热连轧主整流变压器利旧改造.pdf

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；V 为 1 变压器一次电压。 按此条件变压器是可直接使用在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： 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＝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