热连轧主整流变压器利旧改造

详细内容

1　计算分析与改造
1.1　F1～F5主整流变压器
　　每台变压器容量风冷时为7900kVA，一次电压13750V，电流332A，三角形接法，二次绕组为两组双反曲折星形接法，相电压1420V，电流678A，阻抗电压5.32%。
　　(1)电压校验
　　因频率下降，将引起变压器铁芯磁密增加，为保持铁芯磁密不变，变压器所允许的最高电压应降低，其值为
　　根据E=4.44fN&Phi　可得
式中　E为电势；f为频率，50Hz或60Hz；N为变压器绕组匝数；V1为变压器一次电压。
　　按此条件变压器是可直接使用在10kV、50Hz电网上。
　　(2)改造方案
　　变压器一次绕组照原样使用，将二次绕组4个星形点打开，接成4个曲折三角形，两个三角形为一组，共分二组，两组曲折三角形之间相位差30°，如图1所示。当采用三相桥式整流时，可实现12相整流。为保证二次交流线电压为1150V，需增加一台750kVA左右的自耦调压器，其输入电压为10kV，50Hz，其输出电压为11136V，供给改端接线后的整流变压器一次绕组，则改造后整流变压器二次绕组线电压为

　　(3)整流变压器一次、二次电流的校验
　　一次电流：

　二次电流：

式中　4050为整流后提供给直流电动机的额定电流值；为整流变压器的变比；0.789为变压器一次交直流系数；0.816为变压器二次交直流系数。
　　按此条件绕组发热也在允许范围内。如将相应的自耦调压器移相10°，则精轧区可实现36相整流。
1.2　R1主整流变压器
　　变压器容量为4140kVA，一次电压为14100V，电流为195A，三角形接法；二次电压为920V，电流630A，两组双反曲折星形接法。其改造方案同F1～F5，只是整流变压器的二次电压应保证750V，并以此推算自耦调压器的输出电压。
1.3　R2T、R2B主整流变压器
　　每台变压器容量为5500kVA，一台为△／△，一台为Y／△，一次电压为11000V，电流为289A，并有12000V电压档；二次电压为770V，电流为4120A。这两台变压器外壳为密封式，不易打开，一、二次绕组原封不动继续原样使用，二次绕组采用串联一个低压绕组的方法提高电压，以补偿频率变更后引起的二次电压降低。
　　(1)变压器铁芯校验
　　根据　E＝4.44fN&Phi
　　频率变更后的一次电压比：

　　频率变更后的频率比：

　　故变压器铁芯磁通不变，允许直接使用在10kV、50Hz电网上。
　　(2)使用50Hz电源后二次电压

　　(3)电压差
　　750－642＝108(V)
式中　750为改造后的变压器二次绕组应满足的电压。
　　(4)解决办法
　　可采用一台小型变压器，一次电压为10kV，二次电压为108V，与原变压器二次绕组串联，如图2所示。

　　改造方案：一次绕组不动，二次绕组把星形点打开，改为双三角形接法，其一、二次电压与F1～F5方案中相同。
1.4　F6主整流变压器
　　变压器一次绕组三角形接法，电压13750V，电流287A；二次绕组双反星形接法，电压1420V，电流1140A。
　　除上述改造外，对整流变压器进行常规检测、保养后安装使用。

2　运行结果
　　这9台改造后的主整流变压器于1994年8月8日开始带负荷运行至今，未发生过任何故障，累计轧钢200多万t，今年可超过设计产量135万t。9台变压器已经受了较长时间的各种大的冲击负荷的考验，证明运行安全可靠，各种技术参数完全能满足1200V高电压和4500kW大功率变流装置的需要，并成功地实现了单机12相整流，三机架36相整流。从经济价值看，这9台变压器如购买新的，按当时报价计算，并扣除利旧改造费用，净节约资金600万元。经有关专家对此变压器抽芯检查后认为：变压器绝缘状况良好，绕组结构和制造工艺之好是目前国产变压器赶不上的。

3　对利旧改造的几点意见
　　从这9台主整流变压器的利旧过程来看，对二手设备的利旧改造，应考虑以下几点：
　　(1)在满足生产工艺要求和保证设备可靠运行的条件下，尽量利用二手设备，这样可达到较好的经济效益。
　　(2)对于较贵、较重要的二手设备，最好是指定有较高理论水平和丰富实际经验的专业人员，专门负责进行分析研究，拿出利旧方案，再由专家会议讨论决定。

　(3)把利旧的二手设备所花修理费用同购买新设备费用相比较，判断利旧是否有经济价值。
　　(4)对利旧二手设备的评估，应从经济、技术、可靠性、先进性等诸方面综合考虑，要看综合效果，不可单打一，只追求某一项指标。