Файл: Серебряный Я.Л. Электроплавка медно-никелевых руд и концентратов.pdf

Для мощных печей рудной плавки применяют трансформаторы броневого типа, так как они более устойчивы против динамических воздействий тока и охлаждение обмоток у них лучше, чем у стержне­ вых.

Обмотки трех однофазных трансформаторов, образующих трех­ фазную группу, или обмотки трехфазного трансформатора могут быть соединены «звездой» или «треугольником». Схема соединений обмоток трансформатора «звездой» и «треугольником» показана на

Рис. 57. Схема соединений обмоток трансформатора: а — звездой; б — треугольником

концы трех обмоток трансформатора (Ки Кг, Кз) соединены в одну общую точку, называемую «нулевой». При соединении «треуголь­ ником» конец обмотки трансформатора первой фазы Кі соединен с началом Я 2 обмотки второй фазы, конец Кг второй фазы — с на­ чалом Н 3 третьей фазы, конец Кз третьей фазы — с началом первой фазы Н г.

Напряжение и силу тока между началом (Нъ Я 2, Я 3) и концом (Кі, Кг, Кз) обмоток-одной фазы трансформатора называют фазовым напряжением или фазовым током и обозначают Яф и / ф. Напряже­ ние и ток между началами фаз называются соответственно линейным напряжением U„ и линейным током /л.

При соединении «звездой» сила фазового тока, протекающего по обмоткам трансформаторов, равна силе линейного тока сети, т. е.

При соединении обмоток трансформатора «треугольником» ли­ нейное напряжение, приложенное к каждой обмотке, как это следует

107

из рис. 57, будет равно фазовому, т. е. U„ = Дф. Но при соединении «треугольником» происходит распределение силы линейного тока по обмоткам двух фаз трансформатора. В этом случае ток в линии будет

в ]/3 = 1,73 раза больше силы тока в обмотках каждой фазы, т. е. /л = 1,73/ф, или /ф = - ^ .

В трансформаторах для мощных печей рудной плавки вторичные обмотки соединяют обычно «треугольником». Поскольку через вторич­ ную обмотку трансформатора протекает ток силой в десятки тысяч ампер, то обмотку вторичного напряжения изготовляют из массивных

при соединении вторичных об­ моток «треугольником» ток однофазного короткого замыкания между электродом и штейном распределяется на две фазы транс­ форматора, что снижает токовые толчки в обмотках и уменьшает их нагрев по сравнению с соединением обмоток на «звезду».

Первичные обмотки печных трансформаторов соединяют «тре­ угольником», причем для изменения вторичного напряжения преду­ сматривается возможность переключения первичных обмоток на «звезду». Возможные схемы соединения обмоток печного трехфазного трансформатора показаны на рис. 58.

Величина вторичного напряжения трансформатора оказывает су­ щественное влияние на показатели электроплавки (см. § 24). Для работы электропечей на оптимальном электрическом режиме печные трансформаторы имеют ряд ступеней напряжения, величина которых определяется требованиями технологии электроплавки.

Согласно формуле (2), при постоянном первичном напряжении величину вторичного напряжения можно, изменять, изменяя отно­ шение числа витков обмоток трансформатора (Wі : W2). В печных трансформаторах вторичное напряжение регулируют только путем изменения числа витков первичной обмотки. Изменять число витков во вторичной обмотке трансформатора нельзя, так как там проте­ кают токи большой силы. Для изменения числа витков первичная обмотка трансформатора выполнена с дополнительными выводами. На рис. 59 показана схема изменения вторичного напряжения печ­ ного трансформатора. При помощи переключателя напряжение из линии может быть подведено к любому из выводов обмотки. Когда ползун переключателя находится в положении 1, напряжение вторич­ ной обмотки наибольшее, так как ток обтекает все витки первичной

108

обмотки. Когда ползун переключателя находится в положении 2, из работы выключается часть витков первичной обмотки, и, следо­ вательно, снижается напряжение во вторичной обмотке.

В однофазных трансформаторах мощностью 11 000—16 000 кВА ступени напряжения переключаются под нагрузкой. Переключение с «треугольника» на «звезду» и обратно для всех трансформаторов производится при снятой нагрузке. Коэффициент полезного действия трансформатора 98%; теряемые в трансформаторе 2% мощности пре­ вращаются в тепло, которое выделяется в стальном сердечнике и меди обмоток. Для сохранения изоляции обмоток температура их не

устанавливают дополнительный бачок, называемый «консерватором»

исоединенный трубой с баком.

Вмощных печных трансформаторах для охлаждения обмоток используют принудительное охлаждение масла в маслоохладитель­ ных колонках, расположенных вне трансформатора (рис. 60). При этом насос непрерывно выкачивает горячее масло из верхней части

бака, направляя его в охладитель. В охладителе циркулируют два встречно направленных потока масла и воды. Воду подают в охла­ дитель насосом, и она проходит через систему медных труб. Масло снаружи омывает медные трубы, охлаждается и возвращается в ниж­ нюю часть бака трансформатора. Попадание воды в бак трансфор­ матора совершенно недопустимо, так как это снижает изоляционные свойства масла. Для предотвращения попадания воды в масло при нарушении целости труб и их соединений давление масла поддержи­ вают на 1— 1,5 ат выше давления воды. В трансформаторах с водо­ масляным охлаждением температура верхних слоев масла должна быть не выше 55° С.

Характеристика трансформаторов рудных электропечей, при­

тремя однофазными трансформаторами, чем одним трехфазным. При-

109

Таблица 15

ПО