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Anordnung zur Abschaltung bzw. Kurzsehllussstrombegrenzung bei Stromrichterumformungs- einrichtungen, die mit Dampf-oder Gasentladungsstreekcm arbeiten.
Das Abschalten von Stromrichtern im Falle von Kurzschlüssen in einem Netz kann bekanntlich durch die Gittersteuerung praktisch trägheitslos erfolgen. Nachteilig macht sich hiebei bemerkbar, dass infolge dieser grossen Geschwindigkeit, mit der die Abschaltung erfolgt, die Streckenschalter eingeschaltet bleiben.
Bei Wiederinbetriebnahme des Stromrichters würde derselbe dann wieder auf den noch nicht abgeschalteten Kurzschluss arbeiten und sofort wieder absehalten, ohne dass nun dieses Mal der Streckenschalter gefallen wäre. Bekanntlieh ist es nun notwendig, die Stromrichteranordnung nicht sofort auszuschalten, sondern mittels der Gittersteuerung die Spannung nur so weit zu erniedrigen, dass durch die verkleinerte Anstieggeschwindigkeit des Kurzschlussstromes gefahrlos dem Sehalter die zum Abschalten notwendige Zeit zur Verfugung gestellt werden kann.
Die hiefür bekanntgewordenen verschiedenen Schaltungen sind bisher jedoch nicht in der Lage, für grössere Einheiten diese Bedingungen einwandfrei durchzuführen. Entweder arbeiten diese Schaltungen mit einer sinusförmigen oder einer Gleichstromgitterstelierspannung und sind daher wegen des schrägen Anstieges der Steuerspannung (schleifende Schnitte zwisehen Gittersteuerspannung und Zündkennlinie der betreffenden Entladungsstrecke) für eine einwandfreie und, zeitlich gesehen, eindeutige Zündung der Grossstromrichter nicht geeignet oder aber die Anordnungen arbeiten mit einer Phasenverschiebung bzw. Phasenverlagerullg der Gitterwechselspannung.
Die Verschiebung der Phasenlage der Gitterspannung aber ist mit den bisher angegebenen Mitteln nicht so rasch zu erreichen, wie es für die Erfüllung der vorliegenden Auf-
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spannung bewirkende Gleiehstrommagnetisierung der Gittertransformatoren durchsetzt bei den bekannten Anordnungen auch die Wicklungen der sie erregenden Wechselspannung, so dass stets eine Dämpfung des Regelvorganges, d. h. eine Verzögerung der Phasenverschiebung der Spannung, auftritt. Anderseits durchsetzt auch der Weehselstromfluss die Wicklungen der Gleichstromerregung und verursacht auch hier eine Dämpfung des Vorganges.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet die praktische, trägheitslos arbeitende Begrenzung des Kurzschlussstromes bei Stromrichteranordnungen, die mit gittergesteuerten Dampf-oder Gas-
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eckförmiger Kurvenform, also mit steil ansteigender Wellenfront, zugeführt. Erfindungsgemäss werden nun diese Steuerspannungen in ihrer Phasenlage innerhalb einer Zeit von 30¯5 J cl. entsprechend den Steuerbedingungen durch eine vom Kurzschlussstrom selbst abgeleitete, eine zusätzliche Magnetisierung des Gittertransformators bewirkende Spannung so weit verschoben, dass der entstehende Kurz-
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gegenseitig aufheben.
Das kann durch entsprechende Aufteilung der Magnetisienmgswicklung in mindestens zwei Teilwicklungen, die auf dem nicht sättigbaren Joch des Gittertransformators aufgebracht werden, und durch gleichen Wicklungssinn der Teilwicklungen erreicht werden. Weiterhin sind die Windungszahlen der Gleichstrommagnetisierungswicklungen möglichst gering zu halten. damit die sieh dabei ergebende Induktivität klein ist und der Anstieg des Gleichstromes in kurzer Zeit erfolgen kann ; d. h. also, dass sich eine kleine Zeitkonstante für die Induktivität der Gleichstromwieklung ergibt.
Mit Hilfe derartig bemessener und aufgebauter Steuerspannungstransformatoren gelingt es, innerhalb kürzester Zeit eine Phasenverschiebung der rechteekförmigen Gittersteuerspannung zu
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besitzt einen Kern 1, der nach dem gewöhnlichen Manteltransformatorblechschnitt aufgebaut ist. Das Joch 2 besteht aus Mu-Metall. Die Wechselstromerregerwieklung 3 befindet sich auf dem Mittelschenkel und treibt durch beide Aussenschenkel den Weehselstromfluss. Die Gleichstrommagnetisierungswieklung 4 sitzt, in zwei Teilwicklungen aufgeteilt, auf dem nicht sättigbaren, unteren Joch ; beide Wicklungshälften weisen gleichen Wickelsinn auf. so dass sieh die in ihnen induzierten Wechselspannungen aufheben.
Die beiden Steuerspannungswicklungen 5 und 6, die in Reihe geschaltet sind und deren Verbindungspunkt beim Anschluss an einen Gleichrichter zur Kathode führt, sind auf dem Mu-Metalljoch aufgebracht. Wird nun eine Gleichspannung an die Wicklung 4 angelegt, so treibt der Gleichstrom nur durch den äusseren Eisenpfad einen Fluss, der in der einen Joehhälfte dem Wechsel-
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spannungswicklungen a und 6 gegensinnig gewickelt sind, gelingt es, die rechteckförmigen Steuerspannungen gleichen Vorzeichens gegenüber der Kathode in gleicher Richtung zu verschieben, so dass ein Steuertransformator für die Steuerung zweier, bezüglich der Phasenlage der Speisespannung um 180 gegeneinander verschobener Entladungsstrecken verwendet werden kann.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung kann nun die infolge der nicht gleichzeitig auftretenden Belastung beider Jochhälften entstehende Unsymmetrie der Steuerspannung, die sich in einer Ver- zernmg der Kurvenform der Spannungsblöcke ausdrückt, dadurch aufgehoben werden, dass zwischen beide Wicklungsenden und die Kathodenzuleitungen Troekengleiehriehter 1 geschaltet werden. In Verbindung mit den Gitterwiderständen 8 gelingt es, eine praktisch symmetrische Belastung des
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der Grösse und Richtung des zusätzlichen Gleichstromes.
Fig. 3 zeigt, wie eine derartige Anordnung bei einem sechsphasigen Gleichrichter angewendet wird. Die Gitter des Gleichrichters werden mit den entspreehenden Wicklungsenden der Steuertransformatoren verbunden. Die Speisung der beim seehsphasigen Gleichrichter notwendigen drei Steuerspannungstransformatoren erfolgt zweckmässigerweise unmittelbar vom Drehstromnetz 9 her.
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eines Kurzschlussstromes in Abhängigkeit dieses Stromes selbst bewirkt. Der Drosselstromwandler 10 ist nun so ausgebildet, dass der Sekundärseite die zur Verlagerung der Steuerspannungen notwendige Magnetisierungsleistung entnommen werden kann. Normalerweise wird die Drossel 10 primärseitig vom Betriebsstrom Ja durchsetzt. Tritt ein Kurzschluss auf, so steigt der Strom nach einer e-Funktion auf den Kurzschlusswert J1 ; an.
Unter der berechtigten Annahme, dass die Streuung des Drosselwandlers klein ist, stellt dieser für den Kurzsehlusskreis eine vernachlässigbare Induktivität dar. Es ist dann auch der Widerstand der Primärspule gegenüber den übrigen Widerständen zu vernaeh-
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des p-phasigen Gleichrichters, also
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ist, wo t die Frequenz des speisenden Netzes bedeutet. Das Maximum selbst muss einen solchen Wert erreichen, dass durch die Magnetisierung der Sättigungstransformatoren die Gleichspannung weit genug gesenkt wird. Erfindungsgemäss wird nun die Zeit 1", dadurch in den angegebenen Grenzen
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induktivität M im Sekundärkreis zum Ohmschen Widerstand R2 des Sekundärkreises
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