CH470780A - Verfahren zum Schutz eines stromrichtergespeisten Gleichstromverbrauchers gegen Überströme - Google Patents

Description

      Verfahren    zum Schutz eines     stromrichtergespeisten    Gleichstromverbrauchers gegen Überströme    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz  eines aus einem Wechselstromnetz über einen Transfor  mator und einen steuerbaren     stromrichtergespeisten     Gleichstromverbrauchers gegen Überströme.

   Zur Spei  sung von Gleichstromverbrauchern mit extremen elektri  schen Werten,     d.h.    sehr niedriger Spannung bei sehr  hohem Strom oder sehr hoher Spannung bei sehr niedri  gem Strom, ist eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen  worden, bei der die Primärwicklung des Transformators  mit einem steuerbaren Stromrichter, an dessen Gleich  stromklemmen eine     Induktivität    angeschlossen ist, und  die Sekundärwicklung mit einem nichtsteuerbaren  Gleichrichter, an dessen Gleichstromklemmen der  Gleichstromverbraucher angeschlossen ist, verbunden ist.

    Diese Schaltungsanordnung hat den Vorteil, dass die  hochwertigen steuerbaren     Stromrichterventile,    im allge  meinen     Thyristoren,        strom-    bzw.     spannungsmässig    gut  ausgenutzt werden.  



  Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzuge  ben, das sicherstellt, dass bei einer Schaltungsanordnung  der oben beschriebenen Art beim Auftreten von über  strömen, insbesondere beim Auftreten eines Verbrau  cherkurzschlusses, der Verbraucher, beispielsweise die  Elektroden eines elektrolytischen Werkzeuges,     strommäs-          sig    schnell entlastet und vor einer Zerstörung bewahrt  wird.  



       Erfindungsgemäss    wird das dadurch erreicht, dass  beim Einsetzen eines Überstromes, insbesondere eines  Verbraucherkurzschlusses, die Primärwicklung des  Transformators kurzgeschlossen wird und eine gleichzei  tige Umsteuerung des steuerbaren Stromrichters in den       Wechselrichterbetrieb    erfolgt.  



  Um den auf der Sekundärseite des Transformators  wegen der     Transformator-Streuinduktivität    und der Zu  leitungsinduktivität trotz kurzgeschlossener Primärwick  lung weiterfliessenden, jedoch rasch abklingenden  Gleichstrom vom Verbraucher fernzuhalten, wird in  Weiterbildung der Erfindung ein parallel zum Gleich  stromverbraucher liegender, in     Durchlassrichtung    ge  schalteter     Thyristor    gezündet.    Anhand eines in der     Zeichnung    dargestellten Ausfüh  rungsbeispiels sei die Erfindung erläutert.  



  Die Primärwicklung 2a eines     Stromrichtertransforma-          tors    2 ist einerseits an einem dreiphasigen Netz 1  angeschlossen und andererseits mit den     Wechselstroman-          schlüssen    einer dreiphasigen vollsteuerbaren     Stromrich-          terbrückenschaltung    3 verbunden, an deren Gleichstrom  anschlüssen eine     Abschlussinduktivität    oder     Glättungs-          drossel    5 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung 2b ist  über eine dreiphasige nicht steuerbare     Gleichrichterbrük-          kenschaltung    4 mit dem Verbraucher 6 verbunden.

    



  Im vorliegenden Beispiel ist die Sekundärwicklung 2b  in Dreieck geschaltet. Selbstverständlich kann sie auch in  anderen bekannten Schaltungsarten ausgeführt werden.  So ist es unter anderem auch möglich, eine     sechspulsige          Mittelpunktschaltung    ohne Saugdrossel und mit 120      e1     Brenndauer der     Gleichrichterventile    herzustellen, da  durch die induktiv belastete primäre Brückenschaltung  ein Stromfluss in zwei Phasen erzwungen wird.

   Parallel  zu den Primärwicklungen 2a des     Stromrichtertransforma-          tors    2 ist jeweils eine     Gleichrichterbrücke    7 mit einem in  der Gleichstromdiagonalen liegenden     Thyristor    angeord  net. Statt dessen können auch jeweils zwei     antiparallelge-          schaltete        Thyristoren    vorgesehen werden. Parallel zum  Gleichstromverbraucher 6 liegt ein     Thyristor    B.  



  Beim Auftreten eines Verbraucherkurzschlusses, der       z.B.    durch den Zusammenbruch der Verbraucherspannung       unverzögert    erfasst werden kann, werden die     Thyristoren     der     Gleichrichterbrücken    7 gezündet und der steuerbare  Stromrichter 3 gleichzeitig in den     Wechselrichterbetrieb     umgesteuert. Die Primärwicklungen 2a werden dadurch  kurzgeschlossen, so dass in den Sekundärwicklungen 2b  keine Spannung mehr induziert wird.

   Der nunmehr  ausschliesslich im Primärkreis fliessende ansteigende  Kurzschlussstrom wird durch die     Glättungsdrossel    5  begrenzt und durch die Umsteuerung des Stromrichters 3  in den     Wechselrichterbetrieb    zu Null gemacht. Bedingt  durch die     Streuinduktivität    des Transformators 2 und  die     Zuleitungsinduktivität    des sekundären Stromkreises  klingt der Sekundärstrom - ausgehend vom Wert     beim     Einsatz des Kurzschlusses - entsprechend der Zeitkon-           stante    des Sekundärkreises verzögert ab. Durch Zünden  des     Thyristors    8 kann er völlig vom Verbraucher 6  ferngeschaltet werden.  



  Der besondere Vorteil der vorgeschlagenen     Massnah-          men    ist vor allem darin zu sehen, dass die     Schwellspan-          nungen    der parallel     zu    der     Primärwicklung    des Transfor  mators liegenden     Stromrichterventile    mit dem Überset  zungsverhältnis des     Transformators    auf die Sekundärsei  te transformiert werden. Sie werden damit wesentlich  kleiner, wenn - wie bei den elektrolytischen Anwendun  gen - die Sekundärspannung erheblich kleiner als die  Primärspannung ist.

   Die auf die Primärseite bezogenen  Schwellspannungen der sekundärseitigen Ventile sind  dann     grösser    als die Spannungsabfälle an den     Kurz-          schliessern    und sorgen so     dafür,    dass der Strom vollstän  dig von der Last auf den Kurzschliesser kommutiert.  



  Die Realisierung der vorgeschlagenen Massnahmen  erfolgt mit Hilfe bekannter     Steuerungs-    und Regelungs  einrichtungen. Diese wurden daher nicht dargestellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Schutz eines aus einem Wechselstrom netz über einen Transformator und einen steuerbaren Stromrichter gespeisten Gleichstromverbrauchers gegen Überströme, wobei die Primärwicklung des Transforma- tors mit einem steuerbaren Stromrichter, an dessen Gleichstromklemmen eine Induktivität angeschlossen ist, und die Sekundärwicklung mit einem nichtsteuerbaren Gleichrichter, an dessen Gleichstromklemmen der Gleichstromverbraucher angeschlossen ist, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen eines über stromes die Primärwicklung (2a) des Transformators (2)

   kurzgeschlossen wird und eine gleichzeitige Umsteuerung des steuerbaren Stromrichters (3) in den Wechselrichter betrieb erfolgt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass zusätzlich ein parallel zum Gleichstromver braucher (6) liegender in Durchlassrichtung geschalteter Thyristor (8) gezündet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammen bruch der Verbraucherspannung als Kriterium für die Einleitung der Schutzmassnahmen verwendet wird.