फर्नेस ट्रान्सफर्मरको एक सिंहावलोकन

I. फर्नेस ट्रान्सफर्मर भनेको के हो?

 

A भट्टी ट्रान्सफर्मरफर्नेस - आधारित प्रणालीहरूको परिचालन आवश्यकताहरूसँग मेल खाने विद्युतीय यन्त्र हो जसले वैकल्पिक वर्तमान (AC) भोल्टेजलाई माथि वा तल स्टेपिङ गर्छ। औद्योगिक धातु - स्मेल्टिङ एप्लिकेसनहरूमा (जस्तै, स्टिल, विशेष स्टिल, सेतो कोरन्डम, इलेक्ट्रोलाइटिक एल्युमिनियमको लागि), यसले ठूला - विद्युतीय भारहरू र विद्युतीय आर्क्सबाट दोहोरिने मेकानिकल र थर्मल तनावहरू सामना गर्न सक्षम विशेष पावर ट्रान्सफर्मरको रूपमा कार्य गर्दछ, सामान्यतया ठूलो kV2 क्षमता, प्राथमिक kV5 7 भोल्टेजको विशेषता छैन। इलेक्ट्रोडको रूपमा कार्बन रडहरू प्रयोग गर्दै। घरायसी र HVAC सन्दर्भहरूमा, यसले उच्च - भोल्टेज बिजुलीलाई कम, सुरक्षित भोल्टेजमा फर्नेस कम्पोनेन्टहरू (जस्तै थर्मोस्टेट र इग्निशन प्रणाली) मा रूपान्तरण गर्दछ, ऊर्जा स्थानान्तरणको लागि इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक इन्डक्शन मार्फत कुशल सञ्चालन सक्षम पार्छ, यसको स्थापना स्थान फर्नेस भित्रदेखि बाहिरी AC एकाइको डिजाइनमा निर्भर हुन्छ।

 

 

 

फर्नेस ट्रान्सफर्मरले औद्योगिक भट्टीको "हृदय" को रूपमा कार्य गर्दछ। यसको प्राथमिक कार्य ग्रिडको उच्च भोल्टेज र न्यून प्रवाहलाई भट्टीले आवश्यक पर्ने कम भोल्टेज र उच्च प्रवाहमा रूपान्तरण गर्नु हो, पग्लने, तताउने र रिफाइनिङ जस्ता प्रक्रियाहरूको लागि सटीक र बलियो शक्ति प्रदान गर्नु हो। विशिष्ट फर्नेस प्रकार, सञ्चालन सिद्धान्त, र प्रक्रिया आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दै, फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरू तिनीहरूको डिजाइन र प्रविधिमा महत्त्वपूर्ण रूपमा भिन्न हुन्छन्। धातु, रसायन, र सामग्री उद्योगहरूमा सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने प्रकारहरू निम्न हुन्।

संक्षेपमा,विभिन्न प्रकारका फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरू तिनीहरूको विशिष्ट औद्योगिक प्रक्रियाका उत्पादनहरू हुन्। तिनीहरू तिनीहरूको डिजाइन प्यारामिटरहरू (भोल्टेज, वर्तमान, प्रतिबाधा), भोल्टेज नियमन विधिहरू, ओभरलोड क्षमता, र परिचालन व्यवस्थाहरूमा विशेष छन्। उत्पादन सुरक्षा सुनिश्चित गर्न, उत्पादनको गुणस्तर सुधार गर्न, र ऊर्जा खपत घटाउनको लागि उपयुक्त फर्नेस ट्रान्सफर्मरलाई सही रूपमा बुझ्न र चयन गर्नु महत्त्वपूर्ण छ।

 

 

फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरूको कम सेकेन्डरी भोल्टेज, ठूलो वर्तमान, र फराकिलो भोल्टेज रेगुलेसन दायरा (अधिकतम मानबाट अधिकतम मूल्यको 25% ~ 50% सम्म समायोजन आवश्यक छ) को कारणले गर्दा तिनीहरूको भोल्टेज नियमन विधिहरू पावर ट्रान्सफर्मरहरू भन्दा धेरै फरक छन्। मुख्य विधिहरू निम्नानुसार छन्:

1. चल फ्लक्स भोल्टेज नियमन

यसको सिद्धान्त प्राथमिक घुमाउरो मा भोल्टेज नियमन ट्याप वा अलग भोल्टेज विनियमन windings सेट गर्न को लागी छ। जब प्राथमिक भोल्टेज स्थिर हुन्छ, सर्किटमा जोडिएको प्राथमिक घुमाउरो भोल्टेजको संख्या परिवर्तन गरेर प्रति पालो भोल्टेज परिवर्तन हुन्छ, जसले गर्दा माध्यमिक घुमाउरो भोल्टेज परिवर्तन हुन्छ। भोल्टेज नियमन को समयमा कोर प्रवाह परिवर्तन।

• सुविधाहरू: साधारण संरचना, र विन्डिङहरू केन्द्रित रूपमा वा अचम्मको रूपमा व्यवस्थित गर्न सकिन्छ। जब प्राथमिक घुमाउरो ट्यापहरूको पालोहरूको संख्या बराबर हुन्छ, दोस्रो भोल्टेज चरण भिन्नता असमान हुन्छ; यदि समान चरण भिन्नता आवश्यक छ भने, एक स्ट्याक्ड घुमाउरो प्रयोग गर्नुपर्छ। जब माध्यमिक भोल्टेज अधिकतममा हुन्छ, प्राथमिक घुमाउरोको निष्क्रिय भाग भोल्टेज दोलनको लागि प्रवण हुन्छ, जुन इन्सुलेशनको लागि प्रतिकूल हुन्छ। जब माध्यमिक भोल्टेज यसको न्यूनतममा हुन्छ, कोर चुम्बकीय घनत्व कम हुन्छ, जुन फराकिलो भोल्टेज नियमन दायरा भएका उत्पादनहरूका लागि अलाभकारी हुन्छ। D-Y रूपान्तरण प्रयोग गरेर स्थिति सुधार गर्न सकिन्छ।
• आवेदन दायरा: 35kV वा कमको प्राथमिक भोल्टेज र 20% भन्दा कम भोल्टेज नियमन दायरा भएका साना र मध्यम आकारका फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरू।

 

2. श्रृंखला ट्रान्सफर्मर भोल्टेज नियमन

मुख्य ट्रान्सफर्मरको ट्याङ्कीमा सिरिज ट्रान्सफर्मर थपिएको छ। मुख्य ट्रान्सफर्मर र सिरिज ट्रान्सफर्मरको कम-भोल्टेज विन्डिङहरू श्रृंखलामा जोडिएका छन्। सीरीज ट्रान्सफर्मरको उच्च-भोल्टेज विन्डिङको भोल्टेज मुख्य ट्रान्सफर्मरको छुट्टै भोल्टेज रेगुलेसन विन्डिङ मार्फत परिवर्तन हुन्छ, जसले गर्दा मुख्य ट्रान्सफर्मर र सिरिज ट्रान्सफर्मरको कम-भोल्टेज विन्डिङको कम्पोजिट भोल्टेज परिवर्तन हुन्छ।

• फाइदाहरू: फराकिलो भोल्टेज नियमन दायरा, र दोस्रो भोल्टेज चरण भिन्नता बराबर हुन्छ जब ट्याप घुमाउने संख्या बराबर हुन्छ। प्राथमिक भोल्टेज ट्याप परिवर्तकको इन्सुलेशन स्तर द्वारा सीमित छैन- र यसलाई 63~220kV बाट सीधै स्टेप डाउन गर्न सकिन्छ, मध्यवर्ती सबस्टेशनको आवश्यकतालाई हटाउँदै। भोल्टेज रेगुलेसन विन्डिङको क्षमता फर्नेस ट्रान्सफर्मरको आउटपुट क्षमता भन्दा धेरै सानो छ, यसले उच्च सुरक्षा कारक भएको ट्याप-चेन्जर चयन गर्न सजिलो बनाउँछ। भोल्टेज नियमन घुमाउरो पावर कारक सुधार गर्न एक क्षतिपूर्ति संधारित्र जडान गर्न सकिन्छ। मुख्य ट्रान्सफर्मरले स्थिर प्रवाहमा काम गर्छ, जसले ठूलो क्षमता र फराकिलो भोल्टेज रेगुलेसन दायरा भएका उत्पादनहरूको डिजाइनलाई थप किफायती बनाउँछ।
• बेफाइदाहरू: जटिल संरचना, निर्माण गर्न समय लाग्ने-, र मर्मत गर्न असुविधाजनक। जब नकारात्मक ट्यापहरूमा, लोड हानि ठूलो हुन्छ, र न्यूनतम माध्यमिक भोल्टेजमा लोड हानि अधिकतम सेकेन्डरी भोल्टेजमा भन्दा थोरै फरक हुन्छ, र प्रतिबाधा भोल्टेज वृद्धि ठूलो हुन्छ।
• आवेदन दायरा: 10000kVA वा सोभन्दा बढी क्षमता भएका फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरू वा उच्च प्राथमिक भोल्टेज (63kV वा सोभन्दा बढी) भएका फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरू।

 

3. अटोट्रान्सफर्मर भोल्टेज नियमन

यसमा एक अटोट्रान्सफर्मर र निश्चित रूपान्तरण अनुपात भएको फर्नेस ट्रान्सफर्मर हुन्छ, जसलाई एउटै ट्याङ्कीमा वा छुट्टै स्थापना गर्न सकिन्छ, अधिकतम इन्सुलेशन स्तर 35kV को साथ।

• सुविधाहरू: अटोट्रान्सफर्मरको साझा तटस्थ बिन्दु विश्वसनीय रूपमा ग्राउन्ड गरिएको हुनुपर्छ (जब प्राथमिक र माध्यमिक पक्षहरूको भोल्टेज स्तरहरू फरक हुन्छन्); भोल्टेज स्तर समान हुँदा यो अग्राउन्ड हुन सक्छ। जब ट्याप घुमाउने संख्या बराबर हुन्छ, फर्नेस ट्रान्सफर्मरको कम- भोल्टेज भोल्टेज चरण भिन्नता बराबर हुन्छ। भोल्टेज नियमन प्रक्रियाको समयमा प्रतिबाधा परिवर्तन सानो छ। एकल-फेज उत्पादनहरूका लागि, तीन-असमान क्रस- खण्डहरू सहितको अंग कोर प्रयोग गर्न सकिन्छ, अटोट्रान्सफर्मर भोल्टेज रेगुलेसन विन्डिङका लागि एउटा अंग, फर्नेस ट्रान्सफर्मर घुमाउनको लागि एउटा अंग, र एउटा लिम्बलाई सामान्य जुवाको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, परिणामस्वरूप थप किफायती डिजाइन। ठूला-सक्षमता भएका उत्पादनहरूले छुट्टै संरचना अपनाउनुपर्छ, र अटोट्रान्सफर्मर र फर्नेस ट्रान्सफर्मरको बीचमा जडान गर्ने बसलाई छोटो पारिनुपर्छ र सर्ट सर्किटको अवस्थामा अत्यन्त ठूला सर्ट-सर्किट करेन्टको कारणले गर्दा अटोट्रान्सफर्मरमा हुने क्षतिलाई रोक्नको लागि बन्द गर्नुपर्छ।

 

 

 

 

फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरूमा उच्च-भोल्टेज, भोल्टेज-रेगुलेटिङ, र कम-भोल्टेज विन्डिङहरू हुन्छन्, तिनीहरूको व्यवस्था यी मुख्य सिद्धान्तहरू पछ्याउँछ:

 

 

 

 

उच्च तापक्रम, ठूलो करेन्ट, र बारम्बार भोल्टेज नियमन जस्ता बिजुली भट्टीहरूको काम गर्ने अवस्थाहरूमा अनुकूलन गर्नुपर्ने आवश्यकताको कारणले, फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरूले सामान्य पावर ट्रान्सफर्मरहरूबाट कोर कम्पोनेन्ट संरचनाहरूमा भिन्नताहरू लक्षित गरेका छन्। निम्न कुञ्जी भिन्नता घटकको विस्तृत विवरण हो।

1. कन्जुगेट कोर

• संरचनात्मक विशेषता: रिएक्टर कोर रट्रान्सफर्मर कोरएक साझा जुवा साझा गर्नुहोस्, एक एकीकृत "कन्जुगेट" डिजाइन बनाउनुहोस्।
• भिन्नता बिन्दु: सामान्य पावर ट्रान्सफर्मरहरूको ट्रान्सफर्मर कोर र रिएक्टर कोर साझा जुवा बिना प्रायः स्वतन्त्र अलग संरचनाहरू हुन्।
• डिजाइन उद्देश्य: साझा योक मार्फत समग्र भोल्युम कम्प्रेस गर्नुहोस्, चुम्बकीय क्षति कम गर्नुहोस्, र कोर चुम्बकीय सर्किटको युग्मन दक्षता सुधार गर्नुहोस् इलेक्ट्रिक फर्नेस लोडहरूको गतिशील नियमन आवश्यकताहरू अनुरूप गर्न।

 

2. अस्तव्यस्त विन्डिङहरू

फर्नेस ट्रान्सफर्मरको विन्डिङले विशेष स्तब्ध डिजाइन अपनाउँछ, जुन परम्परागत घुमाउरो विधि भन्दा फरक छ।पावर ट्रान्सफर्मर। तिनीहरू मुख्य रूपमा दुई प्रकारमा विभाजित छन्:

• प्रत्यक्ष- घाउ स्तब्ध विन्डिङहरू: पावर ट्रान्सफर्मरहरूको समान क्रमिक घुमाउरो तर्कलाई पछ्याउँदैन, प्रत्यक्ष घुमाउरो समयमा विशेष पिचहरूमा कन्डक्टरहरू वैकल्पिक रूपमा व्यवस्थित हुन्छन्।
• एसेम्बल गरिएको स्ट्याग्गर्ड विन्डिङहरू: विन्डिङहरू खण्डहरूमा पूर्वनिर्मित हुन्छन् र त्यसपछि सेटहरूमा भेला हुन्छन्, घुमाउरो दिशा र विन्डिङहरूको प्रत्येक खण्डको स्थिति वैकल्पिक रूपमा वितरण गरिन्छ।
• मुख्य फाइदा: विन्डिङ्सको छोटो-सर्किट प्रतिरोध बढाउनुहोस्, विन्डिङ भित्र बिजुली र चुम्बकीय क्षेत्रहरूको वितरणमा सुधार गर्नुहोस्, स्थानीय हानि कम गर्नुहोस्, र विद्युतीय भट्टी स्टार्टअपको बखत इनरश हालको स्थितिमा अनुकूलन गर्नुहोस्।

 

3. केन्द्रित विन्डिङहरू (भोल्टेज रेगुलेटिङ र कम-भोल्टेज विन्डिङका लागि विशेष डिजाइन)

फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरूको संकेन्द्रित विन्डिङहरू पावर ट्रान्सफर्मरहरूबाट भोल्टेज विनियमित विन्डिङहरू र कम{0}} भोल्टेज विन्डिङहरूको संरचनात्मक रूपहरूमा महत्त्वपूर्ण भिन्नताहरू छन्:

भोल्टेज विनियमन windings

• घुमाउरो प्रकारहरू: चार विशेष डिजाइनहरू समावेश गर्नुहोस्: निरन्तर प्रकार, इन्टरलिभ प्रकार, सर्पिल प्रकार, र बेलनाकार प्रकार, अधिक लक्षित अनुप्रयोग परिदृश्यहरू।
• भिन्नता बिन्दु: पावर ट्रान्सफर्मरहरूको भोल्टेज नियमन गर्ने विन्डिङहरू मुख्य रूपमा निरन्तर प्रकारका हुन्छन् र लोड भोल्टेज नियमन समर्पित संरचनाहरूमा हुन्छन्। फर्नेस ट्रान्सफर्मरको इन्टरलिभ र सर्पिल भोल्टेज रेगुलेटिङ विन्डिङहरूले आवेग भोल्टेजको सामना गर्नमा बढी ध्यान केन्द्रित गर्दछ, जबकि बेलनाकार प्रकारले भोल्टेज नियमनको क्रममा चुम्बकीय क्षेत्र स्थिरतालाई अनुकूलन गर्दछ।
• अनुकूलन आवश्यकताहरू: बिजुली फर्नेस गल्ने क्रममा फराकिलो दायरा र बारम्बार भोल्टेज नियमनको आवश्यकताहरू पूरा गर्नुहोस्, र विन्डिङहरूको इन्सुलेशन विश्वसनीयता सुधार गर्नुहोस्।

कम-भोल्टेज विन्डिङहरू

(1) विशेष संरचनात्मक प्रकारहरू:

• डबल-डिस्क कम-भोल्टेज विन्डिङहरू: डबल-डिस्क खण्डहरूमा घाउ, पारम्परिक कम-पावर ट्रान्सफर्मरहरूको तुलनामा ठूलो तातो अपव्यय क्षेत्रको साथ।
• "चित्र-८" आकारको कम-भोल्टेज विन्डिङहरू: विन्डिङहरू "फिगर-८" आकारमा वितरण गरिन्छन्, प्रभावकारी रूपमा चुम्बकीय प्रवाहलाई चुहावट घटाउने र ठूला वर्तमान प्रसारणमा अनुकूलन गर्ने।
• प्लेट-प्रकार कम-भोल्टेज विन्डिङहरू: फ्ल्याट-प्लेट संरचनात्मक डिजाइन अपनाउनुहोस्, ठूलो करेन्ट अन्तर्गत छालाको प्रभाव कम गर्नुहोस्, र वर्तमान-बहन क्षमतामा सुधार गर्नुहोस्।

(२) कोर भिन्नता: पावर ट्रान्सफर्मरको कम-भोल्टेज विन्डिङहरू मुख्यतया बेलनाकार र सर्पिल प्रकारका हुन्छन्। फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरूको कम-भोल्टेज विन्डिङहरू सबै ठूला वर्तमान काम गर्ने अवस्थाहरूमा अनुकूलन गर्न डिजाइन गरिएका छन्, कम हानि र उच्च तापको अपव्यय कार्यसम्पादनमा बढी ध्यान केन्द्रित गर्दै।

 

४. कम-भोल्टेज लिड तारहरू

• संरचनात्मक विशेषता: कम-भोल्टेज लीड तारहरूले ठूला क्रस-सेक्शन कन्डक्टरहरू प्रयोग गर्दछ, र लेआउट मार्ग छोटो-दूरी, कम-प्रतिबाधा डिजाइनमा अनुकूलित हुन्छ। एक ढाल संरचना केहि परिदृश्यहरूमा प्रयोग गरिन्छ।
• भिन्नता बिन्दु: पावर ट्रान्सफर्मरहरूको कम- भोल्टेजको नेतृत्व तारहरूले इन्सुलेशन सुरक्षा र सफा तारहरूमा बढी ध्यान केन्द्रित गर्दछ। फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरूको न्यून-भोल्टेजको लीड तारहरू मुख्यतया ठूलो कन्डक्टर क्रस-सेक्शन र कम प्रतिबाधाको साथ "ठूलो वर्तमान प्रसारण" वरिपरि अनुकूलित हुन्छन्।

 

५. कम-भोल्टेज आउटलेट टर्मिनलहरू

(१) विशेष प्रकार:

• कपर प्लेट टर्मिनलहरू: बाक्लो तामा प्लेटको एक टुक्राबाट प्रशोधन गरिएको, ठूलो सम्पर्क क्षेत्रको साथ, मध्यम र ठूलो क्षमताको वर्तमान प्रसारणको लागि उपयुक्त।
• पानी-चिसो तामाको ट्युब टर्मिनलहरू: वाहकको रूपमा खाली तामाको ट्युबहरू प्रयोग गर्नुहोस्, पानी- शीतलन प्रणालीसँग मिलाएर, जसले ठूला धाराहरूद्वारा उत्पन्न हुने तापलाई द्रुत रूपमा नष्ट गर्न सक्छ।

(२) भिन्नता बिन्दु: पावर ट्रान्सफर्मरहरूको कम-भोल्टेज आउटलेट टर्मिनलहरू प्रायः परम्परागत तामाका बारहरू वा बोल्ट-एक समर्पित पानी-कुलिंग डिजाइन बिनाका टर्मिनलहरू हुन्। फर्नेस ट्रान्सफर्मरहरूको टर्मिनल संरचना विशेष रूपमा ठूला वर्तमान र उच्च-तापमान कार्य अवस्थाहरू सामना गर्न, वर्तमान प्रसारण स्थिरता र सेवा जीवन सुनिश्चित गर्न डिजाइन गरिएको छ।