Электропечные трансформаторы (ЭПТ) представляют собой одну из разновидностей трансформаторов специального назначения. Их особенности продиктованы особыми параметрами, условиями и режимом работы нагрузки–электропечами различного назначения.
Основным отличием ЭПТ от трансформаторов общего назначения являются большие значения тока, достигающие значений более 100 кА на вторичной стороне, при низком значении вторичного напряжения. Напряжение, в зависимости от типа питаемой печи и технологического процесса, может изменяться в широких пределах. Диапазон изменения вторичного напряжения в ЭПТ может достигать отношений 5:1 и более. Изменение напряжения может обеспечиваться ЭПТ, имеющим регулирование под нагрузкой (РПН), или при отключенном от сети трансформаторе (ПБВ).
Расшифровка ЭТМПКР, ЭТМПР, ЭТДЦПР, ЭТДЦПКР
ЭТХПХ-Х/10 УХЛ4:Э — электропечной трансформатор;
Т — трехфазный;
Х — вид охлаждения:
М — естественная циркуляция воздуха и масла,
ДЦ — принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла;
П — вид переключения ПБВ;
Х — назначение:
Р — для руднотермических электропечей,
КР — для руднотермических электропечей по производству карбида кальция;
Х — типовая мощность, кВ·А;
10 — класс напряжения обмотки ВН, В;
УХЛ4 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.
Условия эксплуатации
Высота над уровнем моря не более 1000 м. Температура окружающего воздуха от 1 до 35°С. Среднегодовое значение относительной влажности воздуха до 80% при температуре 25°С. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. В части воздействия механических факторов внешней среды — по группе условий эксплуатации М1 по ГОСТ 17516.1-90. Помещения закрытые, отапливаемые, вентилируемые. Трансформаторы предназначены для внутригосударственных и экспортных поставок. Трансформаторы типа ЭТМП(К)Р-1000/10 соответствуют ИАЯК 672333.105 Т3, ЭТДЦПКР-2500/10, ЭТМПКР-2500/10, ЭТДЦПР-4000/10 соответствуют ИАЯК 672334.005 Т3. Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.2-75. ИАЯК.672333.105 Т3;ИАЯК.672334.005 Т3/
Основные параметры трансформаторов при частоте питающей сети 50 Гц в зависимости от положения контактов переключателя
| Тип трансформатора | М-ть, кВ·А | Сторона ВН | Сторона НН |
Схема и группа соеди- нения |
||||||
|
Напряже- ние линейное, В |
Положе- ние указа- теля переклю- чателя |
Контакты, соединяемые переключателем | Последовательное соединение НН | Параллельное соединение НН | ||||||
| I | II |
Напряже- ние, В |
Ток линейный, А | Напряжение, В | Ток линейный, А | |||||
| ЭТМПР-1000/10 | 630 | 10000 | 1 | 2–3 | 6–9 | 300,4 | 1210 | 150,2 | 2422 | Y/Δ-11 |
| 2 | 3–4 | 273,5 | 1330 | 136,7 | 2660 | |||||
| 3 | 4–5 | 231,9 | 1568 | 116,0 | 3136 | |||||
| 4 | 5–2 | 251,0 | 1449 | 125,5 | 2898 | |||||
| 5 | 2–3 | 7–9 | 215,6 | 1687 | 107,8 | 3374 | ||||
| 6 | 3–4 | 201,4 | 1806 | 100,7 | 3612 | |||||
| 7 | 4–5 | 177,9 | 2044 | 89,0 | 4088 | |||||
| 8 | 5–2 | 188,9 | 1925 | 94,5 | 3850 | |||||
| 398 | 9 | 2–3 | 8–9 | 112,5 | 2044 | 56,2 | 4088 | |||
| 384 | 10 | 3–4 | 108,5 | 2044 | 54,2 | 4088 | ||||
| 359 | 11 | 4–5 | 101,3 | 2044 | 50,6 | 4088 | ||||
| 371 | 12 | 5–2 | 104,8 | 2044 | 52,4 | 4088 | ||||
| 630 | 6000 | 1 | 2–3 | 6–9 | 312,1 | 1165 | 156,1 | 2330 | Δ/Δ-0 | |
| 2 | 3–4 | 284,2 | 1280 | 142,1 | 2560 | |||||
| 3 | 4–5 | 241,1 | 1509 | 120,6 | 3018 | |||||
| 4 | 5–2 | 260,9 | 1394 | 130,5 | 2788 | |||||
| 5 | 2–3 | 7–9 | 224,1 | 1623 | 112,1 | 3246 | ||||
| 6 | 3–4 | 209,3 | 1738 | 104,7 | 3476 | |||||
| 7 | 4–5 | 184,9 | 1967 | 92,5 | 3934 | |||||
| 8 | 5–2 | 196,4 | 1852 | 98,2 | 3704 | |||||
| 398 | 9 | 2–3 | 8–9 | 116,9 | 1967 | 58,5 | 3934 | |||
| 384 | 10 | 3–4 | 112,7 | 1967 | 56,4 | 3934 | ||||
| 359 | 11 | 4–5 | 105,3 | 1967 | 52,7 | 3934 | ||||
| 371 | 12 | 5–2 | 108,9 | 1967 | 54,5 | 3934 | ||||
| ЭТМПКР-1000/10 | 630 | 10000 | 1 | 2–3 | 6–9 | 140,0 | 2599 | 70,0 | 5197 | Y/Δ-11 |
| 2 | 3–4 | 134,7 | 2701 | 67,3 | 5402 | |||||
| 3 | 4–5 | 125,2 | 2906 | 62,5 | 5811 | |||||
| 4 | 5–2 | 129,8 | 2803 | 64,9 | 5607 | |||||
| 5 | 2–3 | 7–9 | 120,9 | 3008 | 60,4 | 6016 | ||||
| 6 | 3–4 | 116,9 | 3110 | 58,5 | 6221 | |||||
| 7 | 4–5 | 109,7 | 3315 | 54,8 | 6630 | |||||
| 8 | 5–2 | 113,2 | 3213 | 56,6 | 6426 | |||||
| 481 | 9 | 2–3 | 8–9 | 83,8 | 3315 | 41,9 | 6630 | |||
| 470 | 10 | 3–4 | 81,9 | 3315 | 40,9 | 6630 | ||||
| 449 | 11 | 4–5 | 78,3 | 3315 | 39,1 | 6630 | ||||
| 459 | 12 | 5–2 | 80,0 | 3315 | 40,0 | 6630 | ||||
| 630 | 6000 | 1 | 2–3 | 6–9 | 145,5 | 2501 | 72,7 | 5002 | Δ/Δ-0 | |
| 2 | 3–4 | 139,9 | 2599 | 70,0 | 5198 | |||||
| 3 | 4–5 | 130,1 | 2796 | 65,0 | 5592 | |||||
| 4 | 5–2 | 134,8 | 2698 | 67,4 | 5396 | |||||
| 5 | 2–3 | 7–9 | 125,7 | 2895 | 62,8 | 5790 | ||||
| 6 | 3–4 | 121,5 | 2993 | 60,8 | 5986 | |||||
| 7 | 4–5 | 114,0 | 3190 | 57,0 | 6380 | |||||
| 8 | 5–2 | 117,6 | 3092 | 58,8 | 6184 | |||||
| 481 | 9 | 2–3 | 8–9 | 87,1 | 3190 | 43,6 | 6380 | |||
| 470 | 10 | 3–4 | 85,1 | 3190 | 42,6 | 6380 | ||||
| 450 | 11 | 4–5 | 81,4 | 3190 | 40,7 | 6380 | ||||
| 460 | 12 | 5–2 | 83,2 | 3190 | 41,6 | 6380 | ||||
| Тип трансформатора | Мощность, кВ·А | Сторона ВН | Сторона НН – параллельное соединение | Схема и группа соединения |
Напря- жение КЗ, % |
||||
| Напряжение линейное, В | Положение указателя | Соединение контактов переключателя | Напряжение линейное, В | Ток линейный, А | |||||
| I | II | ||||||||
| ЭТДЦПКР-2500/10 | 1500 | 10000 | 1 | 2–3 | 6–9 | 85,5 | 10128 | Δ/Δ-0 | 31,98 |
| 1421 | 2 | 3–4 | 81,0 | 31,50 | |||||
| 1293 | 3 | 4–5 | 73,7 | 28,81 | |||||
| 1358 | 4 | 5–2 | 77,4 | 30,16 | |||||
| 1500 | 5 | 2–3 | 7–9 | 85,5 | 20,65 | ||||
| 1421 | 6 | 3–4 | 81,0 | 20,78 | |||||
| 1293 | 7 | 4–5 | 73,7 | 19,05 | |||||
| 1358 | 8 | 5–2 | 77,4 | 19,92 | |||||
| 866 | 9 | 2–3 | 8–9 | 49,4 | Y/Δ-11 | 20,05 | |||
| 820 | 10 | 3–4 | 46,7 | 21,13 | |||||
| 747 | 11 | 4–5 | 42,5 | 19,45 | |||||
| 783 | 12 | 5–2 | 44,7 | 20,30 | |||||
| 1500 | 6000 | 1 | 2–3 | 6–9 | 83,3 | 10392 | Δ/Δ-0 | 32,79 | |
| 1421 | 2 | 3–4 | 78,9 | 32,37 | |||||
| 1286 | 3 | 4–5 | 71,4 | 30,83 | |||||
| 1350 | 4 | 5–2 | 75,0 | 31,33 | |||||
| 1500 | 5 | 2–3 | 7–9 | 83,3 | 21,36 | ||||
| 1421 | 6 | 3–4 | 78,9 | 21,55 | |||||
| 1286 | 7 | 4–5 | 71,4 | 21,03 | |||||
| 1350 | 8 | 5–2 | 75,0 | 21,04 | |||||
| 866 | 9 | 2–3 | 8–9 | 48,1 | Y/Δ-11 | 21,17 | |||
| 820 | 10 | 3–4 | 45,6 | 22,33 | |||||
| 742 | 11 | 4–5 | 41,2 | 22,87 | |||||
| 779 | 12 | 5–2 | 43,3 | 22,19 | |||||
|
ЭТДЦПКР-2500/10 и ЭТМПКР-2500/10 |
1200 | 10000 | 1 | 2–3 | 6–9 | 85,5 | 8103 | Δ/Δ-0 | 27,84 |
| 1137 | 2 | 3–4 | 81,0 | 27,61 | |||||
| 1034 | 3 | 4–5 | 73,7 | 25,13 | |||||
| 1086 | 4 | 5–2 | 77,4 | 26,43 | |||||
| 1200 | 5 | 2–3 | 7–9 | 85,5 | 18,77 | ||||
| 1137 | 6 | 3–4 | 81,0 | 19,02 | |||||
| 1034 | 7 | 4–5 | 73,7 | 17,30 | |||||
| 1086 | 8 | 5–2 | 77,4 | 18,22 | |||||
| 693 | 9 | 2–3 | 8–9 | 49,4 | Y/Δ-11 | 19,95 | |||
| 656 | 10 | 3–4 | 46,7 | 21,04 | |||||
| 597 | 11 | 4–5 | 42,5 | 19,14 | |||||
| 627 | 12 | 5–2 | 44,7 | 20,20 | |||||
|
Тип трансфор- матора |
М-ть, кВ·А | Сторона ВН | Сторона НН – последовательное соединение | Напряжение короткого замыкания, % | ||||||||
|
Напря- жение линейное, В |
Положе- ние указа- теля |
Соединение контактов переключения | Напряжение линейное, В | Ток линейный, А |
Схема и группа соеди- нения |
Напряжение линейное, В | Ток линейный, А |
Схема и группа соеди- нения |
||||
| I | II | |||||||||||
|
ЭТДЦПР 4000/10 |
2500 | 6000 или 10000 | 1 | 2–3 | 6–9 | 461,5 | 3127 | Δ/Δ-0 | 799,4 | 1806 | Δ/Y-11 | 47,39 |
| 2 | 3–4 | 407,5 | 3542 | 705,9 | 2045 | 51,16 | ||||||
| 3 | 4–5 | 330,3 | 4370 | 572,1 | 2523 | 55,77 | ||||||
| 4 | 5–2 | 364,8 | 3956 | 632,0 | 2284 | 53,63 | ||||||
| 5 | 2–3 | 7–9 | 461,5 | 3127 | 799,4 | 1806 | 28,49 | |||||
| 6 | 3–4 | 407,5 | 3542 | 705,9 | 2045 | 32,26 | ||||||
| 7 | 4–5 | 330,3 | 4370 | 572,1 | 2523 | 36,87 | ||||||
| 8 | 5–2 | 364,8 | 3956 | 632,0 | 2284 | 34,73 | ||||||
| 1443 | 9 | 2–3 | 8–9 | 266,5 | 3127 | Y/Δ-11 | 461,5 | 1806 | Y/Y-0 | 23,19 | ||
| 10 | 3–4 | 235,3 | 3542 | 407,5 | 2045 | 29,72 | ||||||
| 11 | 4–5 | 190,7 | 4370 | 330,3 | 2523 | 37,71 | ||||||
| 12 | 5–2 | 210,7 | 3956 | 364,8 | 2284 | 34,0 | ||||||
|
Тип трансфор- матора |
М-ть, кВ·А | Сторона ВН | Сторона НН – последовательное соединение | Напряжение короткого замыкания, % | ||||||||
|
Напряже- ние линейное, В |
Положе- ние указа- теля |
Соединение контактов переключения |
Напряже- ние линейное, В |
Ток линейный, А |
Схема и группа соеди- нения |
Напряжение линейное, В | Ток линейный, А |
Схема и группа соеди- нения |
||||
| I | II | |||||||||||
|
ЭТДЦПР 4000/10 |
2500 | 6000 или 10000 | 1 | 2–3 | 6–9 | 230,8 | 6254 | Δ/Δ-0 | 399,7 | 3611 | Δ/Y-11 | 47,39 |
| 2 | 3–4 | 203,8 | 7082 | 352,9 | 4090 | 51,16 | ||||||
| 3 | 4–5 | 165,1 | 8742 | 286,0 | 5046 | 55,77 | ||||||
| 4 | 5–2 | 182,4 | 7913 | 316,0 | 4568 | 53,63 | ||||||
| 5 | 2–3 | 7–9 | 230,8 | 6254 | 399,7 | 3611 | 28,49 | |||||
| 6 | 3–4 | 203,8 | 7082 | 352,9 | 4090 | 32,26 | ||||||
| 7 | 4–5 | 165,1 | 8742 | 286,0 | 5046 | 36,87 | ||||||
| 8 | 5–2 | 182,4 | 7913 | 316,0 | 4568 | 34,73 | ||||||
| 1443 | 9 | 2–3 | 8–9 | 133,3 | 6254 | Y/Δ-11 | 230,8 | 3611 | Y/Y-0 | 23,19 | ||
| 10 | 3–4 | 117,6 | 7082 | 203,8 | 4090 | 29,72 | ||||||
| 11 | 4–5 | 95,3 | 8742 | 165,1 | 5046 | 37,71 | ||||||
| 12 | 5–2 | 105,3 | 7913 | 182,4 | 4568 | 34,0 | ||||||
Изменение напряжения обмотки НН осуществляется со стороны ВН устройством ПБВ с дистанционным управлением при отключенном от сети трансформаторе. Трансформаторы, поставляемые на экспорт, могут изготовляться с отличными от указанных в табл. 1-4 номинальными напряжениями ВН в пределах класса напряжения 6 или 10 кВ. При этом также могут отличаться номинальные напряжения НН в пределах +5% от указанных.
Потери в трансформаторе, напряжение короткого замыкания на первом положении указателя и масса трансформатора
| Тип трансформатора | Потери, кВт | Напряжение короткого замыкания, % | Полная масса, т, не более | Кратность тока К | |
| короткого замыкания | холостого хода | ||||
| ЭТМП(К)Р-1000/10 | 13,0 | 4,5 | 5,1 | 8,0 | 5 |
| ЭТДЦПКР-2500/10 | 32,0 | 4,5 | См. табл. 2 | 14,5 | 3 |
| ЭТМПКР-2500/10 | 32,0 | 4,5 | То же | 15,8 | 3 |
| ЭТДЦПР-4000/10 | 45,0 | 8,0 | См. табл. 3, 4 | 14,5 | 3 |
Допускается работа трансформаторов в электрических сетях частотой 60 Гц, при этом напряжение короткого замыкания будет выше указанного в табл. 5 в пределах 30%. В соответствии с заказом-нарядом трансформаторы могут изготовляться с отличными от указанного в табл. 1-4 номинальными ВН. При этом могут отличаться также номинальные напряжения НН в пределах +5% от приведенных. Предельные отклонения коэффициента трансформации +1,5%, потерь +20%, напряжения короткого замыкания + 20%, в остальном — по ГОСТ 11677-85. Трансформаторы по стойкости при коротком замыкании должны выдерживать без повреждения короткие замыкания на всех внешних вводах при испытаниях по ГОСТ 20243-74. При этом амплитудное значение ударного тока короткого замыкания должно быть не более 1,86·Ц2·K·Iно, где: 1,86Ц2 — ударный коэффициент тока короткого замыкания;
К — кратность установившегося значения тока короткого замыкания (указана в табл. 5);
Iном — номинальный ток в соответствующей обмотке при наибольшем значении вторичного напряжения. Наибольшая продолжительность короткого замыкания — 4 с. Гарантийный срок эксплуатации — 2 года со дня ввода трансформатора в эксплуатацию, но не позднее: 6 мес со дня поступления на предприятие — для действующих предприятий; 9 мес со дня поступления — для строящихся предприятий; 12 мес со дня поступления — для предприятий с сезонным характером работ.Получение необходимого диапазона напряжений на стороне НН производится путем соединений обмоток ВН и НН в схему «Д» или «У», а также параллельных или последовательных соединений обмотки НН, осуществляемых заказчиком на крышке бака трансформатора. В пределах определенного диапазона напряжений ступенчатое изменение низшего напряжения осуществляется со стороны ВН переключателем ПБВ, встроенным в бак, при отключенном от сети трансформатора. В трансформаторах типа ЭТМ(ДЦ)ПКР-2500/10 и ЭТДЦПР-4000/10 для защиты обмоток от разрушения токами эксплуатационных коротких замыканий использованы встроенные реакторы последовательного включения с линейными характеристиками. Суммарное реактивное сопротивление реактора, трансформатора и «короткой сети» между трансформатором и печью ограничивает токи эксплуатационных КЗ до неопасных значений.
Электрические схемы соединений обмоток трансформаторов
Принципиальная схема регулирования напряжения трансформаторов типа ЭТМ(ДЦ)ПКР-2500/10 и ЭТДЦПР-4000/10: ВН — обмотка высшего напряжения трансформатора; ОР — обмотка реактора
Габаритные и присоединительные размеры
Габаритные и присоединительные размеры трансформаторов типов ЭТМПКР-2500/10 (а), ЭТДЦПКР-2500/10 и ЭТДЦПР-4000/10 (б) В активную часть входят электропечной трансформатор, регулируемый реактор, переключатель устройства ПБВ. Магнитопроводы трансформаторов стержневые, шихтованные, собраны из пластин высоколегированной электротехнической стали с изоляционным покрытием. Магнитопроводы реакторов стыковые. Обмотки трансформатора и реактора намотаны из медного провода с бумажной изоляцией. Обмотки трансформатора расположены концентрически. Приводной механизм устройства ПБВ имеет электродвигатель переменного тока мощностью 0,4 кВт на напряжение 220/380 В частотой 50 Гц и обеспечивает дистанционное управление. В аварийных случаях допускается управление устройством ПБВ вручную при помощи рукоятки приводного механизма. Цепи управления привода устройства ПБВ питаются от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц. В схеме приводного механизма устройства ПБВ предусмотрена блокировка с масляным выключателем, не позволяющая производить переключения под нагрузкой, осуществляемая заказчиком. Привод устройства ПБВ снабжен сельсинным указателем положения переключателя, а также трехфазным коммутатором на 12 положений, который может использоваться в схеме управления работой электропечи, выполняемой заказчиком. Назначенный ресурс, определяющий механическую износостойкость устройства ПБВ, должен быть не менее 100000 переключений. Для охлаждения трансформатора на баке предусмотрена установка радиаторов (охлаждение вида «М») или маслоохладителей (охлаждение вида «ДЦ»). Количество маслоохладителей — два, каждый из них снабжен насосом с электродвигателем переменного тока напряжением 220/380 В частотой 50 Гц, мощностью 0,9 кВт, а также вентилятором с электродвигателем переменного тока напряжением питания 380 В частотой 50 Гц, мощностью 0,55 кВт. Электродвигатели насосов и вентиляторов должны включаться (отключаться) одновременно с включением (отключением) трансформатора. Трансформатор снабжен арматурой для заливки масла, отбора пробы, слива и фильтрации масла, приборами контроля температуры масла, газовым реле, предохранительной трубой, воздухоосушителем, термосифонным или адсорбционным фильтром, расширителем, который имеет масло-указатель со стеклянной трубкой. Для подъема полностью смонтированного и заполненного маслом трансформатора предусмотрены специальные крюки в верхней части бака. Для продольного и поперечного перемещения трансформатор снабжен гладкими катками, приваренными к днищу бака.
Характеристики трансформаторов ОС, ОСУ, ОСЗ, ОСЗК, ОСКР