第四章 工频感应电热装置

第4.0.1条 工频感应电热装置的变压器一次侧电压的选择，应根据供电的技术经济比较确定。变压器的容量、二次侧电压和调压方式等，应符合工艺的要求。

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第4．0．1条工频感应电炉容量在1．5t及以上的一般有专用变压器，其他小容量炉子用车间变压器或成组供电方式。感应电热装置变压器容量的选择应满足工艺生产。感应电炉有烘炉、保温、熔化、升温等过程，其二次电压可按工艺要求选择，并根据工艺调节的频繁程度用电动或手动调节。为了减轻操作工人的劳动强度和减少工频感应电热装置在切换时的热停工时间，大容量工频感应电热装置尽量采用电动远距离操作。
工频无芯感应熔铁炉主要技术参数见表25。

第4.0.2条 工频感应电热装置的硬母线，可采用铝导体。

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第4．0．2条工频感应电热装置的负荷比较平稳；从机械应力方面考虑，铝导体能完全满足需要。
大容量的工频感应电热装置可采用水冷铝管，根据XX汽车厂已投入运行的几台单相3MVA的工频感应电炉采用水冷铝管使用多年反映良好，XX铸铁厂使用铝母线多年也没发现任何问题。其铜铝联接采用铜铝过渡棒解决，焊接均用氩孤焊。

第4.0.3条 在工频感应电热装置的感应电路中，应装设电容器组并应符合下列规定：

一、电容器组的容量，满足工频感应电热装置在无功功率最大时的补偿要求；

二、电容器组的容量能调节；

三、电容器组与感应线圈间的导体长度短。

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第4．0．3条工频感应电热装置的自然功率因数很低；无芯工频感应电炉cosqφ=0．17—0．25；有芯工频感应电炉特别是在熔化铝、铜时cosφ=0．2—0．4，因此应与感应圈并联接入电容器组来提高装置的功率因数。由于工频感应电热装置的提高功率因数设备与电热装置本身结构和布置有关，因此在电热装置设计时应考虑提高功率因数的措施，电容器组应尽量靠近感应线圈，使其联接导体为最短。
电容器组的接线为满足感应器在不同电感时的补偿要求，配合工艺冶炼需要，分固定的和可调的电容器组。一般固定部分占总容量的一半左右；可调部分再分为粗调和细调。通常工频感应电热装置可调电容器分为6～7组。也有的厂分组较多，如XX重型机床厂的20t工频感应电炉可调电容器分为15组。

第4.0.4条 工频感应电热装置的合闸冲击电流，应小于电力网允许值，并不宜大于额定电流的3～5倍。

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第4．0.4条由于工频感应电热装置都配有大量电容器组，在合闸时产生的冲击电流很大；在没有任何限制而直接起动时，会引起过电流而跳闸。为了限制起动电流而采用起动电阻合闸时先串联起动电阻，待电流稳定后，合上主接触器后再切除起动电阻。
据实测一台进口工频感应电炉的冲击电流为其额定值的5倍，冲击电流持续时间约为0．16-0．2s。XX机电设计院从无芯工频感应电炉的起动波形分析，其冲击电流约为额定电流的2．5—3倍。考虑到有些电网容量较小，过大的冲击电流引起的电压降较大，使开关跳闸。所以工频感应电热装置的合闸冲击电流宜不大于额定电流的3～5倍。

第4.0.5条 工频感应电热装置应按下列要求装设保护：

一、装设短路保护，动作于分断主电源；

二、装设冷却水停止、水压不足或水温过高的保护，动作于信号及分断主电源；

三、1.5t及以上感应熔炼装置，装设漏炉保护或监察措施，动作于信号及分断主电源；

四、400kVA及以上的变压器，装设过负荷保护，动作于信号。

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第4．0．5条
一、感应电炉装置的变压器均装有防止故障短路的过电流保护，从目前国内情况来看，工频感应电炉变压器一次侧大都采用少油断路器。例如XX汽车厂10t无芯工频感应电炉为防止故障短路的过电流保护装在变压器一次侧，动作切断少油断路器。
二、感应电热装置的感应线圈一般是水内冷的，冷却水流速(或停止)直接影响到感应器的寿命，所以感应电热装置应设有冷却水停止、水压不足或水温过高的保护；动作于信号和切断主回路。关于出水温度从调查来看各厂不一致，XX汽车厂定为55℃，XX重型机床厂定为50℃，也有定为45℃的，主要考虑水温超过55℃以上易结水垢。据调查XX重型机床厂曾发生停水半小时之久，当时出现汽化现象，后来检查硅有机板尚可继续使用。
三、据调查很多厂曾发生因坩埚侵蚀过度或产生裂纹而使铁水流出烧坏线圈，造成生产中断，严重的发生人身事故。目前各厂对坩埚漏炉保护都在进行一些试验。此外从国外引进的工频炉(如XX汽车发动机厂的2t工频炉)也带有坩埚报警装置，但也存在着误动作。
从国内情况来看1．5t及以下的感应电炉使用数量较多，且大都均未装设坩埚报警装置。从运行情况来看，当工人操作熟练后，可以判断出炉衬耗蚀程度。如XX工艺所1．5t无芯感应电炉使用多年；从未发生过漏炉现象。所以规定在1．5t以上的感应电炉才装此种保护。

第4.0.6条 工频感应加热装置应装设电流表、电压表、功率因数表、有功功率表和有功电度表。无专用变压器的工频感应电热装置的测量仪表可适当减少。

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第4．0．6条此条是从监视工艺生产过程，调节电气参数(电压、电流或功率因数)和计算电能耗量需要装设所述测量仪表。有的工厂靠电流表和功率因数表的读数来判断炉衬损蚀。