DE1208790B

DE1208790B - Verfahren zum Unterbrechen einer Fernleitung fuer hochgespannten Gleichstrom

Info

Publication number: DE1208790B
Application number: DEL37767A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinrich Langrehr
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-12-19
Filing date: 1960-12-19
Publication date: 1966-01-13
Also published as: GB1007159A; CH388419A; DE1225735B

Description

Verfahren zum Unterbrechen einer Fernleitung für hochgespannten Gleichstrom

Bei Wechselstrom, auch von sehr hoher Spannung,

köntiii Leistungsunterbrechungen mit den heute

Üblichen Leistungsschaltern, die entsprechende Licht-

ho-enlöscheinrichtungen besitzen, vorgenommen wer-

dcn. Bei Wechselstrom wird nämlich der Schalt-

durch den Nulldurchgang des Stromes, der

sich bei 50 -Hz einhundertmal je Sekunde ereignet,

ermözlicht bz:v. begünstigt. Dieser natürliche Null-

durchgang fehlt bei Gleichstrom vollkommen, so daß

die Untcrl',_echung eines Gleichstromes außerordent-

iicli crsch:#--:-Urt ist, und zwar um so mehr, je höher die

Sp=umung ist. Die durch den Lichtbogen bewirkte

lon:s@aicn der Schaltstelle führt um so eher zu Rück-

Lind somit zum Wiedereinsetzen des Stro-

mes einer etwa eingetretenen Unterbrechung, je

liölier c'ie Betriebsspannung ist. Schon bei hohen

«`ech#,@l@punii»r@en muß man durch eine sehr leb-

te Ga,sströmurg dafür sorgen, daß die lonisations-

preclukie aus der Schaltstelle entfernt werden, um die

crw«h@iter; Rückzündungen mit Sicherheit zu ver-

Bei Gldichstrorti gibt es, wie bereits bemerkt,

Seineraiirlichen Strorrnulldurchgänge, so daß der

1_iclit'@or4-j: im- allgemeinen überhaupt nicht abreißt.

Be.i@:@cli li#-t man sich seit Jahren bemüht, immer

reue S#,h'.ter iait immer größeren Abschaltleistungen

zu @l-Lile_. D.-es gilt bei Wechselstrom für den ge-

< <@i:#?.°n Sra@@_iuisgsbc_rcich und sinngemäß auch für

Gl.@icäi@-trori, allerdings mit dem Unterschied, daß

i__ ",3i'aktisc-en Betrieb höhere Spannungen als

(c#ci i?aliiien) Lahm s-o_homrasen. Stets ist das

Bcs._@@ra dai'uafv_°ic:@@tei gewesen, Schalter zu kon-

,,t,'it:;°;.#__.. die in der Lage^sind, bei der gegebenen

d. r. Lei ausreichend großer "Trennstrecke,

stüng zu schalten.

!=°:'Lrcluaberuht auf der Erkenntnis, daß man

c!=;@ @r@ie:-.as auf C@stema trit sehr hochgespanntem

i@_:r;@lati@@r-_ nicl,-t :elir n-;,@enden kann. Die Gründe

das Nichtvorhandensein eines

und cildererseits ein eilormer

_@._?.,cls,,i. Auv@aiid an Mitteln zum Entionisieren

bei sehr hohen Spannungen, der

den Erfolg gewährleistet. Selbst

t@-:, ,: . r sa erzärblichem Aufwünd gelingen sollte, iss

@@lt ` die Schahsirecke zu entiƒnisieren, dann

_"_Il'vi'::@ge d=Lser eiz-zun-eneil gewaltsamen

_@clsz_IIC (.1c5 Stron_cs erhebliclseberspannun-

_.@iisi:hen.Jdie ilii@drseits wieder in it größter Wahr-

, ,_

eieben.

_`~_ öt ein Verfahren zum Unter-

@_? Ferl.°itiing iiii ho^hgespannten, über

au_: Siromrichtergefäßen und

Stroinriclit-r erzeugten Gleich-

stroiii. Erfindungsgemäß wird der Stromrichter im Schaltaugenblick auf Stromlosigkeit gesteuert, und unmittelbar anschließend werden an den Schaltstellen der Fernleitung befindliche Trennschalter geöffnet.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß eine Unterbrechung des Gleichstromes immer auch eifre Unterbrechung des Stromes in den Stromrichtern, die für diesen Fall fast ausschließlich verwendet werden, bedingt. Stromrichter sind gittergesteuerte Geräte, die eine bequeme und schnelle Steuerung des Stromdurchsatzes durch Steileingriffe ermöglichen. Die Reaktionszeit liegt in der Größenordnung von Millisekunden.

Bei Wechselstromgeneratoren und auch bei StelltransforrAatoren kommen ganz andere Reaktionszeiten in Betracht, die in der Größenordnung von Sekunden liegen. Infolgedessen werden eilige Schalthandlungen im Normalfall und erst recht im Stör ungsfall in der Form vorgenommen, daß kurzer Eland der Leisturgsfluß durch öffnen des 1-lochspaian"irI-s-

leistungsschalters uisterbrochen wird. Dies ist aus den

oo2neivaahnten Gründen im Hinblick aus den Strom-

nulicachgang bei geeigneter Konstruktion des

Leistul-,gsSJchalterss durchaus möglich. Für den

Vlcciselstron-ibetöiab ist dies sozusagen die natürliche

Betriebsweise.

Bei hochgespanntem GleichstroPSi dagegen wird

nach der Erfindung durch Steuerung des Strom-

richters zun äclist des Gleichstromfluß auf Null ge-

bracht und dann d#°r I-.#ochspannungssclialtcr in der

übersia;ungsleitung geöffnet. Da demzufolge an die-

ser Stelle keine Leistung zu unterbrechen ist, kann

dieses Schalter ein ge-,vöhnlicher Trennschalter sein.

Ein fair den 2etrieb unzulänglicher Zeitaufwand, wie

z.lP. bei Wechselstironi bei entsprechender Betriebs-

weise, ist damit nicht verbunden, da die Stromrichter-

Steuerung in kürzester Zeit reagiert und auch der Trennschalter unverzüglich folgen kann. Eine Lichtbogenzeit am Schalter ist nicht vorhanden, da kein Strom zu unterbrechen ist. Auch dieser Umstand spricht zugunsten der Erfindung.

Eine Anwendung der Erfindung ist vor allem dann von Bedeutung, wenn zwischen dem Ort der Stromerzeugung und dem Ort des Stromverbrauches mehrere Fernleitungen vorhanden sind, über die hochgespannter Gleichstrom übertragen wird, um, wenn es darauf ankommt, eine dieser Fernleitungen im Fall einer Störung oder auch willkürlich abzuschalten und außer Betrieb zu nehmen.
Die Maßnahme nach der Erfindung ist bisher nicht bekannt gewesen. Es ist lediglich eine Anordnung benutzt worden, bei der aus einem Drehstromnetz Leistung entnommen wird, deren Spannung mittels eines Transformators heraufgesetzt und schließlich mittels Gleichrichter gleichgerichtet und über eine einadrige Fernleitung zum Verbraucherort übertragen wird.
Dort ist ein Wechselrichter, ein Transformator usw. vorhanden. Die Unterbrechung der Stromübertragung geschieht bei dieser Anordnung einzig und allein durch wechselstromseitige Abschaltung. Da nur eine einzige Fernleitung vorhanden ist, läßt sich diese Methode des Spannungslosmachens der Leitung durch wechselstromseitige Abschaltung verwirklichen.. Dies gelingt aber nicht mehr, wenn mehrere Fernleitungen zwischen dem Ort der Erzeugung und des Verbrauchers vorhanden sind.
Die Erfindung kann auch Anwendung finden, wenn es sich darum handelt, die Energierichtung des hochgespannten Gleichstromes umzukehren. Wegen der Ventilwirkung kann der Stromfluß durch den Stromrichter nicht umgekehrt werden. Hinzu kommt, daß bei Verwendung von Kabeln zur Fortleitung des hochgespannten Gleichstromes eine Vertauschung der Spannungspole nicht vorteilhaft ist, weil die Entladezeiten von Kabeln sehr lang sind und unter Umständen einige Stunden andauern können. Außerdem müßten die Kabel bei Vertauschung der Spannungspole mit einer wesentlich stärkeren Isolation versehen sein.
Daher ist nach einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens die Anordnung so getroffen, daß bei Umschaltungen die Anschlüsse zwischen Stromrichter und Fernleitung (Kabel) vertauscht werden. Auch bei dieser Umkehr der Energierichtung wird der Stromrichter zunächst auf Stromlosigkeit gesteuert, danach die notwendigen Umschaltungen vorgenommen und schließlich der Stromrichter wieder hochgesteuert. Ein Ausführungsbeispiel für eine solche Anordnung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Ein Transformator 1 erzeugt sekundärseitig hochgespannten Wechselstrom, der mittels eines Stromrichters 2 gleichgerichtet und über Umschalter 3, 4 auf Fernleitungen 5, 6 gegeben wird, die in diesem Fall als Kabel dargestellt sind. Diese Fernleitungen führen zu einem nicht dargestellten Verbraucher bzw. einem in gleicher Weise aufgebauten Kraftwerk, mit dem Energie ausgetauscht wird. Dabei können sich je nach dem Betrieb wechselnde Stromflüsse in den Pfeilrichtungen a und b ergeben. Es muß nach den obigen Ausführungen dafür gesorgt werden, daß an den Anschlußstellen der Fernleitungen 5, 6 stets die gleichen Spannungspole unverändert erhalten bleiben. in, Stromrichter 2 ist eine Umkehrung der Stromrichtung nicht möglich. Daher sind die Umschalter 3, 4 jeweils mit zwei Stellungen a und b versehen. Bei Energiefluß in der Richtung a befinden sich die Umschalter 3, 4 in den Stellungen a. Soll die Richtung des Energieflusses umgekehrt werden, dann wird der Stromrichter 2 auf den Strom Null gesteuert, danach werden die Umschalter 3, 4 in die Stellungen b umgelegt, und der Stromrichter 2 wird wieder hochgesteuert. Auf diese Weise ist die Umkehrung der Richtung des Energieflusses möglich, und es ist gewährleistet, daß an den Anschlußstellen der Fernleitungen die bisherigen Spannungspole erhalten bleiben.

Claims

Patentansprüche: l.. Verfahren zum Unterbrechen einer Fernleitung für hochgespannten, über einen aus Transformatoren, Stromrichtergefäßen und Zubehör bestehenden Stromrichter erzeugten Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaltaugenblick der Stromrichter auf Stromlosigkeit gesteuert wird und unmittelbar anschließend an den Schaltstellen der Fernleitung befindliche Trennschalter geöffnet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch bei Umkehr der Energierichtung zunächst der Stromrichter auf Stromlosigkeit gesteuert wird, danach die notwendigen Umschaltungen mit Trennschaltern vorgenommen werden und schließlich der Stromrichter wieder hochgesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Umschaltungen mittels Trennschaltern die Anschlüsse zwischen Stromrichter und Fernleitung (Kabel) vertauscht werden derart, daß an den Anschlußstellen der Fernleitungen die bisherigen Spannungspole erhalten bleiben. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 857 233; deutsche Auslegeschrift Nr. 1003 848.