Pag-analisis sa Aksidente ug mga Pamaagi sa Pag-ayo Para sa Burnout sa High-Voltage Tap Changer sa EAF Transformer

Kini nga panahon, ang kompanya nagoperasyon sa duha ka electric arc furnace (EAF) transformers. Ang secondary voltage nangabot gikan sa 121 V hangtod sa 260 V, ug may rated current nga 504 A / 12,213 A. Ang high-voltage side adunay total nga walo ka tap positions, gigamit ang motor-driven off-circuit voltage regulation. Ang equipment gipakadugangan og reactor nga may katugbang nga kapasidad, gipakigsunod sa designado nga taps sa high-voltage side. Ang mga transformers niini gibag-o na sukad sa mahigit 20 ka tuig. Sa karon nga panahon, aron mopasabot sa nagbabag-ong panginahanglan sa steelmaking process, adunay daghang teknikal nga pag-update gihatag sa electrode control system ug transformer protection system, aron masigurado ang safe ug stable nga operasyon sa equipment. Subalang ang pag-abot sa maong layo giya mao ang pagbatasan sa kompletude ug reliability sa interlocking circuit sa secondary protection circuit sa EAF transformer ug sa arc furnace's electrode control system. Sa nakalabay nga tuig, adunay daghan na mga insidente sa burnout sa high-voltage tap changer, nagpabilin sa concern bahin sa reliability sa kasagaran nga interlocking circuits.

1 Accident Phenomenon

Ang core inspections sa mga transformers mibatasan nga tanang failures napaila sa burnout sa high-voltage side tap changer. Sa bawg incident, ang secondary protection sa high-voltage side nagoperasyon sa reliable. Ang instantaneous overcurrent protection setting sa high-voltage switch mao ang 6,000 A sa primary side, meaning ang protection lang makapag-operate kon ang short-circuit current sa tap changer adunay higit sa 6,000 A instantaneously. Subalang, ang rated current sa tap changer mismo mao ra ang 630 A.

2 Root Cause Analysis

Ang steelmaking process adunay tulo ka stages: melting, oxidation, ug reduction. Sa melting stage, ang three-phase load nag-fluctuate dramatik, giprodukta ang dako nga inrush currents nga kasagaran unbalanced. Kahit sa refining stage, ang continuous changes sa arc discharge path ug arc gap ionization magresulta sa constant unbalanced load currents, resulta sa zero-sequence components. Kon ang zero-sequence components gireflect sa star-connected high-voltage winding, maka-displace ang neutral point voltage.

Batasan sa observed failure phenomena, gianalisa ang daghang contributing conditions. Detailed studies gihimo sa electrical circuits sa arc furnace electrode control system, ang interlock relationship sa high-voltage secondary protection circuit, ug ang positions sa tap changer sa gear shifting. Ang field tests gisagol bisan asa aron mosimula kung ang conditions nga moguliat sa failure mahimong maisog sa steelmaking. Sa dili pa matapos, ang sumala nga deficiencies sa interlocking protection circuit sa high-voltage side sa EAF transformer natukoy. Sa steelmaking, ang occurrence sa any one sa sumala nga conditions makapadli sa tap changer burnout:

• Performing tap changing human sa high-voltage power shutdown. Sa tap changing process gamiton ang tap changer controller, ang digital display mauli nga complete, pero ang tap changer wala pa fully reached sa iyang position (meaning ang contact area sa moving ug stationary contacts wala pa reach sa required capacity). Kon ang high-voltage power restored sa sulod sa kondisyon niini, makapadli sa phase-to-phase short circuits ug subsequent burnout sa tap changer sa steelmaking.

• Tap changing under voltage, i.e., directly changing the tap position of the tap changer while the arc furnace is operating.

• Energizing under load, i.e., restoring high-voltage power while the three-phase electrodes of the arc furnace are still in contact with molten steel.

3 Improvement Measures

Kon ikomparar sa conventional power transformers, ang EAF transformers adunay sumala nga characteristics: mas taas nga overload capacity, mas taas nga mechanical strength, mas dako nga short-circuit impedance, multiple secondary voltage levels, mas taas nga transformation ratios, low secondary voltage (tens to hundreds of volts), ug high secondary current (thousands to tens of thousands of amperes). Ang current control sa arc furnace gipasabot pinaagi sa pag-change sa tap connections sa high-voltage side sa transformer ug adjusting the electrode positions.

Sa steelmaking, batasan sa process requirements ug operational nature sa EAF transformer, ang duha ka high-voltage switchgear units installed sa furnace front nagoperasyon sa pulos o ngalan nga beses sa bawg adlaw. Kini nagbutang sa rigorous demands sa performance sa vacuum switches ug reliability sa protective operations. Busa, ang design gipakadugangan og "one-in-use, one-on-standby" configuration, controlled from the furnace front operator station. Ang power gipasabot pinaagi sa high-voltage power cables gikan sa company's 66 kV central substation.

Batasan sa deficiencies sa interlocking protection control circuit, importante nga iprevent ang conditions nga moguliat sa tap changer burnout sa steelmaking operations. Pinaagi sa analysis sa interlocking circuit, simulation testing, structural study sa tap changer, ug understanding sa steelmaking process, ang sumala nga corrective measures gidevelop:

• Prohibit high-voltage energization until tap changing is fully completed;

• Prohibit tap changing while the high-voltage side is energized;

• Prohibit energizing the transformer under load.

4 Conclusion

Pinaagi sa pag-implement sa sumala nga solutions aron mapasabot sa deficiencies sa EAF transformer's interlocking protection control circuit, ang reliability sa interlock system nahuman sa significant enhancement. Kini effectively prevents operational errors sa personnel nga makapadli sa equipment damage, ensuring the safe, stable, ug reliable operation sa EAF transformers. Kini usab guarantees the successful completion sa company's steelmaking production tasks ug substantially reduces equipment maintenance costs.