Файл: Мирошниченко Р.И. Обратные зажигания в ртутных выпрямителях и борьба с ними.pdf

фидеров; Для выпрямителей на ' 1 650 в — 24,6% о. з. при перегрузках и толчках нагрузки. Большое количество о.з. (16—17%) происходило вследствие внутренних неисправностей выпрямителей, неисправностей ртутных насосов и возбуждения.

Анализ причин о. з. по годам показывает, что в первые годы эксплуатации многоанодных выпрямителей основ­ ными причинами являлись внутренние неисправности ртут­ ных выпрямителей и ртутных насосов. После усовершен­ ствования выпрямителей по некоторым дорогам с напря­ жением в контактной сети 3,0 кв количество о. з. находит­ ся в прямой зависимости от количества отключений быстро­ действующих выключателей. В грозовых районах отмечено большое количество о. з. от грозовых перенапряжений. Так, например, на Томской ж. д. за 1941—1942 гг. это количество составляло 19%, а по ряду дорог — 7%.

Рис. 18. Изменение по годам числа обратных зажиганий на 1 000 ч работы

О. з. по причине ухудшения вакуума составляют очень небольшой процент. На практике были отмечены случаи работы выпрямителей при очень низком вакууме без о.з.

Среднее количество о. з. на 1 000 ч работы многоанод­ ных выпрямителей за время с начала эксплуатации по 1948 г. снизилось для ртутных выпрямителей на 3,3 кв с 11,2 до 1,25 и для выпрямителей на 1,65 кв — с 2,4 до 0,2 (рис. 18).

21

С 1948 г. на тяговых подстанциях начали устанавли­ вать одноанодные выпрямители типа РМНВ 500 х 6. Эти выпрямители имеют ряд конструктивных особенностей, которые выгодно отличают их от выпрямителей многоанод­ ных, так как они строились с учетом всех недостатков конструкции многоанодных выпрямителей и на основе де-

Рис. 19. График месячного^количества обратных зажиганий на трех выпрямителях одной из подстанций

тально разработанной теории. Опыт эксплуатации этих выпрямителей показал, что в отличие от многоанодных выпрямителей у них не отмечено о. з. при коротких замы­ каниях на контактной сети или при коммутационных пере­ напряжениях, что является достоинством одноанодных 'выпрямителей. Однако работают они с большим количе-

25

сгвом о. з., поэтому среднее число о.з. на 1 000 ч работы, начиная с 1949 г., увеличивается. Причинами о. з. являют­ ся в основном низкое качество изготовления их заводом «Уралэлектроаппарат» (плохое качество графита, некаче­ ственная сборка, нарушение вакуумной технологии, недофэрмованность выпрямителей). Поэтому особенно важным для надежной работы этих выпрямителей является обеспече­ ние их высококачественного эксплуатационного обслу­ живания.

Это наглядно показывает опыт ряда железных дорог, где тщательное обслуживание выпрямителей обеспечило резкое снижение числа о. з.

В качестве примера на рис. 19 показано изменение по месяцам количества о. з. выпрямителей одной из тяговых подстанций в первый период эксплуатации. Повышение качества эксплуатационного обслуживания позволило сни­ зить число о. з. с 40—48 в месяц до 1—2.

На дорогах, где с первых дней эксплуатации было уде­ лено значительное внимание качеству переборок и формо­ вок выпрямителей типа РМНВ 500 х 6, введение их в экс­ плуатацию прошло более успешно. Например, месячное

показал, что большинство о. з. имеет место при повышении нагрузок. Эксплуатационная работа в ы п р я м и т е л е й , в к л ю ч е н н ы х по с х е м е с р а з д е л я ю щ е й к а т у ш к о й , установленных на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог за последние 4 года (1954—1957 гг.), характеризуется данными, приведенными

26

Из табл. 1 видно, что средняя нагрузка на выпрямитель значительно меньше номинальной мощности выпрями­ тельных агрегатов (1 650 кет), но даже при такой загрузке частота о. з. очень высокая. Выпрямители на ряде дорог работают с частотой о. з., превышающей приведенную в табл. 1. На рис. 20 показано изменение по годам числа о. з. на 1 000 ч работы для ряда грузонапряженных дорог.

Рис. 20. Изменение по годам среднего для отдельных дорог числа обратных зажиганий на 1000 ч работы

Учитывая большое разнообразие условий, в. которых работают выпрямители на различных дорогах (различный профиль, тип локомотива, характер и размеры движения), был произведен детальный анализ их работы. Для этого электрифицированные участки были классифицированы следующим образом:

I.Участки, электрифицированные на постоянном токе

снапряжением в контактной сети 3 кв.

27

3.Пригородные..

II. Участки, электрифицированные на постоянном токе,

снапряжением в контактной сети 1,5 кв.

Анализ произведен на основании месячных данных по расходу энергии за время наиболее интенсивного развития электрификации 1955—1958 гг. Основные показатели по

28

tv

Рис. 21. Кривая распределения частоты обратных зажиганий ртутных выпрямителей, питающих грузонапряженные участки, за период 1955—1958 гг.

Втаблице обозначены:

т031 — среднеарифметическое число о. з. на 1 000 ч

работы выпрямителей; Рс — средняя мощность в кет',

Л С М ?—-значение m0at и Рс, которым соответствуют

наибольшие плотности распределения.

На рис. 21, 22 представлены кривые распределения по

Рис. 22. Кривая распределения среднемесячных мощностей ртут­ новыпрямительных агрегатов, питающих грузонапряженные участ­ ки, за период 1955—1958 гг.

Приведенные в табл. 2 данные показывают, что по гру­ зонапряженным дорогам, начиная с 1956 г., среднее число о. з. на 1 000 ч работы выпрямителей непрерывно снижает­ ся. С наименьшим числом о. з. работают выпрямители на участках, электрифицированных на 1,5 кв. Неравномер­ ность движения, а следовательно, и нагрузок, которая обычно наблюдается на двухпутных дорогах с малыми раз­ мерами движения и пригородных, способствует повышению числа о. з.

Из рис. 22 видно, что средние мощности, при которых работают выпрямители на подстанциях, колеблются в пре-

30

делах 100—2 900 кет. На грузонапряженных дорогах они составляют 1 300—1 500 кет, на однопутных и пригород­ ных — 650—900 кет, т. е. ниже 1 650 кет (номинальной мощности выпрямительного агрегата).

На рис. 23 представлены зависимости m'0at = f(Pc ), построенные по данным табл. 2 для участков с напря­

жением в контактной сети 3,0 кв. Большие значения m0at при одних и тех же мощностях соответствуют большей неравномерности движения (однопутные и двухпутные линии с малым грузооборотом и участки с пригородным движением), а следовательно, и более неравномерному графику нагрузки подстанций.

В ы п р я м и т е л ь н ы й а г р е г а т , с о е д и н е н ­ н ы й по т р е х ф а з н о й м о с т о в о й с х е м е , был впервые включен на подстанции Таватуй Свердлов­ ской ж. д. 15 августа 1956 г. Первый опыт эксплуатации этих выпрямителей подтвердил правильность изложенных выше теоретических предположений о том, что вероят­

31

1 мин. Нагрузки на агрегат колебались в следующих пределах: среднесуточная: 400-М 000 а; наибольшая сред­ нечасовая 600-М 400 а; пиковая 900-М 400 а. Следова­ тельно, выпрямитель работал в условиях более легких, чем предусматривалось техническими условиями. В нояб­ ре и декабре агрегат давал значительное количество о. з., которые часто сопровождались отключением масляных выключателей. Во всех случаях срабатывала сеточная защита, быстродействующие выключатели обратного тока не отключались ни разу.

В период испытания агрегата, включенного Но мостовой схеме, имело место два случая перекрытия по калачам.

пил к серийному выпуску выпрямительных агрегатов, соб­ ранных по трехфазной мостовой схеме. Параметры этих

Каждый агрегат состоит из одного трансформатора типа ТМР-11000 и двух выпрямителей типа РМНВ 750 х 6 М.

Такие агрегаты установлены на участке Александрой — Всполье Северной ж. д.

А г р е г а т по с х е м е с п о с л е д о в а т е л ь ­ н ы м в к л ю ч е н и е м в е н т и л е й был впервые включен в работу в 1957 г. на подстанции Кормиловка Омской ж. д. В настоящее время такие агрегаты работают еще на ряде подстанций Омской и других ж. д.

Агрегат состоит из двух трансформаторов ТМРУ-6200, вторичные обмотки которых соединены параллельно, и двух выпрямительных агрегатов РМНВ 500 х 6. Технические условия, рекомендованные заводом для такого агрегата,

32

расхода энергии на электротягу. За рассматриваемый пе­ риод о. з. не было. Имело место одно повреждение в шкафу управления агрегата (сгорел сеточный трансформатор) и восемь отключений для проведения различных работ по ремонту и ревизии агрегата.

В настоящее время завод «Уралэлектроаппарат» вы­ пускает специальные трансформаторы ТМР-16000 для вклю­ чения агрегатов по схеме — две обратные звезды с разделяю­ щей катушкой и последовательным соединением вентилей. Номинальный ток выпрямителей РМНВ 750 х 6М, рабо­ тающих с таким трансформатором, составит 3 000 а.

Таким образом, опыт эксплуатации ртутновыпрями­ тельных агрегатов, включенных по схемам 1,2 и 3, показал, что наиболее надежной является 'схема с последовательным соединением вентилей, обеспечивающая работу вентилей без о. з. при предельно допускаемой мощности.

5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО БОРЬБЕ С ОБРАТНЫМИ ЗАЖИГАНИЯМИ

Борьбу с о. з. в выпрямителях можно вести несколькими путями: во-первых, необходимо совершенствовать кон­ струкцию вентилей; во-вторых, можно облегчать условия их работы, применяя различные схемы включения вен­ тилей или используя сетки в качестве защитных экранов; в-третьих, необходимо всемерно повышать качество эксплуатационного обслуживания ртутных выпрямителей.

Всесоюзным электротехническим институтом ведется большая работа по созданию новых типов вентилей: за­ паянных с игнитронным поджиганием. Выпрямители, соб­ ранные из таких вентилей, уже работают на некоторых подстанциях. Опыт их эксплуатации показывает, что работают они с меньшим количеством о. з., чем выпрями­ тели РМНВ 500 х 6.

Завод «Уралэлектроаппарат» пошел по второму пути: для повышения надежности работы выпрямителей он ре­ комендует применять последовательное соединение венти­ лей В-500, что практически полностью ликвидирует о. з. выпрямителей.

33