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變壓器

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電爐變壓器

產(chǎn)品介紹：

專(zhuān)為各種電爐提供電源的變壓器。工業(yè)用電爐變壓器大致可分為3類(lèi)：電阻爐變壓器、電弧爐變壓器和感應(yīng)爐變壓器。

電阻爐變壓器：

用於機(jī)械零件加熱、熱處理、粉末冶金燒結(jié)、有色金屬熔煉等的電阻爐和鹽浴爐。由於其發(fā)熱體的電阻太小，或者在升溫過(guò)程中發(fā)熱體電阻的變化太大，所以需要在爐子和電力網(wǎng)之間配備一臺(tái)電阻爐變壓器，以降低和調(diào)節(jié)電爐的輸(shū)入電壓。

小容量、低電壓的電阻爐變壓器與鹽浴爐變壓器多為乾式變壓器，帶箱殼，自然冷卻；中等容量（數(shù)百至數(shù)千伏安）的電阻爐變壓器多為油浸自冷式變壓器；大容量的則為強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式變壓器。

電弧爐變壓：

給用於鋼鐵冶煉的電弧爐供電的專(zhuān)用變壓器。容量大，結(jié)構(gòu )複雜，技術(shù)要求較高。其副邊電壓低，一般從數(shù)十伏到數(shù)百伏，並要求能在較大範圍內(nèi)調(diào)節(jié)；副邊電流往往達(dá)數(shù)千至數(shù)萬(wàn)安。此外在鋼鐵冶煉中,熔化期需要功率大,要求變壓器能在2小時(shí)內(nèi)有20%的過(guò)載能力。在煉鋼過(guò)程中，由於爐料的倒塌容易造成短路，所以電弧爐變壓器的原邊應(yīng)串入限流電抗器，或使其具有較大的阻抗，以限制短路電流。

電爐運(yùn)行時(shí)還要求供電的變壓器能調(diào)節(jié)電壓。電爐變壓器的調(diào)壓方式有兩(liǎng)種。

1、直接調(diào)壓法：在變壓器原繞組上，引出抽頭接分接開(kāi)關(guān)。在原邊三相之間還可用△-Y換(huàn)接來(lái)實(shí)現(xiàn)副邊電壓調(diào)節(jié)。△-Y換(huàn)接是一種很經(jīng)濟(jì)的調(diào)壓方式，在不改變原邊匝數(shù)的基礎(chǔ)上,就能將副邊電壓降低到原來(lái)的1/ 。因每相繞組有9個(gè)抽頭，加上△-Y換(huàn)接,總共能得到2×9即18級(jí)電壓。

2、間接調(diào)壓法：圖中所示是帶串聯(lián)變壓器的間接調(diào)壓方法。 主變壓器1是一臺(tái)三繞組變壓器（見(jiàn)多繞組變壓器），1繞組是高壓繞組,接到電網(wǎng)；2繞組是帶抽頭的繞組，通過(guò)分接開(kāi)關(guān)與串聯(lián)變壓器Ⅱ的原繞組4串聯(lián)；3繞組與串聯(lián)變壓器Ⅱ的副繞組5串聯(lián)，對(duì)電爐負(fù)載供電。通過(guò)分接開(kāi)關(guān)改變串聯(lián)變壓器Ⅱ的原邊電壓，能使3、5繞組輸(shū)出的電壓發(fā)生變化。接到負(fù)載上的3、5繞組，一般只有1～2匝，通常由銅或鋁板製成8字形線(xiàn )圈。

殼式電爐變壓器：

結(jié)構(gòu )特點(diǎn)

1、鐵心

殼式電爐變壓器的鐵心為全斜接縫的框形結(jié)構(gòu )。其鐵心寬度窄，散熱條件好，結(jié)構(gòu )簡(jiǎn)單。

2、繞組

殼式電爐變壓器的繞組為與心柱截面形狀相同的矩形。低壓繞組用整塊銅板製造，散熱條件好，出頭為焊接結(jié)構(gòu )；高壓繞組為餅式結(jié)構(gòu )。繞組排列一律採用交錯式。每組內(nèi)的高壓線(xiàn )段與低壓線(xiàn )段應(yīng)具有相等的磁勢(shì)，其輻向尺寸應(yīng)基本相等。理論上將低壓線(xiàn )段放在兩(liǎng)端，因其對(duì)鐵心的絕緣距離小。但是為了使變壓器短路阻抗小些，需要多個(gè)漏磁組才能達(dá)到要求，而低壓線(xiàn )段放在兩(liǎng)端會(huì)使漏磁組數(shù)受到限制，所以有時(shí)將高壓線(xiàn )段放在兩(liǎng)端。在調(diào)壓過(guò)程中，為了使線(xiàn )段配置得對(duì)稱(chēng)並保證磁勢(shì)平衡，調(diào)壓線(xiàn )段通常採用多路並聯(lián)，從而保證各漏磁組阻抗相等，各路低壓線(xiàn )段的電流也相等。

3、冷卻方式

殼式電爐變壓器一般採用強(qiáng)迫油導(dǎo )向循環(huán)、強(qiáng)迫水冷卻或強(qiáng)迫油導(dǎo )向循環(huán)、強(qiáng)迫風(fēng)冷的冷卻方式。由於殼式變壓器在油箱和器身之間可以方便地設(shè)置隔板，使冷卻後的變壓器油強(qiáng)迫從線(xiàn )餅間流過(guò)，油流均勻、各部分溫差小、散熱效果好，可使熱點(diǎn)溫度降低5℃左右，增加變壓器的額外過(guò)載能力。

4、油箱

由於殼式變壓器的繞組完全被鐵心所屏蔽，受外力作用而損傷的可能性較小，所以可根據(jù)器身形狀，採用適合形狀的油箱，從而使變壓器的尺寸和重量大大減少。 [1] 

優(yōu)點(diǎn)

1、機(jī)械力小、強(qiáng)度好

理論計(jì)算表明，殼式變壓器的輻向電磁力是很小的。軸向電磁力雖然比較大，但當(dāng)漏磁組較多時(shí)，也能使其明顯降低。殼式變壓器的繞組完全被絕緣件所包圍，鐵心又包圍它們，鐵心與油箱用木撐條卡緊，整個(gè)器身緊固牢靠。短路力通過(guò)絕緣件、鐵心直接傳至油箱，不像心式結(jié)構(gòu )的繞組支撐面少，所以，殼式變壓器的機(jī)械強(qiáng)度高。

2、繞組耐衝擊性能強(qiáng)

由於殼式變壓器繞組的線(xiàn )餅少，而且輻向尺寸大，因此線(xiàn )餅間電容較大，而對(duì)地電容卻很小，所以當(dāng)衝擊電壓作用到殼式變壓器上時(shí)，起始電壓基本為線(xiàn )性分布，電壓梯度大為減少。同時(shí)由於殼式變壓器的固有電容較大，使得繞組電壓振蕩的時(shí)間加長(zhǎng)，暫態(tài)電壓在繞組達(dá)到幅值之前就已經(jīng)衰減，因此，殼式變壓器繞組具有很好的耐受過(guò)電壓衝擊的性能。

3、阻抗低

殼式變壓器的每一相可分成若干個(gè)漏磁組，且線(xiàn )餅輻向尺寸大，阻抗可設(shè)計(jì)為2%一3%，其機(jī)械力和負(fù)載損耗亦小。由於變壓器無(wú)功功率大為減少，電爐功率因數(shù)自然增加。

4、分相調(diào)壓對(duì)磁路沒有影響

由於分相調(diào)壓的三相磁通不對(duì)稱(chēng)，所以心式變壓器須採用五柱鐵心。但在殼式變壓器鐵心中，每一相已經(jīng)有一個(gè)獨(dú)立磁路，磁路的不對(duì)稱(chēng)不影響鐵心的設(shè)計(jì)。

5、引線(xiàn )短且易於阻抗平衡

線(xiàn )端出線(xiàn )及分接線(xiàn )都在繞組上部儘可能短地引出，低壓繞組出頭可以採用相同的長(zhǎng)度，從而消除低壓引線(xiàn )的阻抗不平衡，減少了電爐作業(yè)時(shí)的功率轉(zhuǎn)移。

6、損耗低

工程上，負(fù)載損耗中附加損耗所佔的比例，在一定程度上反映了變壓器的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能。殼式變壓器的附加損耗較同規(guī)格的心式變壓器小，主要因為以下幾點(diǎn)。

(1)殼式變壓器的繞組採用多漏磁組數(shù)的結(jié)構(gòu )。漏磁組數(shù)靈活多變是殼式變壓器的主要特點(diǎn)之一。當(dāng)變壓器的單臺(tái)容量加大時(shí)，漏磁組數(shù)也同時(shí)增多，但是每個(gè)漏磁組的容量並不加大，則漏磁通密度、變壓器軸向短路力和附加損耗比值不加大，不會(huì)出現(xiàn)局部過(guò)熱的現(xiàn)象。

(2)殼式變壓器矩形繞組的長(zhǎng)邊處於鐵心包圍之中，外露繞組漏磁擴散空間小，因此，附加損耗減小。

(3)由於繞組被鐵心包圍，有一定的屏蔽作用，油箱的雜散損耗減小了。這樣，殼式變壓器的總損耗就降低了。