等效电路和基本关系式

电弧炉的主电路如图4-14，从变电所来的高压电经断路器1和电抗器2送到电炉变压 器3的原级，从变压器副级出来的低压电，经短网送到电极4,在电极和钢液之间形成电 弧5。

电炉变压器的原级三个绕组可以星接或角接，副级的三个绕组一般角接，电路的负载是 二相电弧，是星接。

电弧炉有原级回路和副级回路。两个回路的电压不同，而且同一电阻值的元件接在两 个回路中消耗的功率也不同。为了方便和简化电热计算，应该把两个回路综合，变成等效电路。由于电弧炉的有功功率主要消耗在副级回路，所以通常是把原级回路综合到副级回路， 即把原级回路的元件，经过等效转换，合并到工作电压为U的副级回路中.如图4-15所示„

所谓等效转换，是指把某一元件从一回路合并到另一回路后，它的用电功率不变。例 如，原级回路中的&的功率P为，合并到副级回路的功率Pi L7²/i^，因为P 等于，故等效电阻

Ri =(L7/t/₁)²i?₁ = ^₁ 一般情况下，把组件由电压高的电路折算到电压低的电路,组件阻抗的转换关系式为

z* =kz                                                   (4-18)

其中换算系数                                 kMU/Lh)²

可以把图4-15的等效电路简化为简化等效电路，因J_b小，尺。、^^可以认为开路，故输 人电路电阻

R — Rq + i?2 Ri R*

输人电路电感                                            + +X；

根据等效电路导出电弧炉电热参数与工作电流的关系式列于表4-2中，其中包括几个 特性参数的计算。

表4-2电参数和电热特性的计算式

表中l为电极中心至炉墙下端的距离，m;P_g为电弧炉固定热损失，指不随电流改变的炉体中发生的热损失，如炉体散热、炉门炉孔及水冷件散热等，kW。

应用表4-1计算时，应注意感抗X取值对计算结果的影响。感抗与电流频率相关。通 常，由理论计算或短路试验得到的X值，是指电流为正弦波时的值。但在电弧炉生产中，电弧是闪烁的，电流不是正弦波，除基波/外还有频率较高的谐波。所以，电弧炉实际的 大于理论或短路试验测定值X。设cosp 是按X的计算值，由专门实验明确

耐火材料烧损指数是用来表示电弧对电炉炉墙的烧损作用的指数，它不宜大于 420MW_V/m²，否则炉壁的寿命会大幅度缩短。

最小电耗工作电流是用来表示电弧炉运行时获得最佳电热效率的电流指标，可以用来 制定电弧炉各熔炼期合理工作电流。