电弧炉的负载特性和技术要求

  1.在熔化初期，冷炉料的吸热量是很大的，因此,需要输入较大的功率，为了缩短熔化时间，变压器通常在超载20%的情况下运行。在氧化阶段，功率消耗在热损失、炉造的加热和培化上，此时要降低输入功率.还原期输入炉内的功率更小，这是因为此时炉内金属是过热的,同时还进行着放热式化学反应的缘故。
    2.电弧炉变压器在熔化期负载电流允许按1.2倍额定电流控制，允许特续时间为0.55t(每周期时间t系指每炼一炉锅从补炉装料到出钢完毕所需时间），但最大允许持续时间为2.5h。
    3.此外，在熔化期和氧化初期,电弧炉经常处于不可避免的短路状态。整个熔炼期间的短路次数达数十次，甚至上百次。由于短路时不可避免的，所以电弧炉变压器的设计应考虑
“工作短路”这一运行状态。
    4.对电弧炉变压器的技术要求主要有以下几点:
   (1)在熔化期和氧化初期,频繁的工作短路将给变压器带来极大的危险。为了稳定电弧燃烧及限制工作短路电流数值，应采取增大变压器本身阻抗或者在变压器回路中串入电抗器的办法，使工作短路电流不超过额定电流的3倍。当容量等于或大于10000KVA时，由于短网阻抗足够大，所以就不必另外增大变压器本身的阻抗或另附电抗器了，在氧化后期及还原期，这一危险基本过去,为了降低损耗和提高功率因数,可以利用分接开关,降低变压器本身的阻抗，或者将电抗器切除。
   (2)电弧炉变压器在熔化期允许过载20%，按其典型负载曲线，其周期内的方均根电流。变压器的负载损耗、温升的计算以及开关、套管载流导体等的选用，均应按1.12Ih考虑。
   (3)由于电弧炉中电弧经常突然熄灭与点燃,使电弧炉变压器经常处于瞬变状态,以致反复产生操作过电压。常有因绕组、开关、套管等绝缘耐受不了这种过电压而退出运行的情况。特别是那些调压范围较大的变压器，当工作在较高的输出电压时，其闲置的一次绕组上将产生不可忽视的工频电压升高，以致绕组开关的某些部位出现很高的电位。所以，电弧炉变压器的绝缘应根据实际结构仔细核对，采取可靠措施，以提高运行可靠性。
   (4)由于电弧炉负载电流变化甚剧，以致统组产生振动，特别是当预紧力不足时，巨大的轴向电磁力将使线匝绝缘和垫块承受“气隙”的出现和消失所引起的机械振荡，导致绝缘损坏,所以，电弧炉变压器在设计上要合理选择导线的几何尺寸和绝缘厚度，在制造上要保证绕组压紧力，以抵御电磁力的冲击。当工作短路电流整定在3倍额定电流,持续6s时,电弧炉变压器各部位应无损伤。此外，电弧炉变压器应能承受短路电流的稳定值不大于10倍额定电流，持续2s的突发短路的作用而无损伤。