电炉变压器结构特点

1、铁心

壳式电炉变压器的铁心为全斜接缝的框形结构。其铁心宽度窄，散热条件好，结构简单。

2、绕组

壳式电炉变压器的绕组为与心柱截面形状相同的矩形。低压绕组用整块铜板制造，散热条件好，出头为焊接结构；高压绕组为饼式结构。绕组排列一律采用交错式。每组内的高压线段与低压线段应具有相等的磁势，其辐向尺寸应基本相等。理论上将低压线段放在两端，因其对铁心的绝缘距离小。但是为了使变压器短路阻抗小些，需要多个漏磁组才能达到要求，而低压线段放在两端会使漏磁组数受到限制，所以有时将高压线段放在两端。在调压过程中，为了使线段配置得对称并保证磁势平衡，调压线段通常采用多路并联，从而保证各漏磁组阻抗相等，各路低压线段的电流也相等。

3、冷却方式

壳式电炉变压器一般采用强迫油导向循环、强迫水冷却或强迫油导向循环、强迫风冷的冷却方式。由于壳式变压器在油箱和器身之间可以方便地设置隔板，使冷却后的变压器油强迫从线饼间流过，油流均匀、各部分温差小、散热效果好，可使最热点温度降低5℃左右，增加变压器的额外过载能力。

4、油箱

由于壳式变压器的绕组完全被铁心所屏蔽，受外力作用而损伤的可能性较小，所以可根据器身形状，采用适合形状的油箱，从而使变压器的尺寸和重量大大减少。

电炉变压器优点

1、机械力小、强度好

理论计算表明，壳式变压器的辐向电磁力是很小的。轴向电磁力虽然比较大，但当漏磁组较多时，也能使其明显降低。壳式变压器的绕组完全被绝缘件所包围，铁心又包围它们，铁心与油箱用木撑条卡紧，整个器身紧固牢靠。短路力通过绝缘件、铁心直接传至油箱，不像心式结构的绕组支撑面少，所以，壳式变压器的机械强度高。

2、绕组耐冲击性能强

由于壳式变压器绕组的线饼少，而且辐向尺寸大，因此线饼间电容较大，而对地电容却很小，所以当冲击电压作用到壳式变压器上时，起始电压基本为线性分布，电压梯度大为减少。同时由于壳式变压器的固有电容较大，使得绕组电压振荡的时间加长，暂态电压在绕组达到幅值之前就已经衰减，因此，壳式变压器绕组具有很好的耐受过电压冲击的性能。

3、阻抗低

壳式变压器的每一相可分成若干个漏磁组，且线饼辐向尺寸大，阻抗可设计为2%一3%，其机械力和负载损耗亦小。由于变压器无功功率大为减少，电炉功率因数自然增加。

4、分相调压对磁路没有影响

由于分相调压的三相磁通不对称，所以心式变压器必须采用五柱铁心。但在壳式变压器铁心中，每一相已经有一个独立磁路，磁路的不对称不影响铁心的设计。

5、引线短且易于阻抗平衡

线端出线及分接线都在绕组上部尽可能短地引出，低压绕组出头可以采用相同的长度，从而消除低压引线的阻抗不平衡，减少了电炉作业时的功率转移。

6、损耗低

工程上，负载损耗中附加损耗所占的比例，在一定程度上反映了变压器的技术性能和经济性能。壳式变压器的附加损耗较同规格的心式变压器小，主要因为以下几点。

(1)壳式变压器的绕组采用多漏磁组数的结构。漏磁组数灵活多变是壳式变压器的主要特点之一。当变压器的单台容量增大时，漏磁组数也同时增多，但是每个漏磁组的容量并不增大，则漏磁通密度、变压器轴向短路力和附加损耗比值不增大，不会出现局部过热的现象。

(2)壳式变压器矩形绕组的长边处于铁心包围之中，外露绕组漏磁扩散空间小，因此，附加损耗减小。

(3)由于绕组被铁心包围，有一定的屏蔽作用，油箱的杂散损耗减小了。这样，壳式变压器的总损耗就降低了。

用于机械零件加热、热处理、粉末冶金烧结、有色金属熔炼等的电阻炉和盐浴炉。由于其发热体的电阻太小，或者在升温过程中发热体电阻的变化太大，所以需要在炉子和电力网之间配备一台电阻炉变压器，以降低和调节电炉的输入电压。

小容量、低电压的电阻炉变压器与盐浴炉变压器多为干式变压器，带箱壳，自然冷却；中等容量（数百至数千伏安）的电阻炉变压器多为油浸自冷式变压器；大容量的则为强迫油循环水冷式变压器。

给用于钢铁冶炼的电弧炉供电的专用变压器。容量大，结构复杂，技术要求较高。其副边电压低，一般从数十伏到数百伏，并要求能在较大范围内调节；副边电流往往达数千至数万安。此外在钢铁冶炼中,熔化期需要功率大,要求变压器能在2小时内有20%的过载能力。在炼钢过程中，由于炉料的倒塌容易造成电极短路，所以电弧炉变压器的原边应串入限流电抗器，或使其具有较大的阻抗，以限制短路电流。

电炉运行时还要求供电的变压器能调节电压。电炉变压器的调压方式有两种。

1、直接调压法：在变压器原绕组上，引出抽头接分接开关。在原边三相之间还可用△-Y换接来实现副边电压调节。△-Y换接是一种很经济的调压方式，在不改变原边匝数的基础上,就能将副边电压降低到原来的1/ 。因每相绕组有9个抽头，加上△-Y换接,总共能得到2×9即18级电压。

2、间接调压法：带串联变压器的间接调压方法。 主变压器1是一台三绕组变压器（见多绕组变压器），1绕组是高压绕组,接到电网；2绕组是带抽头的绕组，通过分接开关与串联变压器Ⅱ的原绕组4串联；3绕组与串联变压器Ⅱ的副绕组5串联，对电炉负载供电。通过分接开关改变串联变压器Ⅱ的原边电压，能使3、5绕组输出的电压发生变化。接到负载上的3、5绕组，一般只有1～2匝，通常由铜或铝板制成8字形线圈。

1、增大触点载流量及降低接触电阻

针对电炉时有过负荷现象发生，为满足生产需要，对极性开关触点重新制作，经过对触点的实体测量，在保证不影响安装尺寸的前提下，在原有线性接触基础上增宽2mm，增大载流量;将原有镀铬镍合金改为镀硬银，同时将其厚度增加0.5mm，增大接触压力，降低接触电阻，增强导电能力。

2、定期对极性开关进行空载操作

为避免极性开关触头长时间停留在一个位置上，导致触头接触电阻增大，在做变压器预防性试验时，侧重对极性开关增加空载操作次数，同时要求使用单位每月对极性开关进行空载操作。目的是擦洗或清洁触头表面，降低接触电阻。

在不断电的情况下调整电炉变压器工作电压等级的装置。