Монтаж ртутных преобразовательных подстанций - Формовка разобранных ртутных выпрямителей

Формовку разобранных ртутных выпрямителей производят после полной сборки выпрямителей и системы откачки. Она заключается в удалении газов, находящихся в связанном состоянии, из электродов ртутного выпрямителя, стенок его вакуумного корпуса и деталей, находящихся внутри вакуумного корпуса (головки анодов, сеток, манжет, катода). Формовка производится [ Постепенным прогреванием током 0—120 % его номинального значения при непрерывной откачке насосами выделяющихея газов. Для экономии электроэнергии и создания условий безопасности формовку выпрямителей ведут на пониженном напряжении (30—60 В). Для получения пониженного напряжения применяют различные формовочные схемы (рис. 1).
Схема рис. 1, а рекомендуется при наличии нескольких выпрямительных агрегатов с первичным напряжением 6 кВ и выпрямленным напряжением 460, 600

Рис. 1. Схемы формовки ртутных выпрямителей: а — с двумя последовательно соединенными главными трансформаторами; 6— с подачей на главный трансформатор напряжения от понижающего трансформатора; в — с питанием щестифазного формовочного трансформатора от одной звезды вторичной обмотки главного трансформатора; е — со специальным трансформатором, питающимся от сети собственных нужд; 1 — главный трансформатор; 2 — уравнительные реакторы; 3 — ртутные выпрямители; 4 — понижающий трехфазный формовочный трансформатор; 5 и .6 — шестифазные формовочные трансформаторы
и 825 В. При наличии источника тока напряжением 3 кВ это напряжение можно подать на главный трансформатор формуемого выпрямителя. На схеме рис. 1,6 показана подача напряжения на главный трансформатор от понижающего трансформатора. На схеме рис. 1,0 показано применение специального формовочного трансформатора, который присоединяется к фазам рамой вторичной обмотки главного трансформатора,
Схема рис. 1, в рекомендуется в установках с высоким выпрямленным напряжением (3,3 кВ), когда для формовки требуется ток значительно больше номинального. При наличии большого количества выпрямителей, установленных на одной подстанции, для формовки применяют специальный формовочный трансформатор, питаемый от сети собственных нужд (рис. 1, г).

Рис. 2. Схема формовки ртутных выпрямителей в режиме тока короткого замыкания:
1— ртутный выпрямитель; 2 — трансформатор ртутного выпрямителя; 3 —  сварочные трансформаторы; 4 — закоротки; 5 — разделительная катушка; амперметр; 7 — отделитель; 8 — шина выпрямленного тока; 9 — разъединитель
В неуправляемых выпрямителях регулировка тока производится при помощи нагрузочного сопротивления, а в управляемых — при помощи сетки. Выпрямители, имеющие аппаратуру сеточного регулирования, формуются в режиме короткого замыкания и реостат предусматривается только для начального периода формовки (до тока 10—20% номинального). На рис. 2 приведена схема формовки ртутных выпрямителей в режиме тока короткого замыкания при напряжении 23—30 В между фазой и нулем вторичной обмотки трансформатора. Схема состоит из трансформатора, питающего выпрямитель, и трех однофазных сварочных трансформаторов напряжением 380/65 В. К первичной обмотке трансформатора понижаемое напряжение подается от сварочных трансформаторов, у которых первичные обмотки соединены последовательно с вторичными. В результате такого соединения получаются автотрансформаторы, обмотки которых соединяются в звезду. Регулирование напряжения во вторичных обмотках производится путем изменения места подключения витков первичных обмоток к питающей сети. Сначала устанавливается напряжение*  24 В между фазой и землей вторичной обмотки трансформатора, при этом разделительная катушка должна быть закорочена. При полученном напряжении выпрямленный ток будет равен 30—35 А, а температура корпуса выпрямителя 20—23 °С. При дальнейшей откачке вакуума и повышении температуры корпуса выпрямителя ток будет автоматически возрастать. Если выделение газов происходит бурно и ухудшает вакуум, ток будет уменьшаться.
При формовке выпрямителя замеряют ток, напряжение и записывают в журнал. Для начала формовки проверяют натекание. Эта операция выполняется в такой последовательности. Сначала откачивают вакуумный корпус выпрямителя форвакуумным и ртутным насосами не менее 4 ч до установившегося предела откачки. Величина Р2ф определяется по шкале вакуумметра. Затем закрывают вакуумный кран выпрямителя и электропечь ртутного насоса. Через 20 мин после прекращения работы ртутного насоса и достижения давления в вакуумметре, равного давлению в формовочной системе, измеряют предел откачки форвакуумной системы Р1ф и включают электродвигатель форвакуумного насоса. После десятичасовой, работы снова измеряют предельное давление в форвакуумной системе Рф.
Натекание форвакуумной системы должно быть не больше 2 мкм рт. ст. в час; оно определяется:

где t—время, ч,
Форвакуумная система откачивается до определенного предела, затем останавливают форвакуумный насос и измеряют давление Ргф. Далее открывают вакуумный кран и через 3 мин, когда давление в форвакуумной системе и вакуумном корпусе ртутного выпрямителя уравновесится, измеряют общее давление в вакуумной системе и в вакуумном корпусе Р$.
Натекание вакуумного корпуса выпрямителя определяется как разность между давлением Р2 и начальным давлением в вакуумном корпусе выпрямителя Pi, деленная на время в часах, в течение которого вакуумный кран был в закрытом положении.
Давление Р2, которое было в вакуумном корпусе до открытия вакуумного крана, определяется по следующей формуле

где Р3Ф — наименьшее давление в форвакуумной системе после ее продолжительной откачки; Рз— общее установившееся давление в вакуумном корпусе выпрямителя и в вакуумной системе; VK и Уф — объем соответственно вакуумного корпуса ртутного выпрямителя и форвакуумной системы, л.
Выпрямители, имеющие индивидуальные теплообменники, перед формовкой подогревают 2—3 ч при температуре корпуса 60—70 °С. Для этого включают подогреватель и циркуляционный водяной насос теплообменника. Началом формовки считается включение цепи возбуждения, когда давление в выпрямителе должно быть не более 3 мкм рт. ст. Формовка считается оконченной, если давление в выпрямителе не будет превышать 0,5 мкм рт. ст. (6,6-10-5 Па). После этого приступают к формовке главных анодов. Ее начинают с нагрузки 30—50 А и постепенно доводят до 110 % номинального тока. При этом давление в корпусе выпрямителя не должно быть более 1 мкм рт. ст. (1,3-10-4 Па) в течение всего времени формовки. С начала формовки возбуждением выпрямитель охлаждают водой. В начале формовки температура корпуса выпрямителя должна быть 20—30°С, а при номинальной нагрузке температуру доводят до 40 °С. Формовка считается законченной, если при нормальной нагрузке давление в корпусе выпрямителя в течение 4 ч будет держаться не более 0,5 мкм рт. ст. (6,6- 10-s Па). Для проверки степени отформованности корпуса выпрямителя повышают ток до 110% номинального при температуре кожуха 40— 43 °С. При этом вакуум не должен выходить ниже пределов, рекомендуемых заводом-изготовителем. После снятия нагрузки и окончания формовки через корпус выпрямителя в течение 5 ч должна проходить охлаждающая вода. Для улучшения герметичности при горячем корпусе рекомендуется подтянуть уплотнение. В период формовки определяют расход охлаждающей воды и измеряют падение напряжения в дуге выпрямителя. Определение этих величин должно производиться при достижении в выпрямителе номинального тока и температуры в корпусе 40 °С.
Расход воды при проточной системе охлаждения производится через сливную трубу выпрямителя мерным сосудом. При измерении записывают нагрузку выпрямителя, температуру входящей и выходящей воды, количество воды и время. Аналогичным методом определяют расход воды и для вакуумного насоса. При замкнутой системе охлаждения расход воды определяют по внешней водопроводной сети, охлаждающей теплообменник.
Для защиты выпрямителей при формовке от обратных зажиганий должна быть предусмотрена максимальная защита.
При формовке показания приборов записывают через каждые 15 мин, а когда давление станет устойчивым— через 30 мин.
После окончания формовки ртутный выпрямитель в течение 10 ч должен откачиваться, при этом происходит его остывание.
В период формовки рекомендуется через каждые 30 мин, а затем через 2 ч проверять равномерность нагрузки между анодами. Для выравнивания нагрузки необходимо перегруженные аноды отключать на 20— 30 мин. При формовке необходимо предусмотреть защиту цепей от перегрузок и коротких замыканий.