Способ испытания высоковольтных электрических вентилей

ласс 21 е, 37 вв21 дв, 12 п В. С. Григорьев СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЪХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕНТИЛЕЙЗаявлено 9 февраля 1951 г. за М 44 в Гостехннку СССР ольцевая и ервая из них и значителькение формы Трудности формовки мощных высоковольтных выпрямителеи, выражающиеся, во-первых, в необходимости расходования значительноймощности, во-вторыхв невозможности использовать преобразованнуюэнергию постоянного тока, вследствие высокого напряжения, и необходимости гасить ее в сложных по устройству и дорогостоящих нагрузочных сопротивлениях, вызвали необходимость применения искусственныхиспытательных 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 отрывеот 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, кконтурная схемы, также не свободны от ряда, недостатков. Птребует двух мощных высоковольтных трансформаторовного расхода реактивной мощности, а вторая дает искакривой напряжения.В описываемом способе испытания высоковольтных электрическихвентилей (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 другимнагрузочным сопротивлением - к токовому трансформатору после чегоодновременно производят доформовку и испытание первых вентилей ввыпрямительном режиме, и испытание вторых вентилей в режиме, эквивалентном инверторному. Способ обеспечивает проведение испытаний вусловиях, 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 Я и амперметр А связан с общими катодами группы веч 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 сопротивлениепоследовательно с которым включен амперметр А, связан с общими катодами группы вентилей В.Группа вентилей И имеет сеточное управление от шкафа управлс ния 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 У тев чет через сопротивление Р.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 Уидет через низковольтное нагрузочное сопротивление г.При включении обоих трансформаторов через каждый из вентилейиИ течет ток - = Уа через вентили В ток У= --+ - , т. е, сумма3токов обоих трансформаторов,Особенность работь 1 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.Диаграммы1,2,3, на фиг. 2 поясняют условия работы обеих групп вентилей.На кривых1 схематически показано выпрямленное напряжение на вентилях В и И,На кривых2 схематически показан выпрямленный ток через вентили В (1 - от трансформатора напряжения и У - от обоих трансформаторов) и ток Учерез вентили И (от токового трансформатора ТТ).На кривых 8 показано изменение напряжений е - для вентилей И е, - для вентилей В.По условиям работы схемы необходимо, чтобы высокое напряжениеот трансформатора ТН было подано после того, как вентили И будутзаперты. Это условие достигается соответствующей фазировкой трансформаторов ТН и ТТ, например, как показано на фиг. 1, где первый изних включается по схеме треугольник - звезда, а другой - по схемезвезда - 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 Р отключаются (вместо вентилей И могутбыть поставлены заксрачивающие перемычки). Трансформатор ТТ исопротивление г включают в соответствии со схемой фиг. 1.Высоковольтные выпрямители проходят стадию низковольтной формовки на сопротивление г, требуемую по технологическому циклу, и одновременно ведстся проверка аппаратуры собственных нужд выпрямителей.2) Прошедшие эту стадию испытаний выпрямители подключаютсяпо схеме вентилей В к высоковольтному трансформатору ТН и сопротивлснию Р (при отключенных токовом трансформаторе ТТ и сопротивлении ) и проходят цикл испытаний высоким напряжением при маломзначении тока нагрузки,Выдержавшие эти испытания выпрямители могут быть поставленына окончательные испытания.3) Окончательная стадия испытаний заключается в том, что схема,собирается в соответствии с фиг. 1 и выпрямители проходят доформовкув выпрямительном режиме при больших токах нагрузки и дополнительноиспытываются высоким напряжением, как это видно из кривых2, 3,а выпрямители И проходят испытания в режиме, эквивалентном инверторному, при заданных токах нагрузки и напряжениях, Выпрямители,прошедшие испытания в режиме, эквивалентном инвсрторному, могутставиться 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 условиямэксплуатации (при идеально совпадающей форме кривой обратного напряжения, чего не обеспечивает ни одна из известных испытательныхсхем), при минимальных затратах электроэнергии и расходах на аппаратуру, так как в основном требуется несложный по конструкции высоковольтный трансформатор на весьма малый ток и низковольтный трансформаторв частности - сухой трансформатор.Схема может быть выполнена с иным числом фаз (например, в однофазном исполнении),Предмет изобретенияСпособ 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 ющ и й с я тем, что, с целью проведения испытаний при неискаженной форме кривой обратного напряжения, вентили, прошедшие стадию низковольтной формовки, подключают через нагрузочное сопротивление к высоковольтному 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./ / /1 Формат бу Тираж 2 и Комитете по делам при Совете Мини сква, Центр, М. Чер