OTF – Krafttransformatorer för ugnsdrifter

Märkeffekt: Upp till 120 MVA
Isolationsnivå: Upp till LI 350 kV
sea-logo-mini

Ugnstransformatorer kan delas upp i följande kategorier beroende på vilken typ av ström som föreligger:

  • DC
  • AC

Lastcyklernas karaktär vid ungsdrifter kan variera stort, beroende på storlek och de generella metallurgiska kraven som föreligger (tex smältnings – eller förädlingssprocesser). Smältningsprocesser har stora variationer i ström pga ljusbågens instabilitet om man jämför med förädlingsprocesser.

Ett huvudsakligt karaktärsdrag för den här typen av transformatorer är primärsidan i regel har hög spänning och låg ström medan sekundärsidan har låg spänning men hög ström.

DC UGN

Smältugnen drivs här av DC-ström och transformatorn kombineras med en AC/DC-omvandlare som försörjer ugnen. DC-ugnar har i regel högre motstånd och ger i gengäld lägre störningar i systemet. I dessa ugnar föreligger speciellt ett behov av att stabilisera ljusbågen under smältfasen. En annan fördel är att elektrodkonsumtionen är lägre per ton producerat stål.

AC UGN

Dessa typer av ugnar kan delas in i följande huvudkategorier:

  • Elektrisk ljusbågsugn
  • Reduktionsugn

Transformatorer för ljusbågsugnar, för till exempel stål- och smältugnar, arbetar under mycket tuffa förhållanden. Ljusbågen som alstras av kortslutningar i ugnen orsakar både överströmmar och överspänningar.

Reduktionstransformatorer används i den metallurgiska industrin, huvudsakligen inom ferrolegeringar samt inom produktion av koppar, tenn, zink. Reduktionsugnarna utförs oftast 1-fasiga.


Höga sekundära strömmar, för stålapplikationer upp till 90 kA och ferrolegeringar upp till 160 kA:


Spänningsregleringsalternativ

  • Direktreglering (varible flux voltage regulation) med omkoppling på högspänningslindningen
  • Reglering med en hjälp-transformator (booster-reglering), en speciell krets med två kärnor i samma tank)
  • Reglering med autotransformator (ATR)

Lindningsomkopplare på primärsidan

Denna konfiguration är den mest fördelaktiga: Den medger användning av endast en kärna vilket medför reducering av vikt och förluster. Tapparna placeras vanligen i änden av neutralen på primärlindningen. Nackdelen är att steglängden inte är konstant över hela regleringen. Transformatorn kan förses med Y/D-kopplare för att medge ett brett spann på sekundärsidans utspänning.

Booster-transformator

Denna lösning används vid medelstora och stora ugns-applikationer. Booster transformatorn ökar uttaget för den fixa sekundärspänningen på huvudtransformatorn. Lindningsomkopplaren installeras på tertiärlindningen. Ström- och spänningsnivåer bestämds av transformatortillverkaren, på så sätt erhålls en optimering av regleringen.
Detta medför att man kan välja den mest passande lindningsomkopplaren. Med denna lösning kan multipla nivåer på spänningen erhållas. Ett alternativ är också att använda en seriereaktor med lindningsomkopplaren.

Auto-transformator

Med den här konfigurationen är det enklare att erhålla fixa steg på spänningsregleringen. Den används primärt på stora ugns-tillämpningar.