DE1081129B

DE1081129B - Anordnung zur Kreisstromueberwachung bei Stromrichteranlagen in Kreuzschaltung

Info

Publication number: DE1081129B
Application number: DEB50557A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Manfred Depenbrock
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1958-10-01
Filing date: 1958-10-01
Publication date: 1960-05-05

Description

DEUTSCHES

Bei Stromrichteranlagen in Kreuzschaltung oder Antiparallelschaltung, wie sie beispielsweise für die Ankerspeisung von Motorantrieben oder für Umrichteranlagen Anwendung finden, ist der sogenannte Kreisstrom eine wichtige, ständig zu überwachende Betriebsgröße, deren Betrag einen bestimmten höchstzulässigen Prozentsatz des Nennstromes der Stromrichter nicht überschreiten darf. Der Kreisstrom setzt sich bekanntlich aus einem Gleichstromanteil und einem Wechselstromanteil zusammen. Während der Wechselstromanteil durch Drosselspulen niedrig gehalten werden kann, ist der Gleichstromanteil nur durch Gittersteuerung der Stromrichter, und zwar durch Änderung des Verhältnisses der Aussteuerung der beiden Stromrichter zueinander, zu beeinflussen.

Um aber den Kreisstrom überwachen zu können, ist seine Messung notwendig. Hierzu hat man bisher beispielsweise zwei oder drei Gleichstromwandler in die Kathodenleitungen der in Kreuzschaltung geschalteten Stromrichter eingefügt, womit eine Messung des jeweils fließenden Kathodenstromes und des über beide Stromrichter fließenden Kreisstromes durchführbar ist. Diese Methode ist aber schon mit Rücksicht auf das Erfordernis der Gleichstromwandler, von denen jeder eine Kombination von zwei Stromwandlern mit einer Hilfserregung darstellt, sehr aufwendig.

Es ist bereits zur Lösung der Aufgabe, die Anodenströme eines Stromrichters zu überwachen und den Gleichstrom zu messen, zur Vermeidung von Gleichstromwandlern eine Anordnung von Anodenstromwandlern mit Kernen mit vorzugsweise rechteckförmiger Magnetisierungskurve vorgeschlagen worden, bei denen die Sekundärwicklungen der Wandler über Gleichrichterventile an einen gemeinsamen Bürdenwiderstand angeschlossen und diese Wicklungen außerdem über einen Vorwiderstand an eine Hilfsgleichspannungsquelle angeschlossen sind, die einen die Abmagnetisierung der Wandlerkerne herbeiführenden Gegengleichstrom erzeugt. Solche Stromwandler lassen sich sehr klein ausbilden, sie sind beispielsweise als Lochwandler ausführbar, durch die die sowieso vorhandenen isolierten Anodenstromkabel einfach hindurchgesteckt werden können.

Um die hier vorliegende Meßaufgabe mit denselben einfachen Hilfsmitteln lösen zu können, wird gemäß der Erfindung eine Anordnung zur Kreisstromüberwachung bei Stromrichteranlagen in Kreuzschaltung vorgeschlagen, bei der in die Anodenleitungen jedes der beiden Stromrichter der Kreuzschaltung Anodenstromwandler mit Kernen mit vorzugsweise rechteckförmiger Magnetisierungskurve eingefügt sind, deren Sekundärwicklungen über Gleichrichterventile an einen gemeinsamen Bürdenwiderstand angeschlossen sind und die außerdem von einem der Abmagnetisierung der Kerne dienenden Gegengleichstrom durchflossen werden, wobei die beiden Bürdenwiderstände der Stromrichter über je ein Gleichrichter-Anordnung zur Kreisstromüberwachung bei Stromrichteranlage!! in Kreuzschaltung

Anmelder:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22

Dipl.-Ing. Manfred Depenbrock, Mannheim-Almenhof, ist als Erfinder genannt worden

ventil mit der Überwachungseinrichtung des Kreisstromes verbunden sind und durch einen ständig über die letztgenannten Gleichrichterventile geleiteten schwachen, konstanten Gleichstrom die Messung der jeweils niedrigsten Bürdenspannung ermöglicht wird.

Diese Anordnung ist in der Zeichnung, als Ausführungsbeispiel für zwei sechspulsige Stromrichter in Kreuz- schaltung, die im einzelnen nicht wiedergegeben sind, dargestellt. Darin sind W₁ ... W₆ die Anodenstromwandler des einen Stromrichters, "PF₁' ... W₆' die des anderen Stromrichters. Von diesen Wandlern sind nur je zwei gezeichnet. Die Primärwicklungen dieser Wandler, die — wie schon gesagt wurde — unter Umständen durch die durchgesteckten Anodenleitungen der Stromrichter dargestellt sein können, werden von den Anodenströmen ia\ ■ ■ · iae bzw. i'_al ... i'_aa durchflossen. Die Sekundärwicklungen sind über die Gleichrichterventile D₁ ... D₆ bzw. D₁' ... D₆' an dem Bürdenwiderstand Rß bzw. an dem Bürdenwiderstand Rb' angeschlossen. Die Wandlerkerne erfahren durch die Anodenströme eine Aufmagnetisierung. Zur Abmagnetisierung, für die jeweils die Sperrdauer der Anodenströme zur Verfügung steht, dienen die Gegengleichströme, die durch die Hilfsgleichspannungen UgJ₁ bzw. U'_gh erzeugt und durch die Widerstände R₁ .. .R₆ bzw. R₁ ... R₆' begrenzt werden.

Die Bürdenwiderstände Rb und Rb sind mit ihrem einem Ende gemeinsam mit dem einen Pol der Über-

4-5 wachungseinrichtung Ü für den Kreisstrom verbunden. Außerdem besitzen sie Abgriffe, die bei beiden Widerständen gleich eingestellt sein sollen, die über die Gleichrichterventile D und D' gemeinsam mit dem anderen Pol der Überwachungseinrichtung verbunden sind. An die beiden Pole der Überwachungseinrichtung ist außerdem eine nicht dargestellte Hilfsstromquelle angeschlossen, die über einen hochohmigen Widerstand 22 einen kleinen konstanten Gleichstrom I_s fließen läßt, der zur Überwindung der Schwellenspannung der Ventile D oder D'

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dient bzw. dafür sorgt, daß auch bei negativer Spannung an einem der Ventile eine Spannungsmessung eines Bürdenwiderstandes durch die Überwachungseinrichtung möglich ist.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Von den beiden sechsspuligen Stromrichtern in Kreuz- oder Antiparallelschaltung führt jeweils einer Gleichstrom und Kreisstrom, während der andere Stromrichter nur einen Kreisstrom führt. Die Kathodenströme der Stromrichter werden durch die Zusammenfassung der Sekundärströme ίο der jeweils stromdurchflossenen Anodenstromwandler an den Bürdenwiderständen Rb bzw. Rb' als Spannungen abgebildet. Nehmen wir an, der Stromrichter mit den in der Zeichnung links gezeichneten Anodenstromwandlern führe Gleichstrom und diesem Gleichstrom sei ein j Kreisstrom überlagert, |der auch im rechts gezeichneten Stromrichter fließt, so entsteht am linken Bürdenwiderstand Rb eine große Spannung, während die Spannung am rechten Bürdenwiderstand Rb' nur dem verhältnismäßig niedrigen Kreisstrom entspricht und daher klein ist.

Der Gleichstrom I₈ fließt im angenommenen Fall über den Bürdenwiderstand Rb mit der kleineren Gegenspannung und über das Gleichrichterventil D'. Dieses stellt infolge des Stromdurchflusses eine auch über die negative Spannung des Bürdenwiderstandes leitende Verbindung zur Überwachungseinrichtung her. Die höhere Spannung am Bürdenwiderstand Rb bleibt dagegen infolge der Sperrwirkung des nicht von dem Gleichstrom durchflossenen Gleichrichterventils D ohne Einfluß auf die Überwachungseinrichtung. Die auf die Überwachungseinrichtung einwirkende Spannung ist somit ein Maß für den in den Stromrichtern fließenden Kreisstrom.

Entsprechendes geschieht, wenn der rechte Stromrichter Gleichstrom führt und im linken Stromrichter nur der Kreisstrom fließt. In jedem Falle wird die kleinste Bürdenspannung, also die dem Kreisstrom entsprechende, an die Überwachungseinrichtung gelegt.

Auf diese Weise wird der Kreisstrom durch die Überwachungseinrichtung erfaßt, so daß die diesem Kreisstrom entsprechende Spannung beispielsweise einer Regeleinrichtung zugeführt werden kann, die eine Begrenzung des Kreisstromes auf einen vorbestimmten Wert durch Einwirkung auf die Aussteuerung der Stromrichter herbeiführt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE;

1. Anordnung für Kreisstromüberwachung bei Stromrichteranlagen in Kreuzschaltung, dadurch ge kennzeichnet, daß in die Anodenleitungen jedes der beiden Stromrichter der Kreuzschaltung Anodenstromwandler mit Kernen mit vorzugsweise rechteckförmiger Magnetisierungskurve eingefügt sind, deren Sekundärwicklungen über Gleichrichterventile an einen gemeinsamen Bürdenwiderstand angeschlossen sind und die außerdem von einem der Abmagnetisierung der Kerne dienenden Gegengleichstrom durchflossen werden, wobei die beiden Bürdenwiderstände der Stromrichter je über ein Gleichrichterventil mit einer Überwachungseinrichtung des Kreisstromes verbunden sind und durch einen ständig über diese Gleichrichterventile geleiteten konstanten Gleichstrom die Messung der jeweils niedrigsten, dem Kreisstrom entsprechenden Bürdenspannung ermöglicht wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kreisstrom darstellende niedrigste Bürdenspannung einer Regeleinrichtung zugeführt wird, die eine Begrenzung des Kreisstromes auf einen vorbestimmten Wert durch Einwirkung auf die Aussteuerung der Stromrichter herbeiführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

t 0O9 508/163 4.60