Transformator QDTB®
🔥

Transformator Tungku Busur Listrik: Cara Menentukan Ukuran EAF untuk Pabrik Peleburan Baja, Mengapa Arus Sekunder dalam kA (Bukan MVA) yang Menentukan Desain, dan Bagaimana Tugas Tungku Berbeda dari Transformator Distribusi

Transformator tungku busur listrik ditentukan ukurannya berdasarkan profil energi dan daya dapur peleburan, bukan dari tabel kVA-per-ton: energi peleburan dibagi waktu power-on menentukan daya busur rata-rata, puncak meltdown dan faktor daya rangkaian busur menentukan MVA, dan arus sekunder dalam kA menentukan belitan tegangan rendah, bushing, busbar berpendingin air, dan pendinginan. Panduan ini memberikan metode penentuan ukuran enam langkah dengan contoh perhitungan 100 ton, rentang tap 840-480 V dan perilaku tap arus konstan, alasan sekunder terhubung delta, aturan impedansi dan reaktor seri untuk stabilitas busur, derating harmonisa dan batas flicker IEC 61000-3-7 (Pst 1.0 / Plt 0.8), tugas hubung singkat dan inrush, pendinginan di dapur peleburan panas, proteksi, dan tabel parameter RFQ untuk pembeli.

By QDTB Engineering Team·Updated 2026-10-15
Transformator Tungku Busur ListrikTransformator EAFCatu Daya Pabrik Peleburan BajaPengubah Tap Transformator TungkuArus Sekunder kABusur Listrik dan HarmonisaTransformator Tungku LadleReaktor Seri dan Stabilitas Busur

Jawabannya lebih dulu: transformator tungku busur listrik ditentukan ukurannya dari profil energi dan daya dapur peleburan, dan bukan merupakan transformator distribusi yang diperbesar skalanya. kVA mengikuti daya peleburan yang Anda butuhkan selama peleburan, tetapi tiga angka lain yang menentukan desain: arus sekunder dalam kA (yang menetapkan belitan tegangan rendah, bushing, busbar dan pendinginan), rentang tap (yang harus cukup lebar untuk menjaga busur tetap stabil dari skrap dingin hingga kolam lelehan yang rata), serta impedansi dan reaktansi seri (yang menetapkan seberapa keras busur dapat mengalami hubung singkat dan seberapa besar flicker yang Anda ekspor ke jaringan). Tentukan ukurannya dari kWh per ton baja dan waktu tap-to-tap, tentukan tabel langkah tap dan arus sekunder secara eksplisit, dan perlakukan kenaikan suhu siklus kerja, derating harmonisa dan ketahanan hubung singkat berulang sebagai kriteria penerimaan yang sebenarnya.

Transformator tungku busur listrik (EAF) mengambil tegangan yang diterima pabrik Anda — biasanya 33 kV, 66 kV, 110 kV atau 132 kV, dan 220 kV pada lokasi terintegrasi yang sangat besar — dan mengubahnya menjadi beberapa ratus volt yang benar-benar menyulut busur: biasanya antara sekitar 400 V dan 1.000 V, dan hingga 1.700 V pada desain modern terbesar. Arus pada sisi tersebut adalah alasan mengapa mesin ini sama sekali tidak menyerupai transformator distribusi: 40 kA hingga 60 kA pada tungku ukuran menengah, dan lebih dari 100 kA pada unit terbesar, dengan arus elektroda hingga sekitar 120 kA pada desain transformator tungku yang dipublikasikan. Yang membedakan tugas EAF dari setiap aplikasi transformator lainnya adalah bahwa beban tersebut merupakan hubung singkat bergerak yang sengaja dibuat tidak stabil, bahwa ketiga fasanya tidak pernah seimbang, dan bahwa transformator tersebut diharapkan mengalami hubung singkat ribuan kali per tahun dan tetap bertahan 20 tahun.

Semua yang di bawah ini ditulis untuk orang yang harus membeli atau menentukan transformator tersebut: seorang insinyur listrik pabrik, kontraktor EPC, atau produsen baja berbasis skrap yang menambah kapasitas peleburan. Jika Anda justru menentukan ukuran beban distribusi biasa, metode umum dalam panduan rumus penentuan ukuran dan anggaran dan panduan penentuan ukuran sistem distribusi kami adalah titik awal yang tepat; artikel ini membahas apa yang berubah ketika bebannya adalah busur.

Poin-poin utama

  • Energi lebih dulu, kVA kedua. Energi peleburan (biasanya 350–500 kWh per ton baja cair) dibagi waktu power-on menghasilkan daya busur rata-rata; rata-rata ditambah puncak peleburan menghasilkan rating transformator tungku. Tungku ultra-high-power (UHP) modern dibangun dengan sekitar 0,7–1,0 MVA transformator per ton berat tap.
  • Arus sekunder dalam kA adalah kendala yang mengikat, bukan MVA. Belitan tegangan rendah, bushing batang tembaga, busbar berpendingin air dan lengan elektroda semuanya dirancang berdasarkan arus yang dapat melebihi 100 kA.
  • Tap tungku bukan ±2 × 2,5%. Transformator EAF biasanya memiliki rentang tap yang lebar (susunan yang umum adalah pita tegangan sekunder sekitar 2:1, misalnya 840 V turun hingga 480 V) dengan 15–33 posisi, sering dengan tap primer di ujung netral dan, untuk rentang yang sangat lebar, autotransformator atau susunan seri-paralel.
  • Harmonisa dan flicker adalah gerbang koneksi jaringan. Tungku harus mematuhi batas emisi operator jaringan pada titik sambungan bersama — batas harmonisa bergaya IEC 61000-3-6 dan tingkat perencanaan flicker IEC 61000-3-7 (Pst 1,0 / Plt 0,8 adalah nilai indikatif yang umum dikutip) — yang biasanya berarti kompensasi SVC atau STATCOM plus filter, dan transformator yang ditentukan untuk tugas non-sinusoidal.
  • Tentukan tugasnya, bukan hanya nameplate-nya. Pesanan transformator tungku harus menyatakan tabel tap, arus hubung singkat elektroda, uji kenaikan suhu siklus kerja, dasar derating harmonisa, jumlah ketahanan hubung singkat yang diharapkan dan suhu ambien dapur peleburan. RFQ yang tidak jelas adalah cara pabrik berakhir dengan transformator yang memicu proteksi diferensial yang mengganggu pada tahun pertama.

Apa itu transformator tungku busur listrik — dan bagaimana berbeda dari transformator distribusi?

Transformator EAF adalah transformator daya tugas khusus yang sisi sekundernya memasok elektroda tungku melalui sambungan tegangan rendah yang pendek dan sangat berat. Pada tungku arus bolak-balik (AC) terdapat tiga elektroda grafit yang turun ke dalam skrap; busur menyulut dari setiap elektroda ke muatan, dan karena titik delta atau bintang dari busur adalah kolam lelehan itu sendiri, rangkaian listrik berubah detik demi detik saat skrap meleleh, elektroda terbakar habis dan operator mengganti tap. Rentang transformator tungku yang dipublikasikan berkisar dari sekitar 10 MVA hingga 300 MVA, dengan tegangan sekunder hingga 1.700 V dan arus elektroda hingga sekitar 120 kA.

Perbedaannya dari transformator distribusi bukan sekadar kosmetik. Perbedaannya bersifat struktural:

AspekTransformator distribusi (mis. 1.000 kVA, 11/0,4 kV)Transformator tungku EAF (mis. 90 MVA, 33/0,84 kV)
Karakter bebanBervariasi lambat, sebagian besar seimbangBusur yang tidak menentu dan sengaja dibuat tidak stabil; hubung singkat berulang
Arus sekunderPuluhan hingga beberapa ratus ampere40–120 kA
Tegangan sekunderTetap 400/415 VPita lebar, sering sekitar rentang 2:1, ditetapkan oleh tap
Tap changerOff-circuit, 5 posisi, ±2 × 2,5%On-load, 15–33 posisi, rentang sangat lebar; kadang setiap fasa diatur secara terpisah
Impedansi hubung singkat4–6%Sengaja lebih tinggi (umumnya sekitar 10–14% pada rating dasar, dan lebih tinggi untuk desain reaktansi tinggi), sering ditambah reaktor seri eksternal dengan reaktansi yang dapat disesuaikan
PembebananKontinu, mendekati nameplateSiklik: peleburan berat, pemurnian lebih ringan, idle selama pengisian; kenaikan suhu dinilai sepanjang siklus peleburan
PendinginanONAN, tangki bergelombang tersegelOli paksa dan udara paksa (OFAF/ODAF), busbar tegangan rendah berpendingin air; kadang belitan berpendingin air
Sambungan tegangan rendahKotak kabel pada tangkiBushing batang tembaga menembus dinding atau tutup tangki, lalu busbar berpendingin air dan kabel elektroda fleksibel
Isolasi dan tugas dielektrikTingkat standarTugas mekanis dan termal yang berat akibat gangguan yang sering; perhatian khusus pada penjepitan belitan dan batas titik panas
ProteksiSekering atau pemutus MVDiferensial, tekanan mendadak, suhu dan proteksi gas yang dikoordinasikan dengan pemutus tungku khusus dan regulator daya busur

Dua konsekuensi mengikuti langsung dari tabel tersebut. Pertama, Anda tidak dapat membeli transformator EAF dari katalog transformator distribusi: transformator tersebut direkayasa per proyek, dan rekayasanya menjadi tanggung jawab Anda untuk ditentukan. Kedua, uji penerimaan yang penting adalah uji khusus — bukan pemeriksaan rasio dan impedansi rutin, melainkan uji kenaikan suhu siklus kerja, demonstrasi ketahanan hubung singkat, pengukuran rugi beban pada setiap tap dan pengukuran tingkat kebisingan pada unit yang akan berada di samping dapur peleburan.

Apa yang sebenarnya dituntut dapur peleburan baja dari transformatornya?

Dapur peleburan berbasis skrap beroperasi dalam heat. Setiap heat adalah siklus berulang: isi skrap (sering dua atau tiga bucket), bore-in, peleburan, pemurnian dan paduan di bawah slag, lalu tapping ke ladle; di banyak pabrik, ladle furnace terpisah kemudian memanaskan ulang dan memurnikan baja sebelum pengecoran. Untuk tungku AC 100 ton yang tipikal, siklusnya sekitar 40–60 menit, di mana mungkin 30–40 menit adalah waktu power-on, dan sekitar 30–35 heat dihasilkan per hari.

Profil listrik di dalam satu heat memiliki bentuk, dan transformator harus mengikutinya:

  • Bore-in (menit pertama). Elektroda turun ke skrap dingin yang tidak rata; busur tidak stabil dan terus-menerus mengalami hubung singkat. Arus berayun dengan keras dan flicker tegangan paling buruk di sini.
  • Peleburan. Tungku beroperasi pada, atau mendekati, daya busur maksimum yang tersedia selama sebagian besar waktu power-on. Fase ini menetapkan rating transformator.
  • Pemurnian. Kolam lelehan rata dan busur stabil; daya dikurangi menjadi sekitar 50–65% dari maksimum untuk mengendalikan suhu kolam dan slag.
  • Idle. Pengisian, tapping dan penundaan — tidak ada beban pada transformator tungku, tetapi transformator umumnya dide-energisasi dan di-energisasi ulang antar peleburan.

Tiga fakta desain muncul dari tugas tersebut:

  1. Transformator mengalami siklus termal, bukan termal tunak. Pembebanan berayun antara nol dan daya peleburan penuh beberapa kali per jam, sepanjang hari. Tugas siklik itulah, bukan pembebanan nameplate kontinu, yang diikuti oleh suhu oli dan belitan transformator, dan itulah sebabnya penilaian kenaikan suhu siklus kerja menjadi penting (lihat faktor beban dan kapasitas kelebihan beban untuk cara pembebanan siklik dievaluasi).
  2. Transformator harus sering di-energisasi ulang. Setiap heat dimulai dengan operasi switching, yang berarti setiap heat dimulai dengan peristiwa arus inrush. Proteksi diferensial harus di-restrain terhadap inrush atau akan salah beroperasi.
  3. Suhu ambien lebih panas daripada aula gardu induk. Transformator tungku biasanya berbagi gedung atau bay yang berdekatan dengan tungku itu sendiri, di mana suhu udara dapat berada jauh di atas 40 °C. Derating untuk ambien (lihat praktik derating) termasuk dalam perhitungan, bukan dalam catatan kaki.

Langkah 1 — Berapa banyak energi listrik yang dibutuhkan satu ton baja?

Mulailah dari energi, bukan dari perkiraan kVA-per-ton. Energi listrik yang dibutuhkan untuk melelehkan satu ton skrap baja terutama bergantung pada kualitas skrap, campuran muatan (hanya skrap, atau skrap ditambah besi tereduksi langsung dan besi kasar), praktik injeksi oksigen dan karbon, serta apakah gas buang digunakan untuk memanaskan awal skrap.

PraktikEnergi listrik per ton baja cairCatatan
Minimum teoretisSekitar 300 kWh/t (kira-kira 1,1 GJ/t)Peleburan murni ditambah superheat kolam, mengabaikan semua rugi
Praktik modern terbaik, pemanasan awal skrap, injeksi oksigenSekitar 280–400 kWh/tShaft furnace dan pemanasan awal tipe konveyor memulihkan panas gas buang
Praktik umum saat iniSekitar 400–500 kWh/tAngka yang digunakan untuk tungku konvensional bermuatan bucket
Tungku lama atau kurang optimal, skrap basah atau bermutu rendahSekitar 500–600 kWh/t dan lebihEnergi tambahan untuk mengeringkan dan memanaskan skrap, serta menutupi rugi

Angka tunggal itu — kWh per ton — adalah jangkar untuk segala hal lainnya. Angka itu juga yang menjadi perhatian model pembiayaan, karena pada harga listrik industri, misalnya, USD 0,07/kWh, setiap 50 kWh/t konsumsi tambahan kira-kira USD 3,5 per ton baja, yang pada pabrik 500.000 t/tahun berarti lebih dari USD 1,7 juta per tahun. Memperoleh transformator dan filosofi kendali busur yang tepat karena itu merupakan keputusan biaya energi sekaligus keputusan perangkat keras.

Langkah 2 — Bagaimana energi peleburan menjadi MVA transformator?

Kerjakan aritmetikanya dalam empat langkah. Ilustrasi di bawah ini sengaja menggunakan angka bulat dan menggunakan tungku 100 ton; gantilah dengan data pabrik Anda sendiri.

  1. Energi per heat. 100 t × 400 kWh/t = 40.000 kWh (40 MWh) energi listrik per heat.
  2. Waktu power-on. Dengan siklus tap-to-tap 45 menit dan waktu power-on 60–70%, busur menyala sekitar 0,5–0,53 jam.
  3. Daya busur rata-rata. 40.000 kWh ÷ 0,53 h ≈ 75 MW rata-rata selama power-on. Jika praktik Anda lebih efisien (350 kWh/t dengan pemanasan awal) atau heat Anda lebih lama, rata-ratanya turun; waktu power-on 8 menit lebih lama dengan energi yang sama menghasilkan sekitar 60 MW.
  4. Puncak peleburan dan rating transformator. Transformator harus memberikan daya busur peleburan (maksimum), yang lebih tinggi daripada rata-rata siklus. Faktor daya rangkaian busur biasanya berada dalam kisaran sekitar 0,75–0,85, sehingga daya semu transformator tungku adalah daya aktif puncak dibagi faktor daya tersebut. Tungku yang harus mempertahankan sekitar 70 MW daya busur pada faktor daya sekitar 0,8 membutuhkan sekitar 85–90 MVA pada terminal transformator tungku.
Ukuran heat (t)Energi listrik (kWh/t)Energi per heat (MWh)Waktu power-on (h)Daya busur rata-rata (MW)Transformator tungku tipikal (MVA)
3045013,50,45≈ 3035–45
6042025,20,50≈ 5055–70
10040040,00,53≈ 7580–100
15038057,00,58≈ 98105–130

Kolom terakhir adalah yang perlu diperiksa kewajarannya terhadap praktik industri: tungku ultra-high-power modern ditentukan pada sekitar 0,7–1,0 MVA rating transformator tungku per ton berat tap, yang menempatkan tungku 100 ton antara sekitar 70 dan 100 MVA. Jika aritmetika Anda menempatkan Anda secara signifikan di luar kisaran itu, salah satu masukan Anda — energi per ton, waktu power-on atau faktor daya — salah, dan proyek tersebut layak diperiksa ulang sebelum mencapai RFQ.

Langkah 3 — Mengapa tegangan sekunder menentukan segalanya?

Setelah Anda mengetahui daya semu, tegangan sekunder menetapkan arus, dan arus menetapkan perangkat kerasnya. Hubungannya adalah hubungan tiga fasa biasa:

I2 = S ÷ (√3 × U2)

Masukkan 90 MVA melalui sekunder 840 V dan Anda mendapatkan sekitar 62 kA per fasa. Turunkan tegangan ke 480 V dan arus yang sama hanya menghasilkan sekitar 50 MVA — yang justru merupakan perilaku yang diinginkan operator tungku, karena arus elektroda adalah kendalanya, dan desainnya menjaga arus tersebut kira-kira konstan sementara tegangan berubah. Tungku busur pada tegangan rendah dengan arus yang sama menjalankan busur pendek dan panas dengan daya busur lebih rendah; pada tegangan tinggi ia menjalankan busur panjang dengan daya busur lebih tinggi tetapi lebih banyak radiasi dan lebih banyak keausan refraktori. Memilih titik operasi adalah urusan metalurgi; mewujudkannya adalah tugas desain tap transformator.

Apa yang dipengaruhi angka kA dalam desain

  • Belitan tegangan rendah. Pada 50–120 kA, sekunder bukanlah belitan kawat. Biasanya berupa sejumlah kecil lilitan batang atau lembaran tembaga berat, yang disusun untuk menjaga rugi eddy dan rugi stray tetap terkendali, dengan penjepitan yang dihitung dengan cermat karena gaya elektromagnetik selama hubung singkat naik sebanding dengan kuadrat arus.
  • Bushing. Sambungan tegangan rendah dibuat dengan bushing batang tembaga — sering beberapa secara paralel — dan desain tungku yang dipublikasikan beralih dari mengeluarkan tegangan rendah melalui tutup tangki (di bawah sekitar 80 kA) menjadi mengeluarkannya melalui dinding tangki pada arus tertinggi, sehingga batang mencapai lengan elektroda melalui jalur terpendek yang mungkin. Untuk prinsip umumnya lihat panduan spesifikasi bushing kami.
  • Busbar sekunder dan lengan elektroda. Ini adalah tabung berpendingin air atau rakitan batang yang dilas yang ukurannya ditentukan untuk kerapatan arus dan kekakuan mekanis, bukan untuk penurunan tegangan yang dikhawatirkan siapa pun — pada 60 kA, satu miliohm resistansi sambungan adalah 3,6 kW rugi dalam rangkaian dan masalah termal yang nyata.
  • Tabel tap. Karena arus tetap tinggi sementara tegangan turun, tap changer harus memutus dan menyambung pada arus sekunder penuh tanpa membiarkan busur padam. Inilah sebabnya tap changer tungku bersifat on-load, dan mengapa jumlah langkah serta ketahanan mekanisnya ditentukan secara terpisah dari transformator jaringan (lihat OLTC vs tap changer off-circuit).

Langkah 4 — Mengapa rentang tap jauh lebih lebar daripada transformator distribusi?

Tap changer off-circuit transformator distribusi hanya ada untuk mengoreksi tegangan sistem: lima posisi, biasanya ±2 × 2,5%. Tap changer transformator tungku adalah perangkat kendali daya. Ia menetapkan tegangan busur dan karena itu panjang busur serta daya yang dikirim ke kolam, heat demi heat, dari skrap dingin hingga kolam lelehan yang rata.

Tiga mekanisme memungkinkan rentang lebar itu, dan pilihan yang tepat untuk pabrik Anda bergantung pada seberapa lebar rentang yang diperlukan:

  1. Tap di ujung netral belitan primer (regulasi “fluks variabel”). Ini adalah susunan yang paling kompak dan ekonomis untuk rentang regulasi yang biasa. Karena jumlah lilitan primer dalam rangkaian berubah, fluks inti berubah dengan tap, sehingga tegangan sekunder — dan kVA yang dapat diberikan transformator — turun bersamaan saat Anda menuruni rentang tap, dengan arus sekunder tetap mendekati konstan.
  2. Regulasi dengan autotransformator. Ketika rentang tegangan yang diperlukan lebih lebar daripada yang dapat dicakup secara ekonomis oleh belitan tapping yang sederhana, autotransformator pengatur disisipkan secara seri dengan primer transformator tungku. Ini adalah cara klasik untuk mencapai rentang yang sangat lebar sambil menjaga transformator tungku itu sendiri tetap lebih sederhana.
  3. Susunan tap seri-paralel, delta-bintang atau pembalik. Sambungan tap changer khusus mengubah konfigurasi belitan dan bukan hanya lilitan dalam rangkaian, yang memperluas rentang rasio lebih jauh; harganya adalah changer yang lebih kompleks dan lebih mahal dengan posisi yang lebih sedikit.

Konsekuensi praktis untuk spesifikasi:

  • Mintalah tabel tap, bukan persentase tap. Yang harus diserahkan adalah tabel tegangan sekunder per posisi tap, arus elektroda yang sesuai dan impedansi yang dijamin. Transformator tungku umumnya ditentukan dengan sesuatu seperti 15–33 posisi, dan jaminan rugi beban harus diberikan pada setiap tap, bukan hanya pada tap rated.
  • Perkirakan operasi on-load. Pada tungku modern, tap changer bergerak selama peleburan saat regulator mencari stabilitas busur terbaik; itu adalah persyaratan ketahanan mekanis yang diukur dalam ratusan ribu operasi, sehingga harus dinyatakan dan disaksikan. Panduan regulasi tegangan kami menjelaskan mekanismenya.
  • Putuskan apakah Anda memerlukan regulasi per fasa. Karena ketiga busur tidak pernah berbagi beban secara merata, praktik transformator tungku yang dipublikasikan menyediakan regulasi tegangan terpisah untuk setiap fasa (dan karena itu switching satu fasa terpisah) ketika asimetrinya signifikan. Jika filosofi operasi Anda bergantung pada pengaturan satu fasa berbeda dari yang lain, nyatakanlah dalam spesifikasi — itu mengubah baik transformator maupun susunan pemutus rangkaian.

Langkah 5 — Untuk apa impedansi pada tungku busur, dan kapan Anda memerlukan reaktor seri?

Pada transformator jaringan, impedansi adalah sesuatu yang harus diminimalkan agar regulasi tegangan baik. Pada rangkaian tungku, impedansi adalah parameter kendali. Busur adalah beban resistansi negatif yang tidak stabil; sejumlah reaktansi rangkaian tertentu adalah yang menjaganya stabil, membatasi seberapa keras arus naik ketika elektroda menyentuh skrap, dan mengubah busur menjadi sumber daya yang dapat dikendalikan. Dua hal berbeda menyediakan reaktansi tersebut:

  • Impedansi transformator. Transformator tungku biasanya ditentukan dengan impedansi hubung singkat yang lebih tinggi daripada transformator jaringan dengan rating yang sama — umumnya di kisaran 10–14% pada rating dasar, dengan desain reaktansi tinggi yang lebih tinggi lagi. Reaktansi tambahan itu dibeli dengan sengaja: ia mengorbankan efisiensi dan regulasi tegangan, dan ia membeli stabilitas busur serta flicker yang lebih rendah.
  • Reaktor seri. Pada instalasi yang lebih besar, reaktansi yang diperlukan disediakan atau ditambah oleh reaktor yang terhubung seri dengan transformator tungku — baik dalam tangki terpisah maupun terintegrasi dalam tangki yang sama dengan transformator. Reaktor ini sendiri di-tap, dan reaktansinya dapat divariasikan dari praktis nol hingga nilai penuhnya menggunakan tap changer tanpa beban atau on-load, yang memungkinkan pabrik menyetel karakteristik rangkaian busur saat komisioning dan menyetelnya kembali ketika campuran skrap atau campuran produk berubah.

Konsekuensi desain: arus hubung singkat tegangan rendah transformator EAF bukanlah gangguan yang harus diminimalkan melainkan kondisi desain rated, dan arus hubung singkat elektroda adalah nilai nameplate yang harus ditentukan. Menetapkan angka adalah tugas pembeli, bukan produsen; pabrik yang menyatakan “hubung singkat pada elektroda tidak boleh melebihi X kA pada tap terendah” mendapatkan mesin yang sesuai dengan elektroda dan sistem kendalinya. Panduan perhitungan arus hubung singkat kami menunjukkan bagaimana anggaran reaktansi menggabungkan impedansi transformator, reaktor seri, busbar dan kabel.

Langkah 6 — Kelompok vektor mana yang digunakan transformator tungku, dan mengapa sekundernya delta?

Sambungan transformator tungku dipilih karena tiga alasan: untuk mengurangi arus yang harus dibawa setiap belitan, untuk memblokir harmonisa triplen agar tidak bersirkulasi, dan untuk membebaskan rangkaian busur dari titik netral. Jawaban yang umum:

  • Sekunder terhubung delta. Pada delta, arus belitan adalah 1/√3 dari arus saluran, sehingga arus saluran 60 kA menjadi sekitar 35 kA per belitan — pengurangan besar dalam tembaga, rugi dan gaya penjepitan. Delta juga memberikan jalur tertutup bagi arus harmonisa triplen (ke-3, ke-9, ke-15) sehingga tidak keluar dari transformator, dan itu berarti tidak ada terminal netral — titik bintang rangkaian adalah kolam lelehan itu sendiri.
  • Primer terhubung langsung ke suplai masuk dan di-tap di ujung netral untuk rentang regulasi yang biasa, atau dipasok melalui autotransformator pengatur untuk rentang yang sangat lebar.
  • Kelompok vektor. Transformator tungku biasanya disebut sebagai unit tipe Dd0 (delta–delta). Ketika susunan yang sedikit berbeda diperlukan untuk proteksi atau untuk sambungan ke instalasi yang ada — misalnya primer bintang dengan netral yang tersedia — kelompok vektor tipe Ynd dapat digunakan sebagai gantinya; yang penting adalah kelompoknya dinyatakan secara eksplisit dan skema proteksinya dirancang berdasarkan itu. Panduan kelompok vektor kami membahas bagaimana simbol tersebut memetakan ke sambungan dan pergeseran fasa, dan panduan operasi paralel kami membahas kondisi yang harus dipenuhi jika transformator tungku cadangan mungkin harus beroperasi paralel dengan unit lain.

Karena setiap fasa beban tungku tidak sama, transformator harus dirancang untuk arus fasa yang tidak merata dan untuk komponen urutan negatif dan urutan nol yang dihasilkan pada suplai. Nyatakanlah dalam spesifikasi: itu memengaruhi desain belitan, rating tap changer dan pemilihan pemutus rangkaian tungku.

Berapa besar tugas harmonisa yang diberikan EAF pada transformatornya?

Selama bore-in dan peleburan, busur adalah beban yang sangat non-linear dan bentuk gelombang arus sangat terdistorsi — harmonisa kedua dan ketiga biasanya mendominasi, dengan komponen orde lebih tinggi dan interharmonisa juga hadir. Setelah kolam lelehan rata, distorsinya turun secara substansial, tetapi fase peleburan adalah yang harus diatasi oleh desain.

Dua kewajiban terpisah mengikutinya:

  1. Kepatuhan pada titik sambungan bersama. Operator jaringan akan menerapkan batas emisi harmonisa (dalam kerangka IEC, penilaian beban yang mendistorsi pada sistem MV dan HV, selaras dengan tingkat kompatibilitas yang diharapkan dipatuhi instalasi) dan, di banyak negara, batas distorsi tegangan bergaya IEEE Std 519 dituliskan ke dalam kode jaringan. Dalam praktiknya, EAF besar tidak dapat memenuhi batas ini sendirian: dapur peleburan dipasok dengan filter harmonisa dan kompensator daya reaktif — biasanya kompensator var statis TCR/FC, kadang STATCOM — dan transformator, transformator SVC serta tugas filter dirancang bersama-sama. Perlakukan SVC dan transformator tungku sebagai satu paket listrik; menentukannya secara terpisah adalah cara pabrik berakhir dengan kompensator yang tidak dapat mengendalikan distorsi yang dihasilkan tungku.
  2. Kemampuan transformator itu sendiri di bawah arus non-sinusoidal. Arus harmonisa menaikkan rugi eddy belitan dan rugi stray jauh melampaui apa yang diberitahukan oleh uji sinusoidal, yang justru merupakan situasi yang ingin dicakup oleh praktik derating untuk memasok beban non-sinusoidal. Secara praktis, ini berarti menentukan spektrum dan tugas harmonisa yang harus dibawa transformator, dan menurunkan persyaratan K-factor / derating darinya atau menyatakan dasar kenaikan suhu di bawah pembebanan terdistorsi. Panduan harmonisa dan panduan pemilihan K-factor kami menjelaskan mekanisme dan angkanya; poin pentingnya adalah bahwa transformator EAF tidak dinilai seolah-olah membawa arus sinusoidal yang bersih.

Mengapa flicker menjadi batas yang menentukan apakah tungku baru dapat terhubung?

Flicker tegangan — fluktuasi tegangan cepat dan berulang yang dihasilkan tungku setiap kali elektroda menyentuh skrap — biasanya merupakan kendala yang menentukan berapa banyak daya tungku yang akan diizinkan operator jaringan pada titik sambungan tertentu, dan apakah kompensasi diperlukan. Ini diukur sebagai indeks keparahan jangka pendek Pst dan indeks jangka panjang Plt, dan kerangka IEC membahas sambungan instalasi yang berfluktuasi ke sistem MV, HV dan EHV dengan tingkat perencanaan indikatif yang umum dikutip sebagai

Related Articles

💧

Transformator Pabrik Desalinasi: Cara Menentukan Ukuran Gardu MV untuk Pabrik SWRO, Mengapa Pompa Tekanan Tinggi yang Digerakkan VFD Menentukan Harmonisa dan kVA, dan Apa yang Dibutuhkan oleh Korosi Pesisir

Transformator pabrik desalinasi ditentukan ukurannya berdasarkan beban pompa RO train dan studi harmonisa, bukan berdasarkan aturan kVA-per-m3: pompa tekanan tinggi mendominasi beban, penyearah VFD menentukan beban harmonisa dan faktor-K, motor besar menentukan penurunan tegangan saat starting, dan lokasi pesisir menentukan kelas korosi. Pelajari metode penentuan ukuran SWRO enam langkah, arsitektur 33/11 kV, spesifikasi transformator konverter sesuai IEC 61378-1, derating IEEE C57.110, redundansi N-1, dan persyaratan enclosure pesisir.

⛏️

Transformator Lokasi Tambang: Cara Menentukan Ukuran Daya untuk Crusher, Mill, dan Shovel, Mengapa Kabel Pit yang Panjang Memaksa Tegangan Lebih Tinggi, dan Rating IP Apa yang Dibutuhkan Tambang Terbuka atau Bawah Tanah

Transformator lokasi tambang ditentukan ukurannya berdasarkan siklus beban tambang, bukan dari tabel kVA: crusher, mill, conveyor, dan shovel merupakan beban kejut dan harmonisa, dan kabel yang mencapainya sering kali menjadi batas sebelum transformator itu sendiri. Pelajari metode penentuan ukuran enam langkah, bagaimana harmonisa VFD memengaruhi K-factor dan derating, mengapa feeder pit dibangun pada 6,6/11/33 kV, serta enclosure, rating IP, proteksi, dan pengujian apa yang dibutuhkan oleh gardu induk tambang terbuka atau tambang bawah tanah.

🚄

Transformator Traksi Kereta Api: Cara Menentukan Ukuran Gardu Traksi 25 kV, Mengapa Sambungan V/v dan Scott Menentukan Ketidakseimbangan Jaringan, dan Apa yang Disyaratkan IEC 62695 / EN 50329

Transformator traksi kereta api ditentukan oleh sistem traksi, bukan oleh kVA: 25 kV 50/60 Hz, 15 kV 16,7 Hz, atau tugas penyearah DC masing-masing mengubah inti, isolasi, dan koneksi. Pelajari metode penentuan ukuran enam langkah, bagaimana koneksi V/v dan Scott mengendalikan ketidakseimbangan urutan negatif, mengapa penyulang autotransformator 2x25 kV mengubah desain, dan apa yang disyaratkan IEC 62695 / EN 50329 dan IEC 61378-1 dalam spesifikasi dan pengujian.

Pasokan Peralatan Konvensional & Tenaga Surya Terpadu

Dari desain sistem distribusi tenaga listrik hingga energi surya — trafo, switchgear, gardu induk, dan peralatan tenaga surya, berukuran dan ditempatkan di satu tempat. Gunakan kalkulator kami untuk mendapatkan tagihan bahan lengkap dan harga FOB.