CH585988A5 - DC transmission line excess voltage protection - comprises excess voltage eliminator across thyristor gate to protect rectifiers - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz einer Gleichrichteranlage für eine Gleichstrom-Hochspannungs übertragungsleitung mit Hilfe eines Überspannungsableiters mit in Reihe geschaltetem Strombegrenzungswiderstand.



   Bei einem bekannten Verfahren zum Schutz von   Gleich-    richteranlagen für Gleichstrom-Hochspannungsübertragungsleitungen werden diese mit Überspannungsableitern und Strombegrenzungswiderständen ausgestattet. Im Gegensatz zu Wechselstromnetzen müssen bei Gleichstromnetzen die am Überspannungsableiter auftretenden Lichtbögen des Folgegleichstromes gelöscht werden, da die Funkenstrecken des Ableiters dies nicht bewirken können.



   Bekannt sind Verfahren, bei denen nach Erfassung des Ansprechzeitpunktes am Ableiter die Gleichrichterventile über Gitter gesperrt werden, oder der Gleichrichter in den Wechselrichterbetrieb überführt wird und dann die Gittersperrung erfolgt. Darauf werden ein Nebenschlussventil (oder zwei Arbeitsventile einer Phase) oder ein Nebenschlussgerät eingeschaltet. Nach Stromsperrung im Ableiterstromkreis werden die Gitter der Gleichrichterventile wieder entsperrt, und das Nebenschlussventil oder das Nebenschlussgerät werden abgeschaltet. Die zur Zeit bestehenden Verfahren zur Stromunterdrückung im Ableiterstromkreis setzen also das Vorhandensein von Nebenschlusseinrichtungen voraus und führen zu Unterbrechungen der Energieversorgung von Verbrauchern.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schutz einer Gleichrichteranlage für eine Gleichstrom Hochspannungsübertragungsleitung zu schaffen, das eine Verkürzung der Zeit der beim Ansprechen des Ableiters entstehenden Unterbrechungen der Energieversorgung von Verbrauchern ergibt.



   Diese Aufgabe wird mit dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Zünden von Ventilen der Gleichrichteranlage im Zeitpunkt des Ableiteransprechens einmal fortgelassen wird, worauf der normale Betrieb der Gleichrichterventile wiederhergestellt wird.



   Es ist von Vorteil, wenn die einmalige Zündlücke für die Gleichrichterventile zweckmässigerweise durch Wegnahme von Steuerimpulsen für die Dauer eines Kommutierungsvorgangs in der Gleichrichteranlage eingeführt wird.



   Dadurch verringert sich die Dauer der Energieversorgungslücken bei den Verbrauchern, erhöht sich die Betriebszuverlässigkeit der Ventile, da die letzteren nicht mehr in den Wechselrichterbetrieb überführt zu werden brauchen, und wird die Gleichrichteranlage vereinfacht, weil das   Neben-    schlussventil fortfällt.



   Nachstehend wird an einem Ausführungsbeispiel der Erfindung das Verfahren zum Schutz von Gleichrichteranlagen für Gleichstromfernleitungen näher beschrieben, wobei auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Gleichrichteranlage für eine   Gleichstrom-Hocbspannungsübertragungsleitung    mit einer Überspannungsschutzeinrichtung;
Fig. 2 Spannungs- und Stromkennlinien des Ableiterstromkreises.



   Fig. 1 zeigt eine Gleichrichteranlage 1, die an Wechselstromschienen 2 angeschlossen ist. Am Ausgang der   Gleich-    richteranlage 1 liegt eine Gleichstromleitung (Last) 3.



   Zum Schutz der Gleichrichteranlage 1 vor Überspannungen ist ein Ableiter 4 mit einem in Reihe geschalteten nichtlinearen Widerstand 5 eingebaut.



   Die Gleichrichteranlage kann einer beliebigen bekannten Schaltung, auch nach der Kaskaden- und Brückenschaltung aufgebaut sein.



   In Reihe mit dem Ableiter 4 liegt ein Stromgeber 6, der auch als gewöhnlicher Nebenschluss oder als eine elektroni sche Einrichtung ausgeführt werden kann. Der Stromgeber
6 dient zur Erfassung des Ansprechzeitpunktes beim Ablei ter 4.



   Der Ausgang des Stromgebers 6 ist an einen Impulsgene rator 7 angeschlossen, der beim Erscheinen eines Stromes im Geber 6 einen Impuls abgibt. Vom Ausgang des Genera tors 7 gelangt dieser Impuls zum Eingang eines z. B. als
Sperrschwinger oder Univibrator ausgeführten Impulsfor mers 8, der einen breiten Impuls oder eine Gruppe von schmalen Impulsen mit derselben Amplitude formiert. Diese
Impulse haben aber entgegengesetzte Polarität gegenüber den Steuerimpulsen, die von einer Primärimpulsquelle 9 und einer Impulsformereinrichtung 10 erzeugt werden. Die Im pulsquelle 9 und die Impulsformereinrichtung 10 können nach jedem beliebigen bekannten Prinzip, z. B. als elektro magnetische oder elektronische Einrichtungen aufgebaut sein. Mit dem Eingang einer zu einer Ventilsteuerung 13 ge hörenden Vergleichseinrichtung 11 sind die Ausgänge der Im pulsformer 8 und 10 verbunden.

  Der Ausgang der Vergleichs einrichtung 11 ist an den Eingang eines Verstärkers 12 angeschlossen. Die Baueinheiten 9, 10 und 12 gehören zu einer bekannten Ventilsteuerung 13, dessen Ausgänge mit den Git tern (oder mit den Steuerelektroden) der Gleichrichterven tile verbunden sind.



   Das Wesen der Erfindung kann wie folgt erläutert wer den.



   Der im Stromkreis des Ableiters 4 liegende Stromgeber 6 fixiert den Zeitpunkt, in dem im Ableiter 4 beim Uberschlag wegen einer Überspannung ein Strom 1 (Fig. 2) er scheint, wobei das Signal des Gebers 6 über die Baueinhei ten 7 und 8 zur Vergleichseinrichtung 11 gelangt, die für die
Zeit eines Kommutierungsvorganges   (120...150"      el.)    die Abgabe von Impulsen der Primärimpulsquelle 9 und der Impuls formereinrichtung 10 blockiert. Diese Blockieren (Fortlassen) von Steuerimpulsen ruft das Fehlen des Steuerimpulses an einem Ventil des Gleichrichters 1. Dies führt zu einer Zündlücke für das folgende Ventil, zum Nullwerden der Spannung U=f(6) (Fig. 2) an den Anschlüssen des Gleichrichters
1 für die erwähnte oder etwas kleinere Zeit und zur Unterbrechung des Stromes I=f(6) im Ableiter 4, wobei 6 der Zündwinkel ist.

  Der   Zündimpuls    für das folgende Ventil wird nicht blockiert, und die Zündung dieses Ventils erfolgt in normaler Weise, wobei die Spannung U an den Anschlüssen des Gleichrichters 1 wiederhergestellt wird.



   Aus der Kurve U=f(6) in Fig. 2 folgt, dass der Ableiter 4 bis zur Wiederherstellung der Spannung an diesem Ableiter während eines Zeitintervalls von mindestens   90O    el. stromlos bleibt.



   Die Untersuchungen an einer Gleichstromfernleitung haben ergeben, dass die Dauer dieses Zeitintervalls für die Wiederherstellung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit des Ableiters vollkommen genügt.

 

   Für die einmalige Zündlücke sind die Verbraucher unempfindlich, und die Ventile werden dabei nicht in den Wechselrichterbetrieb gesteuert. Im Vergleich mit den bekannten Verfahren werden die Lücken in der Energieversorgung von Verbrauchern dadurch von mehreren Hundert Millisekunden bis zu zehn Millisekunden verkürzt, wobei auch die Zuverlässigkeit des Betriebs von Ventilen erhöht wird, weil die Ventile nicht mehr in den Wechselrichterbetrieb überführt zu werden brauchen.



   PATENTANSPRUCH



   Verfahren zum Schutz einer Gleichrichteranlage für eine   Gleicbstrom-Hochspannungsübertragungsleitung    mit Hilfe eines Überspannungsableiters mit in Reihe geschaltetem 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz einer Gleichrichteranlage für eine Gleichstrom-Hochspannungs übertragungsleitung mit Hilfe eines Überspannungsableiters mit in Reihe geschaltetem Strombegrenzungswiderstand.

   Bei einem bekannten Verfahren zum Schutz von Gleich- richteranlagen für Gleichstrom-Hochspannungsübertragungsleitungen werden diese mit Überspannungsableitern und Strombegrenzungswiderständen ausgestattet. Im Gegensatz zu Wechselstromnetzen müssen bei Gleichstromnetzen die am Überspannungsableiter auftretenden Lichtbögen des Folgegleichstromes gelöscht werden, da die Funkenstrecken des Ableiters dies nicht bewirken können.

   Bekannt sind Verfahren, bei denen nach Erfassung des Ansprechzeitpunktes am Ableiter die Gleichrichterventile über Gitter gesperrt werden, oder der Gleichrichter in den Wechselrichterbetrieb überführt wird und dann die Gittersperrung erfolgt. Darauf werden ein Nebenschlussventil (oder zwei Arbeitsventile einer Phase) oder ein Nebenschlussgerät eingeschaltet. Nach Stromsperrung im Ableiterstromkreis werden die Gitter der Gleichrichterventile wieder entsperrt, und das Nebenschlussventil oder das Nebenschlussgerät werden abgeschaltet. Die zur Zeit bestehenden Verfahren zur Stromunterdrückung im Ableiterstromkreis setzen also das Vorhandensein von Nebenschlusseinrichtungen voraus und führen zu Unterbrechungen der Energieversorgung von Verbrauchern.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schutz einer Gleichrichteranlage für eine Gleichstrom Hochspannungsübertragungsleitung zu schaffen, das eine Verkürzung der Zeit der beim Ansprechen des Ableiters entstehenden Unterbrechungen der Energieversorgung von Verbrauchern ergibt.

   Diese Aufgabe wird mit dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Zünden von Ventilen der Gleichrichteranlage im Zeitpunkt des Ableiteransprechens einmal fortgelassen wird, worauf der normale Betrieb der Gleichrichterventile wiederhergestellt wird.

   Es ist von Vorteil, wenn die einmalige Zündlücke für die Gleichrichterventile zweckmässigerweise durch Wegnahme von Steuerimpulsen für die Dauer eines Kommutierungsvorgangs in der Gleichrichteranlage eingeführt wird.

   Dadurch verringert sich die Dauer der Energieversorgungslücken bei den Verbrauchern, erhöht sich die Betriebszuverlässigkeit der Ventile, da die letzteren nicht mehr in den Wechselrichterbetrieb überführt zu werden brauchen, und wird die Gleichrichteranlage vereinfacht, weil das Neben- schlussventil fortfällt.

   Nachstehend wird an einem Ausführungsbeispiel der Erfindung das Verfahren zum Schutz von Gleichrichteranlagen für Gleichstromfernleitungen näher beschrieben, wobei auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen: Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Gleichrichteranlage für eine Gleichstrom-Hocbspannungsübertragungsleitung mit einer Überspannungsschutzeinrichtung; Fig. 2 Spannungs- und Stromkennlinien des Ableiterstromkreises.

   Fig. 1 zeigt eine Gleichrichteranlage 1, die an Wechselstromschienen 2 angeschlossen ist. Am Ausgang der Gleich- richteranlage 1 liegt eine Gleichstromleitung (Last) 3.

   Zum Schutz der Gleichrichteranlage 1 vor Überspannungen ist ein Ableiter 4 mit einem in Reihe geschalteten nichtlinearen Widerstand 5 eingebaut.

   Die Gleichrichteranlage kann einer beliebigen bekannten Schaltung, auch nach der Kaskaden- und Brückenschaltung aufgebaut sein.

   In Reihe mit dem Ableiter 4 liegt ein Stromgeber 6, der auch als gewöhnlicher Nebenschluss oder als eine elektroni sche Einrichtung ausgeführt werden kann. Der Stromgeber 6 dient zur Erfassung des Ansprechzeitpunktes beim Ablei ter 4.

   Der Ausgang des Stromgebers 6 ist an einen Impulsgene rator 7 angeschlossen, der beim Erscheinen eines Stromes im Geber 6 einen Impuls abgibt. Vom Ausgang des Genera tors 7 gelangt dieser Impuls zum Eingang eines z. B. als Sperrschwinger oder Univibrator ausgeführten Impulsfor mers 8, der einen breiten Impuls oder eine Gruppe von schmalen Impulsen mit derselben Amplitude formiert. Diese Impulse haben aber entgegengesetzte Polarität gegenüber den Steuerimpulsen, die von einer Primärimpulsquelle 9 und einer Impulsformereinrichtung 10 erzeugt werden. Die Im pulsquelle 9 und die Impulsformereinrichtung 10 können nach jedem beliebigen bekannten Prinzip, z. B. als elektro magnetische oder elektronische Einrichtungen aufgebaut sein. Mit dem Eingang einer zu einer Ventilsteuerung 13 ge hörenden Vergleichseinrichtung 11 sind die Ausgänge der Im pulsformer 8 und 10 verbunden.

   Der Ausgang der Vergleichs einrichtung 11 ist an den Eingang eines Verstärkers 12 angeschlossen. Die Baueinheiten 9, 10 und 12 gehören zu einer bekannten Ventilsteuerung 13, dessen Ausgänge mit den Git tern (oder mit den Steuerelektroden) der Gleichrichterven tile verbunden sind.

   Das Wesen der Erfindung kann wie folgt erläutert wer den.

   Der im Stromkreis des Ableiters 4 liegende Stromgeber 6 fixiert den Zeitpunkt, in dem im Ableiter 4 beim Uberschlag wegen einer Überspannung ein Strom 1 (Fig. 2) er scheint, wobei das Signal des Gebers 6 über die Baueinhei ten 7 und 8 zur Vergleichseinrichtung 11 gelangt, die für die Zeit eines Kommutierungsvorganges (120...150" el.) die Abgabe von Impulsen der Primärimpulsquelle 9 und der Impuls formereinrichtung 10 blockiert. Diese Blockieren (Fortlassen) von Steuerimpulsen ruft das Fehlen des Steuerimpulses an einem Ventil des Gleichrichters 1. Dies führt zu einer Zündlücke für das folgende Ventil, zum Nullwerden der Spannung U=f(6) (Fig. 2) an den Anschlüssen des Gleichrichters 1 für die erwähnte oder etwas kleinere Zeit und zur Unterbrechung des Stromes I=f(6) im Ableiter 4, wobei 6 der Zündwinkel ist.

   Der Zündimpuls für das folgende Ventil wird nicht blockiert, und die Zündung dieses Ventils erfolgt in normaler Weise, wobei die Spannung U an den Anschlüssen des Gleichrichters 1 wiederhergestellt wird.

   Aus der Kurve U=f(6) in Fig. 2 folgt, dass der Ableiter 4 bis zur Wiederherstellung der Spannung an diesem Ableiter während eines Zeitintervalls von mindestens 90O el. stromlos bleibt.

   Die Untersuchungen an einer Gleichstromfernleitung haben ergeben, dass die Dauer dieses Zeitintervalls für die Wiederherstellung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit des Ableiters vollkommen genügt.

   Für die einmalige Zündlücke sind die Verbraucher unempfindlich, und die Ventile werden dabei nicht in den Wechselrichterbetrieb gesteuert. Im Vergleich mit den bekannten Verfahren werden die Lücken in der Energieversorgung von Verbrauchern dadurch von mehreren Hundert Millisekunden bis zu zehn Millisekunden verkürzt, wobei auch die Zuverlässigkeit des Betriebs von Ventilen erhöht wird, weil die Ventile nicht mehr in den Wechselrichterbetrieb überführt zu werden brauchen.

   PATENTANSPRUCH

   Verfahren zum Schutz einer Gleichrichteranlage für eine Gleicbstrom-Hochspannungsübertragungsleitung mit Hilfe eines Überspannungsableiters mit in Reihe geschaltetem

   Strombegrenzungswiderstand, dadurch gekennzeichnet, dass das Zünden von Ventilen der Gleichrichteranlage (1) im Zeitpunkt des Ableiteransprechens einmal fortgelassen wird, worauf der normale Betrieb der Gleichrichterventile wiederhergestellt wird.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die einmalige Zündlücke für die Gleichrichterventile durch Wegnahme von Steuerimpulsen für die Dauer eines Kommutierungsvorganges in der Gleichrichteranlage eingeführt wird.