DE1613518A1

DE1613518A1 - Kraftuebertragungsanlage fuer hochgespannten Gleichstrom

Info

Publication number: DE1613518A1
Application number: DE19671613518
Authority: DE
Inventors: Hans Stackegaard
Original assignee: ASEA AB; Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1966-06-15
Filing date: 1967-06-08
Publication date: 1972-02-24
Also published as: DE1613518B2; GB1180432A; US3448285A; JPS4410332B1

Description

Kraftübertragungsanlage für hochgespannten Gleichstrom

Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsanlage für hochgespannten Gleichstrom, die wenigstens drei Stromrichterstationen umfaßt, von welchen zwei in Reihe geschaltet sind und beide mehrere reihengeschaltete Stromrichter haben.

Bei Gleichstromkraftübertragungen zwischen mehr als zwei Stationen hat man zwischen Reihenschaltung und Parallelschaltung der verschiedenen Stationen zu wählen, wobei in der Regel die Parallelschaltung aus regeltechnischen Gründen als die praktischste betrachtet wird, während die Reihenschaltung in Spezialfallen zur Anwendung kommen kann. Die Erfindung betrifft eine Kombination der beiden genannten Prinzipien, wobei wenigstens zwei Stationen in Reihe geschaltet und beide parallel zu den.übrigen zwischen zwei Gleichstromleitern liegenden Stationen geschaltet werden.

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Bine srfindungsgemäße Übertragung ist dadurch gekennzeichnet, daß in den genannten zwei reihengeschalteten Stationen Schaltorgane für Ein- und Ausschaltung wenigstens einiger der Stromrichter vorhanden sind, wobei diese Schaltorgane in den beiden Stationen so zusammengeschaltet sind, daß bei Umschalbuiig die Anzahl der reihengesehalteten Stromrichter in beiden Stationen unverändert bleibt.

Die Erfindung kommt vor allem zur Anwendung, wenn eine oder mehrere Gleichrichterstationen über eine lange Übertragungsleitung zwei verhältnismäßig nahe voneinander gelegene Wechselrichterstationen je für ein Yerbrauchergebiet speisen. Nach dem Parallelschaltungsprinzip muß dabei jede Wechselrichterstation mit gleich vielen reihengesehalteten Stromrichtern versehen sein wie die speisende Gleichrichterstation oder -Stationen, während erfindungsgemäß die gesamte Anzahl reihengeschalteter Stromrichter in den beiden Wechselrichterstationen.gleich der Anzahl reihengeschalteter Stromrichter in der Gleichrichterstation ist. Hierzu kommen dann ein oder einige zusätzliche Stromrichter in jeder Wechselrichterstation für Ein- und Ausschalten bei veränderter Kraftverteilung zwischen den beiden Stationen, beispielsweise aufgrund der.. .. _:. wechselnden Belastung innerhalb eines Tages. -

Eine solche wechselnde Kraftverteilung kann z.B. in einem Großstadtbereioh vorkommen* wo ein größeres Industriegebiet_:am Eingang;des Bereichs liegt. Nach der Erfindung ist es denkbar, die

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erste Wechselrichterstation an der Peripherie der Großstadt anzuordnen, welche Station dann die Endstation für eine längere Luftleitung ist. Von dieser ersten Wechselrichterstation kann man dann mit einem Gleichstromkabel mit begrenzter Spannung zu der zweiten Station gehen, die im inneren Stadtgebiet angeordnet ist. Auch zwei Gleichrichterstationen könnten in dieser Weise reihengeschaltet werden, um ein gegenseitig variables Leistungsverhältnis zu erhalten.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung" näher beschrieben, in der lig. 1 eine Gleichstromübertragung nach der Erfindung und Pig. 2 und 3 verschiedene Variationen von erfindungsgemäßen Stationen darstellen.

Fig. 1 zeigt eine Gleichstromkraftübertragung mit vier Stationen, nämlich eine speisende Gleichrichterstation I und drei Wechselrichterstationen II, III, IV. Darüber hinaus kann eine weitere Station V parallel mit den übrigen zwischen den Gleichstromlei— tungen 19 und 20 eingeschaltet sein. Die Stationen II, III, IV sind mit Hilfe von Gleichstromkabeln 21, 22 in Reihe geschaltet und parallel zu der oder den übrigen Stationen I, V an den Gleichstromleitern 19 und 20 angeschlossen.

Die Gleichrichterstation I umfaßt acht Stromrichter 1-8, die parallel an einem speisenden Wechselstromnetz und in Reihe an den Gle.iehstromleitern 19 und 20 angeschlossen sind, welche letztere z.B. Luftleitungen sein können. Die Gleichstromseite der Station

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ist weiter mit einem geerdeten Mittelpunkt versehen. Die Luftleitungen 19 und 20 werden zu den Wechselrichterstationen II, III geführt, wo ein Teil der Leistung entnommen und den an den Stationen angeschlossenen Wechselstromnetzen zugeführt wird. Von den Stationen II, III werden Gleichstromkabel 21, 22 zu einer dritten Wechselrichterstation IV gezogen, die sechs reihengeschaltete Stromrichter 13-18 umfaßt, die auf ihrer Wechselstromseite an einem empfangenden Wechselstromnetz angeschlossen sind. Auch diese Station ist auf der Gleichstromseite mit einem geerdeten Mittelpunkt versehen.

Die Stationen II und III sind je mit zwei reihengeschalteten Stromrichtern 9, 10 bzw. 11, 12 versehen. Die Gleichstromkabel 21 und 22 sind an den entsprechenden Stationen mit Hilfe von Wechselkontakten 23> 24 bzw. 26, 27 angeschlossen. Die zu einem Gleichstromkabel gehörenden Wechselkontakte werden mit einem Relaissystem mit gemeinsamen Steuereingang 25 bzw. 28 gesteuert. In dieser Weise wird die Einschaltung eines Stromrichters in einer Station an dem einen Ende eines Kabels die Ausschaltung eines entsprechenden Stromrichters in der damit reihengeschalteten Station am anderen Ende des Kabels bewirken, und die gesamte Anzahl der Stromrichter in den drei reihengeschalteten Stationen II, III und IV wird unabhängig von Umschaltungen in den verschiedenen Stationen. Man erreicht also eine Verteilung der Gleichstromleistung über mehrere an verschiedenen Stellen gelegene Stationen, ohne daß jede dieser Stationen mit einem vollen Satz von Stromrichtern ausgerüstet zu sein braucht, wie es bei einer Parallelschaltung der Stationen der Fall gewesen wäre.

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Ein anderer Yorteil ist, daß die Spannung auf den Gieichstromkabeln im Verhältnis zur Spannung auf den Luftleitungen "begrenzt wird, was aucn eine Ersparnis "bedeutet. Durch die Wahl der Anzahl von Stromrichtern in den verschiedenen Wechselrichterstationen werden ferner gute Variationsmöglichkeiten der Leistungsverteilung auf die verschiedenen Stationen erhalten. In Abhängigkeit von der geographischen Lage der verschiedenen Verbrauchergebiete können die Stationen II und III als zwei verschiedene Stationen ausgebildet sein oder können als eine einzige Station, die an ein und demselben Wechselstromnetz angeschlossen ist, zusammengebaut werden. Im letzteren 3?all ergibt die gezeigte Anordnung die Leistungsverteilungsmöglichkeiten 1-1, 3-5>und 1-3. Bei der gezeigten Lage der Wechselkontakte wird die Leistungsverteilung 3-5·

Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Einzelheiten der Stationen II und III. Jeder der Stromrichter 9» 10 in Station II umfaßt einen Stromrichtertransformator, der an einer Ventilschaltung angeschlossen ist, die wiederum mit Ionenventilen oder wie gezeigt mit Thyristorventilen aufgebaut sein kann. An den Enden des Stromrichters 10 sind Anzapfungen angeordnet, die je an einem Kontaktteil im Wechselkontakt 23 angeschlossen sind, der am Gleichstromkabel 21 goige schlossen ist. Durch Umstellen dieser Wechselkontakte kann der Stromrichter 10 an- und ausgeschaltet werden. Gleichzeitig mit dem Wechselkontakt 23 wird der Wechselkontakt 24 in der Station IV in Pig. 1 bedient, wobei Einschaltung eines

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Stromrichters in der einen Station Ausschaltung eines entsprechenden Stromrichters in der anderen Station zur Folge hat;.

Anstelle der Wechselkontakte, die in Mg. 1 und 2 gezeigt sind, kann Ein- und Ausschaltung von Stromrichtern mit Hilx'e von Hebenschlußorganen in der form von Trennschaltern 31 , 52 wie in Pig. 5 gezeigt vorgenommen v/erden. Jede Ventilschaltung ist hier mit einem Nebenschlußventil 29 bzw. 30 und einem Kurzschließorgan 31 bzw. 32 und mit Wegschalteorganen 33-36 versehen. Die Schaltorgane 31-36 werden zweckmäßig als Leistungstrennschalter ausgeführt, wie es in der Stromrichtertechnik üblich ist. Bei j'ebenschliessen eines der Stromrichter 9 oder 10 in Pig. 5 muß gleichzeitig ein entsprechender Stromrichter in der Station IV in Pig. 1 eingeschaltet werden. Die Zusammenarbeit der verschiedenen Nebenschlußorgane in den verschiedenen Stationen kann etwas komplizierter werden als die der Wechselkontakte, wie in Pig. 1 und 2 gezeigt ist. Andererseits ist es normal, die verschiedenen Stromrichter mit Hebenschlußorganen nach Pig. 3 zu versehen, so daß die Lösung in Pig. 3 ergibt, daß die Wechselkontakte nach Pig. 1 und 2 vermieden werden können. Gleichzeitig bringt die Anwendung von Febenschlußorganen nach Pig. 3 mit sich, daß beliebige Stromrichter in den verschiedenen Stationen ein- und ausgeschaltet werden können, was auch ein Vorteil sein kann.

Die in den Zeichnungen gezeigten Schaltungen sind nur als Beispiel zu betrachten, es ist ersichtlich, daß die Erfindung eine große

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Freiheit in der Wahl der Stromrichterkombinationen in den verschiedenen Stationen zuläßt« Man kann mit Hilfe von Stromrichtern des Standardtyps eine Gleichstromübertragung aufbauen, die völlig mit den in einem gegebenen Fall an die Leistungsverteilung auf die verschiedenen Stationen gestellten Anforderungen übereinstimmt. Es ist auch klar, daß man über die durch die Erfindung gegebenen Umschaltungsmögliehkeiten hinaus die Freiheit haben muß, bei auftretenden Fehlern die Stromrichter ein- und aussehalten zu können.

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Claims

Patentansprüche ι

Kraf tubertr agungsanlage für hochgespannten Gleichstrom, die mindestens drei Stromrichterstationen umfaßt, von welchen zwei in Reihe geschaltet sind und jede mehrere reihengeschaltete Stromrichter hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsanlage Schaltorgane für Bin- und Ausschaltung von wenigstens einigen der Stromrichter in den genannten zwei reihengeschalteten Stationen hat und die Schaltorgane in den beiden Stationen so zusammengeschaltet sind, daß bei Umschaltung die Anzahl der reihengeschalteten Stromrichter in den beiden Stationen zusammen unveränder bleibt.
2. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reihengeschalteten Stromrichterstationen Wechselrichter Stationen zur Versorgung von,zwei Verbrauchergebieten sind, deren Abstand voneinander klein ist im Verhältnis zum Abstand zu einer speisenden Gleichrichterstation.
3. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Luftleitung zwischen der Gleichrichterstation und einer ,Isten Wechselrichterstation umfaßt, während die beiden Wechselrichterstationen durch ein G-leichstromkabel verbunden sind.
4. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltorgane an Anzapfungen zwischen den Stromrichter! in den beiden reihengeschalteten Stationen angeschlossen sind.

5« Kraftübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltorgane aus an sich bekannten Nebenschlußorganen für die Stronrich"'. er bestehen. ' 209809/0 3 75 BAD ORIGINAL