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 напряясения.
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, прощедщие 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 ипверторному. Способ обеспечивает проведение испытаний в
Afb 95226- 2
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 (но.минальное) напряжение (аапример, 50 кв) и нз малый рабочий ток (соответственно, 5 а). Вторичная обмотка трансформатора ТН имеет выведенную нулев)ю 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 нагрузочное сопротивление R и амперметр А связан с общими катодами группы вентилей В.
Токовый трансформатор ТТ выполняют на полный ток нагрузки (в данном случае - 200 а и напряжение - максимум 380-500 в. Он связан непосредственно е анодами группы вентилей И, а его нулевой вывод через низковольтное нагрз зочное сопротивление г последовательно с которым включен амперметр А, связан с общигуШ катодами группы вентилей В.
Группа вентилей И имеет сеточное управление от щкафа управления У через изолирз-ющие трансформаторы.
Группа вентилей В может не иметь специального сеточного управления.
При включенном трансформаторе ТН и отключенном трансформаторе ТТ (вентили И заперты своими сетками) группавентилей В работает как в обычной схеме трехфазной звезды. Выпрямленный ток Д течет через сопротивление R.
При включенном трансформаторе ТТ и при отсутствии питания со стороны трансформатора ТИ обе группы вентилей работают как в обычной трехфазной схеме звезды с двумя последовательно включенными вентилями в каждой ветви.
В этом случае ток /„ идет через низковольтное нагрузочное сопротивление г.
При включении обоих трансформаторов через каждый из вентилей
И течет ток - -/ап, а через вентили В ток Л- - +-, т. е. сумма
токов обоих трансформаторов.
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 N° 1 схематически показано выпрямленное напряжение на вентилях В и И.
На кривых N° 2 схематически показан выпрямленный ток через вентили В (/„в- от трансформатора напряжения и /v - от обоих трансформаторов) и ток /„ через вентили Я (от токового трансформатора ТТ).
На кривых 3 показано изменение напряжений е„- для вентилей Я е,.- для вентилей В.
По условиям работы схемы необходимо, чтобы высокое напряжение от трансформатора ТН было подано после того, как вентили Я будут 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 следуюш.ему плану:
1)Выпрямители включаются по схеме вентилей В и Я. Трансформатор ТН и сопротивление К отключаются (вместо вентилей Я могут быть поставлены заксрачиваюш:ие перемычки). Трансформатор ТТ и сопротивление г включают в соответствии со схемой фиг. 1.
Высоковольтные выпрямители проходят стадию низковольтной формовки на сопротивление г, требуемую но технологическому циклу, и одновременно ведется проверка аппаратуры собственных нужд выпрямителей.
2)Прошедшие эту стадию испытаиий выпрямители подключаются по схеме вентилей В к высоковольтному трансформатору ТН и сопротивлению R (при отключенных токовом трансформаторе ТТ и сопротивлении г) и проходят цикл испытаний высоким напряжением при малом значении тока нагрузки.
Выдержавшие 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 лроходят доформовку в выпрямительном режиме при больших токах нагрузки и дополнительно испытываются высоким напряжением, как это видно из кривых №N° 2, 3, а вьшря мители Я проходят испытания в режиме, эквивалентном инверторному, п-ри заданных токах нагрузки и напряжениях. Выпрямители, прошедшие испытания в режиме, эквивалентном инверторному, 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, пол юстью соответствующих условиям эксплуатации (при идеально совпадающей форме кривой обратного напряжения, чего не обеспечивает ни одна из известных испытательных схем), при минимальных затратах электроэнергии и расходах на аппаратуру, так как в основном требуется несложный но 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
Способ 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, отличающийся тем, что, с целью проведения испытаний при неискаженной форме кривой обратного напряжения, вентили, прошедщие стадию низковольтной формовки, подключают через нагрузочное сопротивление к выN° 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.
Фиг. 2
fJ3
