T-WZSJD 2321-2024 电弧炉变压器

K41WZSJD温州市机电技术协会发布IT/WZSJD2321—2024前言 Ⅱ 12规范性引用文件 13术语和定义 14产品分类与产品型号 15基本要求 26技术要求 27试验方法 88检验规则 89标志、包装、运输、贮存和出厂技术文件 910质量承诺 附录A（规范性附录）电弧炉变压器的典型联结图 11附录B（资料性附录）电弧炉变压器的损耗及空载电流和电弧炉串联电抗器总损耗 附录C（资料性附录）超高功率电弧炉变压器阻容吸收装置参数 20附录D（资料性附录）超高功率电弧炉变压器C滤波装置参数 21T/WZSJD2321—2024本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由温州市机电技术协会会提出并归口。本文件主要起草单位：瑞安市海滨伟明环保能源有限公司。本文件参加起草单位：温州贵派电器有限公司、温州市瓯海电力实业有限公司、浙江正理生能科技有限公司、温州繁新信息科技有限公司、浙江美拓电器有限公司、浙江科瑞普电气有限公司、乐青市亚明技术咨询服务有限公司。本文件主要起草人：陈利珏、林永淼、杜学锋、吴高群、郑丹庆、吴光晨、董文建、滕晓鹏、魏德鹏、郑玮健、黄少国。本文件于2024年首次制订。本文件由瑞安市海滨伟明环保能源有限公司负责解释。1T/WZSJD2321—2024电弧炉变压器本标准规定了电弧炉变压器的术语和定义、产品分类与产品型号、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和出厂技术文件、质量承诺等内容。本标准适用于额定频率为50Hz或60Hz、电压等级为6kV～110kV级、额定容量为180000kVA及以下的三相油浸式电弧炉变压器。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T1094.1电力变压器第1部分：总则GB/T1094.2电力变压器第2部分：液浸式变压器的温升GB/T1094.3电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙GB/T1094.6电力变压器第6部分：电抗器GB/T1094.7电力变压器第7部分：油浸式电力变压器负载导则GB2536电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油GB/T2900.15电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器GB/T6451油浸式电力变压器技术参数和要求JB/T501电力变压器试验导则JB/T3837变压器类产品型号编制方法JB/T9640电弧炉变压器3术语和定义GB/T2900.15、GB/T1094.1和GB/T1094.6界定的以及以下术语和定义适用于本文件。3.1电弧炉electricarcfurnace利用电极电弧产生的高温熔炼废钢的电炉。3.2电弧炉变压器electricarcfurnacetransformers将6kV～110kV的输入高压转变为100V～1200V输出，产生大电流供电弧炉使用的特种变压器。3.3电弧炉串联电抗器electricarcfurnaceseriesreactor串联于供电电网和电弧炉变压器之间，通过稳定电弧电流提高系统供电效率的电抗器。4产品分类与产品型号4.1产品分类按变压器功率分为：2T/WZSJD2321—2024普通功率电弧炉变压器；高功率电弧炉变压器；超高功率电弧炉变压器。4.2产品型号电弧炉变压器的产品型号应符合JB/T3837的规定。5基本要求5.1设计5.1.1充分利用电磁计算软件及算法，并结合原材料和产品结构的要求，进行优化设计，形成设计文件和记录。5.1.2应充分考虑产品机械结构强度方面的要求，针对线圈紧固、变压器器身定位等进行优化设计。5.1.3具备利用产品短路机械力计算软件及涡流场损耗的计算能力。5.2制造5.2.1关键绝缘件应采用数控设备加工制造，垫块、撑条等应采用密化工艺。5.2.2采用专用的设备和工装模具进行“8”字形线圈绕制。5.2.3变压器线圈、器身的干燥关键工序应配备“煤油气相”干燥等工艺装备。5.3材料5.3.1电磁线选用电阻率ρr≤0.02097×10-6Ω·m(75℃)优质无氧铜，导线硬度应满足1205.3.2Mpa≤σ0.1≤160Mpa。5.3.3硅钢片选用高导磁有取向冷轧硅钢片。5.3.4应选用满足GB2536的优质变压器油。5.4检测5.4.1应配备工频耐压仪、雷电冲击发生器、变比测试仪、直流电阻测试、功率分析仪、声级测试仪、5.4.2倍频发电机、电容塔等试验设备。5.4.3具有本标准规定的全部例行试验的检验能力。6技术要求6.1普通功率、高功率电弧炉变压器的技术要求6.1.1规格参数6.1.1.1普通功率、高功率电弧炉变压器按调压方式可分为有载调压电弧炉变压器和无励磁调压电弧炉变压器。有载调压电弧炉变压器不带电弧炉串联电抗器。无励磁调压电弧炉变压器在结构上分为带电弧炉串联电抗器和不带电弧炉串联电抗器两种，这两种结构均能在最高二次电压下改变阻抗。前者靠电弧炉串联电抗器的投入和切除来改变阻抗，而后者则靠改变高压绕组的联结方式改变阻抗。电弧炉变压器的典型联结方式见附录A。6.1.1.2普通功率带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的规格参数应符合表1的规定。6.1.1.3普通功率不带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的规格参数应符合表2的规3T/WZSJD2321—2024表1普通功率带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器规格参数A注3：冷却方式可为ONAN、OFWF表2普通功率不带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器规格参数额定容量kVA一次电压等级kV二次电压V额定二次电流A联结组标号短路阻抗%大阻抗小阻抗6,10200、170、116、982887D（Y）d0（d11）24~10~210、180、121、104343722~9～104399200054992500220、190、127、110656121~8～93150826719~7～84000240、210、139、1219623注3：冷却方式可为ONAN、OFWF6.1.1.4高功率有载调压电弧炉变压器的规格参数应符合表3的规定。表3高功率有载调压电弧炉变压器规格参数A数4T/WZSJD2321—2024 输15级Yd116.1.2性能参数和允许偏差6.1.2.1普通功率、高功率电弧炉变压器的空载损耗、负载损耗、空载电流和电弧炉串联电抗器的总损耗的规定值，相关信息参见附录B。6.1.2.2允许偏差应不超过表4的规定。表4普通功率、高功率电弧炉变压器的性能参数的实测值与规定值的允许偏差偏差%总损耗+10空载损耗或负载损耗+15空载电流+30短路阻抗最高二次电压时的分接最高二次电压以外的其它分接6.1.2.3电弧炉串联电抗器电抗压降和总损耗的实测值与规定值的允许偏差应不超过表5的规定。表5电弧炉串联电抗器允许偏差项目偏差电抗压降总损耗+20%6.1.3温升6.1.3.1普通功率、高功率电弧炉变压器在1.12倍额定电流下的温升限值应符合GB/T1094.2的规定。6.1.3.2电弧炉串联电抗器在额定电流下的温升限值应符合GB/T1094.2的规定。6.1.3.3普通功率、高功率电弧炉变压器、外附电弧炉串联电抗器的冷却方式标志按GB/T1094.2的规定。6.1.4绝缘水平6.1.4.1普通功率、高功率电弧炉变压器、电弧炉串联电抗器的绝缘水平应符合GB/T1094.3的规定。6.1.4.2普通功率、高功率电弧炉变压器应能承受冶炼过程中经常出现的操作过电压作用而无损伤。在使用中，110kV级电弧炉变压器的操作过电压应控制在2p.u.以下，其它电压等级电弧炉变压器应控制在3p.u.以下。5T/WZSJD2321—20246.1.5过负载特性6.1.5.1电弧炉串联电抗器为间断工作制，连续工作时间不得超过1h。6.1.5.2普通功率、高功率电弧炉变压器在冶炼熔化期允许过负荷20%，持续时间不超过表6的规定。表6允许过负荷的持续时间单位为小时允许持续时间T≤4.555%TT＞4.52.5注：周期T是指在正常冶炼条件下，冶炼相邻两炉钢开始送电的时间间隔。6.1.5.3当工作短路电流整定在3p.u.、持续时间为6s时，普通功率、高功率电弧炉变压器各部位应6.1.5.4无损伤。6.1.5.5普通功率、高功率电弧炉变压器应能承受二次端部的外部短路作用无损伤，但短路电流的持续时间应不超过0.5s。6.1.5.6普通功率、高功率电弧炉变压器在高于额定电压和（或）频率不稳定的情况下运行条件，应符合GB/T1094.1的规定。6.1.6一般结构要求6.1.6.1电弧炉变压器的测温装置、储油柜上的油位计、铭牌、接地螺栓、箱底放油塞、有载分接开关的操动机构及散热装置等均不得放在二次侧。6.1.6.210000kVA及以上的电弧炉变压器，可按附录A的典型联结图所示提供电流互感器，具体要求由用户与制造方协商确定。6.1.6.3电弧炉变压器均应装有便于牵引的小车，小车滚轮应能转向90°,其轮距或轨距应符合图1小车的轮距与轨距示意图表7小车的轮距与轨距项目尺寸mm滚轮中心距l1550660820——轨距l2————————2000注：由于结构原因，小车的纵向轮距（或轨距）可采用与横向轮距（或轨距）不同的规定6.1.6.4所有电弧炉变压器均应装有气体继电器和压力释放装置。6.1.6.5本标准没有规定的一般结构要求，应符合GB/T6451的规定。6.2超高功率电弧炉变压器的技术要求6T/WZSJD2321—20246.2.1规格参数6.2.1.1超高功率电弧炉变压器的调压方式为有载调压，其规格参数应符合表8的规定。表8超高功率电弧炉变压器规格参数额定容量kVA一次电压等级 kV二次电压V二次级电压差V额定二次电流A调压级数联结组标号电弧炉串联电抗器额定容量kvar恒功率恒电流20000485~395395~2152923319（前7级恒13级恒电流输Dd0Yd11YNd117.5310025000575~479479~28730133460031500655~547547~33133248600040000705~585585~34539477650050000756~624624~36046262720063000880~730730~4304982610000800001030~862862~526535828135001000001145~965965~60559829165001200001200~1020~66067924175001500001360~1180~8207339223000额定容量kVA一次二次电压V二次级电额定二次电流调压级数联结组标号短路阻抗%电弧炉串联电抗器额定容量7T/WZSJD2321—2024等级kV恒功率恒电流压差VAkvar1800001550~1326~9907837330500注1：表中所列额定容量为恒功率输出下的数值，在恒电流输出下变压器容量随二注3：额定二次电流是指在恒功率输出时最6.2.1.2超高功率电弧炉串联电抗器的分接方式为无励磁分接，分接级数为6级，其电抗值分别为额定电抗的：100%、85%、70%、55%、40%、0；冷却方式为OFWF或OFAF。6.2.2性能参数和允许偏差6.2.2.1超高功率电弧炉变压器的空载损耗、负载损耗、空载电流和电弧炉串联电抗器的总损耗的规定值，由用户与制造方协商确定，相关信息参见附录B。6.2.2.2超高功率电弧炉变压器的性能参数的实测值与规定值的允许偏差应不超过表4的规定。6.2.2.3电弧炉串联电抗器电抗压降和总损耗的实测值与规定值的允许偏差应不超过表5的规定。6.2.3温升6.2.3.1超高功率电弧炉变压器在1.12倍额定电流下的温升限值应优于GB/T1094.2的规定值5K。当用户对超高功率电弧炉变压器有过负载要求时，应根据用户提出的过负载倍数确定超高功率电弧炉变压器的温升。6.2.3.2电弧炉串联电抗器在额定电流下的温升限值应符合GB/T1094.2的规定。6.2.3.3超高功率电弧炉变压器、电弧炉串联电抗器的冷却方式标志按GB/T1094.2的规定。6.2.4绝缘水平6.2.4.1除下述规定外，超高功率电弧炉变压器、电弧炉串联电抗器的绝缘水平应符合GB/T1094.3的规定。超高功率电弧炉变压器的低压绕组的绝缘要求为：a)Um（设备最高电压）≤1.1kV的低压绕组应能承受5kV外施耐受电压试验；b)1.1kV＜Um≤2.4kV的低压绕组应能承受10kV外施耐受电压试验。6.2.4.2110kV级超高功率电弧炉变压器的操作过电压应控制在2p.u.以下，其它电压等级电弧炉变压器应控制在3p.u.以下。由于超高功率电弧炉变压器一次侧电弧炉串联电抗器电感非常大，操作时会产生严重的高频振荡波形，因此，应采取特别有效的过电压保护措施。对于可能产生的高于超高功率电弧炉变压器操作过电压控制范围的情况，用户有责任采取过电压保护措施。6.2.4.3超高功率电弧炉变压器配置阻容吸收装置（R-C滤波装置R-C滤波装置结构示意图见附录A.3，选取原则如下：C＞90×…………（1）8T/WZSJD2321—2024R=………………（2）式中：C——电容，单位μF；R——电阻，单位Ω;An——电炉变压器额定功率，单位MVA；i0%——空载电流百分比，单位%；f——额定频率，单位Hz；Un——一次侧线电压，单位V。6.2.4.4典型的超高功率电弧炉变压器阻容吸收装置参数可参阅附录C。6.2.4.5超高功率电弧炉变压器的二次侧保护通常采用C滤波装置，C滤波装置结构示意图见附录A.4，C滤波装置参数可参阅附录D。6.2.5负载特性6.2.5.1当工作短路电流整定在2p.u.，持续时间为6s时，超高功率电弧炉变压器各部位应无损伤。6.2.5.2超高功率电弧炉变压器应能承受二次端部的外部短路作用无损伤，但短路电流的持续时间应不超过0.5s。6.2.5.3超高功率电弧炉变压器在高于额定电压和（或）频率不稳定情况下的运行条件，应符合GB/T1094.1的规定。6.2.6一般结构要求6.2.6.1为了减轻超高功率电弧炉运行过程中对前级电网的冲击，可能需要配备动态补偿装置；当需要配备动态补偿装置时，用户应在订货合同中提出要求，并提供相关技术信息6.2.6.2超高功率电弧炉变压器的其它结构要求应符合6.1.6的规定7试验方法7.1电弧炉变压器的试验程序及方法按GB/T1094.1、GB/T1094.2、GB/T1094.3、GB/T1094.5、GB/T6451及JB/T501的规定。7.2根据变压器额定容量、电压等级检查超高功率电弧炉变压器的阻容吸收装置（R-C滤波装置）所采用电阻的额定阻值、电阻功率及电容的额定电容的标称值与选取原则公式计算值相符。7.3根据变压器额定容量检查超高功率电弧炉变压器的二次侧保护采用的C滤波装置电容的额定电容和电压等级的标称值满足附录D的要求。8检验规则8.1.1例行试验的项目包括：a)绕组电阻测量；b)电压比测量和联结组标号检定；c)短路阻抗和负载损耗测量；d)空载电流和空载损耗测量；e)介质损耗因数（tanδ)和绕组对地绝缘电阻的测量；f)吸收比或极化指数测量；g)外施耐压试验；h)感应耐压试验；9T/WZSJD2321—2024i)雷电全波冲击试验（仅适用于110kV级）；j)有载分接开关试验；k)压力密封试验；l)绝缘油试验。8.1.2产品经例行试验，所有项目合格后方可出厂。8.2型式试验8.2.1凡遇以下情况应进行型式试验：a)新试制的产品，应进行全部型式试验；b)转厂及异地生产的产品，应进行全部型式试验；c)当产品的设计、工艺或生产条件及使用的材料发生重大改变而影响到产品性能时，应进行相应的型式试验；d)对系列产品或派生产品，应进行相关的型式试验，部分试验项目可引用相应的有效试验报告。8.2.2型式试验项目包括8.2.1例行试验项目和以下试验项目：a)温升试验；b)雷电冲击试验。8.2.3型式试验的样机应为例行试验合格的产品。8.2.4所有检验项目合格判定型式试验合格，否则为不合格。9标志、包装、运输、贮存和出厂技术文件9.1电弧炉变压器和电弧炉串联电抗器的所有接线端子及接地装置均应有明显的标志。9.2电弧炉变压器和电弧炉串联电抗器均应有不易被腐蚀的铭牌，铭牌应置于可见处，且标志内容应清晰可见。a)电弧炉变压器的铭牌标志内容如下：1)产品名称、型号；2)标准代号；3)制造单位名称；4)出厂序号；5)制造年月；6)相数；7)额定容量，单位为千伏安（kVA）；8)额定频率，单位为赫兹（Hz）；9)各绕组额定电压（额定容量时的数值），单位为伏（V）或千伏（kV）；10)各绕组额定电流，单位为安（A）或千安（kA）；11)联结组标号及绕组联结图；12)绕组各分接位置的分接电压（第一分接位置对应最高二次电压）、分接电流及分接容量；13)使用条件：户内；14)冷却方式；15)绝缘水平；16)调压方式；17)电抗器容量，单位为千乏（kvar如果带串联电抗器T/WZSJD2321—202418)以百分数表示的短路阻抗实测值（最高、最低二次电压下的数值，不带串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器最高二次电压下的大、小阻抗值应分别给出，有载调压电弧炉变压器还应给出恒功率输出时最低二次电压下的数值）；19)质量（总质量、油质量、器身吊运质量、运输质量），单位为千克（kg）或吨（t）。注：对配有套管式电流互感器的产品，应给出电流互感器的技术数据。b)电弧炉串联电抗器的铭牌标识内容如下：1)产品名称、型号；2)标准代号；3)制造单位名称；4)出厂序号；5)制造年月；6)相数；7)额定容量，单位为千乏（kvar）；8)额定频率，单位为赫兹（Hz）；9)额定电压，单位为千伏（kV）；10)额定电流，单位为安（A）；11)使用条件：户内；12)冷却方式；13)分接和接线图（适用时）；14)分接开关类型（适用时）；15)电抗压降（实测值），%；16)绝缘水平；17)质量（总质量、油质量、器身吊运质量、运输质量），单位为千克（kg）或吨（t）。9.3电弧炉变压器产品包装标志应符合GB/T191的规定，包装箱应符合相应标准的规定。在运输和贮存期间，应有防止二次出线端子受日晒、雨淋的措施。9.4电弧炉变压器出厂技术文件应包括安装使用说明书、产品合格证书、例行试验报告、产品外型图、铭牌图、产品拆卸一览表、装箱单及附件的安装使用说明书。10质量承诺10.1电弧炉变压器质保期为3年，在质保期内因产品质量问题，制造商应负责免费维修或更换。响应时间应在1h内回复，并在48h内（省内24h）到达事发现场。10.2质保期外，制造厂应提供维修服务。10.3应对每台产品建立档案，并定期进行回访和维护。采用可追溯技术手段，在需要时提供产品详细信息。T/WZSJD2321—2024电弧炉变压器的典型联结图A.1普通功率、高功率电弧炉变压器的典型联结图A.1.1带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器和电弧炉串联电抗器的典型联结图按图A.1或图A.2。图A.1带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的典型联结图（联结方式一）图A.2带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的典型联结图（联结方式二）T/WZSJD2321—2024A.1.2不带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的典型联结图按图A.3。图A.3不带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的典型联结图A.1.3有载调压电弧炉变压器的典型联结图可按图A.4～图A.5所示联结图之一选取。图A.4有载调压电弧炉变压器的典型联结图T/WZSJD2321—2024图A.5有载调压电弧炉变压器的典型联结图A.2超高功率电弧炉变压器典型联结图超高功率电弧炉变压器和电弧炉串联电抗器的联结图按图A.6所示。图A.6超高功率电弧炉变压器和电弧炉串联电抗器的典型联结T/WZSJD2321—2024A.3超高功率电弧炉变压器用R-C超高功率电弧炉变压器一次侧用R-C装置结构按图A.7所示。图A.7R-C结构示意图A.4C滤波装置结构示意图超高功率电弧炉变压器二次侧用C滤波装置结构按图A.8所示。图A.8C滤波结构示意图T/WZSJD2321—2024电弧炉变压器的损耗及空载电流和电弧炉串联电抗器总损耗B.1概述本附录给出的性能参数是询价和订货时的参考值，由于产品结构不同，产品的性能数据也不尽相同，允许使用本标准的各方协商采用其它的规定值。本附录给出的性能参数是按低压绕组在变压器油箱外部联结成三角形时的数据，当低压绕组在变压器油箱内完成联结时，负载损耗将显著增加，使用本标准的各方需另行规定电弧炉变压器的性能参数。B.2普通功率、高功率电弧炉变压器的性能参数B.2.110（6）kV级普通功率带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的性能参数参见表表B.1带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的性能参数额定容量kVA一次电压kV空载损耗kW负载损耗kW空载电流%66.32.653.05200025.225004.629.6315040006.542.5500050.50.9630058.20.8800068.00.7B.2.210（6）kV级普通功率不带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的性能参数参见表B.2的规定。T/WZSJD2321—2024表B.2不带电弧炉串联电抗器的无励磁调压电弧炉变压器的性能参数额定容量kVA一次电压kV空载损耗kW负载损耗kW空载电流%66.32.722.54.726.032.06.733.040008.246.5B.2.335kV级高功率有载调压电弧炉变压器的性能参数参见表B.3的规定。表B.335kV级高功率有载调压电弧炉变压器的性能参数额定容量kVA一次电压kV空载损耗kW负载损耗kW空载电流%38.50.90.850.852000026.50.82500032.52290.75315002720.754000043.70.65000052.30.6630004560.558000068.5533.50.55B.2.466kV级高功率有载调压电弧炉变压器的性能参数参见表B.4的规定。T/WZSJD2321—2024表B.466kV级高功率有载调压电弧炉变压器的性能参数额定容量kVA一次电压kV空载损耗kW负载损耗kW空载电流%0.90.8524.70.8528.52000.833.32350.752810.754