分相调压电炉变压器的制作方法

本实用新型涉及一种变压器，尤其涉及分相调压电炉变压器。

背景技术：

现有的电炉变压器，容量较小，通常都在12500kVA及以下。电炉变压器的二次出线端子通过短网与电炉的电极连接在一起，如图1所示。

电炉设备中的短网是指从变压器二次出线端子到电极这段线路，这段线路大约长10—20米。电炉变压器的二次侧通常在电极上接三角形。由图1可以看出，三相短网的长度是不同的。这就使得各相短网的阻抗不同,从而使得即使在二次侧的三相电压对称的情况下，三相的电极功率也是不相等的。这种三相功率不平衡是由于三相阻抗不平衡引起的，中间相短网长度短，阻抗也比其他相小。某相阻抗小，它的功率就大；功率大的一相为“增强相”，功率弱的一相为‘减弱相’；电流越大，功率越不平衡，这对冶炼是不利的，主要表现在以下几方面：1、产品的电耗增加；2、容易出现电极事故；3、改变了坩埚区的位置和形状；4、损坏炉衬；5、会造成熔池受热不均。

随着电炉变压器容量增大,短网部分所占的阻抗分量就越大,电炉三相功率不平衡程度就越大。所以较大容量的电炉变压器通常采用围绕电炉呈正三角形布置的三个单相变压器，其中三相短网的长度是相等的。目前，单相容量超过 10000kVA的电炉变压器都采用这种结构型式。显然三台单相变压器的制作成本比同容量的三相变压器高很多。随着容量的增大，材料成本比越来越小，采用三个单相电炉变压器取代三相电炉变压器就越合适。所有目前容量超过 31500kVA的产品几乎一律采用三个单相结构。但容量在16000---25000KVA的三相电炉变压器因短网不平衡而造成的电炉电极三相功率不平衡问题尤其突出。

技术实现要素：

本实用新型是要解决现有的三相电炉变压器因短网不平衡而造成的电炉电极三相功率不平衡的问题，提供一种分相调压电炉变压器。

本实用新型是这样实现的：它包括主变压器、串联变压器和三个单相选择开关，所述主变压器是由主变高压线圈、主变低压线圈和三相分相主变调压线圈组成，所述串联变压器是由串变高压线圈和串变低压线圈组成，所述主变低压线圈与串变低压线圈串联且形成“8”字形线圈，所述串变高压线圈首端与对应相的单相选择开关的公共点连接、串变高压线圈尾端与对应相的主变调压线圈动触头连接，所述单相选择开关的二个选择端分别与对应相主变调压线圈的正负端连接，所述串联变压器铁芯采用三相五柱式铁芯。

本实用新型的有益效果是：

1、采用三相分相主变调压线圈，三相各采用一个单相开关，因此每相具有单独调节各相电压的能力，即电炉变压器各相绕组可以工作在不同的分接下。虽然三相短网长度不同，阻抗不同，但是通过分相调压，可使电炉的每一相都以最佳电压工作,从而使得各相电流强度均衡,熔池功率也均衡。这样就很好地解决了容量介于16500---25000KVA之间的三相电炉变压器三相功率不平衡问题，并且成本增加不多，仅增加了二个单相开关的成本，远低于采用三个单相变压器而增加的成本，投资小，运行平稳可靠，性价比高。

2、主变属于恒磁通调压，串变属于变磁通调压。在分相调压过程中，施加于串变高压线圈的各相电压是不同的。磁通与电压成正比，电压高的相，其磁通较大。电压低的相,其磁通较小。分相调压使得串联变压器的三相磁路不平衡，不平衡的三相磁通，每相都可分解出三相对称的正序分量和负序分量，以及相位相同、大小相等的零序分量。为了克服三相磁路不平衡，将串变铁芯制成五柱式的，以便给不对称三相磁通产生的零序磁通提供通路。即中间三柱套有线圈，另两边柱为旁轭，使差额磁通被束缚在磁路中，从而解决三相磁路不平衡问题。

3、二次电压低，调压范围大，要求等差调压，用串联变压器调压解决等差调压问题，并且串变铁芯五柱比主变上五柱节省材料费用。

附图说明

图1是现有的三相电炉变压器二次出线端子与电炉电极连接示意图；

图2是本实用新型的电气原理图；

图3是主串变绕组在铁芯柱外的排列示意图；

图4是“8”字形线圈结构示意图；

图5是串联变压器铁芯结构示意图。

图中：1－主变调压线圈，2－主变高压线圈，3－主变低压线圈，4－串变高压线圈，5－串变低压线圈，6－串联变压器铁芯。

具体实施方式

如图2所示，一种分相调压电炉变压器，包括主变压器、串联变压器和三个单相选择开关K，主变压器的一次进线端A、B、C、O接电网，主变压器的二次出线端子a、x、b、y、c、z通过短网与电炉的电极连接，所述主变压器是由主变高压线圈2、主变低压线圈3和三相分相主变调压线圈1组成，所述串联变压器是由串变高压线圈4和串变低压线圈5组成，主串变各绕组在铁芯外的排列如图3所示。所述主变低压线圈3与串变低压线圈5串联且形成“8”字形线圈，如图4所示。所述串变高压线圈4首端与对应相的单相选择开关K的公共点连接，所述串变高压线圈4尾端与对应相的主变调压线圈1的动触头连接，所述单相选择开关K的二个选择端分别与对应相主变调压线圈1的正负端连接，所述串联变压器铁芯6采用三相五柱式铁芯，如图5所示。

以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。