Proč se vzniká magnetizační příbojový proud v obloukových pecích transformátorů a jaké jsou jeho účinky

Proudění magnetizačního přetížení v transformátorech elektrických obloukových pecí je problém, který trápí mnoho elektroinženýrů. Tak proč se v transformátorech obloukových pecí vyskytuje proud magnetizačního přetížení? Nejprve si vysvětlíme, co toto je.

Proud magnetizačního přetížení označuje dočasné proudy vygenerované ve sekundárním vinutí transformátoru obloukové pece z důvodu nasycení jádra, zvýšení síly magnetického pole a dalších faktorů. Tento jev je velmi běžný při provozu transformátorů obloukových pecí, zejména při startu a vypnutí pece, kdy se magnituda proudu magnetizačního přetížení náhle mění a významně ovlivňuje chod zařízení.

Hlavní příčiny proudu magnetizačního přetížení zahrnují následující:

• Nasycení jádra: Když se proud ve sekundárním vinutí transformátoru obloukové pece zvyšuje, také se zvyšuje magnetický tok v jádru. Jakmile tento tok překročí maximální limit magnetické indukce materiálu jádra, jádro vstupuje do nasyceného stavu. Pokud se proud ve vinutí nadále zvyšuje za nasycení, nenelineární růst toku snadno vedou k vzniku proudu magnetizačního přetížení.

• Zvýšení síly magnetického pole: Sekundární vinutí transformátorů obloukových pecí jsou obvykle vyrobeny z měděného drátu s nízkou odporovou hodnotou. Když se síla magnetického pole rychle zvyšuje, proud ve sekundárním vinutí rozmáchne a je tedy náchylnější k vytvoření proudu magnetizačního přetížení.

• Start a vypnutí pece: Během startu nebo vypnutí obloukové pece se proud ve sekundárním vinutí náhle mění, což může vyvolat proud magnetizačního přetížení. Zejména při startu může náhlý nárůst proudu způsobit, že proud magnetizačního přetížení dosáhne několikrát až desítkrát normální pracovní hodnoty.

Proud magnetizačního přetížení má několik významných negativních dopadů na chod transformátorů obloukových pecí:

• Zahřívání zařízení: Proudy magnetizačního přetížení způsobují rychlé tepelné uvolňování ve vinutích, což ovlivňuje výkon a životnost zařízení.

• Vibrace zařízení: Elektromagnetické síly z vysokých proudů způsobují mechanické vibrace ve vinutích, což kompromituje operační stabilitu.

• Nesprávné spuštění ochrany: Vrcholový proud magnetizačního přetížení může být považován ochrannými relémi za proud při poruše, což může vést k falešnému spuštění a přerušení normálního provozu.

Pro řešení těchto problémů je nezbytné důkladně analyzovat hlavní příčiny proudu magnetizačního přetížení v transformátorech obloukových pecí a implementovat cílená opatření ke snížení. Pouze pak lze efektivně zabránit proudu magnetizačního přetížení a zajistit bezpečný a stabilní chod systému.