Анализа на Несреќата и Мерки за Подобрување за Изгорење на Високонапонски Променувач на Трансформаторот EAF

Во моментот, компанијата ги функционира две трансформатори со електрична дуга (EAF). Секундарната напона се од 121 В до 260 В, со номинален струја од 504 А / 12,213 А. На високонапонската страна има уште осум положби за тапови, кои се регулираат со моторски привод. Опремата е опремена со реактор од одговарачка капацитет, поврзан во серија со одредени положби на високонапонската страна. Овие трансформатори се функционираат над 20 години. Во овој период, за да се задоволат менувачките барања на процесот на производство на челик, се извршиле неколку технички ажурирања на системот за контрола на електродите и системот за заштита на трансформаторот, со цел да се осигура безбедно и стабилно функционирање на опремата. Меѓутоа, постигнувањето на оваа цел зависи критички од потполноста и надежноста на интерлокираниот цев на вторичниот заштитен цев на EAF трансформаторот и системот за контрола на електродите на дуговната пештера. Во најновиот период, се случија неколку инциденти со изгорење на високонапонскиот тап чењачки механизам, што подигна загриженија за надежноста на поврзаниот интерлокирани цев.

1 Феномен на несреќата

Инспекцијата на јадрото на трансформаторите покажа дека сите несреќи вклучуваа изгорење на високонапонскиот тап чењачки механизам. Во секој случај, вторичната заштита на високонапонската страна функционираше надежно. Поставката на моменталната прекомерна струја за високонапонскиот превключувач беше 6,000 А на первичната страна, што значи дека заштитата би се активирала само ако прекомерната струја през тап чењачкиот механизам надминуваше 6,000 А моментално. Меѓутоа, номиналната струја на тап чењачкиот механизам е само 630 А.

2 Анализа на основната причина

Процесот на производство на челик се состои од три фази: топење, оксидација и редукција. Во фазата на топење, тритефазната нагласка варира драматично, што генерира големи струји при вклучување, кои често не се равновесни. Дури и во фазата на рафинирање, непрекинатите промени во патот на аркотската дисипација и ионизацијата на аркотската ѕелезна џама доведуваат до непрестано несбалансирани струји, што резултира со компоненти на нулта последователност. Кога овие компоненти на нулта последователност се одразуваат на звездовидно поврзаната високонапонска намотка, тоа предизвикува поместување на напонот на нейтралната точка.

На база на набљудуваните феномени на несреќата, се анализираа различни услови кои доприносе. Подетални студии се извршиле на електричните цеви на системот за контрола на електродите на дуговната пештера, интерлокираниот однос на вторичниот заштитен цев на високонапонската страна и положбите на тап чењачкиот механизам при превклучување. Полевни тестови се повторно извршуваа за да се симулираат дали условите кои доведоа до несреќата можат да се случат во текот на производството на челик. На крај, се идентификуваа следните недостатоци во интерлокираниот заштитен цев на високонапонската страна на EAF трансформаторот. Во текот на производството на челик, појавата на било кој од следните услови може да доведе до изгорење на тап чењачкиот механизам:

• Превклучување на таповите по исklучување на високонапонската напона. Во текот на процесот на превклучување на таповите со контролерот на тап чењачкиот механизам, дигиталниот дисплеј може да покаже завршено, но тап чењачкиот механизам не е целосно стигнат до својата положба (тоест, контактната површина помеѓу движечкиот и стационарниот контакт не е достигната до потребната капацитет). Ако високонапонската напона се враќа под овие услови, тоа може да доведе до меѓусобни кратки кола и последующо изгорење на тап чењачкиот механизам во текот на производството на челик.

• Превклучување на таповите под напон, тоест, директно промена на положбата на таповите на тап чењачкиот механизам додека дуговната пештера функционира.

• Враќање на напон под термен, тоест, враќање на високонапонската напона додека тритефазните електроди на дуговната пештера сè уште се контактираат со топлински растопен челик.

3 Мерки за подобрување

Споредено со конвенционалните трансформатори за енергија, EAF трансформаторите имаат следните карактеристики: поголема капацитет за прекомерна напона, поголема механичка јачина, поголема импеданса при кратки кола, многу вторични нивеа на напон, поголеми коефициенти на трансформација, ниска вторична напона (десетки до стотици волти) и висока вторична струја (хиляди до десетилики ампери). Контролата на струјата во дуговната пештера се постигува со менување на поврзувачките тапови на високонапонската страна на трансформаторот и преместување на положбите на електродите.

Во текот на производството на челик, според барањата на процесот и оперативната природа на EAF трансформаторот, два високонапонски превключувачи инсталирани пред печот се функционираат десетки или даже стотици пати на ден. Ова става строги барања за перформансата на вакуумските превключувачи и надежноста на заштитните операции. Затоа, дизајнот вклучува конфигурација „еден во употреба, еден на стани“ контролирана од оперативната станција пред печот. Напоната се доставува преку високонапонски кабели за напон од централната подстанција на компанијата од 66 кВ.

Затоа, за да се спречат условите кои доведоа до изгорење на тап чењачкиот механизам во текот на операциите на производство на челик, кроз анализа на интерлокираниот цев, симулација на тестови, структурски студии на тап чењачкиот механизам и разбирање на процесот на производство на челик, се развијаа следните корективни мерки:

• Забрана на враќање на високонапонската напона додека превклучувањето на таповите не е целосно завршено;

• Забрана на превклучување на таповите додека високонапонската страна е под напон;

• Забрана на враќање на напон на трансформаторот под термен.

4 Заклучок

Со имплементација на горенаведените решенија за исправување на недостатоците во интерлокираниот заштитен цев на EAF трансформаторот, надежноста на интерлокираниот систем беше значително подобрен. Ова ефективно го пречува грешките во операциите од луѓето да предизвикаат штета на опремата, осигурувајќи безбедно, стабилно и надежно функционирање на EAF трансформаторите. Тоа исто така гарантира успешното завршување на производствените задачи на компанијата за производство на челик и значително ги намалува трошоците за одржуване на опремата.