[发明专利]电抗前置装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对电弧炉的、尤其是用于调节电弧炉的变压器的附加电抗的电抗前置装置(Reaktanzvorschalteinrichtung)。

背景技术

通常将调节电弧所需要的交流电压的变压器连接在例如被用于熔炼钢的电弧炉之前。由于由电弧炉消耗很高的功率并且必须由前置的变压器传输高的交流电压，所以通常将这种变压器放入绝缘材料中，以便避免火花击穿。

在交流电压和交流电流的情况下重要的特征量是电抗，即例如在电流流过的线圈的情况下导体的电抗。

对于电弧炉的不同的运行状态值得追求的是，可以调节不同的电抗。为此已知，将具有轭流圈并且具有带载抽头变换开关的用于电抗调节的装置集成到前置的变压器中。典型地将这种具有线圈和变压器的有源部分的装置放入用绝缘材料所填充的罐中。

对于没有被插入变压器罐中的附加电抗的电弧炉设备，此外已知，将置于变压器之外、例如置于露天开关设备中的空气心轭流圈用作附加电抗。

但是在负载下，不能利用如此实施的附加电抗来调节对于电弧炉的所有运行状态而言最佳的电抗。

因此许多电弧炉设备实际上利用固定地预先选择的电抗来运行。为此所采用的轭流圈具有至少一个抽头，该抽头分接在确定的匝数之后流过线圈的电流，并因此给变压器分配以规定的方式调节的电抗。为了分配所希望的电抗，将抽头固定地布线。但是如果在较长的运行持续时间之后识别出，所选择的串联电抗在负载运行中、即在炉运行中没有最佳地被调节，这例如导致能耗的不必要的提高，或应以与过程相关的方式来匹配电抗，则必须进行改变。为此不利地需要关断电源，因此需要关闭炉设备，以及需要将变压器与轭流圈上的另一个抽头接线。

发明内容

本发明的第一任务是，说明一种装置，利用该装置可简单地调节尤其是连接在变压器之前的电抗。

本发明的第二任务是，说明一种变压器，利用该变压器可以尽可能准确地调节电抗。

本发明的第三任务是，说明一种尤其是用于熔炼钢的电弧炉，在负载运行中尽可能最佳地和经济地给该电弧炉供应能源。

根据本发明，第一任务通过以下方式来解决，即说明一种尤其是用于电弧炉的、具有轭流圈并且具有独立式的(freistehend)带载抽头变换开关的电抗前置装置，其中带载抽头变换开关被构造和设置用于在负载下调节轭流圈的电抗。

轭流圈与独立式的带载抽头变换开关的根据本发明的组合能够实现在负载下调节串联电抗，使得尤其是在应用于电弧炉的负载运行时，按照运行要求，总是可以选择最佳的串联电抗或附加电抗。

电抗前置装置并不限于用于调节电弧炉或电弧炉的变压器的电抗。它也可以被连接在尤其是由电抗决定特征量的另外的耗能器或设备之前。

为电抗前置装置有利地选择独立式的干式绝缘的空气心轭流圈。在干式绝缘的空气心轭流圈的情况下不采用绝缘油，由此减小一般的维护费用和火灾危险，并因此提高经济性和环境友好性。

此外，轭流圈具有适当数量的分别被分配线圈的匝数的抽头点。由于线圈的电感以及因此阻抗与线圈电流所流过的匝数有关，所以可以通过在抽头点上分接流过线圈的交流电流，按照抽头点的分级，分级地预先规定线圈阻抗以及因此预先规定电抗、即在交流电流的情况下电抗。

在电抗前置装置的一种优选的改进方案中，与轭流圈组合的独立式的带载抽头变换开关具有多个输入接点、至少一个输出接点和开关元件。在此，开关元件被设置用于交替地并且可变化地将至少一个输入接点与输出接点相连接。在多个输入接点的情况下，开关元件因此可以按照配置分别将一个或多个输入接点与输出接点相连接。通过开关元件的相应的调节，因此控制在该输出接点或在输出接点上的输出。带载抽头变换开关还包括具有绝缘材料的容器，该容器被构造和设置用于容纳开关元件。通过绝缘材料避免由于高电压而引起的火花击穿。通过绝缘材料的绝缘特性缩短火花击穿距离，使得总体上减小结构尺寸。

开关元件适当地具有多个输入端和至少一个输出端，其中给一个或每一个输出端分配分支节点，桥式电路的至少两个支路在该分支节点上汇合，其中可以分别在开关点(Schaltstelle)上使支路去激活，其中支路分别可以与输入端可变化地相连接，并且分别成对地相互间经由横向连接与负载开关点(Lastschaltstelle)、尤其是与真空开关相连接。