热连轧主整流变压器利旧改造

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1、热连轧主整流变压器利旧改造刘长治　刘丽娟　　太钢1549mm热连轧机是1990年从日本引进的二手设备，其中主轧机R1、R2T、R2B、F1～F6共有9台主整流变压器，容量最大的为7900kVA，原使用在60Hz、11kV电网上。有些人认为，将60Hz改为50Hz电网上会引起铁芯过热，因此对能否利旧存在着不同的意见。　　这种特殊结构变压器目前每台为66万～100万元，如购买新的，不但多花钱，而且也失去了购买二手设备的意义。为了合理利用二手设备，对这些变压器进行了理论分析和计算，并对实物进行了抽芯检查。在此基础上，提出了利旧方案和接线图，并委托太

2、钢冶金电机厂按设计方案改接线，最后实现了9台主整流变压器的利旧方案。1　计算分析与改造1.1　F1～F5主整流变压器　　每台变压器容量风冷时为7900kVA，一次电压13750V，电流332A，三角形接法，二次绕组为两组双反曲折星形接法，相电压1420V，电流678A，阻抗电压5.32%。　　(1)电压校验　　因频率下降，将引起变压器铁芯磁密增加，为保持铁芯磁密不变，变压器所允许的最高电压应降低，其值为　　根据E=4.44fNΦ　可得　　式中　E为电势；f为频率，50Hz或60Hz；N为变压器绕组匝数；V1为变压器一次电压。　　按此条件变压器

3、是可直接使用在10kV、50Hz电网上。　　(2)改造方案　　变压器一次绕组照原样使用，将二次绕组4个星形点打开，接成4个曲折三角形，两个三角形为一组，共分二组，两组曲折三角形之间相位差30°，如图1所示。当采用三相桥式整流时，可实现12相整流。为保证二次交流线电压为1150V，需增加一台750kVA左右的自耦调压器，其输入电压为10kV，50Hz，其输出电压为11136V，供给改端接线后的整流变压器一次绕组，则改造后整流变压器二次绕组线电压为　　图1　修改后的接线图　　(3)整流变压器一次、二次电流的校验　　一次电流：　　　　二次电流：　　

4、式中　4050为整流后提供给直流电动机的额定电流值；为整流变压器的变比；0.789为变压器一次交直流系数；0.816为变压器二次交直流系数。　　按此条件绕组发热也在允许范围内。如将相应的自耦调压器移相10°，则精轧区可实现36相整流。1.2　R1主整流变压器　　变压器容量为4140kVA，一次电压为14100V，电流为195A，三角形接法；二次电压为920V，电流630A，两组双反曲折星形接法。其改造方案同F1～F5，只是整流变压器的二次电压应保证750V，并以此推算自耦调压器的输出电压。1.3　R2T、R2B主整流变压器　　每台变压器容量为

5、5500kVA，一台为△／△，一台为Y／△，一次电压为11000V，电流为289A，并有12000V电压档；二次电压为770V，电流为4120A。这两台变压器外壳为密封式，不易打开，一、二次绕组原封不动继续原样使用，二次绕组采用串联一个低压绕组的方法提高电压，以补偿频率变更后引起的二次电压降低。　　(1)变压器铁芯校验　　根据　E＝4.44fNΦ　　频率变更后的一次电压比：　　　　频率变更后的频率比：　　　　故变压器铁芯磁通不变，允许直接使用在10kV、50Hz电网上。　　(2)使用50Hz电源后二次电压　　　　(3)电压差　　750－642

6、＝108(V)式中　750为改造后的变压器二次绕组应满足的电压。　　(4)解决办法　　可采用一台小型变压器，一次电压为10kV，二次电压为108V，与原变压器二次绕组串联，如图2所示。图2　R2B整流变压器　　改造方案：一次绕组不动，二次绕组把星形点打开，改为双三角形接法，其一、二次电压与F1～F5方案中相同。1.4　F6主整流变压器　　变压器一次绕组三角形接法，电压13750V，电流287A；二次绕组双反星形接法，电压1420V，电流1140A。　　除上述改造外，对整流变压器进行常规检测、保养后安装使用。2　运行结果　　这9台改造后的主整流

7、变压器于1994年8月8日开始带负荷运行至今，未发生过任何故障，累计轧钢200多万t，今年可超过设计产量135万t。9台变压器已经受了较长时间的各种大的冲击负荷的考验，证明运行安全可靠，各种技术参数完全能满足1200V高电压和4500kW大功率变流装置的需要，并成功地实现了单机12相整流，三机架36相整流。从经济价值看，这9台变压器如购买新的，按当时报价计算，并扣除利旧改造费用，净节约资金600万元。经有关专家对此变压器抽芯检查后认为：变压器绝缘状况良好，绕组结构和制造工艺之好是目前国产变压器赶不上的。3　对利旧改造的几点意见　　从这9台主整

8、流变压器的利旧过程来看，对二手设备的利旧改造，应考虑以下几点：　　(1)在满足生产工艺要求和保证设备可靠运行的条件下，尽量利用二手设备，这样可达到较好的经济效益。