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Wechselstromübertragung mit Gleichstromzwischenkreis konstanten Stromes
Die Erfindung betrifft eine Übertragung von Leistung hoher Spannung mit Gleichstromzwischenkreis konstanten Stromes, unter Verwendung von gittergesteuerten Stromrichtern mit Dampfentladungsstrecke und von Boucherotkreisen auf der Gleich-und Wechselrichterseite der Übertragung zum Umformen des Wechselstromes konstanter Spannung in Gleichstrom konstanten Stromes und umgekehrt. Bei einem Kurzschluss im gespeisten Wechselstromnetz wird die Primärwicklung des Wechseltrichtertransformators mit den sich gegenseitig aufhebenden Strömen aus dem Kondensator und der Drossel des Boucherotkreises belastet, so dass die Leerlaufinduktivität des Transformators in den Gleichstromzwischenkreis eingeschaltet ist.
Damit der Strom im Gleichstromkreis in diesem Fall konstant bleibt, muss die Spannung steigen, was trotz der Begrenzung derselben durch die Sättigung des Transformators zu unangenehmen Störungen führen kann.
Um diesen Mangel zu beheben, hat man bereits vorgeschlagen, beim Auftreten von Störungen den Gleichstromkreis kurzzuschliessen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Wechselstromübertragung mit Gleichstromzwischenkreis konstanten Stromes, unter Verwendung von gittergesteuerten Stromrichtern mit Dampfentladungsstrecke und von Boucherotkreisen auf der Gleich-und Wechselrichterseite der Übertragung zum Umformen des Wechselstromes konstanter Spannung in Gleichstrom konstanten Stromes und umgekehrt, wobei in Abhängigkeit vom Auftreten von Störungen der Gleichstromkreis kurzgeschlossen wird. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Gittersteuerung des Wechselrichters bei einem Kurzschluss im gespeisten Wechselstromnetz unwirksam gemacht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einphasiger Schaltung am gespeisten Wechselstromnetz der Energie- übertragung dargestellt.
Das Wechselstromnetz A1 ist über den Stromrichter 1 und den Transformator 2 an das Gleichstromnetz B angeschlossen, welches das Netz Al mit einem nicht gezeichneten Wechselstromnetz verbindet. Es ist angenommen, dass Al das gespeiste Wechselstromnetz ist, so dass der Strom- richter 1 als Wechselrichter arbeitet. Der Wechselrichter 1 ist mit den Anoden 10 a, 10 b und den Steuergittern 11 a, 11 b ausgerüstet. Auf der Speiseseite der Übertragung arbeitet der vorhandene Stromrichter als Gleichrichter. Die Energieübertragung erfolgt mit konstantem Gleichstrom im Gleichstromzwischenkreis B, was durch die Zuordnung von aus Kondensatoren 3 und Drosselspulen 4 bestehenden BoucherotResonanzkreisen zu den Stromrichtertransformatoren auf der Gleich-und Wechselrichterseite der Übertragung erreicht ist.
Die Arbeits-
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bekannt. In dieser Schaltung ist die Wechselspannung mit dem Gleichstrom proportional und da die Wechselspannung konstant ist, muss auch der Gleichstrom konstant sein, und umgekehrt. Der Strom im Wechselstromnetz ist proportional mit der Gleichspannung und diese wird sich ebenfalls proportional mit der übertragenen Energie ändern. Mit 12 ist der Gittersteuerapparat für die Gitter 11 a, 11 b des Wechselrichters 1 bezeichnet. Es ist ein an sich bekannter Transduktor (Magnetverstärker) angenommen, dessen Magnetkreis mit Gleichstrom aus dem Gleichstromzwischenkreis magnetisiert, und mit Hilfe des Parallelwiderstandes 13 eingestellt wird, und der zur Erzeugung der für die Gittersteuerung gewünschten Spannungsform dient.
Dem Transduktor 12 wird ein Potential zugeführt, das an dem Kombinations-Potentiometer 8 a, 8 b, 8 c abgegriffen wird. Der Widerstandszweig 8 a wird über die Wandler 5 a, 5 b in Parallelschaltung in Abhängigkeit von den in den Wicklungen des Wechselrichtertransformators fliessenden Strömen gespeist. Der Widerstandszweig 8 b wird über den Wandler 7 in Abhängigkeit von der Spannung im Wechselstromnetz B und der Widerstand 8 c wird über den Wandler 6 in Abhängigkeit vom Strom des Wechselstromnetzes Al erregt. Das am Potentiometer abgegriffene Potential wird dem Transduktor über den Isolierwandler 9 zugeführt.
Der dem Widerstand 8 a über die sekundärseitig parallelgeschalteten Wandler Ja, 5 b zugeführte resultierende Strom entspricht dem im Boucherotkreis unabhängig von der Belastung fliessenden Strom ; er erzeugt am Widerstand einen konstanten Spannungsabfall.
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Tritt ein Kurzschluss im gespeisten Wechsel- stromnetz-A1 auf, dann werden die resultierenden
Amperewindungen in der Wicldung des Transformators 2 auf der Wechselstromseite Null.
Damit wird aber die resultierende Summe der
Sekundärströme der Wandler Je, 5b und die
Spannung am Widerstand 8 a ebenfalls Null.
Die vom Transduktor 12 den Gittern des Wechselrichters 1 zugeführte Steuerspannung verschwindet also mit dem Auftreten des Kurzschlusses, so dass die Kommutierung im Wechselrichter aufhört und nur noch der Gleichstrom des Gleichstromzwischenkreises in den Wicklungen auf der Stromrichterseite des Transformators und über die Anoden fliessen kann. Dadurch, dass im Kurzschlussfall die Gittersteuerspannung auf Null gebracht und die Gittersteuerung unwirksam gemacht ist, wird ein Kurzschluss des Gleichstromnetzes herbeigeführt und die Spannung auf Null gebracht. Auf diese Weise ist erreicht, dass bei Kurzschluss im gespeisten Wechselstromnetz keine unzulässige Spannungserhöhung auftritt.
Wenn im Normalbetrieb der Spannungsabfall am Widerstand 8 a nicht die richtige Phase hat, um die Kommutierung im gewünschten Moment zu verursachen, könnte die Phasenlage beispielsweise mit Hilfe des Widerstandes 8 b, der an das Wechselstromnetz über den Spannungswandler 7 angeschlossen ist, korrigiert werden. Das gleiche könnte durch Einschalten einer Drosselspule in Serie mit dem Widerstand 8 a erreicht werden.
Durch den Widerstand 8 c, der an das Wechselstromnetz über den Stromwandler 6 angeschlossen ist, könnte die Phasenlage der Steuerimpulse entsprechend der Belastung geändert werden. Dadurch könnte die abgegebene Blindleistung und damit die Spannung im Wechselstromnetz reguliert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wechselstromübertragung mit Gleichstromzwischenkreis konstanten Stromes, unter Verwendung von gittergesteuerten Stromrichtern mit Dampfentladungsstrecke und von Boucherotkreisen auf der Gleich-und Wechselrichterseite der Übertragung zum Umformen des Wechselstromes konstanter Spannung in Gleichstrom konstanten Stromes und umgekehrt, wobei in Abhängigkeit vom Auftreten von Störungen der Gleichstromkreis kurzgeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gittersteuerung des Wechselrichters bei einem Kurzschluss im gespeisten Wechselstromnetz unwirksam gemacht wird.
2. Wechselstromübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gittersteuerpotential im Kurzschlussfalle auf Null gebracht wird.
3. Wechselstromübertragung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Gittersteuerspannung für den Wechselrichter liefernden Apparatur ein Potential zugeführt wird, das an einem Kombinations-Potentiometer abgegriffen wird, dessen Zweige über Wandler einerseits in Parallelschaltung in Abhängigkeit von den in den Wicklungen des Wechselrichtertransformators fliessenden Strömen, anderseits in Abhängigkeit von Strom und Spannung des gespeisten Wechselstromnetzes erregt werden.
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