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中华人民共和国国家标准埋弧炉试验方法

GB 7405—87

1 引言
1.1本标准适用于工业用埋弧炉.(以下简称埋弧炉)，例如用来生产硅铁的埋弧炉。
　　本标准中有关电参数的条文是按三相，每相只有一根电极的埋弧炉制订的。当本标准用于单相埋弧炉或每相有多根电极的三相埋弧炉时，这些条文应作相应的修改。
　　注：所有电气试验都要排除无功功率补偿和（或）电压稳定装置的影响。如果在试验期间不能断开这些装置，则本标准中有关主电路的各条仍然适用，只是应指出无功功率补偿装置和（或）电压稳定装置也同时投入工作，并须补充说明适用的供电网和这类装置的影响。
1.2 制订本标准的目的是使埋弧炉的试验条件和测定埋弧炉的主要参数和工作特性的方法标准化。
1.3本标准等效采用国际标准IEC 683《埋弧炉的试验方法》1980年第一版（在本标准中简称IEC 683）。
1.4 本标准中所引用的其他标准，在本标准有效期间内，如为同名或同类标准所代替，则应以新的标准为准。
2 名词术语*
　　本标准所采用的有关电热方面的一些基本术语的一般术语的定义可参见GB 2900—83《电工名词术语》各分标准，特别是其中的GB 2900.23—83《电工名词术语  工业电热设备》。有关电弧炉的名词术语可参见GB 6542—86《直接电弧炉的试验方法》第2章名词术语。
3 试验项目和通用试验条件
3.1 试验项目
　　为检验埋弧炉的运行情况，应进行下列试验：
a. 大电流线路电气绝缘性能的测量；
b. 水耗的测量；
c. 电极移动调节系统特性的测量；
d. 运行期间电气特性的测量；
e. 三相短路试验；
f. 其他主要运行特性的测量。
注：对每一台埋弧炉需要进行的试验项目在产品标准中规定。
3.2 通用试验条件
       　　* 采用说明：
　　相应于IEC 683第3章，原文中只提到：“有关电热方面的一些基本术语和一般术语的定义，读者应参考IEC出版物50《国际电工词汇（I.E.V）》第841章《工业电热》”，本标准作了修改。
　　各项试验应按照GB 4001—83《工业电热设备通用试验条件》的规定进行。
　　埋弧炉在安装后，应按照使用说明书和安全操作的要求（见GB 5959.1—86《电热设备的安全第一部分  通用要求》、GB 5959.2—86《电热设备的安全  第二部分  对电弧炉的特殊要求》等的有关规定）准备试验和投入运行。
　　在热态试验期间，埋弧炉供电电网的各相电压应平衡；炉况要正常：在试验期间和试验前足够长的时间不得发生断电情况。
　　变压器一次侧电网电压波动应限制在±5%以内。根据制造厂和用户的协议，允许在超过上述界限的电压下进行试验。但在任何情况下，试验结果应折算到额定电压值上。
4   试验方法
4.1 大电流线路绝缘电阻的测量
　　完全装好电极，在不通电的情况下，按下列次序做两次试验。
a. 冷态：在埋弧炉不装料、不通水的情况下测量其大电流线路的绝缘电阻；
b. 热态：在埋弧炉通水的情况下测量其大电流线路的绝缘电阻。
4.1.1 大电流线路冷态绝缘电阻的测量
　　该试验在炉子冷态时用兆欧来测量。仪表应符合GB 4002—83《工业电热设备基本技术条件》7.2规定。
　　在上述试验中，绝缘电阻的测量是在电气上连接在一起的三个相与接地的金属炉体之间进行的。
4.2   水耗的测量
　　进行本试验的目的是检查埋弧炉正常运行时水耗是否与制造厂预计的相符。
　　本试验在埋弧炉处于热态时进行。冷却水的压力、温度和性质应符合制造厂的技术文件的要求。进、出口水温用0～100℃量程的温度计每隔15min测量一次。
　　冷却水耗由下式确定：

式中：q——水耗，m3/h；
        　　　Qm——测量到的水量，m3；
　　　t——水量流过冷却支路的时间，h。
　　在本试验中，最好测出冷却水的性质（硬度、悬浮物的多少等），并把它们与制造厂的要求相比较。
4.3 电极移动调节系统特性的测定
4.3.1电极移动速率的测量
　　本测量应在原材料装炉前进行。测量时，手动控制驱动电源使电极作上下移动。用秒表测量时间，并记下电极相对于固定架移动的距离。移动速率的测量先分别对每根电极进行。然后三者同时进行。
4.3.2 电极调节器死区的测量
　　在正常运行期间，调节器的死区应能调整到适合于炉子运行的状态。
4. 4 运行期间电气特性的测量
　　在埋弧炉正常运行情况下在一次侧测得各相电流IIA、IIB、I1C，各相电压u1A、u1B、u1C和各相功率P1A、 P1B、P1C。接线图参照GB 6542—86《直接电弧炉的试验方法》中图2。
　　一次侧各相的电阻、阻抗和电抗分别为：
　　* 采用说明：
  　　相应于IEC 683第4.2条，原文是：“各项试验应按照IEC 398《工业电热设备通用试验条件》的规定进行”。GB 4001与IEC 398是等效的。

　　当不平衡系数（见第4.5.2款）Kas ＞10%，所测得的三相各个值只能用来确定每次试验的三相各个值的近似平均值。
4.5三相短路试验
4.5.1大电流线路电阻、电抗和阻抗的测量
　　埋弧炉的短路试验比直接电弧炉的短路试验要困难得多，要由制造厂和用户商定。如有可能进行，其试验方法按GB6542—86第4.5条。从短路试验即可求得所需的值。
4.5.2一次侧阻抗不平衡系数的测量
　　若有可能并经制造厂和用户商定，应按GB6542—86第4.5条进行试验，并按其中的4.5.3款求得一次侧阻抗不平衡系数。
4.6其他主要运行特性的测量
4.6.1概述
　　运行特性的测量包括：
a. 电耗；
b. 平均功率因数（对某一时间段）；
c. 电极消耗率。
4.6.2 试验条件
　　试验要做两次，每个试验周期要足够长，至少12小时，以求得到较精确的结果。
在连续出炉的情况下，每个试验周期应包括整数个出炉周期。
　　在间歇出炉的情况下，两次出炉之间的时间由制造厂和用户商定。
　　若发生电极折断的情况，则试验应重做。
　　试验中要测量下列各量：
　　a.       试验期间的电耗

  式中：　ept—— 电耗，kW•h/t；
　　　　Ept——试验结束时有功电度表的读数，kW•h；
　　　　Epo——试验开始瞬间有功电度表的读数，kW•h
　　　　G——最终产品的重量，t。
　　注：       按制造厂和用户协议，电耗也可用原材料的重量来计算。
　　b. 试验期间的平均功率因数

式中： Ept——试验结束时无功电度表的读数，Kvar•h；  
　　　EQO——试验开始瞬间无功电度表的读数，Kvar•h。
　　要用合适的经过校准的装在高压侧的三相电度来测量有功电能和无功电能。
　　c. 电极消耗率
　　电极消耗率的测量至少应进行三天，最好一个星期，应当采用由制造厂和用户商定的某一种电极或电极糊。
　　电极消耗量Eel用试验期间消耗的电极重量来表示。
　　电极消耗率eel为电极消耗量度Eel和出炉的产品重量G之商：

式中： eel——电极消耗率，kg/t；
　　　　Eel——电极消耗量，kg。
4.6.3 试验结果
　　各试验参数，如ep、cosθ、eel的记录值应为两次或两次以上试验所测值的算术平均值。
　　附加说明：
　　本标准由中华人民共和国机械工业部提出，由机械工业部西安电炉研究所归口。
　　本标准由机械工业部西安电炉研究所负责起草。
　　本标准主要起草人潘彬云。