小容量矿热电炉短网阻抗计算.pdf

。，、
(Vq4b
1999年第4期有色矿冶33

小容量矿热电炉短网阻抗计算

张万福

．—．．—／ci。q
(沈阳铝镁设计研究院，沈阳．110001)1

摘要：矿热电炉短网柏设计与生产技术经济指标厦设备投资关系密切，不能接通常电气装
置载流导体进行选择。本文试通过对小窖量矿热电炉短同阻抗柏一些筒化计算得
出一些数据，供电炉工作诗择短罔材型时参考。
关键词：矿热电炉短网电感电阻
_●。___。●。～。__一

应用矿热电炉生产工业硅及其他品，接线方式，一般是在短网上接成三角形接
要获得良好的生产技术经济指标．电气及电线，而在电极上接成星形，或者在电极上接
炉设计参数是关键的，而电炉短网的设计与成非对称三角形。一般短嘲接变压器出线

生产技术经济指标及设备投资+更Pd有着密切后形成三相电流交错、往复、平行的三束母
≯
关系。线。布置如图1和图2。计算均以此为例，
电炉短网的特点是电流大，组合母线外对一段．单位长度1m．运行温度70℃时，由
形轮廓复杂，工作环境恶劣，不能按通常电8根铜管。或8根铜排组成的一束短网进行
气装置载流导体进行选择。计算。

虽然电炉短网长度不大．但其电阻，尤(r卜1)口======U，
其是电抗对电炉装置工作有很大影响．在很57
oo一
大程度上决定j，电炉装置的效率，功率因数
[=====H田，
及电炉是否能进行稳定生产。oo(“)
70年代以前，因国家生产的有色金属68
材料限制，短网材质经常采用铝排，根据运扣[=====H口
行经验，铜铝联接是太电流短网的薄弱环围l铜瞥组合柬
节，而且，由于铝的电阻率是铜的1．6倍，故
铝排导电截面将是铜排的1．6倍以上，短网
布置困难较大。近来不少工厂把铝排改为
铜排．或改为水冷铜管．本文试通过对小容
量电炉短网阻抗的一些简化计算，得出一些
数据+供电炉工作者选择短网材型时参考。
1计算公式的选择

在设计矿热电炉短网时．通常选择往复
交错式平行母线束。小容量矿热电炉短网围2铜排组台柬

有色矿冶1999年第4期

汁算铜管组合束电感公式[：一些几何尺寸怎样影响电感也不明确。本
文计算应用国内电炉期刊所载某作者推导
L=-n
磬案的简化公式及方法计算。
(1)计算铜排束电感，钢铁企业电力设计参
计算铜排组合束电感公式：考资料推荐有简化公式，但计算结果比(2)
L：L曼i，：竖i．：。：：：式计算值小2～3倍，为得到准确值，仍应用
g：·g；．·g1．⋯(2)式进行计算。

如求图1中的铜管组合束，我们把几何2计算实例
均距所连电流方向相同的各项放在分式的矿热电炉容量3000kVA．二次电流为
下边，把几何均距相等的各项，找出构成有21000A，计算参数列人表1。
规律排列的几何均距代表符号．就可以列出当铜管规格为,：I,55／e；a5时，电流密度
求铜管组合束的(1)式。如求图2的铜排组为3．34A／mm2。铜管规格为,I~70／~,45时，
合束，也可以同样列出铜排组合束的(2)式。电流密度为1．16A／mm。铜排规格为2511
用(1)式计算铜管组合束电感很繁锁。×10时，电流密度为1．05A／mm2。

表1计算参数

2．1求铜管组合束电感n一铜管根数
l求铜管组合束电感公式如下[：d『】一管间中心距(cm)

L：出【2Im一c㈨](3)g一管问互几何均距
71"ng、。crn)一随铜管根数而定的常数．
(见表2、3)～
式中o一铜导磁率

表2

1999年第4期有色矿冶35

拄：丧中为与制管外圆半轻r(哪)．内圆半径(cm)有关的数据，E=／r

查表2，当铜管根数n：8时，c㈤=0．由公式(2)求铜排组合束电感：
8693。铜管规格为中55／5时，E=rn／r=L：4_x血[(一1
一82、．ng1，’8”
0．8182。壹表3，此数值介于0．8与0．85
+3Lng3，8+5Irig5，8+7Lng7．8)
之间，用内插法求出，g／r：0．9416，即g=0．

一(4Lngi+2Ing2，8+41ng4，8
9416×2．75=2．5894。数值代人公式(3)：
+6Ing6，8)]

I=(2Ln一0．8693)=0853×10一IIIH

=0．8111×10—9H2．3求铜管组合束电阻
铜管规格为町0／∞5时．E：rn／r=0．导体交流电阻计算公式：
6429，用同样方法求出．g=31I36，数值代R=Ro·K1·K2(4)
人公式(3)：式中一导体70℃时直流电阻n；
K。一集肤效应系数；

=生(2Ln丽98693)
K，一邻近效应系数。
=0．6268l×10一H对于铜导体．在△I=50℃即70℃时：
2．2求铜排组合束电感
R0=0．0175(1十0．0043×5o)
铜排宽b=lcm，高h