Anordnung zum Schutz von Kontaktumformern Die Erfindung hat eine Anordnung
zum Schutz von Kontaktumformern mit Schutzschaltern, sogenannten Anodenschaltern,
in den. wechselstromseitigen Zuleitungen zwischen Stromrichtertransformator und
Stromrichter und großer Induktivität im Gleichstromkreis zum Inhalt. Die große Induktivität
des Gleichstromkreises wird in vielen Fällen, insbesondere bei Anlagen kleinerer
Leistung, durch eine Glättungsdrosselspule gegeben sein. Falls bei Eintritt einer
Störung, beispielsweise bei einer Dreiphasenanordnung, die als Schnellschalter ausgebildeten
Anodenschalter ansprechen, so werden die beiden nicht stromführenden Phasen stromlos
getrennt. Die von der Störung betroffene Phase dagegen wird durch den Anodenschalter
nur dann noch während der Kontaktschließzeit stromlos gemacht werden können, wenn
die Induktivität im Gleichstromkreis verhältnismäßig klein ist, so daß die Löschung
des Lichtbogens im Anoden-Schnellschalter noch vor Öffnung des Kontaktes des mechanischen
Umformers bewerkstelligt werden kann.Arrangement for protecting contact converters The invention has an arrangement
to protect contact converters with circuit breakers, so-called anode switches,
in the. AC-side supply lines between converter transformer and
Power converter and large inductance in the direct current circuit to the content. The great inductance
of the DC circuit is in many cases, especially in smaller systems
Power, be given by a smoothing reactor. If a
Fault, for example in a three-phase arrangement designed as a high-speed switch
If the anode switches respond, the two non-current-carrying phases are de-energized
separated. The phase affected by the fault, on the other hand, is activated by the anode switch
can only be de-energized during the contact closing time if
the inductance in the DC circuit is relatively small, so that the quenching
of the arc in the anode high-speed switch before the mechanical contact is opened
Converter can be accomplished.
Befindet sich hingegen im Gleichstromkreis beispielsweise eine Glättungsdrossel,
so ist die Unterbrechung der gestörten Phase innerhalb der Kontakt-Schließzeit nicht
möglich, selbst wenn Anodenschalter mit extrem großer Schaltgeschwindigkeit und
äußerst geringem Schaltverzug verwendet werden. Derartige Schalter können zwar innerhalb
kürzester Zeit eine höhere Lichtbogenspännung, deren Höchstwert durch die Isolation
der Anlagen gegeben ist, erreichen, aber die Zeit vom Erreichen des Höchstwertes
der Lichtlaogenspannung bis zum Ende der Abschaltung wird durch die Höhe der zulässigen
Überspannung und durch die Zeitkonstante des abzuschaltenden Stromkreises bestimmt
und ist auf Grund der üblichen zulässigen Überspannungen und der großen Induktivit«ten
immer noch größer als die Dauer der Kontaktschließzeit, so daß das Aufreißen von
Laststrom in der gestörten Phase durch den mechanischem Kontaktumformer nicht zu
vermeiden ist. Dies hat jedoch bekanntlich sehr unerwünschte Störungen am Kontaktumformer
zur Folge; insbesondere werden die Kontaktelemente stark in Mitleidenschaft gezogen.If, on the other hand, there is, for example, a smoothing reactor in the DC circuit,
so there is no interruption of the disturbed phase within the contact closing time
possible, even if anode switches with extremely high switching speed and
extremely low switching delay can be used. Such switches can be within
A higher arc voltage in a very short time, the maximum value of which is due to the insulation
of the systems is given, but the time from reaching the maximum value
the arc voltage up to the end of the switch-off is determined by the level of the permissible
Overvoltage and determined by the time constant of the circuit to be switched off
and is due to the usual permissible overvoltages and the large inductances
still greater than the duration of the contact closure time, so that the tearing of
Load current in the disturbed phase through the mechanical contact converter is not allowed
avoid is. However, as is well known, this has very undesirable disturbances on the contact converter
result; in particular, the contact elements are severely affected.
Um diese nachteiligen Auswirkungen zu vermeiden, ist man dazu übergegangen,
das Kontaktsystem des mechanischen Umformers durch sogenannte Kurzschließer zu schützen,
die im Störungsfalle die Kontakte überbrücken. Die Verwendung derartiger Kurzschließer
hat aber den Nachteil, daß die gesamte Anlage, insbesondere der Stromrichtertransformator
sowie die Schaltelemente im Hauptstromkreis, bis zur erfolgten Abschaltung durch
die wechselstromseitig angeordneten Schnellschalter übermäßig stark beansprucht
wird. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zur Vermeidung der geschilderten
Nachteile auf die Überbrückung der Kontakteinrichtung im Störungsfalle zu verzichten
und statt dessen die Induktivitäten im Gleichstromkreis kurzzuschließen und somit
die Zeitkonstante zu verkleinern.In order to avoid these adverse effects, the move has been made
to protect the contact system of the mechanical converter with so-called short-circuiters,
which bridge the contacts in the event of a fault. The use of such short-circuiters
but has the disadvantage that the entire system, especially the converter transformer
as well as the switching elements in the main circuit, until they are switched off
the high-speed switches arranged on the alternating current side are excessively stressed
will. The invention is based on the idea of avoiding the described
Disadvantages of not bridging the contact device in the event of a malfunction
and instead short-circuit the inductors in the DC circuit and thus
to reduce the time constant.
An sich ist das Kurzschließen größerer Induktivitäten beim Abtrennen
vom Netz bzw. beim Ausschalten bekannt. Beispielsweise wird beim Auftreten von Störungen
an Generatoren als Schutzmaßnahme die Erregerwicklung über einen Ohmschen Widerstand
kurzgeschlossen, um die Feldenergie möglichst schnell zu vernichten. Dieser Vorgang
erstreckt sich jedoch über einen längeren Zeitraum, der von der Isolationsfestigkeit
der Wicklung abhängig ist, da diese die Höhe der Anfangsspannung und somit die Größe
des Widerstandes bestimmt. Diese Schutzmaßnahmen sind daher für den Betrieb von
Kontaktumformern nicht verwendbar, da es bei diesen Geräten darauf ankommt, innerhalb
einer äußerst geringen Zeit, und zwar noch während der Schließzeit der Kontakte.,
den Stromkreis zu unterbrechen.In itself, the short-circuiting of larger inductances when disconnecting
known from the network or when switching off. For example, if faults occur
on generators as a protective measure, the excitation winding via an ohmic resistor
short-circuited in order to destroy the field energy as quickly as possible. This process
however, extends over a longer period of time depending on the insulation strength
depends on the winding, as this is the level of the initial voltage and thus the size
of resistance. These protective measures are therefore essential for the operation of
Contact transducers cannot be used, because with these devices it is important within
an extremely short time, even during the closing time of the contacts.,
to interrupt the circuit.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß durch Zusammenwirken
von Schutzschaltern, welche die wechselstromseitigen Zuleitungen bei auftretenden
Störungen innerhalb der Schließzeit der Umformerkontakte derart schnell unterbrechen,
mit Vorrichtungen, welche den Gleichstromkreis hierbei wenigstens teilweise derart
schnell kurzschließen, daß die Lichtbogenlöschung am Schutzschalter noch während
der Schließzeit der Umformerkontakte bewerkstelligt werden kann. An Stelle eines
Kurzschließers, der
ebenfalls mit Schutzschaltern in den wechselstromseitigen
Zuleitungen vor- oder hinter dem Stromrichtertransformator arbeitet, wird nach der
Erfindung ein Überbrückungsschalter verwendet, der den Gleichstromkreis wenigstens
teilweise kurzschließt. Durch diese Maßnahme wird die Zeitkonstante des abzuschaltenden
Stromkreises und damit die Lichtbogendauer, die, wie bereits gesagt, abhängig ist
von der vorgegebenen maximalen Lichtbogenspannung und von der Zeitkonstanten des
abzuschaltenden Stromkreises, so wesentlich verringert, daß es in Verbindung mit
einem wechselstromseitig angeordneten Schutzschalter möglich ist, den Stromkreis
noch während der Kontaktschließzeit zu öffnen. Allerdings ist dabei Voraussetzung,
daß beide Schalter extrem geringe Schaltzeiten haben und die Schalthandlungen gemäß
der Erfindung entsprechend aufeinander abgestimmt sind.According to the invention this is achieved in that by cooperation
of circuit breakers, which the AC supply lines when occurring
Interrupt faults within the closing time of the converter contacts so quickly that
with devices, which the DC circuit here at least partially in such a way
Quickly short-circuit that the arc extinction on the circuit breaker is still during
the closing time of the converter contacts can be accomplished. Instead of one
Short-circuiter that
also with circuit breakers in the AC side
Supply lines upstream or downstream of the converter transformer is working, according to the
Invention uses a bypass switch that connects the DC circuit at least
partially shorts. By this measure, the time constant of the to be switched off becomes
Circuit and thus the duration of the arc, which, as already said, is dependent
from the specified maximum arc voltage and from the time constant of the
circuit to be switched off, so significantly reduced that it is in connection with
a circuit breaker arranged on the AC side is possible, the circuit
can still be opened during the contact closing time. However, the prerequisite is
that both switches have extremely short switching times and the switching operations according to
of the invention are matched accordingly.
- Ob . . die Induktivitäten des. Gleichstromkreises gleichzeitig oder
bereits vor dem Ansprechen des Schutzschalters überbrückt werden, richtet sich dabei
jeweils nach den Kennlinien der Schalter. In welchem Umfang der Gleichstromkreis
kurzgeschlossen werden kann und soll, -hängt naturgemäß von den Umständen des einzelnen
Falles ab. In der Regel wird es ausreichen, die Gleichstromdrossel allein kurzzuschließen.
Befinden sich andererseits im Gleichstromkreis selbst noch weitere Induktivitäten,
so kann auch daran gedacht werden, diese Induktivitäten oder unter Umständen auch
den gesamten Gleichstromkreis kurzzuschließen, falls nicht andere gewichtige Gründe
gegen eine derartige Maßnahme sprechen. Wird der gesamte Gleichstromkreis kurzgeschlossen,
so kann es zweckmäßig sein, in den Kurzschlußkreis Ohmsche Widerstände einzuschalten,
um den Kurzschlußstrom nicht unnötig zu vergrößern.- If . . the inductances of the direct current circuit at the same time or
be bridged before the circuit breaker responds, depends on this
in each case according to the characteristic curves of the switches. To what extent the DC circuit
can and should be short-circuited - naturally depends on the circumstances of the individual
Fall off. As a rule, it will be sufficient to short-circuit the direct current choke on its own.
On the other hand, if there are further inductances in the direct current circuit itself,
so can also be thought of these inductances or under certain circumstances also
short-circuit the entire DC circuit, unless other important reasons
speak against such a measure. If the entire DC circuit is short-circuited,
so it can be useful to switch ohmic resistors into the short circuit,
so as not to unnecessarily increase the short-circuit current.