Способ испытания высоковольтных электрических вентилей

Способ испытания высоковольтных электрических вентилей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21е, 37вв

21d2 12вв

21@, 14

СССР

В. С. Григорьев

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ВЕНТИЛЕЙ

Заявлено 9 февраля 1951 г. за М 442877 в Гостехннку СССР

Трудности формовки мощных высоковольтных выпрямителей, выражающиеся, во-первых, в необходимости расходования значительной мощности, во-вторых,,в невозможности использовать преобразованную энергию постоянного тока, вследствие высокого напряжения, и необходимости гасить ее в сложных по устройству и дорогостоящих нагрузочных сопротивлениях, вызвали необходимость применения искусственных испытательных схем.

Подобные схемы позволяют использовать один или, как максимум, два вентиля одновременно. При этом трудно создать кривые тока и напряжения, совпадающие по форме с реальными.

Кроме того, каждый раз приходится испытывать вентили в отрыве от той схемы, в которой вентили в дальнейшем будут работать, что также затрудняет представление о поведении вентилей в рабочих условиях.

Поэтому вентили испытывают в групповой работе при условиях, максимально приближенных к условиям реальной схемы.

Ряд таких схем, примененных ранее, как, например, кольцевая и контурная схемы, также не свободны от ряда, недостатков. Первая из них требует двух мощных высоковольтных трансформаторов и значительного расхода реактивной мощности, а вторая дает искажение формы кривой напряжения.

В описываемом способе испытания высоковольтных электрических вентилей (выпрямителей), указанные недостатки устранены тем, что, вентили, прошедшие стадию низковольтной формовки, подключают через нагрузочное сопротивление к трансформатору напряжения, вентили, прошедшие стадии низковольтной и высоковольтной формовки, подключают в последовательном соединении с первыми вентилями и с другим нагрузочным сопротивлением — к токовому трансформатору после чего одновременно производят доформовку и испытание первых вентилей в выпрямительном режиме, и испытание вторых вентилей в режиме, эквивалентном инверторному. Способ обеспечивает проведение испытаний в

Я5226 условиях, соответствующих рабочим условиям — при неискаженной форме кривой обратного напряжения.

На фиг. 1 изображена электрическая схема испытательной установки для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — кривые, поясняющие работу вентилей, Схема питается от трансформатора «напряжения» ТН и «токового» трансформатора ТТ. Первый из них выполняется на полное рабочее номинальное) напряжение (например, 50 кв) и нз малый рабочий ток (соответственно, 5 а). Вторичная обмотка трансформатора ТН имеет выведенную нулевую точку. Фазы данного трансформатора связываются с электродами вентилей В аналогично тому, как это имеет место в трехфазной мостовой схеме. При этом нулевой вывод через омическое нагр .зочцое сопротивление R и амперметр А связан с общими катодами группы вс. тилей В.

° Токовый трансформатор ТТ выполняют на полный ток нагрузки (в данном случае — 200 а) и напряжение — максимум 380 — 500 в. Он связан нспосредствснно с анодами группы вентилей И, а его нулевой вывод через низковольтное нагрузочное сопротивление r последовательно с которым включен амперметр А, связан с общими катодами группы вентилей В.

Группа вентилей И имеет сеточное управление от шкафа управления У через изолирующие трансформаторы.

Группа вентилей В может пе иметь специального сеточного управления.

При включенном трансформаторе ТН и отключенном трансформаторе ТТ (вентили И заперты своими сетками) группа вентилей В работает как в обычной схеме трехфазной звезды. Выпрямленный ток I тев чет через сопротивление R.

При включенном трансформаторе ТТ и при отсутствии питания со стороны трансформатора ТН обе группы вентилей работают как в обычной трехфазной схеме звезды с двумя последовательно включенными вентилями в каждой ветви.

В этом случае ток У„идет через низковольтное нагрузочное сопротивление г.

При включении обоих трансформаторов через каждый из вентилей

I„ 1„1

И течет ток — =Ia>r> а через вентили В ток У„= — — + —, т. е. сумма

3 токов обоих трансформатор в, Особенность работы вентилей И состоит в том, что в непроводящую часть периода каждый вентиль находится под воздействием малых отрицательных напряжений, обусловленных токовым трансформатором ТТ.

К этим напряжениям добавляются высокие положительные напряжения от высоковольтного трансформатора ТН, так что в конечном итоге на вентили действуют высокие положительные обратные напряжения, полностью совпадающие по форме с обратными напряжениями инверторов, включенных по трехфазной мостовой схеме.

Диаграммы № 1, № 2, № 3, на фиг. 2 поясняют условия работы обеих групп вентилей.

На кривых № 1 схематически показано выпрямленное напряжение на вентилях В и И.

На кривых № 2 схематически показан выпрямленный ток через вентили В (1„„— or трансформатора напряжения и I„— от обоих трансформаторов) и ток 1„через вентили И (от токового трансформатора ТТ) .

На кривых 8 показано изменение напряжений е„— для вентилей И е,— для вентилей В. — 3— № 95226

По условиям работы схемы необходимо, чтобы высокое напряжение от трансформатора ТН было подано после того, как вентили И буду заперты. Это условие достигается соответствующей фазировкой трансформаторов ТН и ТТ, например, как показано на фиг. 1, где первый из них включается по схеме «треугольник — звезда», а другой — по схеме

«звезда — звезда».

Готовые высоковольтные ртутные выпрямители (например, предназначенные для установки на высоковольтной линии передачи энергии постоянным током), прошедшие вакуумные испытания, включаются в показанную на фиг. 1 схему по следующему плану:

1) Выпрямители включаются по схеме вентилей В и И. Трансформатор ТН и сопротивление R отключаются (вместо вентилей И могут быть поставлены заксрачивающие перемычки). Трансформатор ТТ и сопротивление г включают в соответствии со схемой фиг. 1.

Высоковольтные выпрямители проходят стадию низковольтной формовки на сопротивление r, требуемую по технологическому циклу, и одновременно ведстся проверка аппаратуры собственных нужд выпрямителей.

2) Прошедшие эту стадию испытаний выпрямители подключаются по схе»е вентилей В к высоковольтному трансформатору ТН и сопротивлснию R (при отключенных токовом трансформаторе ТТ и сопротивлении r) и проходят цикл испытаний высоким напряжением при малом значении тока нагрузки, Выдер>кавшие эти испытания выпрямители могут быть поставлены на окончательные испытания.

3) Окончательная стадия испытаний заключается в том, что схема, собирается в соответствии с фиг. 1 и выпрямители проходят доформовку в выпрямительном режиме при больших токах нагрузки и дополнительно испытываются высоким напряжением, как это видно из кривых №М 2, 3, а выпрямители И проходят испытания в режиме, эквивалентном инверторному, при заданных токах нагрузки и напряжениях. Выпрямители, прошедшие испытания в режиме, эквивалентном инвсрторному, могут ставиться в эксплуатацию. Из заменяют в испытательной установке выпрямители В, на место которых ставят вентили, прошедшие низковольтную формовку и вакуумные испытания.

Описанная схема дает возможность испытывать выпрямители в наиболее трудном и важном режиме работы преобразователей — в инверторном режиме при условиях, полностью соответствующих условиям эксплуатации (при идеально совпадающей форме кривой обратного напря>кения, чего не обеспечивает ни одна из известных испытательных схем), при минимальных затратах электроэнергии и расходах на аппаратуру, так как в основном требуется несложный по конструкции высоковольтный трансформатор на весьма малый ток и низковольтный трансформатор,,в частности — сухой трансформатор.

Схема может быть выполнена с иным числом фаз (например, в однофазном исполнении).

Предмет изобретения

Спосоо испытания высоковольтных электрических вентилей в испытательной установке, содержащей два трансформатора, один из которых — высоковольтный — дает номинальное напряжение при небольшом токе, а другой — номинальный ток при низком напряжении, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью проведения испытаний при неискаженной форме кривой обратного напряжения, вентили, прошедшие стадию низковольтной формовки, подключают через нагрузочное сопротивление к вы№ 95226 соковольтному трансформатору, а вентили, прошедшие стадии низковольтной и высоковольтной формовки, в последовательном соединении с первыми вентилями и другим нагрузочным сопротивлением подключают к низковольтному трансформатору, и одновременно производят доформовку и испытание в,выпрямительном режиме первых вентилей и испытание вторых вентилей в режиме, эквивалентном инверторному. № 95226

Редактор С. И. Зотов Техред А. А. Кудрявицкая Корректор С. Ю. Цверина

Подп. к печ. 5/I — 62 г

Зак. 3247/16

Формат бум. 70+ 108 /16

Тираж 200

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Объем 0,44 изд. л.

Цена 5 коп.

Типография, пр. Сапунова, 2.!

1 /

/ р //

1

1

1.