JPH06105659B2 - 電気炉用変圧器 - Google Patents
電気炉用変圧器Info
- Publication number
- JPH06105659B2 JPH06105659B2 JP17641188A JP17641188A JPH06105659B2 JP H06105659 B2 JPH06105659 B2 JP H06105659B2 JP 17641188 A JP17641188 A JP 17641188A JP 17641188 A JP17641188 A JP 17641188A JP H06105659 B2 JPH06105659 B2 JP H06105659B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- series
- circuit
- transformer
- voltage
- tap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アークによって発生する高熱を利用して鉄
屑などを溶融するためのアーク炉の電源として使用され
る電気炉用変圧器に関する。
屑などを溶融するためのアーク炉の電源として使用され
る電気炉用変圧器に関する。
アーク炉用の三相交流電源は、数百ボルトの低電圧で、
数万アンペアの大電流でしかも広い電圧調整範囲を必要
とし、更にはアーク炉内で相間の金属短絡が頻繁に発生
することから、これに使用される電気炉用変圧器はこの
ような短絡電流に対して充分の強度を持つという特殊な
仕様を満足する変圧器として一般の電力用変圧器とは異
なる構造、特性を持つ変圧器である。
数万アンペアの大電流でしかも広い電圧調整範囲を必要
とし、更にはアーク炉内で相間の金属短絡が頻繁に発生
することから、これに使用される電気炉用変圧器はこの
ような短絡電流に対して充分の強度を持つという特殊な
仕様を満足する変圧器として一般の電力用変圧器とは異
なる構造、特性を持つ変圧器である。
前述のように、アーク炉は炉内の金属塊が溶融する前に
内部で動いてアーク電極を短絡するという現象が頻繁に
発生するので、このときの短絡電流を抑制するために変
圧器と直列に短絡電流抑制用としての直列リアクトルを
挿入することがある。第２図は電気炉用変圧器の一次側
に直列リアクトルを直列に接続した場合の回路図で、こ
の図では単相回路として示しているが、実際の回路は三
相回路であり、各相ごとにこのような回路が構成され
る。
内部で動いてアーク電極を短絡するという現象が頻繁に
発生するので、このときの短絡電流を抑制するために変
圧器と直列に短絡電流抑制用としての直列リアクトルを
挿入することがある。第２図は電気炉用変圧器の一次側
に直列リアクトルを直列に接続した場合の回路図で、こ
の図では単相回路として示しているが、実際の回路は三
相回路であり、各相ごとにこのような回路が構成され
る。
この図において、11は直列リアクトルでリアクタンスを
変化させるためのタップ端子111,112,113,114,115が引
き出されている。これらのタップ端子111,112,113,114,
115は無電圧タップ切換器31で無電圧状態で切り換えら
れる。並列負荷スイッチ22は直列リアクトル11を短絡し
て直列リアクトル11の印加電圧を零にするためのもので
あり、直列負荷スイッチ21は直列リアクトル11に流れて
いた負荷電流を遮断して直列リアクトル11の各タップ端
子111,112,113,114,115間を無電圧にするためのもので
ある。これらの負荷スイッチ21,22,として真空スイッチ
が適当であり実用されている。４は電力が供給される電
源回路であり、50は電気炉用変圧器であり、６はアーク
炉につながる負荷側回路である。
変化させるためのタップ端子111,112,113,114,115が引
き出されている。これらのタップ端子111,112,113,114,
115は無電圧タップ切換器31で無電圧状態で切り換えら
れる。並列負荷スイッチ22は直列リアクトル11を短絡し
て直列リアクトル11の印加電圧を零にするためのもので
あり、直列負荷スイッチ21は直列リアクトル11に流れて
いた負荷電流を遮断して直列リアクトル11の各タップ端
子111,112,113,114,115間を無電圧にするためのもので
ある。これらの負荷スイッチ21,22,として真空スイッチ
が適当であり実用されている。４は電力が供給される電
源回路であり、50は電気炉用変圧器であり、６はアーク
炉につながる負荷側回路である。
図示しないアーク炉が運転状態で負荷側回路６に負荷電
流が流れかつ直列リアクトル11が図示のようにタップ端
子114が無電圧タップ切換器31によって選択されている
とする。この状態でタップ選択をタップ端子114の隣の
タップ端子113に変更しようとするときには次の順序で
それぞれの部品を動作させる。
流が流れかつ直列リアクトル11が図示のようにタップ端
子114が無電圧タップ切換器31によって選択されている
とする。この状態でタップ選択をタップ端子114の隣の
タップ端子113に変更しようとするときには次の順序で
それぞれの部品を動作させる。
並列負荷スイッチ22を閉じる。これにより直列リア
クトル11に流れていた負荷電流は並列負荷スイッチ22に
転流する。
クトル11に流れていた負荷電流は並列負荷スイッチ22に
転流する。
直列負荷スイッチ21を開く。これにより直列リアク
トル11に流れる電流を完全に零にする。
トル11に流れる電流を完全に零にする。
無電圧タップ切換器31のタップ選択をタップ端子11
4から113に移動する。
4から113に移動する。
直列負荷スイッチ21を閉じる。
並列負荷スイッチ22を開く。
以上で直列リアクトル11のタップ端子114からタップ端
子113へのタップ切り換え操作が完了する。
子113へのタップ切り換え操作が完了する。
このような直列リアクトルを電力系統と電気炉用変圧器
の間に直列に挿入した構成では、前述の直列リアクトル
11の負荷時タップ切り換え操作でのの段階で小さい電
流値ではあっても漂遊静電容量の充電電流を切ることに
なる。すなわち、このときの直列リアクトル11の電圧は
電源回路４の電圧と同じ高電圧であり、直列負荷スイッ
チ21のタップ端子選択側のリード311と周辺の図示しな
い接地電極との間の漂遊静電容量の充電電流は電源回路
４から直列リアクトル11を通り第２図ではタップ端子11
4を通ってリード311に流れこのリード311から前記漂遊
静電容量に充電電流が流れる。この充電電流を無電圧タ
ップ切換器31の接点とタップ端子114の接点とが離れる
ときに接点間で小さなアークが発生しこれらの接点を損
耗させることになる。
の間に直列に挿入した構成では、前述の直列リアクトル
11の負荷時タップ切り換え操作でのの段階で小さい電
流値ではあっても漂遊静電容量の充電電流を切ることに
なる。すなわち、このときの直列リアクトル11の電圧は
電源回路４の電圧と同じ高電圧であり、直列負荷スイッ
チ21のタップ端子選択側のリード311と周辺の図示しな
い接地電極との間の漂遊静電容量の充電電流は電源回路
４から直列リアクトル11を通り第２図ではタップ端子11
4を通ってリード311に流れこのリード311から前記漂遊
静電容量に充電電流が流れる。この充電電流を無電圧タ
ップ切換器31の接点とタップ端子114の接点とが離れる
ときに接点間で小さなアークが発生しこれらの接点を損
耗させることになる。
この発明は、直列リアクトルのタップ端子を変更するた
めの無電圧タップ切換器によるタップ切り換えの際の直
列リアクトルの電圧を接地電圧にすることにより無電圧
タップ切換器の接点の損耗を低減する回路構成を採用し
た電気炉用変圧器を提供することを目的とする。
めの無電圧タップ切換器によるタップ切り換えの際の直
列リアクトルの電圧を接地電圧にすることにより無電圧
タップ切換器の接点の損耗を低減する回路構成を採用し
た電気炉用変圧器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、この発明によれば、負荷側
回路に直列に接続された直列変圧器を備えた電気炉用変
圧器において、リアクタンスを段階的に変化させるため
のタップを有する直列リアクトルと、この直列リアクト
ルのタップを無電圧状態で切り換えるための無電圧タッ
プ切換器と、前記直列リアクトルに直列接続した直列負
荷スイッチと、この直列負荷スイッチと前記直列リアク
トルとの直列回路に並列に接続した並列負荷スイッチと
でなる直列リアクトル接続回路を、前記直列変圧器の励
磁側の回路の励磁巻線と接地部との間に直列に挿入して
なるものとする。
回路に直列に接続された直列変圧器を備えた電気炉用変
圧器において、リアクタンスを段階的に変化させるため
のタップを有する直列リアクトルと、この直列リアクト
ルのタップを無電圧状態で切り換えるための無電圧タッ
プ切換器と、前記直列リアクトルに直列接続した直列負
荷スイッチと、この直列負荷スイッチと前記直列リアク
トルとの直列回路に並列に接続した並列負荷スイッチと
でなる直列リアクトル接続回路を、前記直列変圧器の励
磁側の回路の励磁巻線と接地部との間に直列に挿入して
なるものとする。
この発明の構成において、直列変圧器の励磁側の回路は
電気炉用変圧器に内蔵され端子を外部に出していないの
で回路の一端を接地した構成とすることができる。この
励磁側回路に直列リアクトル接続回路を一端が接地側に
なるように直列に挿入することになり、無電圧タップ切
換器で直列リアクトルのタップを切り換える際には直列
リアクトルの電圧は接地電圧となるので、漂遊静電容量
に充電電流が流れることはなく、したがって無電圧タッ
プ切換器の接点がアークによって損耗することがない。
電気炉用変圧器に内蔵され端子を外部に出していないの
で回路の一端を接地した構成とすることができる。この
励磁側回路に直列リアクトル接続回路を一端が接地側に
なるように直列に挿入することになり、無電圧タップ切
換器で直列リアクトルのタップを切り換える際には直列
リアクトルの電圧は接地電圧となるので、漂遊静電容量
に充電電流が流れることはなく、したがって無電圧タッ
プ切換器の接点がアークによって損耗することがない。
以下この発明を実施例に基づいて説明する。第１図はこ
の発明の実施例を示す電気炉用変圧器の回路図で本来は
三相回路であるが１相のみを表示してあり、５は電気炉
用変圧器で一次巻線51、二次巻線52、タップ巻線53と鉄
心で構成された主変圧器と、直列変圧器54との２つの変
圧器を含んでいる。タップ巻線に設けられているタップ
端子を負荷時タップ切換器57によりタップを切り換える
ことにより直列変圧器の励磁巻線541に印加される電圧
が変化し、この電圧が直列変圧器を介して主変圧器の二
次巻線52の誘起電圧に加算されて負荷側回路６の電圧と
なる。このようにして負荷電流の流れている状態で負荷
側回路６の電圧を調整する構成となっており、これらは
従来の電気炉用変圧器の構成である。この従来の電気炉
用変圧器の回路における励磁側回路56の励磁巻線541と
接地部562との間に直列リアクトル接続回路100を直列に
挿入したのが第１図のこの発明の構成である。この直列
リアクトル接続回路100において直列リアクトル１に励
磁側回路56の電流が流れている通常の状態では直列負荷
スイッチ23が閉、並列負荷スイッチ24が開の状態であ
る。
の発明の実施例を示す電気炉用変圧器の回路図で本来は
三相回路であるが１相のみを表示してあり、５は電気炉
用変圧器で一次巻線51、二次巻線52、タップ巻線53と鉄
心で構成された主変圧器と、直列変圧器54との２つの変
圧器を含んでいる。タップ巻線に設けられているタップ
端子を負荷時タップ切換器57によりタップを切り換える
ことにより直列変圧器の励磁巻線541に印加される電圧
が変化し、この電圧が直列変圧器を介して主変圧器の二
次巻線52の誘起電圧に加算されて負荷側回路６の電圧と
なる。このようにして負荷電流の流れている状態で負荷
側回路６の電圧を調整する構成となっており、これらは
従来の電気炉用変圧器の構成である。この従来の電気炉
用変圧器の回路における励磁側回路56の励磁巻線541と
接地部562との間に直列リアクトル接続回路100を直列に
挿入したのが第１図のこの発明の構成である。この直列
リアクトル接続回路100において直列リアクトル１に励
磁側回路56の電流が流れている通常の状態では直列負荷
スイッチ23が閉、並列負荷スイッチ24が開の状態であ
る。
直列リアクトル１に励磁側回路の電流が流れると直列リ
アクトル１に電圧降下が生ずるが、この電圧降下は直列
変圧器を介して負荷側回路６の電圧降下に変換されるの
で、電源回路４側から見た負荷インピーダンスの中に直
列リアクトル１のインピーダンスが含まれることにな
る。また、励磁側回路56の電流は直列変圧器54の巻数比
に応じて負荷側回路６の電流と比例関係にあるから、ア
ーク炉で金属短絡が生じて負荷側回路６の電流が増加し
ようとするときに直列リアクトル１のリアクタンスがこ
の負荷電流を制限することになり直列リアクトル１の負
荷電流を制限する効果が発揮される。
アクトル１に電圧降下が生ずるが、この電圧降下は直列
変圧器を介して負荷側回路６の電圧降下に変換されるの
で、電源回路４側から見た負荷インピーダンスの中に直
列リアクトル１のインピーダンスが含まれることにな
る。また、励磁側回路56の電流は直列変圧器54の巻数比
に応じて負荷側回路６の電流と比例関係にあるから、ア
ーク炉で金属短絡が生じて負荷側回路６の電流が増加し
ようとするときに直列リアクトル１のリアクタンスがこ
の負荷電流を制限することになり直列リアクトル１の負
荷電流を制限する効果が発揮される。
直列リアクトル１のタップ切り換えを行うための操作は
基本的に第２図に示す従来技術と同様であり、無電圧タ
ップ切換器３でタップ端子104をタップ端子103に切り換
えるときには直列負荷スイッチ23が開に、並列負荷スイ
ッチ24が閉の状態になっている。この回路状態では直列
リアクトル１には電流が流れていないので直列リアクト
ル１全体が同一電圧になつているとともにその電圧は接
地部562と同じ接地電圧となっている。したがって直列
負荷スイッチ23や無電圧タップ切換器３のいずれの部分
にも漂遊静電容量を充電するための充電電流が流れるこ
とはない。
基本的に第２図に示す従来技術と同様であり、無電圧タ
ップ切換器３でタップ端子104をタップ端子103に切り換
えるときには直列負荷スイッチ23が開に、並列負荷スイ
ッチ24が閉の状態になっている。この回路状態では直列
リアクトル１には電流が流れていないので直列リアクト
ル１全体が同一電圧になつているとともにその電圧は接
地部562と同じ接地電圧となっている。したがって直列
負荷スイッチ23や無電圧タップ切換器３のいずれの部分
にも漂遊静電容量を充電するための充電電流が流れるこ
とはない。
励磁側回路56の電圧は任意に設定することができるの
で、電気炉用変圧器の負荷時タップ切換器57と直列リア
クトル接続回路100との双方を考慮した最適の電圧を設
定することができる。したがって、電源回路の電圧４が
高い場合でもこれに関係なく直列リアクトルを設けるこ
とができる。
で、電気炉用変圧器の負荷時タップ切換器57と直列リア
クトル接続回路100との双方を考慮した最適の電圧を設
定することができる。したがって、電源回路の電圧４が
高い場合でもこれに関係なく直列リアクトルを設けるこ
とができる。
第１図では直列リアクトル接続回路100を電気炉用変圧
器５の外部に接続する構成のように図示しているが、こ
の図で電気炉用変圧器の範囲は機能上の区分けに基づい
て直列リアクトル接続回路100と区別して示したもので
あり、実際の機器の構成としては直列リアクトル接続回
路100を電気炉用変圧器に内蔵してしまう構成をとるこ
ともできれば電気炉用変圧器とは別に設ける構成とする
こともできる。第１図はこのような直列リアクトル接続
回路100を電気炉用変圧器に内蔵するか別置にするかの
区別を示しているものではない。
器５の外部に接続する構成のように図示しているが、こ
の図で電気炉用変圧器の範囲は機能上の区分けに基づい
て直列リアクトル接続回路100と区別して示したもので
あり、実際の機器の構成としては直列リアクトル接続回
路100を電気炉用変圧器に内蔵してしまう構成をとるこ
ともできれば電気炉用変圧器とは別に設ける構成とする
こともできる。第１図はこのような直列リアクトル接続
回路100を電気炉用変圧器に内蔵するか別置にするかの
区別を示しているものではない。
この発明は前述のように、直列リアクトル接続回路を直
列変圧器の励磁側回路の励磁巻線と接地部との間に直列
に挿入することにより、無電圧タップ切換器でタップ切
り換えを行う際には直列リアクトルは接地電圧となっい
ることから充電電流が流れることがないので、無電圧タ
ップ切換器の接点がタップ切り換え時のアークによって
損耗することがなく、無電圧タップ切換器の寿命が長く
なり、これに伴いアーク炉の電源装置としての信頼性が
向上することになる。
列変圧器の励磁側回路の励磁巻線と接地部との間に直列
に挿入することにより、無電圧タップ切換器でタップ切
り換えを行う際には直列リアクトルは接地電圧となっい
ることから充電電流が流れることがないので、無電圧タ
ップ切換器の接点がタップ切り換え時のアークによって
損耗することがなく、無電圧タップ切換器の寿命が長く
なり、これに伴いアーク炉の電源装置としての信頼性が
向上することになる。
第１図は従来技術を示す回路図、第２図はこの発明の実
施例を示す回路図である。 100,101…直列リアクトル接続回路、 1,11…直列リアクトル、 21,23…直列負荷スイッチ、 22,24…並列負荷スイッチ、 3,31…無電圧タップ切換器、 301,311…リード、5,50…電気炉用変圧器、 54…直列変圧器、541…励磁巻線、 56…励磁側回路、562…接地部。
施例を示す回路図である。 100,101…直列リアクトル接続回路、 1,11…直列リアクトル、 21,23…直列負荷スイッチ、 22,24…並列負荷スイッチ、 3,31…無電圧タップ切換器、 301,311…リード、5,50…電気炉用変圧器、 54…直列変圧器、541…励磁巻線、 56…励磁側回路、562…接地部。
Claims (1)
- 【請求項１】負荷側回路に直列に接続された直列変圧器
を備えた電気炉用変圧器において、リアクタンスを段階
的に変化させるためのタップを有する直列リアクトル
と、この直列リアクトルのタップを無電圧状態で切り換
えるための無電圧タップ切換器と、前記直列リアクトル
に直列接続した直列負荷スイッチと、この直列負荷スイ
ッチと前記直列リアクトルとの直列回路に並列に接続し
た並列負荷スイッチとでなる直列リアクトル接続回路
を、前記直列変圧器の励磁側の回路の励磁巻線と接地部
との間に直列に挿入してなることを特徴とする電気炉用
変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17641188A JPH06105659B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 電気炉用変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17641188A JPH06105659B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 電気炉用変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0227707A JPH0227707A (ja) | 1990-01-30 |
| JPH06105659B2 true JPH06105659B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=16013213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17641188A Expired - Lifetime JPH06105659B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 電気炉用変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105659B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102568793A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 保定天威集团(江苏)五洲变压器有限公司 | 一种电炉用串变调压三次开断变压器 |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP17641188A patent/JPH06105659B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0227707A (ja) | 1990-01-30 |
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