3. Определение мощности печного трансформатора

В практике мощность трансформатора для заданной емкости печи подбирают различными методами: по энергетическому балансу электропечи в зависимости от емкости принятой продолжительности периода плавления, от емкости печи или диаметра кожуха.

При выборе мощности трансформатора необходимо учитывать соотношение между периодами плавки. За основу следует брать период плавления, когда максимально используется мощность трансформатора. При этом следует учитывать, что после расплавления шихты,из-за большого теплового излучения на стены, значительно повышается влияние электродуги на износ футеровки рабочего пространства печи.

3.1 Расчет номинальной мощности трехфазного трансформатора

Номинальную мощность трехфазного трансформатора определяем исходя из диаметра кожуха печи, в соответствии с эмпирическим уравнением:

(3.1)

где D_к - наружный диаметр кожуха, м;

τ_пл- продолжительность периода плавления, час.

Продолжительность периода плавления принимаем 6,33 час.

3.2 Расчет мощности трансформатора

Практически установлено, что на период плавления, мощность трансформатора следует принимать с коэффициентом 0,8-0,9, т.к в этот период существуют неизбежные отключения печи для сталкивания шихты с откосов, дуги излучают много тепла на стены и свод

(3.2)

Принимаем коэффициент равным 0,8.

(3.2)

4. Выбор количества ступеней напряжения трансформатора

В технологическом процессе ведения плавки рационально иметь в различные периоды различные мощности и длину дуги, что достигается переключением высоковольтной обмотки печного трансформатора. Плавление ведут на высшей ступени напряжения и длинных дугах, рафинирование - на малой мощности и коротких дугах.

В соответствии с ГОСТ 7207-69 пределы напряжения, в зависимости от емкости печи, составляют, как показано в табл.4.1.

Таблица 4.1 - Пределы напряжения, в зависимости от емкости печи

Емкость печи, т	1,5	3	6	12	25	50	100
Пределы напряжения, В	104-225	116-242	115-280	120-320	132-390	146-430	163-480

Половина ступеней получается при соединении обмотки высокого напряжения треугольником, вторая половина - при соединении звездой. Число ступеней напряжения выбираем в зависимости от напряжения верхней ступени по табл. 4.2.

Таблица 4.2 – Зависимость числа ступеней напряжения от напряжения верхней ступени

Напряжение верхней ступени, В	200-250	260-300	320-400	400-500	600
Число ступеней напряжения	2-4	4-6	6-8	8-12	До 23

Для заданных условий задачи, исходя из таблицы 4.1 и 4.2 выбираем12 ступеней напряжения. При этом 6 ступеней напряжения при соединении обмотки высокого напряжения треугольником и 6 ступеней при соединении звездой.