DE10003360A1 - Schaltungsanordnung für ein Hochspannungs-Freileitungsnetz mit Reihenkondensatoren - Google Patents

Abstract

Im Zuge eines mehrphasigen Freileitungsnetzes ist in jeder Phase wenigstens ein Reihenkondensator (RK) angeordnet. Diesem Reihenkondensator ist eine Überspannungsschutzanordnung elektrisch parallel geschaltet, die aus einer Reihenschaltung einer Drossel (D) und einer mit einer Steuerschaltung versehenen Thyristoranordnung (TA) besteht, wobei die Steuerschaltung (SE) an einen im Stromkreis des Reihenkondensators angeordneten Stromsensor (SS1) angekoppelt ist.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Energieverteilung und ist bei der Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung anzuwen­ den, die dem Schutz eines im Zuge einer mehrphasigen Hochspannungs-Freileitung angeordneten Reihenkondensators ge­ gen Überspannungen dient.

In mehrphasigen Hochspannungs-Freileitungsnetzen ist es üb­ lich, im Zuge der Freileitung in jeder Phase in Abständen Reihenkondensatoren in Form von Kondensatorbänken anzuordnen, um die Übertragungsleistung zu erhöhen. Elektrisch parallel zum Reihenkondensator kann eine Reihenschaltung aus einem in­ duktiven Glied und einer steuerbaren Thyristoranordnung ange­ ordnet sein, um den Leitungswiderstand der Freileitung kurz­ fristig ändern zu können. Die Thyristoranordnung wird dabei in Abhängigkeit von den Frequenzen der Kondensatorspannung gesteuert. - Parallel zum Reihenkondensator ist üblicherweise auch ein Schutzelement in Form eines spannungsabhängigen Wi­ derstandes zum Schutz gegen Überspannungen angeordnet (EP 0 442 455 B1). Derartige Überspannungsableiter entwickeln beim Ansprechen erhebliche Wärmemengen und benötigen daher zum an­ schließenden Abkühlen einen Zeitraum von mitunter mehreren Stunden. Während dieser Abkühlzeit kann der Reihenkondensator nicht wieder zugeschaltet werden.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Überspannungsschutz so auszugestalten, dass der Reihenkondensator nach einem Ansprechen des Überspannungsschutzes und der damit verbundenen Abschaltung des Reihenkondensators möglichst schnell wieder zugeschaltet wer­ den kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß dieser Erfindung vorgese­ hen, dass die Überspannungs-Schutzeinrichtung aus einer Rei­ henschaltung einer Drossel und einer mit einer Steuerschal­ tung versehenen Thyristoranordnung besteht, wobei die Steuer­ schaltung an einen im Stromkreis des Reihenkondensator ange­ ordneten Stromsensor angekoppelt ist.

Die gemäß der Erfindung vorgesehene Lösung ist praktizierbar, nachdem in neuerer Zeit Halbleiterventile entwickelt wurden, die die für diesen Anwendungsfall charakteristischen Ströme bis zu 110 KA führen können. Derartige Halbleiterventile zeichnen sich durch eine - im Vergleich zum Metalloxid- Varistoren - kleine Baugröße, Anordnung mehrerer Ventile in geringem gegenseitigem Abstand, die Möglichkeit der Luftküh­ lung und vor allem durch eine - im Vergleich zu den bisher verwendeten Ableitern - kurze Abkühlzeit aus.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Schaltungsanordnung ist in der Figur dargestellt.

Die Figur zeigt in prinzipieller Darstellung eine Phase P1 eines mehrphasigen Hochspannungs-Freileitungsnetzes, in die mittels der Schalter S1, S2 und S3 ein Reihenkondensator RK eingeschleift werden kann. Im Stromkreis des Reihenkondensa­ tors liegen Stromsensoren SS1 und SS2, die als Stromwandler ausgebildet sind.

Parallel zum Reihenkondensator RK ist eine Reihenschaltung aus einer Drossel D und einer Thyristoranordnung TA angeordnet. Der Thyristoranordnung TA ist dabei eine Steuereinheit SE zugeordnet, der auch die Ausgangssignale der Stromsensoren SS1, SS2 und SS3 zugeführt werden und die in Abhängigkeit insbesondere der Stromsensoren SS1 und SS2 die einzelnen Ven­ tile der Thyrostoranordnung TA ansteuert.

Parallel zu der Reihenschaltung aus Drossel D und Thyristora­ nordnung TA ist weiterhin ein Bypass angeordnet, der aus der Drossel DÜ und einen Bypassschalter BPS besteht. Dieser Zweig der Schaltungsanordnung dient als Überlastschutz für die Thy­ ristoranordnung TA. Dabei ist der Drossel DÜ eine Reihen­ schaltung aus einem Widerstand R und einer Funkenstrecke FS parallel geschaltet.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung für ein mehrphasiges Hochspannungsfrei­ leitungsnetz, bestehend aus einem in der jeweiligen Phase angeordneten Rei­ henkondensator und einer dem Reihenkondensator elektrisch pa­ rallel geschalteten Überspannungsschutzeinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
dass die Überspannungsschutzeinrichtung aus einer Reihen­ schaltung einer Drossel (D) und einer mit einer Steuerschal­ tung (SE) versehenen Thyristoranordnung (TA) besteht,
wobei die Steuerschaltung an einen im Stromkreis des Reihen­ kondensators (RK)angeordneten Stromsensor (SS1) angekoppelt ist.