Transformador de forno elétrico de refino

Os transformadores de forno elétrico de refino ficam entre a fundição e o fundidor, e seu comportamento elétrico difere das unidades de fusão de maneiras que afetam tanto o projeto quanto o planejamento de manutenção. A estabilidade do arco é maior, mas o transformador é comutado e aproveitado com muito mais frequência. Em um forno panela típico, o comutador em carga pode completar de 50 a 80 operações em um único dia, e o próprio transformador pode operar de 20 a 30 aquecimentos por dia em uma oficina de alto rendimento. Ao longo de um ano, isso equivale a dezenas de milhares de mudanças de torneira e ciclos térmicos. A Yulan Transformer constrói transformadores para fornos de refino de 1.000 kVA a 80.000 kVA, com tensões primárias de 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV ou 110 kV. A tensão secundária e as etapas de derivação seguem o cronograma de potência de refino e os dados da rede curta fornecidos pela usina siderúrgica.

Faixa de especificações

Prioridades de projeto

Vida útil do comutador: o mecanismo de comutação deve suportar operações frequentes sem desgaste excessivo dos contatos.

Precisão do passo de tensão: o controle preciso é importante porque a janela de temperatura do aço costuma ser estreita.

Correspondência de curto-rede: a tensão secundária do transformador deve compensar a queda do cabo e do barramento até os eletrodos.

Tolerância ao ciclo térmico: aquecimento e resfriamento repetidos exigem fixação estável do enrolamento.

Margem harmônica: o arco produz correntes harmônicas que adicionam perdas parasitas no enrolamento.

Interação com a rede: oscilações de potência em lote podem causar oscilações de tensão em redes de fornecimento fracas.

Configurações de referência por tamanho de panela

Compilado de projetos anteriores. Os parâmetros finais são confirmados no acordo técnico.

Pontos Adicionais de Engenharia

Regulação de transformadores e eletrodos

O arco de refinamento é controlado por um regulador de eletrodo que ajusta a posição do eletrodo para manter uma corrente ou impedância alvo. A impedância do transformador afeta diretamente a forma como o regulador responde. Uma incompatibilidade entre a impedância do transformador e as configurações do regulador pode causar oscilação de corrente ou resposta lenta. Por esta razão, o valor da impedância deve ser partilhado com o fornecedor da automação durante a fase de projeto.

Operação paralela

ou dividir caminhos de energia. Neste caso, as duas unidades devem ter passos de impedância e tensão correspondentes, caso contrário a distribuição de corrente torna-se desigual e uma unidade carrega mais carga que a outra. A correspondência é verificada por teste antes do envio.

Serviço de desgaseificação a vácuo

As unidades de desgaseificação a vácuo, incluindo estações VD e VOD, utilizam o mesmo tipo de transformador, mas com padrões operacionais diferentes. Os aquecimentos são mais curtos e a potência geralmente é menor, mas o transformador ainda precisa de toda a faixa de derivação. O sistema de resfriamento às vezes pode ser dimensionado para perdas menores porque o ciclo de trabalho é menos exigente do que uma estação de forno panela.

Compensação de queda de tensão

A curta rede entre os terminais secundários do transformador e os eletrodos pode diminuir de 5% a 10% da tensão secundária em alta corrente. O projetista do transformador deve conhecer a resistência e a reatância da rede de curto-circuito para definir a tensão secundária sem carga alta o suficiente para compensar. Se estes dados não estiverem disponíveis na fase de projeto, o forno pode não atingir a sua potência nominal.

Acesso de manutenção

As áreas de refino são quentes, empoeiradas e às vezes congestionadas. O Transformador do Forno Elétrico de Refino deve ser posicionado de forma a permitir o acesso às buchas, ao comutador e ao equipamento de refrigeração sem remover estruturas importantes. Os gabinetes de controle devem ser colocados longe de zonas de respingo de escória.

Perguntas frequentes

Qual é a causa mais comum de refinamento do tempo de inatividade do transformador?

O desgaste dos contatos do comutador é o principal problema no serviço de refino, seguido por problemas no sistema de refrigeração. As falhas nos enrolamentos são menos comuns porque o arco é mais estável do que no serviço de fusão. A inspeção regular do comutador e da qualidade do óleo ajuda a evitar interrupções não planejadas.

Com que frequência o óleo do comutador deve ser substituído?

O óleo do compartimento do comutador degrada-se mais rapidamente do que o óleo do tanque principal devido ao arco voltaico durante a comutação. Muitos operadores substituem ou filtram o óleo do comutador a cada 6 a 12 meses, dependendo do número de operações. A análise dos gases dissolvidos do óleo do comutador pode fornecer um aviso antecipado de desgaste dos contatos.

O transformador pode funcionar continuamente com carga total?

Os transformadores de refino são normalmente projetados para o ciclo de refino real, e não para carga total contínua. No entanto, algumas plantas funcionam por longos períodos de aquecimento em alta potência. O usuário deve fornecer o perfil de carga esperado para que o projeto térmico possa ser verificado para a operação real.

O que acontece se a impedância for muito baixa?

A baixa impedância permite correntes de curto-circuito mais altas e pode causar regulação instável do arco. Também aumenta os picos de corrente durante o contato do eletrodo com o banho de aço. O projetista elétrico define a faixa de impedância e o fabricante do transformador deve atendê-la dentro de uma tolerância estreita.

Como o transformador é protegido contra transientes de forno a arco?

A proteção inclui relés de sobrecorrente com atrasos para passar por transientes normais, proteção diferencial para faltas internas e monitoramento de temperatura para os enrolamentos e óleo. Os pára-raios protegem contra sobretensões de comutação e raios.

Fabricação e Verificação

A Yulan Transformer produz transformadores de fornos desde 1999, com unidades de refino em serviço em diversas siderúrgicas. A fábrica opera com capacidade de elevação de 80 toneladas, sistema de secagem a vácuo em fase de vapor de querosene de 400 kW, sistema de teste de impulso de 1.200 kV e transformador de teste de frequência de energia sem descarga parcial de 400 kV. Os testes de rotina cobrem a resistência do enrolamento, relação, resistência de isolamento, resistência à frequência de energia, sobretensão induzida, perda sem carga, perda de carga e impedância de curto-circuito. Os comutadores passam por todas as posições antes do envio. Os dados de teste são arquivados por número de série e vinculados aos registros de montagem do enrolamento e do núcleo. A empresa possui certificações ISO 9001:2015, ISO 14001 e ISO 45001.

Para projetos específicos de projetos, correspondência de redes curtas ou desenhos de contorno, entre em contato com o departamento técnico do Yulan Transformer.