घुमावदार अंतरालों में प्रवेश आसानी से सतह ट्रैकिंग या चरण {{0} से {{1} चरण शॉर्ट सर्किट को ट्रिगर कर सकता है, जिससे पूरी तरह से सीलबंद सुरक्षात्मक संरचना की आवश्यकता होती है।
4. निरंतर उच्च तापमान वाला वातावरण:प्रगलन कार्यशालाओं में परिवेश का तापमान प्रायः वर्ष भर में 40 डिग्री से अधिक होता है; ट्रांसफार्मर तापमान वृद्धि डिज़ाइन में अतिरिक्त 5-10 डिग्री मार्जिन शामिल होना चाहिए।

V. चयन और संचालन के लिए मुख्य विचार

1. विकल्प के रूप में मानक बिजली वितरण ट्रांसफार्मर के उपयोग को सख्ती से प्रतिबंधित करें: मानक ट्रांसफार्मर में आवश्यक उच्च शॉर्ट {{1}सर्किट प्रतिबाधा और चरण {{2}शिफ्टिंग वाइंडिंग्स का अभाव है; वे शॉर्ट सर्किट सर्जेस के कारण होने वाले रेक्टिफायर थाइरिस्टर बर्नआउट के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं और एक स्थिर डीसी आर्क को बनाए नहीं रख सकते हैं।
2. आर्क आरंभ और सामग्री ढहने के दौरान क्षणिक अधिभार को संभालने के लिए रेटेड लोड का कम से कम 1.3 गुना क्षमता मार्जिन बनाए रखें।
3. बड़ी क्षमता वाली आर्क भट्टियों के लिए, सहायक हार्मोनिक शमन उपकरण के लिए आवश्यक निवेश को कम करने के लिए 24-पल्स कॉन्फ़िगरेशन को प्राथमिकता दें।
4. उच्च तापमान, धूल गलाने वाली सुविधाओं में, तेल में डूबी इकाइयों के रेडिएटर्स से धूल को नियमित रूप से साफ करें; सूखी-प्रकार की इकाइयों के लिए, कास्ट कॉइल सतहों से जमा हुई धूल को सालाना उड़ा दें।
5. स्मेल्टिंग वर्कशॉप से ​​कंपन को अवशोषित करने के लिए उच्च- और निम्न{2}वोल्टेज बसबार इंटरफेस पर लचीले कनेक्शन स्थापित करें, जिससे वाइंडिंग कनेक्शन पर यांत्रिक तनाव को रोका जा सके जिससे ओवरहीटिंग या टूटना हो सकता है।

VI. आवेदन मूल्य का सारांश

डीसी आर्क फर्नेस रेक्टिफायर ट्रांसफॉर्मर में चार अद्वितीय तकनीकी विशेषताएं होती हैं {{0}उच्च शॉर्ट {{1}सर्किट प्रतिबाधा, मल्टी {{2}पल्स चरण शिफ्टिंग, प्रभाव {{3}प्रतिरोधी कम {{4}वोल्टेज / उच्च {{5}वर्तमान वाइंडिंग, और धातुकर्म {{6}ग्रेड धूल / गर्मी संरक्षण - जो उन्हें यादृच्छिक चाप उतार-चढ़ाव, लगातार शॉर्ट सर्किट, उच्च हार्मोनिक स्तर और स्टील निर्माण की चरम परिचालन स्थितियों के लिए आदर्श रूप से अनुकूल बनाती है। उच्च-तापमान वाला धुआँ। डीसी आर्क को स्थिर करके, स्क्रैप पिघलने की दक्षता में सुधार करके, इलेक्ट्रोड की खपत को कम करके, और हार्मोनिक्स और वोल्टेज झिलमिलाहट को दबाकर, ये ट्रांसफार्मर स्टील प्लांट की समग्र बिजली आपूर्ति प्रणाली की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं, जो डीसी आधारित लघु प्रक्रिया स्टीलमेकिंग लाइनों के लिए अपरिहार्य कोर उपकरण के रूप में कार्य करते हैं।