CH214719A - Schaltung für die Stromrichter an den Enden einer Gleichstromhochspannungs-Kraftübertragung. - Google Patents

Description

  Schaltung für die Stromrichter an den Enden einer     Gleichstromhochspannungs-          Hraftübertragung.       Die Erfindung bezieht sich auf     Kraft-          übertragungsanlagen,    die mit     hochgespann-          temGleichstrom    arbeiten, und hat die Schal  tung für die an den Enden der     Gleichstrom-          übertra,gungsleitung    liegenden Stromrichter  zum Gegenstand.

   An die Schaltung solcher       Stromrichter,        gleichgültig,    ob es sich dabei  um     Ventilstromrichter    mit     Entladungsstrek-          ken    oder um     Kontaktumformer    handelt,     sind     eine ganze Reihe von Bedingungen zu stel  len, die sich insbesondere auch auf die Aus  gestaltung der Transformatoren auswirken.

    Die erste Schwierigkeit liegt in der Beherr  schung der für die Übertragung in Frage  kommenden Spannungen von mehreren 100 kV  durch die Ventile     bezw.    die Kontakte des  Umformers.     Weiterhin    muss Rücksicht  darauf genommen werden, dass die, Transfor  matoren trotz der hohen zu übertragenden  Leistungen und trotz der hohen Spannung    Abmessungen erhalten, die einen Bahntrans  port in zusammengebautem Zustand     eTmög-          lichen.    Sodann spielt die Streuung der       Transformatorwicklungen    wegen der da  durch     beeinfluss:

  ten        Stabilitätsverhältnisse     der Übertragung     eine        entscheidende    Rolle,  und schliesslich     muss    auch noch dafür ge  sorgt sein,     @dass    die im Fälle eines Kurz  schlusses in den Transformatoren auftreten  den Kräfte sicher beherrscht werden können.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist eine Schaltung, die es gestattet, allen die  sen Anforderungen in befriedigender Weise  gerecht zu werden. Die     erfindungsgemässe     Schaltung besteht darin, dass für jeden  Stromrichter an den Enden der     Gleichstrom-          Hochspannungs    -     Kraftübertragung        gleich-          stromseitig    vier Gruppen von je sechs Ven  tilen     bezw.        Umformerkontakten    in Reihe ge  schaltet sind, die, je für sich, an eine be-           sondereTransformator-Sekundärwicklung    an  geschlossen, dreiphasige     Graetzschaltungen     bilden,

   wobei die den     letzteren    zugeordneten  Spannungssysteme in der Phase so gegenein  ander versetzt sind, dass jede Spannung mit  der vorangehenden einen Winkel von 15    einschliesst. Eine solche Schaltung ergibt  trotz :einfachsten     Transformatoraufbaues    bei  Speisung aus einem normalen Drehstromnetz  eine 24phasige Rückwirkung auf dieses und  entsprechend eine 24phasige Welligkeit auf  der Gleichstromseite.

   Vorteilhaft werden je  zwei Ventil-     bezw.    Kontaktgruppen unter  Ausnutzung des sich bei der Sternschaltung  gegenüber der Dreieckschaltung ergebenden       Phasenunterschiedes    ' der     Transformatorspan-          nungen    zu einer sechsphasigen     Graetzschal-          tung    zusammengefasst, wobei dann die bei  den so erhaltenen     6phasigen    Systeme um  15       gegeneinander    verdreht werden.

   Hierzu  kann ein besonderer Zwischentransformator,  ein     sogenannter        "Sch-,venktrans@formator"    be  nutzt werden, sofern man nicht aus Gründen  der grösseren     Kurzschlusssicherung    vorzieht,  die Wicklungen der     Stromrichtertransfor-          matoren,    insbesondere die     LTnterspannungs-          wicklungen,    in     Zickzackschaltung    auszu  führen.  



       Fig.    1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der  Erfindung     unter    Verwendung eines Schwenk  transformators für die erwähnte Phasendre  hung von   7,5  . 1 und 2 sind die beiden  Aussenleiter und 0 der geerdete Mittelgleiter  der Gleichstromübertragung. Die Kontakte  des Kontaktumformers sind zu vier     Gruppen     von je 2 X 3 Einzelkontakten     zusammenge-          fasst.    Diese Gruppen sind mit 3 und 4 für  die eine Hälfte     bezw.    3' und 4' für die  andere Hälfte bezeichnet.

   Jede Gruppe bil  det eine dreiphasige     Gra,etzschaltung,    die je  an eine besondere     Tra.nsformatorsekundär-          wicklung    5 und 6     bezw.    5' und 6' ange  schlossen     ist.        Gleichstromseitig    sind die sich  so ergebenden     Graetzschaltungen    hinterein  ander geschaltet, wobei der     Mittelleiter    0 an  dem     Mittelpunkt    zwischen den beiden     Hälf-          ten,    3, 4 und 3', 4' angeschlossen ist.  



  Die     Transformatorwicklungen    5 und 5'    sind in     Dreieck,    die Wicklungen 6 und 6' in  Stern geschaltet. Hierdurch ergibt sich zwi  schen den Gruppen 3 und 4     bezw.    zwischen  den Gruppen 3' und 4' jeweils eine Phasen  verschiebung- von<B>30',</B>     so        dass    jede Hälfte  als     sechsphasige        Graetzschaltung    mit     zwölf-          phasiger    Welligkeit     aufgefasst.    werden kann.

    Im vorliegenden Fall     haben    zwei zusammen  gehörige Sekundärwicklungen eine gemein  same Primärwicklung 7     bezw.    7', an deren  Stelle jedoch auch zwei getrennte Primär  wicklungen treten können.  



  Zwischen den Primärwicklungen 7 und  7' der beiden     Stromrichterhälften    liegt ein  Schwenktransformator 8, der die von dem  Netz     LT,        I',        11l    zugeführten Spannungen den  beiden     Stromrichtertransformatoren    mit einer,  Phasenverdrehung von   7,5   zuführt. Es  entsteht also zwischen den beiden Hälften  eine Phasendifferenz von 15  , so     da.ss    sich  in Anbetracht: dessen, dass die Kontakte       bezw.    Ventile in     Graetzscher        Schaltung    an  geordnet sind, insgesamt zwischen den  Aussenleitern 1 und 2 eine 24phasige Wellig  keit ergibt.  



       Fig.    2 zeigt noch einmal das Schema des  in     Fig.    1 verwendeten Schwenktransforma  tors. Dieser ist als     Spartransformator    aus  gebildet, und zwar bilden seine     -#Vicklungen     ein Sechseck mit ungleicher Seitenlänge.  Einer     hangen    Seite :liegt jeweils eine kurze  Seite gleichphasig     gegenüber,    und zwar ist.  die kurze Seite so bemessen, dass sich zwi  schen ihren beiden     Endpunkten        ein        Zentri-          winkel    von 2 X 7,5          ergibt.

   An die     Eck-          punkte    jeder kurzen Seite sind die einander       entsprechenden    Zuleitungen zu den Primär  wicklungen der     Stromrichter-Transformato-          ren    7 und 7'     ängeschlossen.    so     rlass    also zwi  schen den Zuleitungen zu den Punkten     u1     und     ubezw,        r,    und     r.,    und     w1,        w.    jeweils  eine kurze     Seite    des Sechsecks liegt.

   Die  vom Netz herkommenden Leitungen     LT,   <I>I',</I>       1;V    sind an die Mittelpunkte der entsprechen  den kurzen     Sechseckseiten    herangeführt.  



  Eine andere Schaltungsmöglichkeit für  den Schwenktransformator zeigt     Fig.    3.      Hier enthält die Wicklung zunächst eine  Dreieckschaltung, an deren Eckpunkte die  Phasen des Drehstromnetzes angeschlossen  sind. Ausserdem sind noch drei kleinere Ein  zelwicklungen vorhanden, die jeweils gleich  phasig mit der gegenüberliegenden Dreieck  seite mit ihren Mittelpunkten an die Drei  eckpunkte der Dreieckschaltung angeschlos  sen sind. Die Endpunkte dieser     EinzeIwick-          lungen    bilden die     Anschlusspunkte        u1,        u2     usw. der     Stromrichtertransformatoren.     



  In     F:ig.    4 besteht die Wicklung des  Schwenktransformators im wesentlichen aus  einer an das     Drehstromnetz    angeschlossenen  Sternschaltung, die durch an die Endpunkte  angeschlossene Teilwicklungen zu einer  symmetrischen     Gabelschaltung    vervollständigt  ist. Auch hier dienen die Endpunkte der  Gabelzweige     als        Anschlusspunkte    für die  Primärwicklungen der     Stromrichtertransfor-          matoren.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schaltung für die Stromrichter an den Enden einer Gleichstrom-Hochspannungs- Kraftübertragung, dadurch gekennzeichnet, dass gleichstromseitig vier Gruppen von je sechs Ventilen bezw. Umformerkontakten in Reihe geschaltet sind, die, je für sich an eine besondere Transformator-Sekundärwicklung angeschlossen, dreiphasige Graetzschaltun- gen bilden, wobei die den letzteren zugeord neten Spannungssysteme in der Phase so gegeneinander versetzt sind, dass jede Span nung mit der vorangehenden einen Winkel von 15 einschliesst.

   UNTERAN SPssssCIIE 1. Schaltung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass je zwei Gruppen von Ventilen bezw. Kontakten unter Aus nutzung des sich bei der Sternschaltung gegenüber der Dreieckschaltung ergebenden Phasenunterschiedes von 30 der Transfor- matorspannungen zu einer sechsphasigen Graetzschaltung zusammengeschlossen sind, die in der Phase gegenüber der andern Sechsphasenschaltung um 15 versetzt ist. 2.

   Schaltung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Transformator-Sekundärwick- lungen jedes Sechsphasensystems mit einer gemeinsamen Primärwicklung zusammen arbeiten.

   3. Schaltung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Phasenverschiebung von 15 zwischen den beiden Sechsphasensyste- men durch Zickzackwicklung der TransfGr- matoren bedingt ist. 4.

   Schaltung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die netzseitigen Wicklungen der Transformatoren über einen Zwischen transformator (Schwenktransformator) ge speist werden, der die Phase der dem einen Sechsphasensystem zugeführten Spannungen um 7,5 nach vorn, die Spannung des andern Sechsphasensystems um denselben Winkel nach hinten verschiebt. 5.

   Schaltung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Schwenktransformator als Spartransformator mit einer Sechseck- wicklung ausgebildet ist, in der jeweils: eine kurze und eine lange Sechseckseite einander gegenüberliegen und an deren Eckpunkte die Zuleitungen zu den Stromrichtertransforma- toren angeschlosssen sind, während die Netz verbindungen an die Mittelpunkte der kur zen Wicklungszweige geführt sind.

   6. Schaltung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Schwenktransformator eine mit ihren Eckpunkten an das Netz an geschlossene Dreieckwicklung und drei ein fache, mit ihren Mittelpunkten ebenfalls an die Eckpunkte der Dreieckwicklung, mit ihren freien Enden an die Stromrichtertrans- formatoren angeschlossene Wicklungen be sitzt,

   deren jede auf dem Schenkel der dem betreffenden Eckpunkt gegenüberliegenden Dreieekseite angeordnet ist. 7. Schaltung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1., 2 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Schwenktransformator eine Gabelwicklung besitzt, bei der an jeden .der drei Gabelstämme noch zwei mit den andern Gabelstämmen in Phase liegende Gabelzweige angesetzt sind, und da,ss die Netzspannungen an die Verzweigungspunkte,

   die Zuleitungen zu den Stromrichtertransfor- ma.toren an die freien Wicklungsenden heran geführt sind.