■ 产品概述
电炉变压器是为各类工业电炉配套的特种变压器,把电网的中压电能变换为电炉冶炼所需的低电压、大电流电能,是电弧炉、矿热炉、钢包精炼炉及感应熔炼炉电源系统的主设备。
按配套炉型划分,电炉变压器主要包括:
- 电弧炉变压器(HS、HSSP、HSSPZ系列):用于炼钢电弧炉与钢包精炼炉,承受熔化期频繁电弧短路冲击,阻抗较高,调压级数多。
- 矿热炉变压器(HCS、HCSSP系列):用于硅铁、工业硅、电石、黄磷、锰铁、铬铁等矿热炉,负载连续、波动小,阻抗较低,调压级数多、级差小。
- 感应熔炼炉电源变压器:为工频、中频感应熔炼电源供电,低压侧按电源装置参数配置(如0.66kV),用于铸造、冶金行业熔炼环节。
网侧(一次侧)额定电压覆盖6kV、6.3kV、10kV、10.5kV、11kV、35kV;二次侧电压按炉型与工艺定制,常见65V~350V,二次电流可达数千至数万安。
■ 产品特点
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二次侧低电压大电流 —— 二次电压通常只有数十伏至数百伏,二次电流可达数千至数万安,绕组采用多股并绕、箔式或换位导线结构,大电流引线按载流密度单独设计。
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调压级数多、级差小 —— 按冶炼工艺配置5~23级调压,前几级恒容量输出、后几级恒电流输出,满足不同冶炼阶段的功率与电流要求;调压方式可选无励磁调压(OCTC)或有载调压(OLTC)。
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阻抗按炉型配置 —— 电弧炉熔化期电弧短路频繁,变压器与串联电抗器配合限制短路电流(配套串抗后总阻抗可达18%~25%);矿热炉负载连续,阻抗取值相对较低,按炉体短网参数综合确定。
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绕组结构加强 —— 电炉负载冲击性强,绕组与铁芯按短路冲击与过载工况加强压紧与支撑,绕组导线与出线端子按大电流工况选型,承受频繁机械与热冲击。
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二次出线方式多样 —— 二次出线可采用铜排、水冷电缆端子等形式,出线位置与相序按炉体布置与短网走向设计。
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冷却方式可选 —— 中小容量采用ONAN(油浸自冷)、ONAF(油浸风冷),大容量矿热炉与电弧炉可采用OFWF(强迫油循环水冷)等方式,按安装环境与炉体布置确定。
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结构与保护配置完整 —— 储油柜、吸湿器、气体继电器、压力释放阀、油温与油位监测按容量等级配置;可增配套管电流互感器、有载调压开关电动机构与远方操作接口。
■ 技术参数
(1)基本技术条件表
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 产品类别 | 电弧炉变压器、矿热炉变压器、感应熔炼炉电源变压器 |
| 网侧额定电压 | 6kV、6.3kV、10kV、10.5kV、11kV、35kV |
| 二次侧电压 | 按炉型定制,常见65V~350V |
| 二次侧电流 | 数千至数万安,按炉体功率确定 |
| 相数 / 频率 | 三相 / 50Hz |
| 联结组别 | Yd11、Dd0、D-Yd0-11(高低压星角可切换),按炉型配置 |
| 调压方式 | 无励磁调压(OCTC)/ 有载调压(OLTC) |
| 调压级数 | 5~23级,按工艺要求配置 |
| 短路阻抗 | 电弧炉常用6%~10%,配套串联电抗器后总阻抗可达18%~25%;矿热炉阻抗较低,按短网参数确定 |
| 冷却方式 | ONAN / ONAF / OFWF(强迫油循环水冷) |
| 二次出线 | 铜排、水冷电缆端子,按炉体布置设计 |
| 环境条件 | 户内安装为主,海拔1000m及以下;高海拔、污秽等特殊环境可定制 |
| 执行标准 | GB 1094系列、JB/T 9640(电弧炉变压器);矿热炉变压器按项目技术协议执行 |
(2)10kV级电弧炉变压器典型规格参考表
| 型号 | 额定容量 | 联结组别 | 二次电压 | 调压级数 | 调压方式 | 短路阻抗 | 空载损耗 | 负载损耗 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HS-650/10 | 650kVA | D-Yd0-11 | 130~75V | 5 | 无励磁 | 20% | 1.9kW | 10.0kW |
| HS-1250/10 | 1250kVA | D-Yd0-11 | 210~160V | 5 | 无励磁 | 21% | 2.9kW | 15.7kW |
| HS-1600/10 | 1600kVA | Yd11 | 85~65V | 5 | 无励磁 | 6% | 5.1kW | 17.4kW |
| HSZ-2000/10 | 2000kVA | Yd11 | 300~140V | 15 | 有载 | 4/6% | 5.3kW | 33.7kW |
| HSSPK-2500/10 | 2500kVA | D-Yd0-11 | 220~110V | 6 | 无励磁 | 21/9% | 5.4kW | 32.7kW |
| HS-3000/10 | 3000kVA | D-Yd0-11 | 220~110V | 5 | 无励磁 | 19/9% | 5.2kW | 26.2kW |
| HSSP-3200/10 | 3200kVA | Dd0 | 240~104V | 5 | 无励磁 | 18/7% | 7.7kW | 40.9kW |
| HSSP-4200/10 | 4200kVA | D-Yd0-11 | 240~160V | 5 | 无励磁 | 18.5% | 7.3kW | 33.2kW |
| HJSSP-7500/10 | 7500kVA | D-Yd0-11 | 240~140V | 6 | 无励磁 | 6.4% | 10.7kW | 78.2kW |
| HSSPZ-8000/10.5 | 8000kVA | Yd11 | 300~140V | 17 | 有载 | 7% | 11.8kW | 99.8kW |
| HSSP-12500/10 | 12500kVA | Dd0 | 325~166V | 11 | 有载 | 8% | 12.4kW | 145.7kW |
| HJSSPZ-14000/10 | 14000kVA | Dd0 | 325~205V | 13 | 有载 | 6.5% | 13.2kW | 134.6kW |
(3)矿热炉变压器典型规格参考表
| 型号 | 额定容量 | 联结组别 | 二次电压 | 调压级数 | 参考重量 |
|---|---|---|---|---|---|
| HCS-1000/10 | 1000kVA | Dy11 | 96~72V | 5 | 8.5t |
| HCS-1800/10 | 1800kVA | Dy11 | 96~72V | 5 | 11t |
| HCS-2400/10 | 2400kVA | Dy11 | 96~72V | 5 | 13.5t |
| HCSSP-3500/35 | 3500kVA | Dy11 | 108~84V | 5 | 14.5t |
| HCSSP-5000/35 | 5000kVA | Dy11 | 120~95V | 5 | 19.8t |
| HCSSP-6300/35 | 6300kVA | Dd0、Dyn11 | 126~100V | 5 | 22.1t |
说明:二次出线方式、外形尺寸、运输重量随炉体布置与出线方案变化,以出厂技术文件为准。
■ 应用场景
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炼钢电弧炉 —— 炼钢车间电弧炉主电源,熔化期电弧短路频繁,按高阻抗与抗冲击能力设计,配串联电抗器限制短路电流。
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钢包精炼炉(LF炉) —— 钢水精炼与升温,调压级数多,恒容量与恒电流分段输出,与电极调节系统联动。
-
矿热炉冶炼 —— 硅铁、工业硅、电石、黄磷、锰铁、铬铁等矿热炉,负载连续、波动小,调压级数多、级差小,可按炉体短网参数配置阻抗。
-
感应熔炼 —— 铸造、冶金行业中频与工频感应熔炼炉电源配套,变压器向感应电源装置供电。
-
电渣重熔炉 —— 电渣重熔与特种冶炼,按低电压大电流工况定制。
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有色金属熔炼 —— 铜、铝、镍等有色金属熔炼与保温炉配套。
■ 选型需要提供哪些参数
采购电炉变压器时,建议提供以下信息:
- 炉型与工艺:电弧炉、矿热炉、精炼炉、感应熔炼炉,冶炼品种
- 炉体额定容量与变压器额定容量
- 网侧(一次)电压:如10kV、35kV
- 二次电压范围与调压级数、级差
- 二次额定电流与恒容量/恒电流输出要求
- 短路阻抗要求,是否配套串联电抗器
- 调压方式:无励磁调压 / 有载调压,级数与操作方式
- 冷却方式:ONAN / ONAF / OFWF
- 二次出线方式与位置:铜排、水冷电缆端子,出线方向与相序
- 安装环境:户内/户外、环境温度、海拔、冷却水条件
- 过载要求与负载曲线
根据以上参数可确定电炉变压器的型号、绕组方案、阻抗与冷却配置,我司技术人员按炉型条件进行整线配置。
■ 常见问题
A:普通电力变压器(S13、S11等系列)向电网负载供电,二次电压为0.4kV等标准等级,追求低损耗与电压合格率;电炉变压器为电炉冶炼供电,二次侧低电压大电流(数十至数百伏、数千至数万安),调压级数多(5~23级),阻抗按炉型与短路冲击工况确定,绕组与出线按大电流工况加强设计。两者不能互相替代。
A:看炉型与负载特性。电弧炉(炼钢、精炼)熔化期电弧短路频繁,负载冲击强,需较高阻抗并常配串联电抗器限制短路电流;矿热炉(硅铁、电石、黄磷等)负载连续、波动小,阻抗取值较低,但调压级数多、级差小,以适应冶炼过程电极位置的缓慢调节。选型时提供炉型、冶炼品种与短网参数,由技术人员匹配。
A:电炉冶炼依靠大电流在炉料与电极间产生热量,功率一定时电压越低电流越大,便于获得工艺所需的电流密度与电弧特性。二次电压范围按炉体功率、电极电流与短网阻抗共同确定,通常在数十伏至数百伏之间。
A:电炉变压器调压常采用分段输出:前几级(较高电压档)保持输出容量不变,称为恒容量段;后几级(较低电压档)保持二次电流不变,称为恒电流段。这样既满足熔化期的大功率需求,又在精炼期把电流控制在电极与炉衬可承受范围内。
A:熔化期电极与炉料频繁短路,短路电流可达额定电流的2~3倍。串联电抗器与变压器阻抗共同限制短路电流,降低对绕组与炉体短网的机械与热冲击,同时有助于电弧燃烧平稳。电抗值按炉型与短路电流限制要求确定。
A:无励磁调压(OCTC)需停电后切换分接,适合冶炼工艺固定、调压不频繁的小容量炉型;有载调压(OLTC)可在带电状态切换分接,配合电极自动调节系统实现冶炼过程连续调压,适合大容量电弧炉与精炼炉。调压级数与级差按工艺曲线确定。







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