DE1943646C3 - Regelanordnung zur Vermeidung der bei einem Lastabwurf einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage auftretenden netzfrequenten Spannungsüberhöhung - Google Patents
Regelanordnung zur Vermeidung der bei einem Lastabwurf einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage auftretenden netzfrequenten SpannungsüberhöhungInfo
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Description
leistungslosen Drehstromleitung, wobei natürlich eschloäsene Filterkreise bzw. Kondensatorbaiterien
jerücksichtigt werden müssen,
i g. 2 zeigt eine weitere bekannte Übertragungsan-• einer HGÜ-Übertragungsanlage (s. vorgenannte 1-A). Im Normalbetrieb sei ein stationärer Lastfluß r die HGÜ angenommen. Jede Station bestehe aus i Brücken mit je einem Transformator 3 und itungsschalter 8. Hie Station sei zwischen den cken geerdet, so daß ein erdsymmetrischer Betrieb ande kommt (Fig. 2).
i g. 2 zeigt eine weitere bekannte Übertragungsan-• einer HGÜ-Übertragungsanlage (s. vorgenannte 1-A). Im Normalbetrieb sei ein stationärer Lastfluß r die HGÜ angenommen. Jede Station bestehe aus i Brücken mit je einem Transformator 3 und itungsschalter 8. Hie Station sei zwischen den cken geerdet, so daß ein erdsymmetrischer Betrieb ande kommt (Fig. 2).
ei den folgenden Fehlerfällen tritt ein 50%- oder %-Lastabwurf der HGÜ auf:
Die Auslösung beider Leistungsschalter 8 auf der Gleichrichterseite, d. h. an einer Sammelschiene 9:
Sobald beide Leistungsschalter 8 an der Sammelschiene 9 sich infolge einer Störung öffnen, wird in die Gleichrichter 4 und die Stromrichtertransformatoren 3 keine Leistung mehr aus dem Wechselstromnetz eingespeist. Die Folge davon ist, daß die im Wechselrichter 5 stromführenden Ventile nicht mehr kommutieren, sondern weiterhin Strom führen, bis die als riesiger Kondensator wirkende Gleichstromleitung und die Energie in der Drossel 6 entladen worden ist. Dies geschieht innerhalb von Millisekunden. Der Wechselrichter geht außer Betrieb. Die Stromrichterventile sind von dem Spannungsanstieg nicht betroffen, dieser Fall ist somit unkritisch.
Die Auslösung beider Leistungsschalter 8 auf der Gleichrichterseite, d. h. an einer Sammelschiene 9:
Sobald beide Leistungsschalter 8 an der Sammelschiene 9 sich infolge einer Störung öffnen, wird in die Gleichrichter 4 und die Stromrichtertransformatoren 3 keine Leistung mehr aus dem Wechselstromnetz eingespeist. Die Folge davon ist, daß die im Wechselrichter 5 stromführenden Ventile nicht mehr kommutieren, sondern weiterhin Strom führen, bis die als riesiger Kondensator wirkende Gleichstromleitung und die Energie in der Drossel 6 entladen worden ist. Dies geschieht innerhalb von Millisekunden. Der Wechselrichter geht außer Betrieb. Die Stromrichterventile sind von dem Spannungsanstieg nicht betroffen, dieser Fall ist somit unkritisch.
Fällt nur ein Leistungsschalter aus, so tritt der 50%-Lastabwurf ein, der an der in Betrieb
verbleibenden Gleichrichter-Brücke Überspannungen verursacht, die jedoch nur etwa 50% des
Wertes bei völligem Lastabwurf erreichi.
Auslösung beider Leistungsschalter auf der Wechselrichterseite:
Auslösung beider Leistungsschalter auf der Wechselrichterseite:
Die Folge ist eine Dauerkippung des Wechselrichters. Die Gittersteuerung des Gleichrichters wird
so eingreifen, daß der Gleichstrom zu Null geregelt wird. Die Drehspannung kann nicht konstant
gehalten werden, weil bei der Spannungsreduzierung, d. h. beim Verstellen des Zündwinkels der
Gleichrichterstation um 90° und darüber hinaus in den Wechselrichterbetrieb der Anteil der entnommenen
Blindleistung in etwa gleich groß bleibt und bei 90° ein Maximum erreicht, auch wenn die von
der Gleichrichterstation erzeugte Gleichstromleistung rasch kleiner wird bzw. in das speisende
Drehstromnetz zurückgegeben wird. Da einerseits die entnommene Blindleistung sich nur langsam
ändert, andererseits aber Wechselstromleistung in das speisende Drehstromnetz zurückgespeist wird,
kommt es zu einer Spannungserhöhung, auf die der Phasenschieber nicht reagiert.
Insgesamt tritt ebenfalls der 100%-Lastabwurf ein, wobei die Überspannungen jetzt auch die Stromrichterventile des Gleichrichters beanspruchen.
Kurzschluß im Drehstromnetz auf der Wechselrichterseite:
Insgesamt tritt ebenfalls der 100%-Lastabwurf ein, wobei die Überspannungen jetzt auch die Stromrichterventile des Gleichrichters beanspruchen.
Kurzschluß im Drehstromnetz auf der Wechselrichterseite:
Prinzipiell ist die gleiche Situation gegeben wie im Fall 2, der Wechselrichter kippt. Eine Gleichstromreduktion
auf Null ist aber nur nötig, wenn im gespeisten Drehstromnetz ein Dauerfehler aufgetreten
ist.
)ie Aufgabe der Erfindung ist es, eine Regelanordig
anzugeben, mit dpr die netzfrequenten Spannungsirhöhungen
an den Thyristorventilen bei Lastabwurf le/oder in Zusammenai beit mit zusätzlicher rotieren
der Phasenschieberleistung und ohne Reduzierung der Transformatorkurzschlußspannung vermieden wird.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst.
Vorteilhaft wird im Störungsfall dem Drehstromnetz Blindleistung ohne besonderen schaltungstechnischen
Aufwand entzogen. Dabei werden der mit dem »Wirklastabwurf« normalerweise gekoppelte »Blindlastabwurf«
vermieden und darüber hinaus durch langsame Umsteuerung symmetrischer Betrieb und
damit gleichmäßige Spannungsverhältnisse gewährleistet. Die oben beschriebene negative Folge des
Lastabwurfes, nämlich eine erhöhte Spannungsbeanspruchung der Stromrichterventile, tritt nicht ein.
Im vorstehenden Unteranspruch 2 ist eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung für eine zweipolige
HGÜ gekennzeichnet.
Es sollte prinzipiell zwischen diesem Fall der zweipoligen HGÜ, bei der der gesunde Leitungspol bei
Störungen aushelfen kann, und dem Fall einer provisorischen HGÜ oder einer HGT Kurzkupplung,
der von Anspruch 1 miterfaßt ist, unterschieden werden.
Der in Anspruch 2 gekennzeichnete Fall ist der häufigere. Mit der langsamen Umsteuerung in den
Wechselrichterbetrieb wird ein weitgehend symmetrischer Bet'ieb (Spannungssymmetrie) aufrechterhalten,
insbesondere können periodische Überspannungsbeanspruchungen vermieden werden, die die Überspannungsschutzeinrichtung
zerstören würden. Weiterhin läßt sich durch die kurzfristige Führung eines erhöhten
Gleichstromes in der gesunden Stationsthälte bzw. nachfolgende allmähliche Reduzierung die resultierende
Blindleistung des gesunden Stationspols so groß halten wie die Blindleistungs zuvor, ein wesentlicher Vorteil bei
schwachem Drehstromnetz.
Die Erfindung wird, ausgehend von den bereits erläuterten, in den F i g. 1 und 2 dargestellten, bekannten
GHÜ-Anlagen, nachstehend beispielhaft beschrieben.
Zum besseren Verständnis der Regelanordnung ;ind die Strom- l^t) und Spannungsverläufe Udcnft) in den
F i g. 3 und 4 angegeben. Diese Darstellungen werden zunächst erläutert.
Die Stromrichter werden also nicht gesperrt, sondern in den Wechselrichter-Betrieb umgesteuert. Danach
wird sofort wieder in den Gleichrichterbetrieb zurückgesteuert, um den Strom nicht auf Null absinken zu
lassen, sondern ihn auf einen Wert größer als Null zu halten (F ig. 3).
Mit dieser Maßnahme allein ist jedoch ein günstiges netzfrequentes Verhalten der Drehspannung noch nicht
gewährleistet. Bei extrem schneller Umsteuerung in den Wechselrichterbetrieb, d.h. innerhalb von 120°, kommutieren
die beiden den Strom führenden Ventile der Gieichr'chterbrücke nicht auf die nächste Phase
(Fig.3), sondern führen den Strom innerhalb einer recht langen Zeit.
Als Beispiel wird von einem dreiphasigen System ausgegangen, dessen Gleichrichter mit einer Zündverzögerung
von 0° arbeitet. Wird beispielsweise von der Phase R auf S be. dem vorgenannten Zündwinkel
kommutiert, so geschieht dies in[Abständen von 120° el., demnach von R auf 5 und von 5 auf 7" und von 7>uf R.
Ist jedoch von der Phase Teine Kommuiierung mit der Zündverzögerung 0° auf die Phase R erfolgt und tritt
eine Störung danach ein und schaltet das Zündwinkelsteuergerät schlagartig in den Wechselrichlerbetrieb, so
erfolgt die nächstfolgende Kommutierung von R auf 5 nicht nach 120° mit der Zündverzögerung 0°, sondern
240° später, gerechnet vom Beginn der Kommutierung
von der Phase T auf die Phase R mit einer Zündverzögerung von rund 120° (Wechselrichterbetrieb).
Die nächstfolgende Kommutierung erfolgt dann wiederum mit einer Zündverzögerung von 120° von R
auf die Phase 5. Dadurch wird die betreffende Phase des
Drehstromnetzes mehr belastet als die anderen Phasen, deren Ventile während des Umsteuerganges nicht
gezündet und damit beansprucht sind. Werden die Züni'zeitpunkte der Gleichrichterventile dagegen wie in
F i g. 4 durch den Stromregler langsam verschoben, so kommt es während des IJmstcuervorganges zur
Kommutierung auf die Ventile der nächstfolgenden Phasen, so daß alle Ventile und alle Phasen gleichmäßig
beansprucht, Spannungsunsymmetrien und hohe netzfrequente Überspannungen vermieden werden.
Durch den erhöhten Blindleistungsbedarf bei erhöhtem Gleichstrom vermindert sich die Drehspannung um
einen merklichen Betrag und steigt ers1 wieder auf den
Nennwert an, nachdem der Strom nach kurzem Überschwingen auf den vorgegebenen Wert verringert
wurde.
Die langsame Zündwinkeländening im Störungsfalle hat natürlich, wie Fig. 4 im Vergleich zu F i g. 3 zeigt,
ein höheres Überschwingen des Gleichstromes zur Folge. Wenn auch hiermit die Stromaplitude für die
Ventile erhöht wird, so braucht damit doch keine höhere Strombeanspruchung für das ungünstigste Ventil
verbunden sein, da die Zeitdauer der Stromführung eines Ventils kürzer als bei extrem schneller Umsteuerung
ist. Man vergleiche dazu die schraffierten Stromzeitflächen der beiden am stärksten beanspruchten
Ventile.
Bei Gleichstromübertragungen über große Entfernungen mit Gleichstromfreileitung ist stets ein sögenannter
Leitungsschutz vorgesehen, z. B. zum Schutz der Gleichstromfreileitung bei Erdfehlern. Eine solche
Schutzeinrichtung gibt den Stromsollwert Null bei einem bestimmten Störungsfalle vor; entsteht durch
einen Kurzschluß an einer beliebigen Stelle der Leitung ein Lichtbogen, so kann er nur erlöschen, wenn der
Gleichstrom auf Null zurückgeregelt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens soll auch im Ansprechfalle des Leitungsschutzes einer HGÜ-Anlage mit Gleichstromfreileitung
die netzfrequente Spannungsüberhöhung unterbunden werden. Dies geschieht in einer Anlage mit
mindestens zwei Gleichrichter- bzw. Wechselrichterstationen oder -Stationshälften auf der Sende- bzw.
Empfangsseite dadurch, daß während der Ansprechzeit eines Leitungsschutzes einer fehlerhaften Stationshälfte
der Gleichstrom der gesunden Stationshälfte durch Spannungsabsenkung am Wechselrichter erhöht wird,
derart, daß die gesunde Stationshälfte dem Drehstromnetz etwa die gleiche Blindleistung entnimmt wie vor
Eintreten der Störung beide Hälften zusammen.
Zur Erläuterung wird als Beispiel das Schaltbild in
Fig.2 verwendet. Bei den meisten Störungsfällen der
Gleichstromleitung ist nur ein Pol betroffen. Es reicht daher aus, nur die fehlerseitige Stationshälfte stromlos
zu machen, während die andere wie vorstehend gekennzeichnet in Betrieb bleibt.
In Fig.2, obere Hälfte, mögen beispielsweise die beiden Schalter 8 an Sammelschiene 7 und 9 infolge
einer Störung öffnen, so daß der Leistungsfluß in dieser Hälfte der HGÜ-An!age unterbrochen ist; im gleichen
Augenblick mit Ansprechen des Leitungsschutzes verringert der Wechselrichter 5 der unteren Hälfte
seine Spannung in der Weise, daß ein stärkerer Strom durch die untere Gleichstromleitung fließt, wodurch
auch ein stärkerer Strom durch die Gleichrichlerstation
4 und den Transformator 3 aus der Sammelschiene 9 entnommen wird. Der Leistungsfluß durch 3-4-6 in der
unteren Hälfte wird nun so erhöht, daß dem Drehstromnetz die gleiche Blindleistung entnommen
wird, wie es beide Gieichrichierstationen 4 machen würden, wenn beide Hälften der HGÜ-Anlage in
Ordnung wären.
In der kurzen Zeit der Stromnullvorgabe in der gestörten Leitungshälfte können die Ventile der
gesunden Hälfte überlastet werden. Der Steucrwinkel β
wird beim Ausfall einer Hälfte der HGÜ-Anlage sofort im Wechselrichter 5 der gesunden Hälfte in der Weise
geändert, daß die Spannung am Wechselrichter 5 gegenüber der Spannung des Gleichrichters 4 sich
erniedrigt, so daß von 4 nach 5 ein stärkerer Strom fließt. Falls die Spannungsänderung am Wechselrichter
5 rasch geschieht, können die Thyristoren sowohl im Gleichrichter 4 als auch im Wechselrichter 5 durch den
stärkeren Stromfluß überlastet werden. Der Stciicrwinkel
wird daher zur Verringerung der Spannung in der Wechselrichterstation in der Weise verkleinert, daß er
in Richtung auf den Gleichrichterbetrieb hin verstellt wird, jedoch im Wechselrichterbercich bleibt.
Um "oraussetzungsgemäß die Blindleistungsentnahme
der HGÜ im vorbeschriebenen Fehlerfall konstant zu halten, muß also der Gleichstrom der verbleibenden
Stationshälfte um einen Faktor vergrößert werden, der kleiner als 2 ist. Der doppelte Wer! tritt nicht auf, wei
die Kommutierungsblindleistung nicht nur mit dem Betrag des Gleichstromes, sondern auch, und zwar sehr
stark mit der Zündwinkelvergrößerung zunimmt. Es isi selbstverständlich zu prüfen, ob die verbleibende
notwendige Stromüberlastung der Thyristorsventile noch zulässig ist. Ausschlaggebend für die Bemessung ist
der zulässige Scheitelwert des Durchlaßstromes ir Abhängigkeit von der Überstromdauer. Es ist nichi
möglich, allgemeingültige Werte anzugeben, denn die Belastbarkeit hängt von vielerlei Parametern ab, wie
z. B. von der Ausgangstemperatur, den Kühlbedingun gen, den Stromflußwinkeln und -formen. Nimmt mar
eine bestimmte Überstromdauer an, die etwa dei Entionisierungszeit des Lichtbogens entspricht, so kanr
man auf der Grenzlastkurve den zulässigen Scheitelwer
des Stromes ablesen. Es kann gesagt werden, daß e? durchaus möglich ist, die Thyristoren bei einei
Stromflußdauer gemäß der Entionisierungszeit de: Lichtbogens so zu überlasten, daß die erfindungsgemä
ße Konstanz der Blindleistungsaufnahme gewährleiste ist.
In Fehlerfälien, bei denen in einem der Wechselrich
ter 5 eine Störung auftritt wobei der Wechselrichtei kippt oder durchzündet, so daß ein Kurzschluß vorliegt
werden die in diesem Augenblick stromführendei Thyristoren der Wechselrichter wegen der langei
Stromflußzeit strommäßig überlastet, d. h. sie erhitzet sich zu stark. Um diese strommäßige Überlastung in
Wechselrichter 5 zu vermeiden, muß der Gleichstrom fluß durch die HGÜ-Anlage durch Änderung de
Steuerwinkels der Gleichrichterstation 4 so gesteuer werden, daß der Stromfluß durch die Gleichstromlei
tung und damit in die Wechselrichterventile auf NuI zurückgeht Diese Steuerung der Gleichrichterstation ·
auf den Strom Null durch Einstellen eines Zündverzöge rungswinkels von ca. 90° bzw. darüber hinaus in dei
Wechselrichterbetrieb erfolgt so allmählich, daß ein ai
·*^j υ*+ υ
der Stromsammeischiene 9 des Gleichrichters 4 befindlicher Phasenschieber Zeit findet, die abgegebene
Blindleistung derart zu verändern, daß die Spannung an der Drehstromsammelschiene 9 konstant bleibt. Damit
wird vorteilhafte! weise sichergestellt, daß die Strombelastung auch der Ventile eines nicht mehr kommutierenden Wechselrichters auf zulässige Werte begrenzt wird.
Zur Verwirklichung dieser allmählichen Rücksteuerung <-ies Gleichstromes muß dem Stromregler des
Gleichrichters eine ,' -Aufschaltung vorgegeben werden, die erst wirksam wird, wenn der Wechselrichter
nicht mehr kommutieren kann, d. h., wenn die Spannung am Wechselrichter Null ist. Der Strom kann daher nach
einer Stromsollwertvorgabe nur so langsam absinken,
dl
d/
ist so zu wählen, daß der Phasenschieber in der Lage ist, durch Veränderung der Erregung die Spannung an der
wie es die "' -Aufschaltung zuläßt. Diese Aufschaltung
Phasenschiebers ausgeglichen wird. Die Änderung der
Erregung des Phasenschiebers erfolgt dabei automatisch, sofern dieser mit einem Spannungsregler ausgerüstet ist, der die Drehspannung auf einem vorgegebenen
Sollwert konstant hält.
Es ergeben sich insgesamt folgende wesentliche Vorteile bei Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens:
1. In den eingangs geschilderten Fällen des Teillastoder Lastabwurfes werden Überspannungsspitzen
vermieden. Das Verfahren ist anwendbar auf eine HGÜ-Kurzkupplung und auf Gleichstromübertragungen über große Entfernungen mit Gleichstromfreileitung und Schutzeinrichtung.
2. Durch die Verhinderung der Nullaussteuerung des Stromes im Fehlerfall kann erreicht werden, daß
der Stromrichter weiterhin Blindleistung aus dem Drehstromnetz entnimmt.
3. Es können wegen der allmählichen Umsteuerung
die durch Stromreduktion bedingte Änderung des Blindlastbedarfs des Gleichrichters durch eine entsprechende Änderung der Blindleistungserzeugung des
kaum Spar.nungsunsymmetrien auftreten; es entstehen keine transienten Überspannungen.
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Claims (3)
1. Regelanordnung zur Vermeidung der bei einem Lastabwurf einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen
(HGÜ) auftretenden netzfrequenten Spannungsüberhöhung für eine Übertragungsanlage
mit wenigstens zwei an Drehstromnetze angeschlossenen Stromrichterstationen, die mit
Strom- und Spannungsreglern sowie mit Zündwinkelsteuersätzen ausgerüstet sind, und mit einer
zwischen zwei Stromrichterstationen angeordneten Gleichstromübertragungsleitung, wobei nach Kurzschluß
oder Lastabwurf eines Teiles der HGÜ oder eines verbraucherseitigen Drehstromnetzes die
Zündwinkelsteuersätze der im Gleichrichterbetrieb gesteuerten Stromrichterstation bzw. -Stationen mit
Signalen zur Umsteuerung in den Wechselrichterbetrieb beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromregler und die Zündwinkelsteuersätie(lO) für eine langsame Umsteuerung
der Stromrichterstation bzw. -Stationen in den Wechselrichterbetrieb mit einstellbaren Zeitgliedern
beschaltet und zur sofort anschließenden Rücksteuerung in den Gleichrichterbetrieb ausgelegt
sind und daß der Stromregler an einen Sollwertgeber angeschlossen isi, der einen Gleichstromsollwert
vorgibt, der zunächst größer als Null ist.
2. Regelanordnung nach Anspruch 1 für eine zweipolige Übertragungsanlage für erdsymmetrischen
Betrieb mit mindestens zwei Gleichrichterbzw. Wechselrichterstal^onen r-Jer Stationshälften
auf der Sende- bzw. Emp'angsseite, die je Station bzw. Stationshälfte eine Stromri(siterbrücke, einen
Transformator und einen Leistungsschalter aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß für den Ansprechfall
eines Leitungsschutzes einer gestörten Stationshälfte und zur Kurzunterbrechung dem Stromregler
der gestörten Stationshälfte der Gleichrichterstation der Stromsollwert Null vorgebbar ist und der
Gleichstrom der gesunden Stationshälfte kurzzeitig erhöht wird, indem dem Spannungsregler der der
gesunden Stationshälfte zugeordneten Wechselrichterstationshälfte ein gegenüber dem Normalbetrieb
verringerter Spannungsollwert vorgebbar ist, und daß eine solche Aufschaltung vorgesehen ist,
daß die gesunde Stationshälfte dem Drehstromnetz etwa die gleiche Blindleistung entnimmt wie vor
Eintreten der Störung beide Hälften zusammen.
3. Regelanordnung nach Anspruch 1 oder 2 für eine Übertragungsanlage mit einem Phasenschieber
an der Drehstromsammelschiene der Gleichrichterstation, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall der
Wechselrichterkippung der Stromregler der Gleichrichterstation
(4) zur allmählichen Reduzierung des Gleichstromes auf Null nach der Rücksteuerung der
Gleichrichterstation in den Gleichrichterbetrieb an eine d//d(-Aufschaltung angeschlossen ist und daß
der Phasenschieber mit einer automatischen Erregungseinrichtung und einem Drehspannungsregler
ausgerüstet ist, wobei die d;7d /-Aufschaltung auf eine solche zeitliche Reduzierung des Gleichstromes
einstellbar ist, daß die Blindleistungsabgabe des Phasenschiebers folgt bzw. die Drehspannung an der
speisenden Drehspannungssammelschiene konstant bleibt.
Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung der im
Oberbegriff des vorstehenden Patentanspruches I gekennzeichneten Gattung.
Der grundsätzliche Schaltungsaufbau einer HGÜ-Anlage
wird als bekannt vorausgesetzt (»ETZ-A«, Bd. 89 [1968], S. 382, Bild 1). In einer solchen Anlage treten auf:
Atmosphärische Überspannungen, innere Überspannungen als Folge des Kommutierungsvorganges und
quasistationäre Spannungserhöhungen aufgrund eines Fehlers auf der Übertragungsleitung oder in der Station
und des daraus folgenden Last- oder Teillastabwurfes (S. 207, linke Spalte der obenerwähnten Literaturstelle).
Die Stromrichterventile einer HGÜ-Anlage sind bei Auftreten von Störungen sowohl im Gleichstrom- als
auch im Drehstromnetz erhöhten Spannungs- und Strombelastungen ausgesetzt. Insbesondere bei schwachen
speisenden Drehstromnetzen, d. h. bei geringer Kurzschlußleistung 5*" (St." ist die bei Kurzschluß an
der Kurzschlußstelle erscheinende Leistung), wird im Falle eines plötzlichen Lastabwurfes der gesamten
HGÜ-Anlage mit hohen netzfrequenten Überspannungsbeanspruchungen der Wicklungen des Stromrichtertransformators
und damit auch der Stromrichterventile zu rechnen sein, die nicht durch Überspannungsableiter
begrenzt werden können. Vor allem bei Anwendung von Halbleiterstiomrichtern beeinträchtigt
es die Wirtschaftlichkeit, die Thyristorventile für die Überspannungen zu bemessen.
Fließt ein induktiver Blindstrom, d.h. sind im Netz Induktivitäten angeordnet, so wird der Kurzschlußstrom
durch den Spannungsabfall an der Induktivität und auch die Kurzschlußspannung an der Kurzschlußstelle
verringert. Die Kurzschlußleistung kann demnach erhöht werden, wenn die induktive Blindleistung durch
Filter, Kondensatoren oder Blindleistungsmaschinen kompensiert wird (obengenannte Literaturstelle).
Ein weiteres, allerdings nur beschränkt anwendbares Verfahren ist die Verkleinerung der Kommutierungsreaktanz
durch die Erniedrigung der Kurzschlußspannung der Stromrichtertransformatoren; hierdurch wird der
Blindleistungsbedarf der HGÜ-Station vermindert und somit die bei Lastabwurf frei werdende Blindleistung
reduziert; allerdings steigt gleichzeitig die Überstrombeanspmchung
der Ventile in Störungsfällen (obengenannte Literaturstelle).
Zum Verständnis der weiteren Erläuterungen und des vorliegenden Anwendungsgebietes wird zunächst anhand
der F i g. I eine bekannte sogenannte HGÜ-Kurzkupplung beschrieben (Bild 5 der obengenannten
Literaturstelle).
Eine z. B. 500 km lange Drehstromleitung 1, 2 speist über einen Stromrichtertransformator 3 die Gleichrichterseite
4 der HGÜ-Kurzkupplung. Der Gleichrichter 4 ist unter Zwischenschaltung von Glättungsdrosseln
6 mit einem Wechselrichter 5 verbunden. Das Verbrauchernetz 7 ist über einen weiteren Stromrichtertransformator
3 an den Wechselrichter gekoppelt. Die netzfrequente Spannungserhöhung infolge eines Lastabwurfes ist durch die Daten der Drehstromleitung
bestimmt, sofern man annimmt, daß der Gleichstrom auf Null gesteuert wird und damit der
Gleichrichter außer Betrieb geht. Die Blindleistungsaufnahme eines Stromrichters ist nämlich bei konstantem
Gleichstrom etwa proportional dem Sinus des Steuerwinkels, bei Stromnullregelung jedoch geht die Blindleistung
ebenfalls auf Null zurück. Es wird daher eine erhöhte Spannungsbeanspruchung der Thyristorventile
auftreten, entsprechend dem Überspannungsverhalten
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