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GB 50056-93電熱設備電力裝置設計規范

文章作者:rdywn 上傳更新:2017-01-30

中華人民共和國國家標準

GB 50056-93電熱設備電力裝置設計規范

主編部門:中華人民共和國機械工業部

批準部門:中華人民共和國建設部

施行日期:1994年2月1日

第一章總則

第1.0.1條為使電熱設備電力裝置(以下簡稱電熱裝置)的設計執行國家的技術經濟政策,做到技術先進、安全可靠、節約電能、經濟合理、便于維修,制定本規范。

第1.0.2條本規范適用于新建的電弧爐、礦熱爐、感應電爐、感應加熱器和電阻爐等電熱裝置的設計。

第1.0.3條電熱裝置的設計除應遵守本規范的規定外,尚應符合國家現行有關標準、規范的規定。

第二章基本規定

第2.0.1條電熱裝置宜屬于二級或三級負荷,當事故停電將在國民經濟上造成重大拐失的多臺大型電熱裝v宜屬于一級負荷。

電熱裝里的輔助設備的負荷等級應根據事故停電所造成損失或影響的程度確定。

第2.0.2條電熱裝置的變壓器、變頻或變流裝置與電爐或加熱器的距離應小,但應便于操作、維護和檢修。

第2.0.3級電熱裝置應設置能滿足維修安全和正確操作要求的聯鎖裝置。

第2.0.4條電熱裝置的繼電保護裝置、測量儀表、控制電器和導線的設置,應便于操作、監視和維修,并應遵免受熱、受潮、受電磁感應、受撞擊和積聚灰塵。

第2.0.5條高頻、中頻電流或工頻大電流導體的截面選擇和布置,應減少由于集膚效應和鄰擾效應所引起的導體中電流的不均勻分布。

第2.0.6條電熱裝置導體的支架、保護遮板、套管、愷裝、緊固件和鄰近的金屬部件的設里和材料的選擇,當在頗率較高或電流較大時應減小感應發熱的影響。

第2.0.7條電熱裝置短網的配置應做到電阻和電抗較小,并應使三相阻抗平衡。

第2.0.8條單臺功率等于或大于400 k W的電熱裝置,當其自然功率因數較低時,應裝設單獨的無功功率補償裝里,若經技術經濟比較采用集中補償有利時或當工廠、車間無功功率富裕時,可不裝設單獨的補償裝置。

第2.0.9條電熱裝置的無功功率補償裝置采用電力電容器時,其性能的選擇和接線方式應計人無功負菏的變化和高次諧波的影響。

第2.0.10條電熱裝置宜采用閉路冷卻,在閉路系統中不得產生氣泡。

第2.0.11條電熱裝置冷卻水系統的設置,應便于監視其工作狀況;并應根據需要裝設水沮、水壓、流蚤等信號和保護裝置。必要時應采取分斷電熱裝置的電源等安全措施。

第2.0.12條連接水冷工頻導體與金屬給排水管間的絕緣水管,其內徑和長度的選擇,應使每很絕緣水管內水的泄腸電流不超過20 m A或采取其他安全措施。

第2.0.13條多臺單相電熱裝置應均勻地接在三相電路上。

第2.0.14條單相電熱裝置的容量較大時,應驗算電熱裝置引起的負序電流和負序電壓對電網的影響;當超過現行國家標準的允許值時,應將單相負荷連接到更大短路容量的電網點或設置相平衡裝置。當在運行過程中不經常產生不平衡時,應裝設三相電網間可切換單相負荷的切換電器。當工藝過程允許采用直流加熱時,可將單相負荷由三相交流整流后以直流供電。

第2.0.15條不平衡電流較大的電熱裝置或單相電熱負荷較多的變(配)電所應設監視負序電流的儀表。

第2.0.16條電熱裝置的電力負荷引起公用電網電壓波形的非正弦崎變不應超過現行國家標準的要求。當不能滿足要求時,應采取裝設諧波過濾裝置等措施。

第2.0.17條在變壓器室地面上1.9 m以下的電爐變壓器的四周突出部分與變壓器室內姍之間的最小距離應符合表2.0.17的規定。

 

第2.0.18條電熱裝置中母線或母線組的絕緣支持物和母線間的襯墊,在小于1 k V的直流或交流工頻、低頻和中頻的電路中,可采用絕緣浸漬處理的石棉水泥板(塊);當電壓小于500 V時,亦可采用浸漬處理(在干操油中浸漬)的木材;當電壓大于1 k V小于1.6 k V時,應采用電膠木、玻璃纖維板或耐熱塑膠。具有迅速變化沖擊負荷電爐的絕緣支持物(夾緊塊襯墊),應采用耐震材料。

電壓大于和等于1.6 k V應采用瓷或玻璃制成的支柱絕緣子,當工頻電流大于和等于1.5 k A和中頻、高頻任何電流值時,絕緣子的附件應采用鋁材,當用鋁屏蔽保護或由少磁性生鐵制造時,絕緣子的附件可采用鑄鐵。

母線組夾緊的金屬部件當工頻電流大于和等于1.5 k A和中頻、高頻任何電流值時,宜采用由非磁性鋼板制成彎形側面的門型截面或焊接側面和硅鋁合金部件,但重型多片母線組除外。

大電流母線的緊固件宜采用非磁性的鉻鎳、銅鋅或其他合金制成的螺栓和雙頭螺栓.

第2.0-19條電熱裝置變壓器二次側導體母線組不同極(不同相)母線間的絕緣電阻應滿足產品要求,當產品要求未規定絕緣電阻值時,母線組不同極(不同相)母線間的絕緣電阻應符合表2.0.19的規定。

 

注:絕峰電阻采用電壓為2.5 k V的兆歐表,并斷開導電體與變壓器、變頻機、開關設備、電阻護加熱元件稱的出線端,提起電護電極以及拆開水冷系統軟管后側量。

第2.0.20條交流或直流二次硬導體的不同極(不同相)母線間的最小凈距應符合表2.0.20的

規定。

 

 

注,①上表系指母線高為250 mm以下,當高于此值時最小凈距應增加5一10 mm.

②多塵系指非導電塵。

第2.0-21條電熱裝置需要在距安裝地面2m及以上高度進行維護的部分,應設置有保護欄和固定梯的平臺,不得采用活動式梯,在維護人員可能觸及裝置帶電部分的區域內,平臺、護欄和梯應采用難嫌燒材料,工作平臺的走道板應有阻端的絕緣材料的覆蓋物。

第2.0-22條電熱設備液壓系統的蓄勢泵和充油裝置,當其油量60 kg及以上時,應設置事故排油設施。

第2.0-23條對危及工作人員安全或電熱裝置正常運行的靜電荷,應采取接地、屏蔽或提供足夠距離等抑制措施。

第三章電弧爐和礦熱爐裝置

第一節電爐裝置的主電路系統

第3.1.1條電爐應設置與供電系統連接的專用變壓器。

電爐變壓器的容量選擇,應符合工藝規定的用電制度和變壓器允許的過負荷能力,其二次電壓和調壓方式,應符合工藝過程的要求,其一次電壓的選擇,應根據供電的技術經濟比較確定。

第3.1.2條電爐的供電系統應簡單,并應操作方便。單臺電爐裝置宜由一回路供電。電爐變電所不宜引接向外部供電的高壓線路。

第3.1.3條三相電弧爐工作短路引起供電母線的電壓波動值不應超過2.5%,但專供電弧爐用

的變電所二次母線的電壓波動不應受此限制。當不能滿足上述要求時,應采取將電弧滬接到短路容量更大的電網點上等降低電壓波動的措施。

第3.1.4條有工作短路的電爐裝置,應采取限制工作短路電流在電氣設備允許范圍內的措施。三相電弧爐裝置的工作短路電流,不應大于電爐變壓器額定電流的3.5倍。當采用電抗器限制短路電流時,電抗器應設旁路開關。

第3.1.5條三相電弧爐裝置主電路系統的導體載流量應按變壓器額定容量的120%計算;開關

設備和互感器的額定電流可按大于120%選擇。

第3.1.6條三相電弧爐裝置應采用具有頻繁操作性能的操作斷路器。

第3.1。7條電弧爐和礦熱爐變壓器應采取下列限制操作過電壓的措施:

一、在電爐變壓器與操作斷路器間裝設氧化鋅避雷器或壓敏電阻;

二、在三繞組電爐變壓器的三次側裝設氧化鋅避雷器或壓敏電阻和阻容吸收裝置;

三、在電爐變壓器的二次側裝設阻容吸收裝置。

第3.1.8條有二臺及以上三相電弧爐的工廠宜裝設最大電力需量的電子計算機控制裝置.

第3.1.9條三相電弧爐高壓電源電纜的截面選擇應計人高次諧波電流的影響。

第二節保護、控制、信號和測.

第3.2.1條電爐變壓器應裝設故障短路的電流速斷保護、變壓器過負荷保護和變壓器及其有載分接開關的瓦斯保護,并應符合下列規定:

一、故障短路的電流速斷保護,其整定值應躲開電爐的最大工作短路電流。

二、變壓器過負荷保護,應采用反時限特性的過電流繼電器,保護的整定值應考慮電極的提升速度,宜在3倍額定電流時6s左右動作;對礦熱爐的整定值應防止長時間不大的過負荷。

礦熱爐亦可采用帶長延時的定時限過電流保護。

三相電爐變壓器過負荷保護應為三繼電器式。

三、變壓器及其有載分接開關的瓦斯保護,重瓦斯動作于電爐變壓器一次側斷路器跳閘,輕瓦斯動作于信號。

第3.2.2條當采用三繞組的電爐變壓器(帶串聯調壓繞組)時,可在第三繞組裝設電流互感器代替二次側大電流互感器。但應換算變流比,其相位應一致。

第3.2.3條電爐裝置應接地,接地電阻不應大于4Ω;在高土壤電阻率地區不宜大于10Ω。

第3.2.4條三相電弧爐應設電極自動調節器。礦熱爐宜設電極自動調節器,但小型礦熱護可采用手動操作。

電極自動調節器應具有由自動操作轉為手動操作的功能。

第3.2.5條在電弧爐爐底與電壓信號變壓器間應裝設防止電弧爐電極自動調節器的電壓信號變壓器燒損的隔直電容器。

第3.2.6條三相電弧爐的電極自動調節器宜采取防止當電極觸及不導電爐料時折斷電極的措施。

第3.2.7條在大型礦熱爐的操作平臺處宜裝設事故斷電開關。

第3.2.8條采用鑰匙控制電爐的通電時,鑰匙應僅在分斷位置時才可能取下。

第3.2.9條應在電爐操作區域內操作人員能看清的地方裝設通電及斷電的指示燈。

第3.2-10條當電爐向澆注場地傾動時,應設使在澆注場地的人員能聽到見到的聲、光信號。

第3.2.11條電爐裝置應裝設下列信號:

一、電爐高壓通電及斷電的信號;

二、調壓裝置在四級及以上時,指示電壓等級的信號;

三、反映三相電弧爐每相電弧電壓的信號;

四、油循環系統故障的信號;

五、水或風冷卻系統故障的信號;

六、操作電源失壓的信號;

七、根據工藝要求的其他信號。

第3.2.12條電爐裝置應裝設有功電度表、無功電度表、電流表和電壓表,10t及以上的電弧爐宜裝設三相有功功率表。上述儀表應裝設在電爐變壓器高壓側;5t及以下電弧爐的儀表可裝設在配電所。

電爐裝置應裝設顯示電極電流、電壓值的電流表和電壓表。當采用電極自動調節器時,應裝設監視調節器工作的儀表。

電弧爐的電流表,應有過負荷量程。

電弧爐應裝設帶有最大電力需量的有功電度表。

第三節電力設備的布里

第3.3門條一臺電爐裝置的變壓器、電抗器、操作斷路器、隔離開關、切換開關和互感器等電力設備,可裝設在同一房間內。需經常操作的斷路器和開關,宜采用電動操作或遠方機械傳動。

電爐變壓器應靠近電爐以縮短短網長度;必要時可抬高變壓器的安裝高度。

第3.3.2條門向車間內開的電爐變壓器室,應設置容量為100%變壓器油量的貯油池,或將油排到安全處所的設施。

第3.3.3條電爐變壓器室宜預留裝設有載分接開關換油或過濾油的地方。

第3.3.4條電爐變壓器室可設開向控制室的防火門。

第3.3.5條電爐裝置宜設控制室,并宜采用控制臺。控制室地面的標高以及觀察窗和控制臺的位置,應能使操作人員觀察到所操作機械設備的動作和爐前情況。電爐通電應在主控制臺控制。控制室應采取防煙塵侵人的措施。

1 000 V以下的電力設備,可裝設在控制室內。

第3.3.6條需在爐旁操作電爐裝置的機械,應在爐旁設置控制設備。

第3.3.7條電爐平臺下和軟電纜下應設置防止人員進人的警告牌或柵欄。

第四節短網

第3.4.1條經常有工作短路的電爐裝置,應采用銅母線。負荷平穩的電爐裝里可采用鋁母線,但應設置可靠的銅鋁過渡接頭。

第3.4.2條從硬母線引至電爐可動接線板的軟電纜,應防止磨損和短路;5t及以上的三相電弧

爐,宜采用水冷軟電纜。

第3.4.3條礦熱爐的母線應設置防止爐料噴濺或熱輻射的防護設施。

第3.4.4條對短網母線緊固,其墊塊應采用絕緣浸漬處理的石棉水泥板或纖維壓板;當電壓在

500 V以下時,可采用絕緣浸漬處理的木材。

第3.4.5條10000 A及以上電爐短網的動穩定計算,應計人母線交叉及轉彎處可能增加的電

磁力。

導體支架間的距離,應進行諧振校驗。

第3.4.6條5000 A及以上的電爐短網與變壓器之間,應采用可撓性連接。

第3.4.7條三相電弧爐中心線與電爐變壓器室外墻間的距離和墻上短網出線口位里的確定,應在爐體傾動和爐蓋旋轉時使其軟電纜盡量短。

第3.4.8條在電爐變壓器的短網進行電焊時,應采取防止由于電爐變壓器二次側帶電使一次側產生高電壓造成危險的措施。

第3.4.9條在測量電弧爐短網阻抗值和其不平衡率進行運行短路試驗時,應計人電滬變壓器繞組結線方式對測量值的影響。

第五節電磁攪拌裝里

第3.5.1條30 t及以上的三相電弧爐,當冶煉工藝需要時,可裝設電磁攪拌裝置。

第3.5.2條電磁攪拌裝置應能按工藝要求改變運行方式。

第3.5.3條電磁攪拌裝置的低頻電源,應能調整低頻頻率及功率。

第3.5.4條電磁攪拌裝置采用晶閘管變頻電源時,在其工頻電源側應裝設提高功率因數用的電容器,并宜在電容器前串聯限制晶閘管變頻所產生的高次諧波影響的電抗器。

第3.5.5條電磁攪拌裝置應裝設下列測量儀表:

一、交流電源側:電流表、電壓表、有功功率表和有功電度表。

二、低頻愉出側:電流表、電壓表、頻率表和有功功率表。

第3.5.6條裝有電磁攪拌裝置的電爐,應裝設漏爐保護裝置和爐殼測溫元件。

第六節爐外精煉裝置

第3.6.1條爐外精煉裝置的加熱工位的主電路系統,保護、控制、信號和測量,布置和短網應遵守本章第一節至第四節的有關規定。

第3.6.2條爐外精煉裝置的加熱工位的中心線宜與電爐變壓器低壓端子中心線一致。

第3.6.3條爐外精煉裝置變壓器室低壓母線出線孔的標高宜位于電極橫臂水冷導電銅管最高位置標高與最低位置標高的中點。

第3.6.4條爐外精煉裝置控制室中應預留設置真空側量控制柜的位置。

第3.6.5條爐外精煉裝置應設置鋼包車行走與有關工位間的聯鎖裝置。

第3.6.6條爐外精煉裝置變壓器額定容量應按需精煉鋼水重量、升溫速度確定。

第四章工頻感應電熱裝置

第4.0.1條工頻感應電熱裝置的變壓器一次側電壓的選擇,應根據供電的技術經濟比較確定。變壓器的容量、二次側電壓和調壓方式等,應符合工藝的要求。

第4.0.2條工頻感應電熱裝置的硬母線,可采用鋁導體。

第4.0.3條在工頻感應電熱裝置的感應電路中,應裝設電容器組并應符合下列規定:

一、電容器組的容量,滿足工頻感應電熱裝置在無功功率最大時的補償要求;

二、電容器組的容量能調節;

三、電容器組與感應線圈間的導休長度短。

第4.0.4條工頻感應電熱裝置的合閘沖擊電流,應小于電力網允許值,并不宜大于頓定電流的3~5倍。

第4.0.5條工頻感應電熱裝置應按下列要求裝設保護:

一、裝設短路保護,動作于分斷主電源;

二、裝設冷卻水停止、水壓不足或水溫過高的保護,動作于信號及分斷主電源;

三、1.5 c及以上感應熔煉裝置,裝設漏爐保護或監察措施,動作于信號及分斷主電源;

四、400 k VA及以上的變壓器,裝設過負荷保護,動作于信號。

第4.0.6條工頗感應加熱裝置應裝設電流表、電壓表、功率因數表、有功功率表和有功電度表。無專用變壓器的工頻感應電熱裝置的測量儀表可適當減少。

第五章中頻感應電熱裝置

第5.0.1條本章適用于頻率大于工頻,并小于或等于10 k H:的熔煉、淬火、透熱等感應電熱裝置。

第5.0.2條中頻電源可采用晶閘管變頻器或變頻機組。

多臺交叉作業的電熱裝置宜由共用的中頻電源供電。

第5.0.3條中頻電源裝置并聯運行,應符合產品技術條件的要求。

第5.0.4條在中頻感應電熱裝置的感應回路中,應裝設電容器組并應符合下列要求:

一、電容器組的容量滿足負載功率因數在最低值時的補償要求;

二、當采用變頻機組時,電容器組的容量能調節;

三、電容器組與感應加熱器或淬火變壓器間的導體長度短。

第5.0.5條在頻率為8 k Hz及以上的電動發電機組應裝設空載限制器。當工作循環中間歇時間長且電動發電機停車不合理時,可采取切除發電機勵磁的措施。

第5.0.6條變頻裝置的電動發電機組產生的噪聲大于80 dB(A)時,電動發電機組應裝設在電機室內。

第5.0.7條固定敷設的中頻線路宜采用鋁導體。

第5.0.8條中頻導休宜采用中頻同軸電纜、同軸布置的管形母線或平行布置的矩形母線。

第5.0.9條中頻10 k H:以下的電路中當采用鋼愷裝電纜或套鋼管導線敷設時,必須利用電纜的一個芯線或同一鋼管中的導線作為往返電流回路。

第5.0.10條在中頻回路中采用矩形母線時,應符合下列要求:

一、平行布置的多片母線,應寬面相對,相鄰的母線應為不同的極性;

二、不同相(不同極)矩形母線間的最小凈距應符合本規范表2.0.20的規定;

三、母線的夾板、隔板宜采用絕緣浸演處理的硬木、塑料或層壓絕緣板等材料制作。

第5.0.11條中頻感應電熱裝置,應裝設下列保護動作于信號及分斷主電源:

一、過電流和過電壓保護;

二、冷卻水停止、水壓不足和水溫過高的保護;

三、容量較大的熔煉爐裝設漏爐保護。

第5.0-12條中頻電源裝置的中頻回路應裝設電流表、電壓表和有功功率表。晶閘管變頻器直流回路應裝設電流表和電壓表。變頻機組尚應裝設功率因數表,并應在勵磁回路中裝設電流表。

第5.0.13條中頻電源裝置宜裝設在單獨房間內;當工作環境條件許可時,晶閘管變預器可不裝設在單獨房間內。

第六章高頻感應電熱裝置

第6.0.1條本章適用于頻率大于10 k Hz,并小于或等于300 MHz的熔煉、淬火等感應電熱裝置。

第6.0.2條高頻電源裝置可采用電子管振蕩器。

第6.0.3條高頻電源裝置應有金屬屏蔽外殼。高頻回路中外露的導體和電氣設備應采取操作人員免受高頻電場傷害的局部屏蔽措施。

第6.0.4條高頻感應電熱裝置的電源線路,應裝設濾波器。

第6.0.5條容量較大的高頻感應電熱裝置,宜裝設在單獨房間內或工作隔間內。

第6.0.6條高頻感應電熱裝置產生的無線電干擾超過現行國家標準輻射允許值時,應設置屏蔽室。

第6.0.7條高頻感應電熱裝置的屏蔽室,應符合下列要求:

一、屏蔽室的結構型式及材料,應根據屏蔽要求確定;

二、屏蔽室的通風口應屏蔽;

三、濾波器應設置在電力線路進人屏蔽室的人口處;

四、屏蔽網、濾波器和其他金屬管道均應接地。

第6.0.8條高頻電源裝置的金屬外殼應就近接地,其接地電阻不應大于4Ω,并宜與車間接地干線連接。

第6.0.9條電子管振蕩器的振蕩回路和高壓整流部分,應裝設聯鎖裝置;當柜門開啟時,應能自動分斷電源。

第6.0.10條電子管振蕩器當冷卻水流量、水壓不正常或水溫過高時,應設發出信號或分斷電源的裝置。

第七章電阻爐

第7.0.1條本章適用于一般間接加熱的成套工業電阻爐。

第7.0.2條電阻爐配電線路的導線載流量、開關設備和熔斷器熔體的額定電流,宜按下列條件計算:

一、無電爐變壓器的金屬發熱元件電阻爐,按電阻爐額定功率的1.1倍;

二、有電爐變壓器的電阻爐,按變壓器最高檔電壓的容量或按電阻爐額定功率的1.2-1.3倍。

第7.0.3條對硅碳棒等電阻系數變動較大的發熱元件的電阻爐,宜裝設電流表,并應配備調壓變壓器。

第7.0.4條電阻爐應裝設短路保護。當有幾個加熱區時,每個加熱區宜分別裝設短路保護。

有水冷卻的電爐,應裝設水壓不足或水溫過高的保護,動作于信號或分斷電源。

第7.0.5條電阻爐應裝設下列聯鎖裝置:

一、人工裝料的電阻爐,如操作人員有可能觸及危險電壓,裝設加料口開啟時分斷電源的聯鎖;

二、有通風裝置的電阻爐,當通風機斷電可能造成設備損壞時,裝設分斷電源的聯鎖;

三、根據生產要求對傳動部分和其他附屬裝置裝設必要的聯鎖。

第了0.6條接觸器、空氣開關不宜與側溫儀表裝在同一構架上。

第7.0.7條電力線路不應與測溫導線敷設在同一管中或共用一根電纜。

第7.0.8條晶閘管調壓器或調功器三相供電的電阻爐不宜采用有中性線的星形接法,可采用星形或三角形接法。

附錄一名詞解釋

附表1.1名詞解釋

 

中華人民共和國國家標準

GB 50056-93電熱設備電力裝置設計規范

條文說明

主編單位:機械工業部設計研究院

第一章總則

第1.0.1條本條是制定本規范的目的、要求和指導思想。

第1.0.2條本條說明本規范適用范圍和包括的內容。

本條所規定的適用范圍是根據目前國內在冶金、化工和機械制造等各部門一般采用的電熱裝置而確定的。

電熱裝置的種類很多,規格參數和性能亦不相同,主要是;電弧爐:包括煉鋼電弧爐、真空電弧爐(自耗電極和非自耗電極的)和爐外精煉裝置等,是直接利用電極與爐料間產生電弧來熔化和精煉爐料的。

二、綜合作用的電弧爐:例如電阻電弧爐,包括各種型式的礦熱爐(熔煉鐵合金、有色金屬和電石等)及電渣爐,是利用電阻和電弧將電能轉化為熱能。

三、感應電爐:按頻率分為高頻、中頻和工頻;按結構形式分為有芯和無芯;按用途分為熔化、冶煉和加熱(包括感應加熱器、感應淬火裝置等);為滿足頻率、結構、用途不同時對其電氣的要求亦不相同。

四、電阻爐:其種類規格最多,有各種各樣的加熱元件,例如金屬的、非金屬的(矽碳棒、碳質、鹽液等);又分間接加熱和直接加熱電阻爐。

這次規范修訂的內容和適用范圍主要是條文中列舉的電弧爐、礦熱爐、感應電爐、感應加熱器和電阻爐。

第1.0.3條本條明確了本規范和其他規范的關系

第二章基本規定

第2.0.1條本條規定的電熱裝置對供電可靠性的要求是根據電熱裝置的性質提出的。主電源突然停止供電一般不致引起重大設備損壞和造成人身傷亡的危險;但將造成減產或產生廢品。因此宜根據電熱裝置的種類、用途和容量大小的不同分別列人第二級或第三級負荷。

對生產性質重要的電爐,如煉鋼車間電弧爐和大型礦熱爐等,由于國民經濟、國防及科學技術發展的需要,優質合金鋼、有色金屬和化工原料的生產對國民經濟有重要作用這種電爐停產所造成的損失及帶來的影響均較重大。

一、電弧爐及礦熱爐按目前使用情況可以分兩種類型,為供主要生產(或大量生產)的電弧爐,如煉鋼車間電弧爐、大型鐵合金爐等應列為第二級負荷。根據調查,煉鋼電弧爐當供電系統主回路發生故障時應能保持或盡快地恢復供電。如短時間停電(一般10 min以內)在熔化期、氧化期影響不大,只增加電耗,而在還原期對鋼水成分及出鋼溫度有影響。如較長時間停電,尤其鋼水已熔化后將會產生鋼水凝結、損傷爐襯,使大量合金鋼報廢、停工減產及人力的浪費;因此對設備及生產帶來嚴重影響。對大型的礦熱護,如所調查的XX鐵合金廠和XX鐵合金廠的鐵合金爐運行經驗,如中斷供電6~8 h,在采取適當措施情況下不致造成重大事故,但由于停電所造成減產的損失很大,如XX鐵合金廠三車間在一次停電事故中減產鐵合金83 t。

另一類如修鑄用的電弧爐,小型冶煉鐵合金礦熱爐等應屬于第三級負荷。

二、裝在連續生產線上感應爐、電阻爐及加熱器應屬于第二級負荷。

三、對于其他的感應爐、電阻爐、各種加熱器等應屬于第三級負荷。

以上負荷分級是指單臺電熱裝置、對數臺大型電熱裝置的供電(例如特殊鋼廠等),當突然停電給國民經濟帶來嚴重損失者,根據國內冶金、化工、機械等行業工廠的實際情況和目前國內電網的供電水平宜按第一級負荷考慮。

對于電熱裝置的輔助電源(如冷卻水泵、爐體傳動機械等的電源)等級應根據突然停電引起事故的性質而定,必要時得設置備用電源。

第2.0.2條

一、電爐短網的特點是電流大、外形復雜、環境惡劣。xx電石廠電石爐的額定電流為88100 A,40 t煉鋼電弧爐的額定電流為27700 A。雖然短網長度不大,但是其電阻尤其是電抗對電爐工作好壞有很大影響,在很大程度上決定了電爐的效率和功率因數。因此減小電爐短網的阻抗是提高電爐功率因數和降低電能損耗的關鍵之一。

二、xx鋼廠11號爐(10 t爐)提高變壓器使短網縮短,一天多出20 t鍋。XX鑰廠1號爐將變壓器移近電爐放在兩個柱子的中心(縮短硬炯母線約2m)并縮短軟電纜,改造后三個月每噸俐節約用電36 kWh,xx砂輪廠將由一臺3150 k VA變壓器供電的5臺固定式碳化硅爐改成移動式爐縮短了短網;原來最遠一臺功率因數為0.7,現在均提高為0.85.

三、xx鋼廠50 t煉鍋電弧爐、XX重機廠40 t煉鋼電弧爐均采用1Cr18Ni9T磁性鋼作支排結構材料,采用石棉水泥塊作硬母線夾襯材料。國內很多10t及以下電爐采用油浸木材作為低壓母線橫擔及母線夾板。低壓母線穿墻夾板一般采用石棉水泥板。

有的工廠由于母線夾板采用鐵螺栓因渦流發熱而將母線木夾板嫌燒,后改用銅螺栓才解決問題。

四、xx重機廠100 t電渣重熔爐低壓母線離鋼結構太近使鋼結構發熱,后用俐板制成水套來屏蔽降溫。XX鐵合金廠電爐母線的吊掛結構亦常產生發熱現象。xx重機廠10t電爐變壓器的三角形接線由于離變壓器空載調壓開關油箱太近使油箱發熱、上部鋼板鼓起,后將三角形接線改接遠離油箱此現象才消失。因此應盡量避免在大電流母線附近有導磁性結構(鋼結構支架等)。XX鋼廠50 t煉俐電弧爐變壓器室短網出墻處面墻3000 mm X 2500 mm、頂板3000 mm X 2500 mm不用導磁俐筋以防發熱。

五、在大電流附近的磁性材料中的能量損耗及發熱溫度計算參見有關文獻或手冊。

第2.0.3條電熱裝置的聯鎖一般可以分為下列三種類型:

一、保證電爐輔助機械的安全操作和操作順序正確性的聯鎖。由于電熱裝置的結構型式不同,傳動方式不同,所采用的聯鎖關系亦不同。此條僅提出一般的原則上的規定。對煉鋼電弧爐來說有爐蓋旋轉與爐蓋提升的聯鎖;傾爐極限,爐蓋提升和旋轉極限;傾爐時電極上升到一定位置的聯鎮等.真空電爐與真空度的聯鎖。電渣爐的快慢速轉動電動機之間的聯鎖。

二、操作斷路器之間以及操作斷路器與電爐輔助機械之間的聯鎖,包括操作斷路器與用離開關的聯鎖,星一三角轉換開關之間的聯鎖,空載電壓切換裝置與操作斷路器的聯鎖和操作斷路器與爐體傳動機械的聯鎖等。

三、電壓在1000 v以上的配電裝置及帶電體的保護門當電壓切除時才允許打開的聯鎖。

聯鎖以少而精為原則盡量不要過多設置,以免造成運行維護檢修上的不便。

第2.0.4條本條規定對工作環境較惡劣的煉鋼電弧爐和礦熱爐更有必要,如x鋼二廠煉俐電弧爐,xx鋼廠三煉鋼分廠煉鋼電弧爐將儀表和控制電器裝在爐前的控制屏上,受到炯液的咬派,使多數表計失靈,同時爐前溫度高達40-50℃操作工人無法在屏前操作;Xx鋼廠三煉鋼分廠將控側屏改變角度并加了一個鐵皮棚,但不能徹底解決間題。又如x鋼五廠的煉鋼電弧爐爐體傳動機械的控制得直接裝在電爐旁,經常受到吊車吊掛鋼錠的撞擊而損壞。由于電爐車間的煙塵侵蝕使電爐的電度表、記錄表計及自動控制系統中的元件失靈和特性惡化現象很多。所以電熱裝置的繼電保護設備、測量儀表、控制電器及導線的裝設應能便于進行操作、監視及維修,并應避免使其受輻射熱、受潮、受電徽感應、受搜擊及積聚灰塵。

第2.0.5條

一、三根直徑為d的銅管,中心距為a,水平排列則其邊相電抗為:

 

中間相電抗為:

 

從上述計算中可以看出同平面布置的平行三相導體中間相的電抗小,這造成爐內功率轉移,使短網電抗小的電極電弧電壓高而導致爐襯損蝕快。為了減少爐內功率轉移提高爐襯壽命,多相短網的配置應盡t使各相阻抗相等。

二、XX挖掘機廠5t電弧爐和XX機車廠10 t電弧爐硬母線采用三角形排列使各相電抗盡量平衡。國外(美國、日本等)很多采用硬母線,水冷電纜和電極握持器上水冷銅管均為三角形排列的布置,這樣可使電弧爐的三相不平衡率為最小。

三、在一款中若中間相銅管d2=d/4.則電抗為:

 

則X1=X2=X3;

從上式中可以看出同相導體盡量分裂以減小電抗值(d值大,X值小),異相導體盡量靠近(a值小,X值小),這是短網配置的重要原則之一。XX鋼廠50 t電弧爐水冷電纜中間兩根電纜束靠得很近而邊相的三根電纜束固定得較遠,用減小邊相電抗加大中間相電抗的辦法來使三相電抗平衡。

四、若在設計中對短網不采取平衡措施,在運行中便導致爐內功率轉移,爐襯壽命短。例如XX鋼廠20 t電弧爐爐內功率轉移,爐襯耗蝕不均,中間相爐壁損蝕快后采取加大中間電流運行才解決問題。原蘇聯80 t電弧爐也曾在運行時發現中間電抗小,后來不得不將電流按:IA:IB:IC=0.9:1.0:0.9運行來解決。

五、為減少集膚效應,母線束應盡可能增加周邊長,增加母線的高度與厚度之比。一般矩形母線厚度不超過10-12 mm,并幾寬度與厚度之比約為20:1,母線問距宜為10-20 mm。

為減少集膚效應大電流母線可采用銅管,例如截面與矩形銅母線200 X 10相同的Φ80/62銅管其K1=1.047而矩形銅母線200 X 10的K1=1.35),即有效電阻僅為矩形母線的0.775。

六、為減小短網電抗,短網排列一般采取以下措施:

1.在變壓器只有三個出線端子時,使各相母線盡量靠近。

2.當采用多根母線時,應盡可能將不同相母線敷設成對稱排列。

3.當大型電弧爐變壓器低壓出線較多時,可采用同相往返電流排列。

4.在電極上接成三角形使同相往返電流靠近減小阻抗。

國內40 r電弧爐短網采用這種在電極成接成二角形的接線力式。

5.高功率和超高功率電弧爐的短網則要全部三角形布置或如三款所述修正平面布置。

第2.0.6條見第2.0.2條說明。

第2.0.7條見第2.0.2條和第2.0.13條說明。

第2.0.8條煉鋼電弧爐和礦熱爐在工廠中或在電力系統中都是很大的電能用戶,直接影響到工廠的功率因數和電力系統的經濟運行。尤其是煉鋼電弧爐熔化期具有很大的沖擊性無功功率,對系統的電壓波動和無功功率平衡極為不利。電爐容量愈大由于其短網電抗的增加功率因數愈低。高功率煉俐電弧爐和超高功率煉俐電弧爐由于其運行點往右,其功率因數較低(超高功率電弧爐的功率因數約為0.65~0.85)。在電弧爐運行短路時,其功率因數僅為0.2~0.3,

提高煉鋼電弧爐的功率因數可采用并聯電容器補償;但電弧爐產生的高次諧波電流會損壞電容器.宜采取措施來防止。

煉鋼電弧爐和礦熱爐的功率因數補償裝置一般裝在附近供電的饋電變電所或配電所內。感應電爐的功率因數很低,無芯感應電爐都是在電爐近旁采用電容器補償。

第2.0.9條電力電容器的容抗xCN為:

 

故當頻率fn增加時,容抗xCN成比例地減小,換句話說n次諧波的容抗為基波容抗的1/n。所以當系統中有高次諧波時電力電容器非常容易過負荷,甚至燒損。

在電力網中并聯電力電容器時容易使系統的電壓和電流波形畸變加劇,高次諧波電流增加而發生電力設備燒損或噪聲嚴重,在電容器接人前系統的n次諧波阻抗為Zcn、n次諧波電壓為。若電容器.接入后,其諧波電流為:

 

一般系統為電抗性,故。為電容性,投入后諧波電流便擴大,若針對n次諧波。為電抗性便可防止這一情況的發生。為此與電容器串聯一個合適的電抗使在,次諧波時這個組合為電抗性,則可防止在電容器接人后諧波電流的增大。

例如在一般電力系統中5次諧波最嚴重,則當串聯電抗器的感抗與電力電容器的容抗相等時:

 

 

故采用4%的電抗器則成5次諧波的諧波濾波器,這是交流電力濾波器的基本原理。為了使電力電容器可靠地運行,與電抗器串聯后XCN為電抗性則可避免上述諧波電流放大,故在國內、國際上一般采用6%的電抗器為標準的電容器串聯用電抗器。

若系統中接有電弧爐,則產生大量的3次諧波,為使3次以上的諧波為電抗性,故一般采用13%的串聯電抗器接成3次諧波電力濾波器。

用于電力濾波器的電容器由于大量流人高次諧波電流,損耗發熱增加;由于串聯電抗器而使端子電壓升高,所以在選擇這類電容器的額定值時必須考慮運行時的過電壓和過負荷問題。

在電力系統中接用容量較大的電力電容器時,應避免產生系統高次諧波諧振。

在下列方程中n為整數時,電容器將在n次諧波下諧振:

 

第2.0.11條電熱裝置有些電氣部分是用水進行冷卻的,例如煉鋼電弧爐電極握持器上的導電側管、水內冷母線、水冷軟電纜、變壓器油水冷卻器、電磁攪拌的水冷定子繞組和感應電爐的水內冷感應線圈等;若水冷卻系統發生故障,短時間內就會發生事故,因此需要隨時對冷卻系統工作狀況進行監視,或裝設報贊及保護設備,使得在發生故障時能及時采取措施。必要時應分斷電熱裝置的供電或用其他措施確保安全。

第2.0.12條自然界的水均有一定導電性能,當采用這些水來冷卻導電體時,冷卻系統的出水口對地就有一定的電位;當這些電位超過安全范圍時就應采取降低電位的措施,如x鋼五廠一車間5t電弧爐400 kVA水內冷變壓器出線端的出水口接有1m長的塑料管,在塑料管出水端側得對地電壓為40 V,當將出水端加以接地措施后對地電壓就消失。

當水冷導電體與金屬給排水管之間用絕緣管聯接時,絕緣管的內徑與長度應選擇合適,使得每根絕緣管內的水保持一定的泄漏電流.以保證絕緣管與金屬水管聯接處的電位不超過允許值。

一般允許泄漏電流為I=20m A,故當在已知水冷卻導電體的對地電壓、絕緣管內截面和冷卻水電阻率時可按下式計算絕緣管的長度:

 

 

我國各種天然水質的電阻率近似值如表1所示:

 

1區—通常無反應;

2區—通常無病理效應;

3區—通常預期無器官損害。肌肉收縮和呼吸困難程度、可逆的心臟脈沖形成和傳導干擾包括無心室纖維煩動的心房纖維性頗動和暫態心臟停跳隨電流增加、時間增加而加劇。

4區—除3區效應之外,心室纖維性傾動概率5%及以下(曲線C2),50%及以下(曲線C3),超過50%(超過曲線C3),隨著電流大小和時間而加劇,可能發生諸如心臟停跳、嚴重燒傷的病理生理效應。

頻率大于100 Hz交流電流的效應:

頻率系數為該頻率有關生理效應的門限電流與50/60 Hz門限電流之比。

注:感知、擺脫和心室纖維性傾動的頻率系數不同。

頻率50 Hz至1 000 Hz感知電流的頻率系數從1.0增至2.1。

頻率1 000 H:至10 000 Hz感知電流的頻率系數從2.1增至12。

頻率50 Hz至1 000 Hz擺脫電流的頻率系數從1.0增至1.64。

頻率1 000 Hz至10 000 Hz擺脫電流的頻率系數從1.64增至5.1。

頻率50 Hz至1 000HZ心室纖維性傾動的頻率系數從1.0增至14。

第2.0.13.2.0.15條

一、電熱裝置很多都是單相的:幾個千瓦的電阻爐,大至近萬千瓦的石墨化爐。采用單相供電對電熱裝皿本身工作沒有影響,但對交流三相供電電源當單相容量較大時用單相供電影響到供電系統平衡問題。這種情況尤其在電網容量較小的情況下是不允許的。應根據具體情況進行計算確定。

二、在三相供電網路中接用單相負荷不平衡產生下列情況:

1.使發電機利用率下降;因三相發電機供電能力為,而單相負荷最大為UI。因而設備利用率為:

 

 

單相不平衡負荷給其他三相負荷帶來不平衡的三相電壓。

3.三相交流發電機負荷電流不平衡,其負序電流在轉子回路及轉子表面產生2倍周波數的電流使發電機電壓波形惡化,轉子本身尤其轉子表面溫度升高,同時產生2倍周波數的展動使發電機械屁動增加。

4.三相感應電動機當流經負序電流時,產生反轉磁場,使出力力矩減少并嚴重發熱。

5.變壓器的三相負荷不平衡不僅使負荷較大的一相線圈絕緣過熱導致壽命編短,而且還會由于班路不平衡,大量漏磁流經箱壁使箱壁嚴重發熱。

三、不平衡允許標準:

1.我國現行標準《電機基本技術要求》(GB75一81)規定:對于交流電動機,電源電壓為實際對稱系統,對于交流發電機其所供電回路為實際對稱.并在其附錄名詞術語中說明:在多相電壓系統中,如電壓的零序和負序分量均不超過正序分量的2%即稱為實際對稱的電壓系統。由對稱的電壓系統所供電的回路中,如電流的負序分量和零序分量均不超過正序分量的5%,即稱為實際的對稱回路。在該標準中規定了同步電機承受不平衡負載的能力(如表2所示)。

 

四、國內不少大型的單相電熱裝置是用單相供電的,例如XX炭素廠和201廠7 500 k VA石里化爐,205廠8 820 k VA石墨化爐,工藝過程允許用直流加熱,將單相負荷由三相交流整流后以直流供電。

XX汽車廠有10多臺3 000 k VA工頻感應電爐在高壓側裝有倒相裝置,使在運行時均勻分接到三相上,這樣最壞的情況下只出現一臺單相負荷。經計算其負序電流僅0.85%投產后電網運行良好。

五、當單相電熱裝置以單相供電,而電網條件不允許時應采取平衡措施以三相供電,國內一般增設平衡電抗和平衡電容來解決,平衡條件是功率因數為1時平衡裝置的電抗及電容量為:

 

由此可見采用三相供電需增加平衡電抗器和平衡電容器,使投資增加,操作復雜,因此在電網條件允許時可采用單相線電壓供電。

六、負序電流的測量可采用負序電流表。我國已于1984年開始生產負序電流表。

第2.0.16條

一、隨著現代化的發展,晶閘管的廣泛采用并大型化,煉鋼電弧爐和電氣鐵道迅猛增加;這些電氣設備的電壓、電流具有非線性的特點,由于正弦電流畸變導致電網電壓波形畸變。這種畸變波形危害電網中的電氣設備,引起了高次諧波的問題。

二、高次諧波的危害。較低次的高次諧波主要危害是使電力系統中的電氣設備溫度上升,設備容量降低,保護繼電器、控制設備產生誤動作,較高次的高次諧波電流使弱電回路、通訊回路產生雜音導致感應故障。

1.電容器和電抗器。由于流入過大的高次諧波電流產生振動、噪聲或過熱燒損。

2.變壓器。由于高次諧波電流、電壓、鐵損、銅損增加,以及由于高次諧波電流產生鐵芯徽致伸縮而發生噪聲。

3.熒光燈。由于流人高次諧波電流過大,使提高功率因數用的電容器和扼流線圈過熱燒損。

4.感應電動機。鐵損、銅損等電力損耗增加,以及按高次諧波電流發生固定數的振動力矩,因而引起轉速的周期變動。

5.音響設備(收音機、電視機、擴大機)。雜音、圖像閃爍以及由于高次諧波電壓使二極管、三極管、電容器等元件損壞、壽命縮短、性能變壞。

6.電子計算機。由于電源被擾亂而產生誤動作。

7.各種控制設備(整流器)。由于控制信號產生偏移而誤控制。

8.計器用變量器。由于初相位有誤差,

影響使測定準確度惡化。

9.積算電度表。由于流人高次諧波太大使電流線圈燒損和造成誤差。

10.用戶設備集中控制裝置。由于控制信號擾亂,使接受訊號設備失誤不動作。

11.繼電器。由于高次諧波電流或電壓使正定值超過或由于相位變化誤動作或不動作。

12.電力熔斷器。由于高次諧波電流過大而誤熔斷。

13斷路器。由于高次諧波電流過大而誤動作。

受高次諧波危害的電力設備中,電力電容器和其配套的電抗器為最多,約占受危害電力設備的70%。

電容諸如電纜、功率因數補償設備、濾波回路等影響諧波頻率的系統阻抗在不利的條件下

 

,便近似共振狀態,在電壓增大的同時線路阻抗中的電流比發生源的電流In大,增大的電流流向電力系統,危害電氣設備。

三、國內外高次諧波限值標準。在電力系統中,為了防止高次諧波的危害,國內外都制訂了高次諧波的限值標準,特別是針對高壓配電系統以電壓正弦波畸變為基準尺度的較多。現將各國的高次諧波限值標準分別敘述如下:

1.英國。英國電力局技術標準G5/3有關電壓畸變率限值如表4所示。

 

 

 

五、電熱裝置產生的高次諧波。

1.煉鋼電弧爐。由于電弧的非線性特性,并由于廢鋼和電極端頭的相對位置變化頻繁;電弧電流變化劇烈,并時常發生短路或斷弧,電弧電流不僅含有各次高次諧波,各次高次諧波的幅變化亦非常快。

我們曾對國內0.5 t至50 t的煉鋼電弧爐進行現場高次諧波測定,其結果與國外側定結果類似,一般具有下列特征;

(1)電流波形一次側、二次側均畸變嚴重,兩者波形類似;

(2)一次側電壓波形近于正弦,二次側電壓波形畸變嚴重;

(3)熔化期比精煉期波形畸變嚴重,但精煉期波形畸變也不能忽視。

瑞典A5EA公司發表的50 t煉鋼電弧爐高次諧波電流如表15所示。

 

 

此時,該次諧波相應的阻抗為零,理論上能完全吸收該次諧波,但實際上R不等于零,系統周波數變動,L值、C值由于溫度或電流變動而特性變化故不可能完全過濾。防止系統諧振一般諧波過濾裝置在特定的諧波次數設計成感抗性,以免造成系統諧振。

國內外抑制煉鋼電弧爐產生的高次諧波一般采用這種LC串聯的諧波過濾裝置。由于煉俐電弧爐3次諧波最嚴重,故采用X,=13%的3次諧波過濾裝置最多,也有國家在大型電弧爐中采用幾個諧波次數不同的諧波過濾裝置和一個LR并聯后再與C串聯的高次諧波過濾裝置。

電力高次諧波過濾裝置對工頻起補償無功功率提高功率因數的作用,對特定的n次諧波起諧波過濾作用。

此外國外目前已有能動型諧波過旅裝置(Active Filter),國內亦在研制。

能動型諧波過撼裝置的原理是畸變波可以分解成正弦波分量和畸變波分量,根據呀變波的崎變分量能動地提供一大小相同、方向相反的波形。畸變波和能動型諧波過濾裝置產生的波相加即成正弦波形。由于GTO晶閘管的出現并采用PWM(脈寬調制)控制方式使能動型諧波過碑裝置在國外已成商品,其主要優點是設置一臺能動型諧波過濾裝置能過濾畸變波的各次諧波。很有發展前途。

第2.0.17條由于電爐變壓器室內的電氣設備比一般電氣設備需更多、更經常的維修工作,為了維修工作需要,參考了國外的有關國家標準和國內的現實情況制定了這條規定。

第2.0-18-2.0-20條由于電熱裝置的電流頻率種類多,并且電流數值大,所用導體規格也多,導體的絕緣支持、母線間的襯墊和夾緊固定的金屬部件以及絕緣電阻和絕緣凈距離等過去缺乏這方面的規定,給設計帶來不少困難,為此參考了國外有關國家標準和國內現實情況制定了這條規定。

第三章電弧爐和礦熱爐裝置

第一節電爐裝置的主電路系統

第3.1.1條

一、電弧爐和礦熱電爐根據冶煉工藝要求必須按爐況單獨進行調節電流、電壓等參數,因此電弧爐和礦熱爐與供電網路相聯結必須經過每個電爐裝置的專用變壓器。

二、電爐變壓器的容量與產量和冶煉時間關系很大,例如xx化工廠的3臺電石爐將其中1臺電石爐變壓器容量由10 MVA換成16.5 MVA,日產量由60 t增至100 t以上。以x俐五廠的公稱容量為10 t實際裝人量為20多噸的煉鋼電弧爐來作比較,當變壓器容量為5 MVA時熔化期為11。一120 min,而變壓器容量為9 MVA時熔化期為55-60 min。又如xx機修總廠在1.5t煉俐電弧爐上試用4 MVA變壓器,達到1h煉一爐鋼,但其他工序跟不上,工人勞動強度過大;故仍用1.2 MVA變壓器,S2h多煉一爐鋼。所以電爐變壓器容量的選擇應符合工藝操作所規定的用電制度,年產量與其他工序密切配合并考慮到電弧爐變壓器有20%的過載能力;既能達到滿足工藝要求快速煉鋼,節約電能,又遙免盲目地增加變壓器容量造成投資上的浪費。

一般可用下式來選擇煉鋼電弧爐變壓器容量:

 

 

目前國內最大的電弧爐變壓器額定容量為120 MVA,

三、電爐變壓器的二次電壓和調壓方式應符合工藝過程的要求:二次電壓高,功率因數高,電效率高,但電弧長,爐壁損蝕快。最近國內外采用水冷爐壁革新技術解決了爐壁壽命等問題。故目前超高功率電弧爐傾向于采用二次高電壓,這樣輸人功率高,冶煉時間短,產量大。

礦熱爐的二次電壓值還與爐料的電阻系數大小有關。

四、電爐變壓器的一次電壓的選擇應考慮電爐供電的經濟合理性。在電爐容量較大時,一次電壓選擇得高可省掉降壓變壓器。例如,xx鋼廠50 t煉鋼電弧爐變壓器采用110 k V,實側電壓波動只有0.36%;但相應要解決110 k V頻繁操作的操作斷路器,增加高壓配電裝置的費用。所以應根據具體情況作技術經濟比較來選擇電爐變壓器的一次電壓。

五、為了保證多相電爐的各相功率對稱和調節方便,供給同一臺電爐的單相電爐變壓器的容量、電壓等級數值和調壓方式應相同。

在改建擴建工程中為利用舊有設備可以由兩臺參數相同的變壓器并聯供電給一臺電爐.xx化工廠由兩臺參數相同的10 MVA變壓器并聯供電,運行情況良好。

第3.1.2條電弧爐和礦熱爐的供電系統應盡量簡化,以減少車間復雜操作。根據調查一般采用放射式系統為宜。對具有平穩負荷特性的礦熱爐亦有采用干線式供電系統,如xx鐵合金廠的礦熱爐采用了母線通道式的干線式系統。絕大多數電弧爐都是單回路放射供電。例如xx鋼廠50 t煉鋼電弧爐,xx重機廠和xx鋼廠40 t煉鋼電弧爐均采用單回路放射式架空線路供電,已運行多年,供電可靠,滿足、生產要求。

為避免操作復雜化,在每臺電爐變電所中不應設置屬于該電爐以外的母線、開關等電氣設備。

第3.1.3條

一、三相電弧爐工作短路引起供電母線的電壓波動值原標準定為5%,此次修訂為2.5%,這是根據現行國家有關電能質量標準而訂的。

二、煉鋼電弧爐的負荷電流在整個冶煉時間具有急劇的沖擊特性;熔化期最劇烈,精煉期較平穩,沖擊電流大小主要取決于電爐的阻抗參數和冶煉工藝。對不同沖擊電流倍數具有不同的沖擊頻率。沖擊電流倍數限3.5倍額定電流。沖擊頻率則由每小時數十次至數千次。根據實側資料,煉鋼電弧爐電壓波動在熔化初期的打洞期和二次加料后其幅度、頻度均大,隨著冶煉的進行通常其電壓波動值減小,電壓波動幅值△V與其發生頻度N,對煉鋼電弧爐來說一般具有這樣的規律:

 

在精煉期,電壓波動顯著減少,但在吹氧或加石灰石時鋼液面波動,產生短時性電壓波動。

30 t煉俐電弧爐電壓波動值(AV)與發生頻度的關系中,a的平均值為4.5。

三、煉鋼電弧爐引起的電壓閃變一般可分為兩種:一種為熔化期在廢鋼上突發性的電弧短路,產生每秒一次以下的電弧電流變動而引起的電壓閃變稱為最頻繁的閃變,另一種是電弧點弧點在廢銀上的移動的同時由于受其他相電流磁場影響使電弧長度不斷變化,因而產生每秒數次的電流變動而引起的電壓閃變稱為周期性電壓閃變。xx重機廠20 t煉鋼電弧爐的電流、電壓波形圖在熔化期曾側得這種周期性電壓閃變。頻率為10 Hz左右的周期性電壓波動對人眼最不利。

四、煉鋼電弧爐引起的電壓波動對其他用電設備影響很大,例如:

1照明燈光閃爍;

2.電視機畫面亮度變化,垂直和水平幅度動搖;

3.電動機轉速不均,使造紙、制絲不勻,使精加工機床制品光潔度差,嚴重的產生廢品;

4.使電子設備(例如X光機)自控設備工作不正常;

5.影響電渣爐使熔化形成紋點狀而影響高級鋼的質量;

6.使光電比色儀工作不正常,影響化驗結果;

7.使同步電動機聲音不正常,使定子壓板松動自行震出,線圈松動在槽口處受損。

但煉鋼電弧爐引起的電壓波動對其他用電設備的影響最主要和最普遍的是照明燈光閃爍,因此國際電工委員會第七十七技術委員會電氣設備包括電網的電磁兼容技術委員會明文規定閃變是指照度波動的主要影響,并說明“閃變”詞組不應代替“電壓波動”。并規定了一臺設備在規定條件下試驗時可能產生的電壓波動限值;并明確說明這些要求不應與用戶供電質量相關的要求混淆。

五、國外煉鋼電弧爐引起電壓波動的計算方法及允許值如下:

1.美國。從實例來說明,兩臺25 MVA變壓器的100 t電弧爐,這種電爐在熔化開始后30 min周期性的電壓閃變,單相沖擊負荷每秒4~6次、時間4-12周波,cos?=0.6、11.4 MVA,這種周期性電壓閃變對眼最不利。采取短路容量最大的230 k V系統供電,用二臺30 MVA的同期調相機進行補償無功。

經計算系統供應0.77的無功,系統電抗為0.03,周期性電壓閃變為0.422%,即在120 V照明線路上的電壓閃變值為0.505 V,而允許值為0.45%X120=0.54 V.

從上例可以看出美國電爐電壓波動是按周期性電壓閃變值校驗,即每秒4-6次的單相負荷,允許值是在120 V線路上不超過0.45%。

每秒1次的更大沖擊負荷引起的電壓波動允許值在120 V線路上不超過1 V。

2.獨聯體。根據原蘇聯國家標準《電能質量標準》IOCT-13109一87,電壓波動允許值如圖2所示。電壓波動幅值和次數如圖3所示。

 

 

 

七、由于目前我國電力系統和短路容量與國外先進國家比較要小得多,且電壓閃變主要是對人眼感覺出發的,是針對照明照度閃爍而言的;正如國外照度標準不適合目前我國國情一樣,故在此條中暫不訂人有關電壓閃變允許值的數據。我們曾用日本引進的電壓閃變測定裝置對華東、華北電網進行煉俐電弧爐引起電網電壓閃變的測定,由于我國發電容量和短路容量比發達國家小得多,所以實洲結果大都不能符合發達國家對電網閃變的標準限值的要求。

第3.1.4條在有工作短路的電爐裝置中,由于經常出現工作短路,電流將致使電爐裝置的變壓器等電氣設備易于損壞,引起電網過大的電壓波動,所以必須采取措施限制在規定值以下。

較小容量的電爐短網阻抗較小,工作短路電流將超過允許值,應在電路中接人電抗器運行以限制沖擊電流。

用以限制工作短路電流的電抗器應能在冶煉過程中根據爐況進行調節或切除;煉俐電弧爐的工作短路主要在熔化期產生,在精煉期負荷較為平穩。接人電抗器將使電爐的功率因數降低,并由于電弧電壓降低,熔化時間增加而增加電能耗量。

xx拖拉機廠曾對兩臺5t電爐進行多次試驗,當冶煉鋼種和操作制度適當時接人電抗器比經常接人電抗器要節約電能70 k Wh/t,并縮短冶煉時間。

對較大容量的電爐由于短網電抗較大(30 t煉鋼電弧爐短網電抗值約為31%),電弧爐的工作短路電流一般能自限在規定值以內。

國外近年來經常省去電抗器是因為變壓器調到較低級電壓運行與采用串聯電抗器有相同效果。

第3.1.5條由于國內外的煉鋼電弧爐變壓器一般能在熔化期過負荷20%運行,所以三相電弧爐裝置主系統的導體載流量應按電弧爐變壓器容量的120%計算;開關設備和互感器的額定電流可按大于上述數值選擇。

根據國家專業標準《電弧爐變壓器》:煉鋼電弧爐變壓器在溫升試驗時應折算到1.2倍額定電流;煉鋼電弧爐其均方根值為1.2倍額定電流時,每周期所允許的持續時間不應超過表21的規定。

 

每周期時間系指每煉一爐鋼從裝料到出鋼完畢所需時間。

第3.1.6條

一、煉鋼電弧爐的負荷很不穩定,熔化期由于工作短路經常使操作斷路器帶負荷跳閘。另外空載調壓的電爐變壓器切換二次電壓或改變串聯電抗器的接線方式時也要操作斷路器。據調查每爐鋼的操作次數一般平均達7~10次,多則數十次,所以電弧爐操作斷路器應允許頻繁連續接通和斷開負荷電流。

二、我國早年(10t及以下煉鋼電弧爐)廣泛采用的是多油斷路器,從調查幾十個廠的工人一致反映這種斷路器性能差,幾次跳閘后油就碳化,觸頭無滅弧裝置磨損大,容易出事故。例如xx鋼廠一年半時間內就發生爆炸事故9起,有一次斷路器爆炸起火將整個配電室電氣設備燒毀,x鋼三廠.用此種斷路器有一次爆炸開關室墻倒壓傷了3人。xx鋼廠用此種斷路器發生爆炸事故4起;其他廠發生類似事故很多。我國在60年代試制成磁吹式空氣斷路器。這種斷路器用空氣作滅弧介質,開斷速度較快,斷流容量較大,性能比多油斷路器有較大改善,運行安全可靠,維修工作量較小,適用于頻繁操作,較受煉鋼工廠的歡迎。

三、隨著我國社會主義建設的發展,首先制成KN-35型空氣斷路器,其操作壽命超過10 000次(一般斷路只有1 050次),接著試制成功35 k VSF。斷路器,利用惰性氣體SF。作為絕緣和滅弧介質。這二種斷路器在xx重機廠、x鋼五廠使用多年,已基本上解決了我國35 k V電壓等級頻繁操作斷路器。

四、除上述斷路器外,目前我國不少開關廠研制成功真空斷路器。這種斷路器是將觸頭封閉在真空管內,滅弧效果好,運行安全,體積小,維修工作量小。但國內目前這種斷路器產品質量不統一;有的產生嚴重的過電壓。

五、礦熱爐的負荷特性較平穩且多為連續工作制。很少有過電流跳閘和切換電壓操作。例如XX鐵合金廠全廠十幾臺礦熱爐經常連續運行一兩個月而不切換電壓,操作斷路器幾乎不動作,因此礦熱爐可以采用少油或多油斷路器為操作斷路器。在我們調查的幾十個鐵合金廠50多臺礦熱爐一般采用少油斷路器,長期運行證實可靠。

第3.1.7條根據各地運行情況,切斷空載變壓器時產生過電壓可能性較高,而電弧爐經常在電極升起后切斷空載變壓器,所以應在操作斷路器與電爐變壓器之間裝設閥型避雷器以限制切斷空載變壓器時所產生的過電壓(1.5-7.5U/H)。X X鋼廠50 t煉鋼電弧爐在操作斷路器與電爐變壓器之間設有閥型避雷器。XX重機廠100 t精煉爐也是這樣。

在中性點不接地或經消弧線圈接地的35 k V電力網切斷空載變壓器產生的過電壓一般不超過4.OUH,個別可達7.0UH,變壓器的勵磁電流越小則過電壓越小。用裝有并聯電阻的斷路器可以限制切斷空載變壓器時產生的過電壓。

操作斷路器在切斷變壓器—電弧爐時,操作斷路器的強制滅弧作用和電弧爐中的電弧不穩定作用合在一起使電流迅速遮斷,也會產生很大的過電壓。

采用真空斷路器為操作斷路器時,在試驗和運行中均發現操作過電壓較嚴重。

限制操作過電壓除采用氧化鋅避雷器外,還可以采用阻容吸收裝置等辦法。

在電爐變壓器的二次側應裝設阻容吸裝置,這是因為60年代在國外引進的50 t煉鋼電弧爐只裝了110 k V避雷器(相間)而無電爐變壓器二次側阻容吸裝置曾發生嚴重二次母線間閃絡事故的原因。

在80年代國內某鋼廠的2臺國產50 t煉鋼電弧爐由于在三次側未安裝限制操作過電壓的設施,在投產后不久電爐變壓器的調壓線圈(三次線圈)均發生事故,后來在三次線圈加了氛化鋅進雷器和電容器。

第3.1.8條由于節能和合理調配電力的需要,供電單位對較大用戶都有電力最大需量的要求,為了盡量合理用電,發揮供、用電設備的能力,故在有2臺及以上煉鋼電弧爐的工廠宜裝設最大裔量的徽電算機控制裝置。國內有的鋼廠已裝設這種裝置,效果良好。

第3.1.9條見第2.0.16條說明。

第二節保護、控制、信號和測量

第3.2.1條

一、電爐變壓器均應裝設防止故障短路電流的瞬動保護,保護裝置宜裝設在向電爐供電的饋電線上。根據各廠的運行經驗,電爐的操作斷路器由于頻繁的通斷,操作機構易失靈。尤其在采用多油斷路器作為斷路器的情況下,經過多次切斷大電流,遮斷容量大為減低不能切斷故障電流而造成越級跳閘,因此電爐變壓器的短路保護一般應裝在電爐變壓器的供電線上為宜。如x鋼五廠、xx鋼廠、xx鋼廠等都采用了這種方式。當采用適合于頻繁操作的斷路器遮斷容量能滿足系統的短路容量時,可以將短路故障保護直接裝設在電爐變壓器高壓側,動作切斷操作斷路器。這種方式在操作和維修方面都比較方便。對具有平穩負荷的礦熱爐,由于操作斷路器采用了貧油斷路器有足夠的遮斷容量,且斷路器的操作次數很少,故短路保護都裝在電爐變壓器高壓側。

瞬動過電流保護的正定電流應避開電爐裝置最大工作短路電流,以保證動作的選擇性。

電爐變壓器當使用較低級電壓或接人電抗器,在短網故障時,其短路電流較小,短路故障過電流可能拒絕動作,此時可采用帶有聯鎖接點的定時限過電流繼電器或經過當電爐變壓器調壓時相應改換變流比回路的辦法。

二、電爐變壓器的過負荷保護一般裝設在變壓器低壓側的電流互感器回路中,動作切斷操作斷路器;對大容量電爐當低壓側無電流互感器時,過負荷保護可裝設在電爐變壓器高壓側的電流互感器的回路中,并經過當電爐變壓器調壓時相應改換變流比的回路,如大型礦熱爐上普遍采用,一些電弧爐也有采用的,使用情況良好。

根據調查過負荷,一般采用反比延時繼電器,其正定值與電極自動升降調節器作用的電極提升速度有關。

三相電爐具有不對稱負荷特性,所以以過負荷保護應為三繼電器式。

在煉鋼電弧爐變壓器標準中有將操作斷路器安排在變壓器第三線圈的,在操作斷路器斷開時一次線圈仍帶電,所以本條規定重瓦斯動作于電爐變壓器一次側的斷路器跳閘。

第3.2.4條

一、根據電爐的工作特性和工藝操作的要求,必須在整個冶煉時期按工藝規定的用電側度保持一定的功率輸人。對煉鋼電弧爐一般都是調節電極的升降,對礦熱爐一般可調節電極的升降或電爐變壓器的二次電壓來達到。

由于煉鋼電弧爐在冶煉過程中爐況劇烈地改變,需要進行快速和頻繁地調節以保持電流或功率的穩定,由于電弧特性的非線性和爐內條件不規則變化經常產生工作短路,沖擊電流或斷弧,因此電弧護應具有靈敏度高、不靈敏區小、調節時間短、調節動特性好的自動調節系統。

二、根據調查過去有些電弧爐采用手動調節方式有以下缺點:

1操作人員勞動強度大(在熔化期差不多要每秒操作一次)。

2.由于操作水平不同影響生產指標。xx鋼廠采用手動時電耗為800~900 k Wh/t,而改為晶閘管系統后電耗降至低于600 k Wh/t。

3.電流沖擊頻繁,過電流跳閘次數多,XX機器廠有3 t,5t電弧爐各一臺,手動調節時一般跳閘5~6次/爐,最多11次/爐;改為晶閘管系統后下降為1-2次/爐。

大電流沖擊使功率因數降低,手動改為自動控制后平均功率因數提高。

4.經常發生折斷電極事故,XX鋼廠131爐次統計平均每兩爐折斷一次電極,在裝有特性較好的自動調節器后折斷電極的事故很少發生。

此外采用手動一般需兩人專門進行操作,在自動調節時只需一人,因此從生產的經濟效果和減輕勞動強度節約人力方面考慮,煉鋼電弧爐應有電極自動調節器。

三、礦熱爐屬于電阻電弧爐,主要特點是電極埋在爐料內,所以一般說來爐內工況比較穩定,沒有經常產生工作短路沖擊電流的特性。但在冶煉過程中爐況不斷變化仍需要經常進行調節,根據對國內50多臺礦熱電爐的調查,一般都采用手動調節,如果從減輕操作工人勞動強度和提高調節效果也可以采用電極自動調節器。

四、電弧爐電極升降自動調節器國內外有下列兩大類:

1.電機式:其中晶閘管—交流電動機式較先進,國內已有生產。

2.液壓隨動閥:有一次隨動閥和二次隨動閥之分,國內都能生產。

這兩類電弧爐電極升降自動調節器均能滿足電弧爐生產要求。

我國國家標準GB 4002.2規定電極移動調節系統指標不應低于表22要求。

五、電爐自動功率調節器的信號回路一般取自電弧電流和電弧電壓;而電弧電壓值系自電爐短網和爐底間取得。因此除應設法盡量減小爐底電阻外,還應盡量采取措施減少電壓信號回路中性點和爐底間的電壓降。據XX機器廠的運行經驗,如中性點連接線的螺栓未旋緊會使電極串動頻繁,自動功率調節器的工作不正常。

 

至于如何減小爐底電阻有的工廠(如XX機器廠、XX農具廠)在砌爐底時將數根020接底棒砌人鎂砂層,另一端焊在爐壁上;這樣減小爐底電阻后調節器靈敏度有顯著提高,斷電極和跳閘事故明顯減少。有的工廠在新砌爐殼時用鋼釬使爐料與爐殼相聯接及用導電料堆在爐門處,使爐料與爐殼相接觸來降低爐底電阻,因目前做法不一暫不作規定。

七、各廠運行經驗證明:煉鋼電弧爐在熔化初期爐況變化劇烈,得用手動操作,尤其在熔煉開始時三相有時不易平衡需用手動平衡。所以自動調節系統均應有迅速轉為手動操作的可能性。

第3.2.5條國內不少工廠反映煉鋼電弧爐電極自動調節的電壓信號變壓器易燒損,后經實側電弧爐爐底至電壓信號變壓器的接線中有直流分量。國外引進的50 t電弧爐在爐底與電壓信號變壓璐間裝有隔直電容器運行良好。國內一些煉鋼電弧爐在這部分裝有隔直電容器的從未發生信號變壓器燒損事故,所以為防止煉鋼電弧爐電極自動調節器的電壓信號變壓器的燒損,應在電壓信號變壓器與護底間裝設隔直電容器。

第3.2.7條大型礦熱爐平臺面積較大,在控制室的操作人員有看不到之處。故在操作平臺處宜裝設事故斷電開關。以便在加料系統出故障或電極焙燒質量不好掉在爐內時操作人員可立即在平臺上停電。

第3.2.11條

一、在鐵合金爐操作平臺墻上裝設三相電流表及表示低壓側電壓的3個指示燈,供爐前操作人員掌握冶煉情況,并且可以根據爐況適當填加電阻大小不同的原料來幫助調節冶煉時的各相電流。煉鑰電弧爐在低壓側裝3個指示燈,幫助冶煉工人掌握電弧電壓大小并使在無載換壓時避免誤操作。

二、調壓裝置在四級及以上時從電壓表上不易區分是哪一級電壓,故一般設有指示電壓等級的光字牌或信號燈以供調壓時和冶煉過程中監視。

三、操作人員常以電弧電壓信號來估計輸人爐內的功率。

四、電爐變壓器冷卻系統發生故障直接影響愉入爐內的功率和工藝。所以電爐變壓器的油水冷卻系統或風冷系統的故障要發信號以便及時采取措施。

第3.2.12條此條裝設儀表的原則是便于監視電爐的工作狀況,便于調節工藝過程和經濟核算。

一、為了了解供電電壓,在高壓側裝設電壓表;在電爐變電所中裝設高壓電壓互感器不僅用以接電壓表,而且供電爐計量每噸鋼所耗的有功電度和無功電度的電度表之用。由于一些電爐變電所中沒裝高壓電壓互感器在低壓側進行測量電度是不合適的,因為未包括電爐變壓器和一部分短網的電能損耗。電弧爐煉鋼的核算指標中每噸鋼的耗電量是包括電爐變壓器的電能損耗的。但在5t及以下的電弧爐和小容量的礦熱爐則可裝在饋電配電所內。

二、為了便于調節電爐的電壓和電流,特別是三相電爐一般都具有不對稱的負荷特性,所以在低壓側應裝設電流表及電壓表。當低壓側無電流互感器時,電流表可以裝在高壓側的電流互感器回路中,經過當調壓時改變變比的回路或裝在電爐變壓器第三線圈的電流互感器回路中,這樣在任何情況下都能正確反映低壓側的每相電流。

三、由于電爐車間煙塵較大,固定裝設較精密的儀表(如自動記錄儀表)一般是不合適的。如需用時可臨時接用,在較大型電爐宜留出接用該類儀表的電壓及電流端子。

四、煉鋼電弧爐的電流經常有沖擊電流,所以其電流表應有過負荷量程。煉鋼電弧爐裝設帶有最大需量的有功電度表是為了監視電弧的最大輸人功率。帶有最大需量的有功電度表國內早有生產。

第三節電力設備的布置

第3.3.1條根據調查,屬于同一臺電爐裝置電壓超過1 000 v的全部電力設備(包括變壓器、電抗器、操作斷路器、切換開關和互感器等)一般都裝在同一房間內,當電爐停止工作時全部電氣設備可以在不帶電的狀況下進行維修。

為了操作安全和方便,經常操作的電爐開關的操作機構應引至房間外操作人員的近旁(如電爐操作室內)。由于電弧爐的操作斷路器操作非常頻繁,因此對重要生產的煉俐電弧爐的操作斷路器宜采用電動操作;對非重要生產煉鋼電弧爐和小容量鐵合金礦熱爐可采用手動操作,但宜將其操作機構引至操作人員近旁。

第3.3.2條電爐變電所根據調查發生變壓器爆炸起火等事故20余起,其主要原因有:

一、煉鋼電弧爐沖擊性負荷大,電爐變壓器受機械震動較大,使變壓器緊固件松動甚至脫落造成匝間短路。

二、帶負載調壓開關油箱油臟或空載調壓開關接觸不良而使調壓開關油箱爆炸起火。

三、調壓開關機構不靈使變壓器短路燒壞變壓器。

四、二次母線短路使變壓器燒壞。

五、變壓器內部引線燒斷。

六、變壓器二次出線端子聯接板螺栓松動造成過熱,將絕緣板燒壞起火。

七、變壓器瓷瓶炸裂。

當然還有不少是由于超負荷太大或操作過電壓而燒壞變壓器的。最嚴重的有兩起,變壓器室內的變配電設備全部燒完。因此門向內部開的電熱裝置變電所的變壓器下應設置100%的變壓器油量的泄油或集油槽,以便在變壓器爆炸起火時迅速將著火的油排除,以免火災的擴大和易于消滅所引起的火災。

變壓器室的地坪宜向集油槽有2%的坡度;同時泄油或集油槽上宜設一層厚度不小于250 mm的碎石層。

國外電爐變電所內有的甚至裝有二氧化碳系統,當變壓器或高壓設備起火時自動滅火。

第3.3.3條煉鋼電弧爐的有載分接開關實際上是一個需頻繁操作的多油開關,國內煉俐電弧爐變壓器的帶負荷抽頭切換裝置事故率非常高,所以宜考慮到換油或濾油的方便,國外的煉鋼電弧爐變壓器負荷抽頭切換裝置有的帶濾油設備,在運行時能濾油。

第3.3,4條電爐變壓器室一般都開設通向控制室的小門。很多在設計中沒有,在運行中加開了小門。這是因為電爐變壓器和操作斷路器需要經常監視和維修。由于防止變壓器和操作斷路器爆炸起火延及控制室,小門應為非燃燒體或難燃燒體的實體門。

第3.3.5條為了使電氣控制設備不易受到損壞以及操作安全、維修方便,電爐變電所內宜設有專門的控制室并宜設置控制臺。將需經常操作的控制按紐或轉換開關,需經常監視的儀表,指示器和信號燈裝在控制臺上。這樣便于值班人員操作和監視。控制室地坪標高、觀察窗的視角和控制臺的位置應使操作人員能清楚地觀察到所操作的機械設備動作和爐前情況。

有的工廠電弧爐無控制室在爐前裝設操作屏,操作條件差;電氣儀表和器械易受機械和輻射熱影響。不少工廠都已將爐前操作屏改為控制室內的控制臺。

第3.3.6條煉鋼電弧爐的傾爐等需要在爐旁進行操作,應就地設置操作點。但要注意位置合適以避免受機械損傷或熱輻射。

第四節短網

第3.4.1條

一、短網材料的選擇應考慮到電爐的工作制度。煉鋼電弧爐電流波動劇烈頻繁,為了經得住電動力短網材料應有足夠的強度,對于這樣工作條件鋁是不合適的,應采用銅導體作為短網材料。據調查國內尚未發現采用鋁母線作為煉鋼電弧爐的短網,都是采用銅導體的。

國外有兩臺煉鋼電弧爐采用鋁母線而導致在母線緊固處折斷的情況。

二、對具有平穩負荷特性的礦熱短網從機械應力方面考慮允許采用鋁母線;目前國內中小容量鐵合金護采用鋁母線情況較好。但XX化工廠的電石爐(40 k A)短網采用鋁母線運行中發現鋁母線硬度較低,固定螺栓容易松動,鋁母線表面易氧化。所以對大型敞開式礦熱爐(例如XX化工廠2X10MVA,XX化工廠40 MVA電石爐等)宜采用水內冷銅管作為短網而將銅管用鋁板密封,這樣可以減少短網事故。采用水內冷銅管可減少有色金屬耗量,但電流密度不能過大,否則電能損耗太大。從國外進口,安裝在XX有機化工廠的電石爐水內冷銅管的電流密度為3.07 A/mm2.

采用鋁母線時,應設置可靠的銅鋁過渡接頭,防止在實際運行溫度下開焊。

第3.4.2條水冷軟電纜有節約有色金屬、維修工作量小、壽命長并可合理排列減少短網電抗和不平衡率等優點,故宜在5t及以上的煉鋼電弧爐采用。

第3.4.3條

一、礦熱爐當爐內壓力過高時會引起爆炸,將爐料或焦碳噴出(封閉式爐會通過姍炸孔噴出),噴濺物接觸到短網后會引起短網短路。XX鐵合金廠9 MVA的封閉式礦熱爐母線束無防護罩,爐子上面的刮板給料機上的焦碳粒掉至母線上給鋁母線燒了一個大缺口,該廠10多年發生母線事故達7次之多。

二、XX化工廠2X 10 MVA電石爐短網采用水冷銅管每相8根Φ75/30銅管,銅管壁間距10 mm,外以鋁罩保護,其他短網裸露部分亦以石棉包扎運行較好。

三、開敞式礦熱爐的熱輻射很嚴重。XX鐵合金廠的鐵合金爐,短網接近爐體部分已用石棉布罩防護情況下,矩形母線溫度約140--150℃,軟電纜達70-85℃。這說明母線運行情況很差,電能損耗增加,母線氧化迅速,所以對敞開式礦熱電爐的母線束應考慮防止熱輻射的影響。

第3.4.4條見第2.0.18條說明。

第3.4.5條

一、導電體動穩定計算和校驗導體支架間諧振可能性的方法可查一般電工手冊。

二、xx鋼廠5t電爐變壓器室高壓母線在熔化期發生局部諧振,聲音很響,影響使用壽命。所以導體支架間距應校驗產生局部及全部諧振的可能性。

第3.4.6條由于短網電流大,電動力大,尤其是煉鋼電弧爐沖擊電流頻繁,為避免這種機械展動傳至變壓器的低壓出線端,應在變壓器的低壓出線端和短網硬母線之間為可撓性聯接。一般采用同樣寬度厚0.5-0.8 mm的薄銅片疊成。

若不采用可撓性聯接,大電流母線的電動力傳至變壓器出線端,由于經常劇烈震動將致使變壓器低壓出線端的油箱密封破壞而造成變壓器漏油嚴重。

第3.4.7條

一、煉鋼電弧爐出鋼傾爐前先將電極提高至一定高度(此高度的極限值由電爐制造廠根據重心計算確定)然后傾爐。軟電纜的長度可根據傾爐至爐體極限位置時電極握持器上的接線板位置和變壓器室外短網硬母線的距離而定。因傾爐至極限位置時電極握持器上的接線板位置是固定的(可以從工藝和土建尺寸求得),變壓器室墻上短網硬母線的高度應與傾爐極限位置時電極握持器上接線板的高度相適應,可使軟電纜長度達到最短。

同時應校驗在爐蓋旋轉時所需軟電纜長度。

二、xx重機廠10t煉鋼電弧爐采取縮短軟電纜1 m多和短網硬母線接觸面鍍銀的辦法,每噸鋼耗電量由840 k Wh降至666 k Wh。例如XX鋼廠30 t煉鋼電弧爐水冷軟電纜太長,已拖到電爐平臺的地面上,所以在設計時應按此條進行。

三、電爐中心線和變壓器外墻的距離應盡量縮短,過去這尺寸由電爐制造廠提供,但易忽視變壓器外墻上短網硬母線構架的位置,例如40 t煉鋼電弧爐,制造廠提供的電爐中心線至變壓器外墻距離為9m,但到電爐基礎澆好后,制造廠將電爐制造圖全部提來,校核后發現電極握持器的接線板已和變壓器室外墻上短網硬母線支架相碰,后采取各種措施后才勉強解決問題。

另一方面,電爐中心線與變壓器室外墻相距太遠,短網大長,壓降大,電弧電壓低,使每噸鋼的耗電量增加,鋼產量減少。例如XX鋼廠5t煉鋼電弧爐,在變壓器墻外接向電爐的硬母線向外延伸2m左右才接軟電纜,這種做法必需改進。

第3.4.8條在二次電流導體上或其鄰近使用輔助電壓進行維修工作時間應防止靠近所有其它繞組和其接線,或這些繞組應短路并接地,這要求是強制性的。因為二次接線帶電,其它繞組可能產生危險電壓,這主要是在進行電焊作業時。

第3.4.9條

一、國家標準GB 4002.2:

表23中的2類、3類電弧爐一次側阻抗不平衡系數均應小于7%,額定容量小于30t(包括30t)的1類電弧爐應小于15%,額定容量大于30 t的1類電弧爐應小于10%,具體數值應在產品標準中標明。

電弧爐的額定容量和最大容量、爐殼內徑、變壓器額定容量和電極直徑應符合表23的規定。

同一傾定容量的電弧爐,按其配套的變壓器容量不同分為三類,即1類,2類,3類。

 

二、三相煉鋼電弧爐的變壓器二次繞組結線均為三角形接線,其一次繞組在二次電壓較低時絕大部分為星形接線,尤其在進行運行短路試驗時均采用較低的二次電壓,所以說在進行運行短路試驗時電爐變壓器的一、二次繞組接線方式在絕大多數的場合是不同的。

在變壓器一次側和二次側的接線方式不同時,一次側的各相電流(指電爐控制柜、盤上電流表的電流)不僅與二次側各相應相的電流有關而且與其它相電流亦有關。

例如在煉俐電弧爐廢鋼熔化后將二次電壓調低,然后將二個電極插人鋼水短路,另一個電極仍在抬高脫離鑰水位置。此時在電爐變壓器二次側短路的二相電流(指電爐控制柜、盤上電流表的電流)數值相等,電極提起的一相電流為零,但在二次側三角形接線、一次側星形接線的電爐變壓器一次側三相均有電流,其中二相電流數值相等,并且這兩相電流絕對值之和等于第三相電流。

在電爐變壓器一次、二次繞組結線方式不同時不能直接以一次側的表計電流乘以電爐變壓器的變壓比來計算二次側的電流。

所以說在測量電弧爐短網阻抗值和其不平衡率進行運行短路試驗時,應注意電爐變壓器繞組結線方式對側蛋值的影響。

第五節電磁攪拌裝置

第3.5.1條電磁攪拌裝置是在煉鋼電弧爐爐底(或鋼包爐側面)安裝能產生移動磁場的定子,當定子繞組內通以兩相低頻電流,便產生移動磁場切割鋼水,使之產生感應電流;電磁場使炯水產生切線方向的力并沿著磁場方向移動。

電弧爐采用電磁攪拌有下列好處:

一、提商鋼水質量使合金成分均勻;

二、可縮短冶煉時間;

三、減低冶煉成本,由于每噸鋼耗電量降低,并可采用較便宜(含硫值較高)的廢炯和合金料;

四、改善勞動條件。

由于電磁攪拌電源設備和定子在大爐(例如爐殼內徑Φ800)和小爐(Φ2600)所需功率差不多,所以爐越大采用電磁攪拌好處越多。30 t及以上的煉鋼電弧爐,在工藝必要時可裝設電磁攪拌裝置。

第3.5.2條煉鋼電弧爐在山渣時要求面層向爐門流;而在加合金時要求面層鋼水由爐門向出鋼口流。所以與磁場移動方向相反。諸如此類電磁攪拌應按工藝要求改變運行方式。

電磁攪拌定子有一個集中繞組和二個分裂繞組,分別由相位差90o的兩個低頻電源裝置供電。改變其接線方式或其相位便可達到改變移動磁場方向的目的。

第3.5.3條

一、電磁攪拌裝置定子磁場移動速度與定子的極距和低頻電源裝置的頻率有關,即

 

電磁攪拌裝置可調整頻率來調整磁場移動速度。電磁攪拌裝置的頻率調整范圍一般為0.3~1.5Hz(鋼包爐為0.3-2.5 Hz)。

二、電磁攪拌攪拌力的大小決定于定子的磁場強度,磁場強度決定于定子安匝數。電磁攪拌用改變低頻電源的電壓、電流改變攪拌力來適應工藝冶煉各階段的要求。

三、為了滿足冶煉各階段調整參數,所以在電磁攪拌裝置低頻側應裝設每相的電壓表、電流表、頻率表和功率表。

為監視變頻電源設備和總的電能耗量,電磁攪拌裝置在交流側應裝設功率表、電流表、電壓表和有功電度表。

第3.5.4條電磁攪拌裝置功率因數很低,例如50 t煉鋼電弧爐電磁攪拌定子所需有功功率和無功功率如表24所示:

 

故當采用晶閘管變頻裝置作為低頻電源時應在其工頻側裝設提高功率因數用的電容器。xx重機廠40 t煉鋼電弧爐電磁攪拌裝置的晶閘管變頻電源側未裝提高功率因數用的電容器,變壓器因無功功率太大超負荷而發熱嚴重。

由于晶閘管變頻裝置產生高次諧波,故應在電容器前串入相應的電抗器接成諧波過濾器形式,以免高次諧波影響供電電網。

第3.5.5條見第3.5.3條說明。

第3.5.6條由于電爐爐底溫度很高,電磁攪拌裝置定子一般為水內冷,為防止定子繞組受高沮損壞,應在電爐爐底上裝設測溫元件和漏爐保護。xx鋼廠30 t煉鋼電弧爐電磁攪拌裝置剛裝好尚未便用,即因漏爐而將定子燒壞。

第六節爐外精煉裝置

第3.6.1條爐外精煉技術是以在電弧爐、轉爐等進行熔化和氧化初煉出鋼的鋼水為主,在鋼包內進行精煉的方法。爐外精煉技術的發展比較近,是在采用鑰水真空脫氣法的1950年開始的,具有加熱工位以三相電極加熱的鋼包精煉爐在1965年出現以來到目前約20多年的時間,在世界范圈內以驚人的速度普及,我國自從70年代初期引進ASEA-SKF100 t鋼包精煉爐和1978年引進VOD精煉爐以來發展迅速,自行設什、制造的也相繼出現,80年代估計全國約有鋼包精煉爐20臺左右,大多處于安裝調試過程中,但亦有不少爐外精煉裝置正常運行,生產高質量的特殊鋼。目前國內最大爐外精煉爐的鋼包容童為170 t。

爐外精煉裝里一般有加熱升溫、真空冶煉、保溫等工位。在加熱升溫工位與煉俐電弧爐一樣故應遵守本章第一節至第四節的有關規定。由于爐外精煉裝置很多采用吹氖攪拌,故對第五節的內容不作規定。

第3.6.2~3.6.3條由于爐外精煉裝置由鋼包底的滑動水口出鋼.不必在其加熱工位傾護。所以加熱工位不孺像煉鋼電弧爐一樣將變壓器低壓端子中心線自電爐中心線往傾爐方向移動以減短軟電纜長度。因此爐外精煉裝置的加熱工位的中心線宜與電爐變壓器的低壓端子中心線一致。

爐外精煉裝里的加熱工位爐蓋不必如煉鋼電弧爐那樣旋開,只需提起讓鋼包車開出即可,爐體(鋼包)亦不孺傾爐,所以加熱工位的電極橫臂水冷導電銅管只有上下運動,為縮短軟電纜長度,所以爐外精煉裝置變壓器室低壓母線出線孔的標高宜位于電極橫臂水冷導電銅管上下運動最高位置與最低位置的中點。

第3.6.4條由于爐外精煉裝置有真空冶煉工位,所以在其控制室中應考慮到設置真空側量控制柜的位置。

第3.6.5條見第2.0.3條說明。

第3.6.6條爐外精煉裝置變壓器額定容量按下式確定:

 

上式中分子為該爐外精練裝置加熱工位全部鋼水按規定鋼水升溫速度每小時所需的熱量除以總效率,電度熱當量、功率因數和變壓器的允許過載系數即為鋼包爐變壓器的額定容量(KVA).

例:爐外精煉裝置最大鋼水容量為170 t,鋼水升溫速度為2.2℃/min,求爐外精煉裝置變壓器的額定容量:

第四章工頻感應電熱裝置

第4.0.1條工頻感應電爐容量在1.5 t及以上的一般有專用變壓器,其他小容量爐子用車間變壓器或成組供電方式。感應電熱裝置變壓器容量的選擇應滿足工藝生產。感應電爐有烘爐、保溫、熔化、升溫等過程,其二次電壓可按工藝要求選擇,并根據工藝調節的頻繁程度采用電動或手動調節。為了減輕操作工人的勞動強度和減少工頻感應電熱裝置在切換時的熱停工時間,大容量工頻感應電熱裝置盡量采用電動遠距離操作。

工頻無芯感應熔鐵爐主要技術參數見表25。

 

第4.0.2條 工頻感應電熱裝置的負荷比較平穩;從機械應力方面考慮,鋁導體能完全滿足需要。

大容量的工頻感應電熱裝置可采用水冷鋁管,根據xx汽車廠已投人運行的幾臺單相 3 MVA的工頗感應電爐采用水冷鋁管使用多年反映良好,Xx鑄鐵廠使用鋁母線多年也沒發現任何問題.其憫侶瑙接采用銅鋁過渡棒解決,焊接均用缸孤焊。

第4.0.3條 工頻感應電熱裝置的自然功率因數很低;無芯工頻感應電爐cos?=0. 17~0. 25;有芯工報感應電爐特別是在烙化鋁、銅時cos?=0. 2~0. 4,因此應與感應圈并聯接人電容器組來提離裝置的功率因數。由于工頻感應電熱裝置的提高功率因數設備與電熱裝置本身結構和布置有關,因此在電熱裝里設計時應考慮提高功率因數的措施,電容器組應盡量靠近感應線圈,使其聯接導體為最短。

電容器組的接線為滿足感應器在不同電感時的補償要求,配合工藝冶煉需要,分固定的和可調的電容器組。一般固定部分占總容量的一半左右;可調部分再分為粗調和細調。通常工頻感應電熱裝置可調電容器分為6~7組。也有的廠分組較多,如XX重型機床廠的 20 t工頻感應電護可祠電容器分為15組。

第4.0.4條 由于工頻感應電熱裝置都配有大量電容器組,在合閘時產生的沖擊電流很大;在沒有任何限制而直接起動時,會引起過電流而跳閘。為了限制起動電流而采用起動電阻合閘時先申聯起動電阻,待電流穩定后,合上主接觸器后再切除起動電阻。

據實側一臺進 口工頻感應電爐的沖擊電流為其額定值的 5倍,沖擊電流持續時間約為 0.16-0. 2 s;XX機電設計院從無芯工頻感應電爐的起動波形分析,其沖擊電流約為傾定電流的 2.5~3倍。

考慮到有些電網容量較小,過大的沖擊電流引起的電壓降較大,使開關跳閘。所以工頗感皮電熱裝里的合俐沖擊電流宜不大于額定電流的3~5倍。

第4.0.5條

一、感應電爐裝里的變壓器均裝有防止故障短路的過電流保護,從目前國內情況來看,工抓感應電爐變壓器一次側大都采用少油斷路器。例如xx汽車廠10t無芯工頻感應電爐為防止故障姐路的過電流保護裝在變壓器一次側,動作切斷少油斷路器。

二、感應電熱裝里的感應線圈一般是水內冷的,冷卻水流速(或停止)直接影晌到感應器的壽命,所以慈應電熱裝置應設有冷卻水停止、水壓不足或水溫過高的保護;動作于信號和切斷主回路忘關于出水退度從調查來看各廠不一致,XX汽車廠定為55℃,XX重型機床廠定為50C,也有定為45℃的,主要考慮水溫超過55℃以上易結水垢。據調查x x重型機床廠曾發生停水半小時之久,當時出現汽化現象,后來植查硅有機板尚可繼續使用。

三、據調查很多廠曾發生因琳拐侵蝕過度或產生裂紋而使鐵水流出燒壞線陽,造成生產中斷,嚴重的發生人身事故。目前各廠對增禍漏爐保護都在進行一些試驗。此外從國外引進的工頻爐(如x x汽車發動機廠的2t工頻爐)也帶有增渦報警裝置,但也存在著誤動作。

從國內情況來看1.5 t及以下的感應電爐使用數量較多,且大都均未裝設柑鍋報譽裝置。從運行情況來著,當工人操作熟練后,可以判斷出爐襯耗蝕程度。如XX工藝所1.5t無芯感應電滬使用多年,從未發生過漏爐現象。所以規定在1.5 t以上的感應電爐才裝此種保護。

第4.0.6條此條是從監視工藝生產過程,調節電氣參數(電壓、電流或功率因數)和計算電能耗播要裝設所述側量儀表。有的工廠靠電流表和功率因數表的讀數來判斷爐襯損蝕。

第五章 中頻感應電熱裝置

    第5.0.1條 本章是按我國目前生產的中頻電源裝置制定的,一般用于熔煉、淬火、透熱等感應加熱裝里。變頻機組成套生產有 BPS型50~500 k W 頻率 1 000~8 000 Hz。中頻晶閘管變頻裝置已定型的有KGPS型,已制成的最大功率達 1 000 kw左右。

    第5.0.2條 本條推薦淬火等加熱時間短的設備由共用的中頻電源供電,以提高中頻電抓裝置的利用率。如xx汽車廠每套變頗機組一般供5臺左右猝火機,個別的達10多臺;機組功舉按最大1臺淬火機選擇(有些為 2臺機組并聯),通過“分配器”(有的稱為“等待線路”輪流向各淬火機供電,當一臺淬火機加熱終止轉為冷卻時,即自動接通另一臺淬火機。經多年運行,廠方反映良好。又如xx內姍機總廠由兩臺機組給 5臺淬火機供電,每個工位加熱時間約 10s,冷卻時間約 8 s,倒換時間約 2s,采用手動切換.輪流向淬火機供電,充分利用了電源設備。

    封加熱時間達 1h以上的熔煉設備,其空爐時間短,實際上均由單獨的中頻電源供電,這樣做是合理的。

    第5.0.3條 中翔機組兩臺并聯運行使用較廣。制造廠有適用于并聯的定型產品,采用同樣的機組,用一臺共用的電機放大機調節多臺發電機的勵磁。工廠反映這樣并聯很方便。用晶閘管勵磁裝置并聯后能自動值定電壓。

    晶間管變頻器的井聯運行,xx大學研究證明采取一定措施后是可行的。

    因中頗電源裝置的并聯都需具備一定的條件,制造廠在產品設計中就已考慮了,故本條規定應按制造廠的技術條件進行并聯。

    第5.0.4條 中頻感應加熱器的自然功率因數很低,必須采用電容器進行補償,以減少中敘電舔設備及線路的無功負荷。為滿足感應器在不同電感時的補償要求,接入的電容器數量應能調節。

    中頻線路的功率損耗和電壓損失比工頻多幾倍,特別是在振蕩回路中,其無功電流有時比有功電流離10倍以上。因此,在布置各元件的相互位置時,應使電容器與感應器或淬火變壓器盡緒靠近,使其間導體長度為最短。

    第5-0.7條 中頻電流的透人深度與導體電阻率的平方根成正比。因而鋁導體的透人深度一般約為鋼導體的 1.3-1.5倍。為充分利用導體截面,在中頻線路中更宜采用鋁導體。

    在中頻線路中,由于電流只通過導體的表面,空心結構的導體截面能得到最充分的利用,故采用中須同特電娜是合理的。但有時因需要量很少,訂貨不方便,也可采用其他型式的導體,實際上也常是這樣傲。

    XX汽車廠8 000 Hz, 2 X 100 k W中頻機組的線路采用了2(3X5+1 X 25)mm2的飽裝電力電纜,多年來污行良好。xx拖拉機廠2 500和8 000 Hz感應電爐,送電線路長100 m左右,也采用三芯鎧裝電力電纜多根并聯,使用良好。XX汽車廠 100 k W, 8 000 Hz線路采用導線穿鋼管,長約15m.使用中也沒出現什么問題。

第5.0.8條、第5.0.10條

一、由于中頻線路的集膚效應和鄰擾效應較強,當用多片矩形母線時,其相鄰導體應接于不同的極性(多芯電纜的相鄰纜芯也應盡量接于不同的極性),以提高導體截面的利用率。

二、為減小中頻線路的電抗,母線間距應盡量小。

第5.0.11條這是一般做法。

關于熔煉爐的增端侵蝕過度保護,許多運行人員反映不一定播要,認為爐襯報蝕在運行中能發現并及時修補,而且也并不是很快造成穿爐事故。但為安全起見仍按制造廠的技術條件裝設誦護保護。

由于電氣絕緣變壞到低于某臨界值,有可能發生爐襯漏爐的情況。因此,為增加操炸者的安全和減少爐子損壞的危險性,建議提供報替裝置和分斷爐子電源的保護措施。

第5.0.13條在調查到的十幾個工廠中,僅一個廠將中頻機組及其附屬裝I設在大廠房內,隔堵不到頂;操作人員反映噪聲大,灰塵多,提出應設單獨房間,其他均設有單獨房間。至于晶閘管變報裝置一般也安裝在單獨的房間內。工廠認為單獨房間條件好,灰塵少,環境安靜,便于維護管理。

有些單位反映:中頻真空電爐運行環境好,一般都把變頻電源、電爐和真空設備放在同一房間內,運行良好,故本條也考慮了這種情況。對某些不便將中頻電源裝置設于專用房間的,如在生產流水線上使用中頻加熱時,為滿足生產需要,也可例外。

第六章 高頻感應電熱裝置

第6.0.1條本條為適用范圍。

第6.0.2條本條規定為一般做法。

第6.0.3條高頻電熱裝置操作的位置一般都在感應加熱器附近1m以內。據北京、上海等有關單位側定,該處商頻電磁場很強,一般都在數百V/m,最高的超過1 000 V/m,對人體造成一定危害,故宜采取局部屏蔽措施。從實測結果看,采取局部屏蔽后達到20 V/m是不困難的。如上海一臺60 k W高報爐的近場強度為235 V/m,局部屏蔽后僅為4.5~5 V/m,效果很顯著。

關于高頻電磁場對人體的影響、近場強度的測定、局部屏蔽的做法和效果等,請見有關衛生部門的專題報告。

高頻回路中外璐的導體和電氣設備包括淬火變壓器和感應加熱器。

第6.0.4條從部分實測資料分析,在電源線路的方位,高頻電磁場明顯加強。為了抑制商頻電磁波沿電源線傳播,裝設濾波器是必要的。

第6.0.5條高頻感應電熱裝置內有10 k V以上的高壓,有觸電危險;在工廠一般月于重要設備,要求環境較好,不希望無關人員走近,且其周圍有很高的電磁場,對人休有一定的危害;因此宜設置在專用的隔間內。

在所調查的10個有60 k W及以上的高頻感應電爐的工廠中,有6個廠設單獨房間;有3個廠在大廠房內設有隋間,其中1個工廠因隔間無頂、灰塵多,而要求增加頂擁;僅有1個廠是設在大廠房的一端;雖然環境較好,灰塵少,操作空地大,但操作、維護人員仍希望設隔間。小功率的高狽電熱裝2,如用于電子器件加工者,由于工藝布置的要求,也多設在小房間內。

第6.0.6條為了抑制工業高頻電熱裝置產生的高頻電磁波對其它無線電、電子設備的干擾,應使干擾電平不超過一定的允許值。高頻電熱裝置是否要設屏蔽室,應根據具體情況而定.

考慮屏蔽間題,首先要有高頻電熱裝置周圍場強的數據。下面介紹對20臺高頻電爐的調查愉況:

一、有屏蔽室的7臺,占35%。其中大部分屏蔽不完全,如門、窗無屏蔽或大開,頂無屏蔽或部分已壞等。

二、無屏蔽室的13臺,占65%,僅上海某廠反映60 k W高頻電爐對用示波器測試集成電路有影響,2臺10 k W高頻裝置影響晶閘管觸發;其它均無反映。

三、濟南郊區某廠60 k W高頻爐曾對距廠3 km的廣播電臺有干擾,后來增設了屏蔽。

四、某廠60 k W高頻電爐距導航站約10多公里,曾有干擾導航的情況,后增設了屏蔽。

五、某廠60 k W高頻電爐距使館區約500 m左右,未設屏蔽,幾年來未反映對無線電有干擾。

六、北京XXX廠設有多臺8~20 kW高頻感應電熱裝置,無屏蔽室,未發現對該廠側試工作有影響。

參照上述情況本條規定:產生的無線電干擾超過現行國家標準(GB 4824.1-84)允許值時應設置屏蔽室.

輻射允許值見表26。

 

第6.0.7條本條僅提供一般設計原則。

第6.0.8條高頻電爐的供電電源一般為220/380 V中性點直接接地系統。從保護接地吸點看,電氣設備的外殼只要接零即可。實際上很多單位是這樣做的,沒有發現間題。有的產品說明書中提到高頗振蕩器接地電阻不得大于0.5Ω,這是按設備內存在高壓,照搬了110 k V大接地電流系統的要求。實際上高狽振蕩器的高壓部分接地時不出現大的短路電流,這樣照姐是不應該的。如作為重復接地,其接地電阻不大于10Ω就可以了。

考慮到高頻裝置接地線長度為1/4波長或其奇數倍時,將產生駐波,其一端電壓可能高達數百伏。故宜將長度限側在1/4波長以內,至少不得接近1/4波長的奇數倍。當1/4波長為5二,時,其相應頻率為15:MHz j要考慮避開.當頻率不超過10 MHz時,接地支線不宜大于5 m。

當設有屏蔽室時,設備接地應根據屏蔽要求統一考慮。

第6.0.9條本條為必要的安全措施。據調查,因高頗振蕩器門的安全聯鎖未用,曾發生數起事故。

一起是維護人員在電爐工作時維修高壓設備;另一起是停爐時未斷高壓電源,維護人員用手摸攝蕩管水套握度。這兩例均造成人員死亡,以后均增加了門的安全聯鎖。

第6.0.18條本條規定為一般做法。

第七章電阻爐

第7.0.1條本章僅適用于常用的成套工業電阻爐(如以電阻絲、硅碳棒和電極為加熱元件的電組護)的電力部分;不包括有關溫度控制和熱工測量的內容。

第7.0.2條電阻爐設計中一般比銘牌功率放大10 %,以免使用較長時間后加熱元件表面載化,達不到額定功率。過去已有不少單位反映按額定功率選擇導線時載流量不夠,設計單位多已按電阻爐撅定電流的1.1倍來計算,故本條也按此規定。

    有些電阻爐(如電極式鹽浴爐等)由專用變壓器供電,變壓器容量分為多檔,其最大容量一般較傾定容量大很多,如ZUSG353型變壓器額定容量為35 k VA,分為6檔,各檔容量分別為19.4,24,35,40 k VA等(第6檔允許使用時間為1.5 h),最大容量為額定容量的1.2倍。有的型號變壓器最大容量為額定容量1.5倍。據調查,一些廠當電爐用于接近最高工作溫度時,一般都要將變壓器調到較商的幾檔.否則溫度達不到,在升溫過程中也常調到最高檔,以縮短升溫時間。

第7.0.3條本條規定為一般做法。

第7.0.4條本條規定為一般做法。

第7.0.5條本條為必要的安全措施和要求。

第7.0.6條本條規定為一般做法。

第7.0.7條本條規定為一般做法。

第7.0.8條晶閘管有可能誤觸發或某一相不觸發或半波觸發則三相不平衡使中線電流很大,當中線截面不足時往往要燒掉。xx矽鋼片廠由于中線燃燒使電纜溝中的所有導線全部燒毀,損失很大,所以采用晶閘管調壓器或調功器三相供電的電阻爐不宜采用有中性線的星形接法,可采用星形接法或三角形接法或采用其他保護措施。


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