DE2058116A1

DE2058116A1 - Arrester protection for converter station

Info

Publication number: DE2058116A1
Application number: DE19702058116
Authority: DE
Inventors: Arne Dipl-Ing Johansson
Original assignee: ASEA AB; Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1969-12-12
Filing date: 1970-11-26
Publication date: 1971-06-24
Also published as: JPS5021645B1; SE342711B

Description

Ableiterschutz zur ~ Stromrichterstation Die Erfindung betrifft einen für eine Stromrichterstation bestimmten Ableiterschutz, der über eine Gleichstromdrossel an einer Gleichstromleitung angeschlossen ist. Arrester protection for ~ converter station The invention relates to a Arrester protection designed for a converter station via a direct current choke is connected to a direct current line.

Bei Kraftübertragungen mit hochgespannten Gleichstrom, bei denen die Gleichstromleitung an den Enden über Stromrichterstationen an Wechselstromnetze angeschlossen wird, werden große Anforderungen an die Schutzapparate und die Isolation dieser Stationen gestellt. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Stationen mehrere reihengeschaltete Stromrichter umfassen und die Spannung von Erde zu dem Stromrichter mit dem höchsten Potential mehrere Male größer ist als die Spannung über dem Stromrichter selbst. In diesem Fall muß also das Isolationsniveau zur Erde zur Leitung gerechnet von Stromrichter zu Stromrichter gesteigert werden, obwohl die Stromrichter im übrigen dieselbe Nennspannung haben.For power transmissions with high voltage direct current, where the Direct current line at the ends via converter stations to alternating current networks connected, great demands are placed on the protective equipment and insulation of these stations. This is especially the case when the wards comprise several series connected converters and the voltage from earth to the Converter with the highest potential is several times greater than the voltage above the converter itself. In this case, the insulation level to earth must be to be increased from converter to converter, although the converters otherwise have the same nominal voltage.

Der Grund £Ur die hohen Anforderungen, die an Schutzapparate und Isolation der Teilstromrichter gestellt werden, ist u.a.The reason £ Ur the high demands placed on protective equipment and insulation the partial converters are provided, is among other things

der, daß ein rdfehler irgendwo in der Station zur Folge haben kann, daß sich die ganze Leitungsspannung über einen oder mehrere Komponenten legt, die nicht entsprechend bemessen sind und infolgedessen zusammenbrechen würden, wenn sie nicht einen besonderen Überspannungsschutz hätten. In Stromrichtern mit Thyristorventilen sind z.B. die einzelnen Ventile normalerweise mit Hilfe von Ableitern geschützt, die zu den Ventilen parallelgeschaltet sind. Diese Ableiter sollen in erster Linie die Ventile gegen von angeschlossenen Leitungen kommende Überspannungen schützen, sowie gegen Überspannungen, die bei eventuellen Stromrichterfehlern in den Stromrichtern erzeugt werden können. Ein Erdfehler in der Stromrichterstation führt jedoch zu wesentlich höherer Beanspruchung, da Ableiter über einzelnen Ventilstrecken von der ganzen in der Gleichstromleitung gespeicherten Energie durchflossen werden können, was eine sehr große Beanspruchung der Ableiter zur Folge hat. Auch wenn es nicht unmöglich ist, die Ableiter für derartig große Energie zu bemessen, so ist es doch selbstverständlich, daß dies sehr kostspielig sein würde.that an earth fault can result anywhere in the station, that the entire line voltage is placed over one or more components that are not adequately sized and as a result would collapse if they did not have a special surge protector. In converters with thyristor valves e.g. the individual valves are normally protected with the help of arresters, which are connected in parallel to the valves. These arresters are intended primarily protect the valves against overvoltages coming from connected lines, as well as against overvoltages in the event of any converter faults in the converters can be generated. However, an earth fault in the converter station leads to Significantly higher stress, as there is an arrester over individual valve sections of all of the energy stored in the direct current line can flow through, which results in a very high load on the arrester. Even if it is not It is impossible to dimension the arrester for such great energy, but it is it goes without saying that this would be very costly.

Zur Lösung dieser Probleme wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, einen Ableiter außerhalb der Gleichstromdrossel der Station anzuordnen und diesen Ableiter mit einer besonderen Start-oder Zündanordnung zu versehen, die von einem fehlerregistrierenden Organ in der Station gesteuert wird. Auf diese Weise hat ein Fehler in der Station zur Folge, daß nach kurzer Verzogerung die Gleichstromleitung über den Ableiter geerdet wird, so dat3 der Strom in der Leitung gar nicht erst durch die Statlon geht.To solve these problems, it is proposed according to the invention, to arrange an arrester outside the DC choke of the station and this Arrester with a special starting or ignition arrangement to be provided by a fault-registering organ in the station is controlled. That way one has Faults in the station result in the direct current line being switched off after a short delay is earthed via the arrester, so that the current in the line does not even exist goes through the Statlon.

Der Ableiter wird vorzugsweise in Form eines Funkenstreckenstapels ausgeführt, während die Startanordnung aus einem mit den Funkenstrecken reihengeschalteten Thyristorstapel besteht. Beim Zünden des Thyristorstapels legt sich ein größerer Teil der Leitungsspannung über die nächstliegenden Funkenstrecken, die hierdurch eine sukzessive Durchzilridung des ganzen Ableiterstapels veranlassen.The arrester is preferably in the form of a spark gap stack executed while the starting arrangement consists of a series-connected with the spark gaps Thyristor stack consists. When the thyristor stack is ignited, a larger one is deposited Part of the line voltage over the closest spark gaps that this creates initiate a successive cut through the entire stack of arresters.

Der Ableiter soll bei einer Leitungsspannung gezündet werden können, die die Betriebsspannung eines einzigen Teilstromrichters nicht wesentlich übersteigt. Dagegen soll der Ableiter nicht auf eventuelle Uberspannungen in der Leitung reagieren.The arrester should be able to be ignited at a line voltage, which does not significantly exceed the operating voltage of a single converter component. On the other hand, the arrester should not react to possible overvoltages in the line.

Zweckmäßigerweise ist ein normaler Uberspannungsableiter parallel mit dem Ableiter geiäß der Erfindung an der Leitung angeschlossen, und die Zundspannung dieses Uberspannungsableiters sollte mit gutem Narginal die Spannungsfestigkeit eines erfindungsgemäßen Ableiters unterschreiten, wenn dieser gesperrt ist.A normal surge arrester is expediently parallel connected to the line with the arrester according to the invention, and the ignition voltage this surge arrester should with good narginal the dielectric strength of an arrester according to the invention when it is blocked.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen Fig. 1 die Schaltung eines Ableiterschutzes gemäß der Erfindung für eine Stromrichterstation, Fig. 2 den Aufbau des Ableiterschutzes und Fig. 3 und 4 Beispiele, wie ein fehleranzeigendes Organ ausgebildet sein kann.The invention is described in more detail below with reference to the drawing, 1 shows the circuit of an arrester protection according to the invention for a converter station, FIG. 2 the structure of the arrester protection and FIG. 3 and 4 examples of how a fault-indicating element can be designed.

Fig. 1 zeigt eine Stromrichterstation mit zwei in Reihe geschalteten Stromrichtern 1 und 2, von denen jeder eine Ventilbrücke und einen Stromrichtertransformator umfaßt. Die Stromrichter sind über eine Dämpfungsdrossel 4 an einer Gleichstromleitung 3 angeschlossen. Außerhalb der Drossel 4 ist zwischen der Gleichstromleitung 3 und Erde einmal ein normaler Überspannungsableiter 5 zum Schutz gegen Überspannungen in der Leitung und zum anderen ein gesteuerter Ableiterschutz 6 gemäß der Erfindung eingeschaltet.1 shows a converter station with two connected in series Converters 1 and 2, each of which has a valve bridge and a converter transformer includes. The converters are connected to a direct current line via a damping choke 4 3 connected. Outside the throttle 4 is between the direct current line 3 and Earth once a normal surge arrester 5 for protection against overvoltages in the line and on the other hand a controlled arrester protection 6 according to the invention switched on.

Die Bedeutung des letztgenannten Shutzes wird klar, wenn man z.B. den Stromrichter 2 betrachtet. Die Ventile 21 bis 26 sind mit individuellen Ableitern parallelgeschaltet, von denen jedoch nur die Ableiter 27, 28 für die Ventile 21 und 24 eingezeichnet sind. Diese Ableiter sind zum Schutz der Ventile gegen Überspannungen vorgesehen. Besonders Halbleiterventile sind sehr empfindlich gegen solche Überspannungen, so daß diese individuellen Ableiter besonders konstruiert sein müssen, um die erforderliche Sicherheit zu gewährleisten. Außer diesen Ableitern für die einzelnen Ventile können mehrere andere Ableiter an verschiedenen Komponenten vorhanden sein. Für die Mehrzahl dieser verschiedenen Ableiter gilt, daß sie für ihren jeweiligen Zweck bemessen sind und deshalb keine größeren Energien aufnehmen können als die vorgesehenen.The importance of the latter protection becomes clear when one e.g. the converter 2 considered. The valves 21 to 26 are with individual traps connected in parallel, of which, however, only the arresters 27, 28 for the valves 21 and 24 are shown. These arresters are used to protect the valves against overvoltages intended. Semiconductor valves in particular are very sensitive to such overvoltages, so that these individual arresters must be specially designed to meet the required Ensure security. You can also use these arresters for the individual valves there may be several other arresters on different components. For the majority These different arresters are deemed to be sized for their respective purposes are and therefore cannot absorb greater energies than those intended.

Stellt man sich nun einen Erdfehler in einer der Phasenleiter zwischen dem Stromrichterstransformator und der Ventsilbrücke vor, wie es in der Figur 1 mit einem Pfeil angedeutet ist, sieht man, daß die ganze Leitungsspannung sich über das Ventil 21 und seinen Ableiter 27 legt, der somit zündet. Auch wenn Erdiehler innerhalb der Station nicht gewöhnlich sind, kann man sie trotzdem nicht außer Acht lassen, sofern man keine vollkommen ungewöhnlichen Sicherheitsmaßnahmen ergreift. In dem angeführten Fall hat ein Erdfehler zur Folge, daß sich die in der Ubertragungsleitung 3 gelagerte kapazitive Energie durch den Ableiter 27 entlädt. Diesen Ableiter so herzustellen, daß er hinreichend empfindlich ist, um das Ventil 21 gegen normalere Uberspannungsbeanspruchung zu schützen, und gleichzeitig hinreichend robust, um die ganze Energie in der Übertragungsleitung zu ertragen, würde eine wesentliche Komplikation bedeuten.If you now imagine an earth fault in one of the phase conductors between the converter transformer and the Ventsil bridge, like it is indicated by an arrow in Figure 1, it can be seen that the entire line voltage lies over the valve 21 and its arrester 27, which thus ignites. Even if Erdiehler are not common within the station, you can still not do them Disregard unless you have any completely unusual security measures seizes. In the case mentioned, an earth fault has the consequence that the in the Transmission line 3 discharges stored capacitive energy through the arrester 27. Manufacture this trap so that it is sensitive enough to the valve 21 to protect against normal overvoltage stress, and at the same time sufficient robust to endure all the energy in the transmission line, one would significant complication.

Statt dessen hat man gemäß der Erfindung den gesteuerten Ableiterschutz 6 eingeführt, der im Falle von Fehlern in der Station zündet und dabei die Hauptmenge der Leitungsenergie ableitet, während der Ableiter 27 nur eine begrenzte Energie- und Strommenge abzuleiten braucht, bedingt von der Zeit, die erforderlich ist, bis ein Fehleranzeiger anspricht und den Schutz 6 zum Ansprechen bringt.Instead, according to the invention, one has the controlled arrester protection 6 introduced, which ignites in the event of faults in the station and thereby the main quantity the line energy dissipates, while the arrester 27 only a limited energy and the amount of electricity it needs to derive, depending on the time it takes to an error indicator responds and causes the protection 6 to respond.

Ein solcher Fehleranzeiger kann ein Differentialschutz mit stromempfindlichen Elementen sein, z.B. mit Hall-Generatoren oder Transduktoren 8 und 9 auf beiden Seiten der Station. Diese stromempfindlichen Blemente werden an ein elektronisches Ausgleichsrelais 10 angeschlossen, das vom Ableiter 6 gesteuert wird. Ein Unterschied in den Strömen auf beiden Seiten der Station bedeutet, daß wahrscheinlich ein Erdfehler in der Station aufgetreten ist, daß also der Ableiter 6 ausgelöst werden muß.Such a fault indicator can be a differential protection with current sensitive Elements, e.g. with Hall generators or transducers 8 and 9 on both Sides of the station. These current-sensitive elements are connected to an electronic Compensation relay 10 connected, which is controlled by the arrester 6 will. A difference in the currents on either side of the station means that likely an earth fault has occurred in the station, so that the arrester 6 is triggered must become.

E,n solcher Stromunterschied wird zur Folge haben, daß das Ausgleichsrelais 10 ein Ausgangssignal an den Ableiter 6 gibt.E, n such current difference will cause the equalizing relay 10 gives an output signal to the arrester 6.

Das Flelais 10 ist mit einer bestimmten Empfindlichkeit auszuführen, um ein unnötiges Auslösen aufgrund von Stromschwingungen oder bedeutungslosen Stromunterschieden zu vermeiden, es sollte zweckmäßigerweise zwecks Erreichens eines schnellen Ansprechens derivierend sein.The Flelais 10 is to be designed with a certain sensitivity, unnecessary tripping due to current oscillations or meaningless current differences to avoid, it should be expedient for the purpose of achieving quick response be derivative.

Das Relais 10 ist in Fig. 3 als Blockschema und in Fig. 4 genauer gezeigt. In Fig. 3 sind die Transduktoren 8 und 9 an je einem derivierenden Organ 31 bzw. 32 angeschlossen, an dessen Ausgangsseiten Niveaugeber 34 bzw. 33 angeordnet sind. Diese wiederum sind an ein Und-Glied 39 angeschlossen, von dem das Signal über ein Verzögerungsorgan 35 und ein Oder-Glied 40 zu einem Impulsgeber 36 geleitet wird. Sollte die Impedanz des Erdfehlers so groß sein, daß der Erdfehlerstrom so langsam anwächst, daß die Niveaugeber 33 und 34 nich-t reagieren, ist ein Parallelkreis 37, 38 vorhanden, in dem 37 ein stromempfindliches Organ ist, das abtastet, ob der Leitungsstrom seine Richtung ändert und ein bestimmten Wert in entgegengesetzter Richtung erreicht.The relay 10 is shown in more detail in FIG. 3 as a block diagram and in FIG shown. In Fig. 3 the transducers 8 and 9 are each on a derivative organ 31 or 32 connected, on the output side of which level sensors 34 and 33 are arranged are. These in turn are connected to an AND element 39, from which the signal passed to a pulse generator 36 via a delay element 35 and an OR element 40 will. Should the impedance of the earth fault be so large that the earth fault current is so grows slowly so that level sensors 33 and 34 do not respond, is a parallel circuit 37, 38 present, in which 37 is a current-sensitive organ that senses whether the Line current changes direction and a certain value in opposite direction Direction reached.

Das Organ 37 ist über den Verzögerungskreis 38 am Qder-Glied 40 angeschlossen.The element 37 is connected to the Qder element 40 via the delay circuit 38.

lg. 4 zeigt ein genaueres Schema des in Fig. 3 gezeigten Ausgleictisrelais. Wle in Fig. 3 werden die den ilauptströmen des Stromrichters entsprechenden Stromsignale von den Transduktoren 8 und 9 mit in bzw. i2 bezeichnet und die Bezugszeichen sind dieselben in den beiden Figuren.lg. FIG. 4 shows a more detailed diagram of the balancing switch shown in FIG. Wle in Fig. 3 are the main currents of the Corresponding converter Current signals from transducers 8 and 9 are denoted by in and i2, respectively, and the reference numerals are the same in the two figures.

Fig. 4 enthält drei parallele Eingangskreise, die über die Klemme 41 von einer positiven Spannungsquelle gespeist werden. Betrachtet man den unteren von ihnen, so ist dieser auf der Eingangs seite links von dem Stromsignal i1 von Transduktor 8 mit der gezeigten Polarität beeinflußt. Der ableitende Kreis 31 besteht aus einem Kondensator 310 in Reihe mit einem variablen Widerstand 311 und einer Zenerdiode 341 im Niveaugeber 34, der darüber hinaus im wesentlichen aus einem Transistor 340 besteht. Die Organe 32 und 33 im Parallelkreis darüber haben denselben Aufbau, abgesehen davon, daß das Eingangssignal i2 vom Transduktor 9 mit entgegengesetzter Polarität angeschlossen ist. Die Transduktoren 330 und 340 sind mit ihren Kollektoren über den Widerstand 332 an der Klemme 41 angeschlossen. Dasselbe ist der Fall mit der oberen Klemme an den Zenerdioden 331 und 341.Fig. 4 contains three parallel input circuits which are connected via the terminal 41 are fed by a positive voltage source. Looking at the lower one of them, this is on the input side to the left of the current signal i1 from Affected transductor 8 with the polarity shown. The derivative circle 31 consists of a capacitor 310 in series with a variable resistor 311 and a Zener diode 341 in the level sensor 34, which also essentially consists of a transistor 340 exists. The organs 32 and 33 in the parallel circle above have the same structure, apart from the fact that the input signal i2 from the transducer 9 with opposite Polarity is connected. The transducers 330 and 340 are with their collectors connected to terminal 41 via resistor 332. Same is the case with the upper terminal on Zener diodes 331 and 341.

Solange die Station fehlerfrei ist, ist i1 gleich i2 und der Strom in der Regel konstant, was bedeutet, daß der Strom durch die Kondensatoren 310 und 320 Null ist. Das bedeutet aber, daß die Basis der Transistoren 330 und 340 nur von der Zenerspannung über 331 bzw. 341 beeinflußt wird, die ausreichend ist, um die Transistoren leitend zu halten. Dies bedeutet weiter, daß der Punkt 39', der dem Und-Glied in Fig. 3 entspricht, Nullpotential hat und daß in dem Organ 35 nichts geschieht. Nimmt der Strom ii zu, hat dies einen Ladungsstrom im Kondensator 310 zur Folge, und die daraus folgende Spannung über dem Widerstand 311 blockiert den Transistor 340. Wenn die Stromzunahme auf einer Stromzunahme in der ganzen Station und der Leitung 3 in Fig. 1 beruht, wird auch i2 zunehmen, was jedoch keine Änderung im Kreis 32, 33 hervorruft. Der Punkt 39' hat deshalb fortwährend Nullpotential. Wenn jedoch die Zunahme von i1 auf einem Erdfehler in der Station beruht, wird i2 abnehmen, was einen Entladungsstrom im Kondensator 320 und eine Spannung über dem Widerstand 321 zur Folge hat, so daß auch der Transistor 330 blockiert wird. Dadurch bekommt der Punkt 39' ein positives Potential, 35 wobei der Kondensator 351 im Organ anfängt aufgeladen zu werden.As long as the station is error-free, i1 is equal to i2 and the current usually constant, which means that the current through capacitors 310 and 320 is zero. But that means that the base of transistors 330 and 340 only is influenced by the Zener voltage across 331 or 341, which is sufficient to to keep the transistors conductive. This further means that the point 39 ', the corresponds to the AND element in FIG. 3, has zero potential and that nothing in the organ 35 happens. The electricity takes ii to, this has a charge current im Capacitor 310, and the resulting voltage across the resistor 311 blocks transistor 340. When the current increase is due to a current increase in of the whole station and the line 3 in Fig. 1, i2 will also increase what but does not cause any change in circle 32, 33. The point 39 'therefore has continuous Zero potential. However, if the increase in i1 is due to an earth fault in the station based, i2 will decrease, causing a discharge current in capacitor 320 and a Voltage across the resistor 321 results, so that the transistor 330 also blocks will. This gives point 39 'a positive potential, 35 being the capacitor 351 in the organ begins to be charged.

Wenn die Spannung über dem Kondensator ausreichend hoch ist, wird der uni-junction-Transistor 350 leitend, und der Impuls auf dessen Kathode zündet den Thyristor 360 im Auslösungsorgan 36.When the voltage across the capacitor is high enough, will the uni-junction transistor 350 conducts, and the pulse on its cathode ignites the thyristor 360 in the trigger element 36.

Dabei leuchtet die Lampe 361, die eine Fotozelle 19 zum Auslösen des Ableiterschutzes 6 beeinflußt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.The lamp 361 lights up, which has a photocell 19 for triggering the Arrester protection 6 influences, as can be seen from FIG.

Wenn die Zeitderivaten von i1 und i2 zu klein sind, um die Transistoren 330 und 340 zu blockieren, der Erdfehlerstrom jedoch auf gefährliche Werte anwächst, wird der Kreis 37, 38 wirksam. Dieser Kreis ist in derselben Weise aufgebaut wie der Parallelkreis 32, 33, 35, mit Ausnahme des Kondensators 320.When the time derivatives of i1 and i2 are too small for the transistors Block 330 and 340, but the earth fault current increases to dangerous values, the circle 37, 38 becomes effective. This circle is constructed in the same way as the parallel circuit 32, 33, 35, with the exception of the capacitor 320.

Solange i2 in richtiger Richtung geht, ist der Transistor 370 leitend aufgrund der Spannung über der Zenerdiode 371, weshalb 38 die Eingangsspannung Null erhält. Wenn i2 jedoch umgekehrt und in entgegengesetzter Richtung anwächst, wird 370 blockiert, wobei der Kondensator 381 Spannung erhält und nach einer gewissen Zeit über den uni-junction-Transistor 380 einen Impuls an den Thyristor 360 gibt.As long as i2 is moving in the right direction, transistor 370 is conductive due to the voltage across the zener diode 371, which is why the input voltage 38 is zero receives. However, if i2 is reversed and in the opposite direction increases, 370 is blocked, with the capacitor 381 receiving voltage and after a certain time via the uni-junction transistor 380 a pulse to the thyristor 360 there.

Um das Organ 36 nach einer Auslösung auf Null stellen zu können, ist der Reihenkontakt 362 eingeführt, der durch sein Öffnen den Strom durch den Thyristor 360 unterbricht.In order to be able to set the organ 36 to zero after a trip, is the series contact 362 is introduced, which by opening the current through the thyristor 360 interrupts.

Wie erwähnt benötigt man ein schnelles Anzeigen eines Erdfehlers, so daß man den Ableiterschutz 6 auslösen kann, ehe innerhalb der Station Schäden entstehen. Andererseits will man auch nicht panikartig handeln, um das Risiko für eine Fehlauslösung aufgrund von ungefährlichen Störungen nicht zu groß werden zu lassen.As mentioned, you need a quick display of an earth fault, so that you can trigger the arrester protection 6 before damage within the station develop. On the other hand, you don't want to act in a panic, to take the risk for false tripping due to harmless disturbances does not become too great permit.

Man hat also deshalb die Verzögerungsorgane 35 und 38 eingeführt, deren Verzögerung genau so groß sein sollte, daß mit Sicherheit eine Auslösung erfolgt, wenn der Fehler permanent ist. Ist der Fehler nicht von permanexlter Art, verschwinden die Signale, die die Transistoren 330, 340 oder 370 blockieren, wobei die Ladung des Kondensators 351 bzw. 381 unterbrochen wird, ehe der entsprechende uni-junction- Transistor 350 bzw. 380 leitend wird.That is why the delay organs 35 and 38 have been introduced, the delay of which should be just as great that a trip is certain to take place, if the error is permanent. If the error is not of a permanent nature, it disappears the signals that block transistors 330, 340 or 370, the charge of the capacitor 351 or 381 is interrupted before the corresponding uni-junction Transistor 350 or 380 becomes conductive.

Anstelle des oben beschriebenen Differentialschutzes kann man als Erdfehleranzeiger auch einen sogenannten Rückstromanzeiger gemäß dem Schweizer Patent 383 493 verwenden, der in der Nähe der Drossel 4 angeschlossen wird und dessen Anwendung darauf basiert, daß der Entladungsstrom von der Leitung dem Arbeitsstrom entgegengerichtet ist. Ein Erdfehler in der Station hat also eine Stromumkehrung in der Drossel 4 zur Folge, die als Fehleranzeige betrachtet werden kann. Der Rückstromanzeiger hat also ungefähr dieselbe Funktion wie die Organe 37 und 38 in Fig.3.Instead of the differential protection described above, you can use a Earth fault indicator also a so-called reverse current indicator according to the Swiss patent Use 383 493, which is connected near throttle 4, and its application is based on the fact that the discharge current from the line is opposite to the working current is. Has an earth fault in the station thus a current reversal in the throttle 4 result, which can be viewed as an error display. The reverse flow indicator thus has roughly the same function as organs 37 and 38 in Fig. 3.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Ableiters 6 gemäß der Erfindung. Sie enthält eine Anzahl reihengeschalteter Funkenstrecken 11 mit Reihenwiderständen 12. Die Funkenstrecken sind mit einem Widerstand 13 und mit Kondensatoren 14 parallelgeschaltet, um die Spannungsverteilung zwischen ihnen zu sichern. In den Querverbindungen zwischen Spannungsteiler und Funkenstreckenstapel ist ein Widerstand 17 eingesetzt, um den Entladungsstrom von den Kondensatoren 14 zu begrenzen, wenn die Strecken zünden.Fig. 2 shows an embodiment of the arrester 6 according to the invention. It contains a number of series-connected spark gaps 11 with series resistors 12. The spark gaps are connected in parallel with a resistor 13 and capacitors 14, to ensure the distribution of tension between them. In the cross connections between Voltage divider and spark gap stack, a resistor 17 is used to the Limit discharge current from capacitors 14 when the lines ignite.

Im unteren Teil des Ableiters sind mehrere Funkenstrecken mit mehreren reihengeschalteten Thyristoren 15 ersetzt, die in zwei parallelen Zweigen mit entgegengesetzten Leitrichtungen angeordnet sind. Außerdem kann ein zusätzlicher spannungsabhängiger Reihenwiderstand 16 mit relativ niedriger Resistanz wie gezeigt eingeschaltet sein.In the lower part of the arrester there are several spark gaps with several Series-connected thyristors 15 replaced in two parallel branches with opposite one another Directional directions are arranged. In addition, an additional voltage-dependent Series resistor 16 can be turned on with a relatively low resistance as shown.

Wenn ein Erdfehler in der Station auftritt, hat dies wie erwähnt ein Signal von dem elektronischen Ausgleichsrelais 10 oder dem Rückstromanzeiger 7 zur Folge, und zwar in beiden Fällen in Form eines Lichtimpulses, der eine Fotozelle 19 in Fig. 2 beeinflußt, die einen Eingangskreis für einen Steuerimpulsgenerator 18 für die Thyristoren 15 bildet. Dabei werden die Thyristoren 15 gezündet, was dazu führt, daß die Spannung über d^ um erzen Teil des Ableiters 6 zusammenbricht. Diese Zusnmmenbrachspunnung legt sich statt dessen über die untersten Funkenstrecken 11, die dadurch gezündet werden, wonach die Spannung über den dardberliewenden Funkenstrecken zunimmt. Auf diese Weise entsteht ein kaskadenartiger Verlauf, so daß der ganze Ableiterschutz 6 leitend und Energie aus der Gleichstromleitung durch diesen Ableiter entladen wird.-Venn dies geschehen und die Leitung spannungslos oder die Spannung auf einen gewissen niedrigen Wert gesunken ist, erlöschen die Funkenstrecken des Ableiters.As mentioned, if an earth fault occurs in the station, this has a Signal from the electronic balancing relay 10 or the reverse current indicator 7 to Result, in both cases in the form of a light pulse, which a photocell 19 in Fig. 2, which affects an input circuit for a control pulse generator 18 for the thyristors 15 forms. The thyristors 15 are ignited, what leads to the fact that the voltage across the ore part of the arrester 6 collapses. This collapse stress sets instead on the lowest Spark gaps 11, which are ignited, after which the voltage across the dardberliewenden Spark gaps increases. This creates a cascade-like course, see above that the entire arrester protection 6 conductive and energy from the direct current line through this arrester is discharged - if this happens and the line is de-energized or the voltage has dropped to a certain low value, the Spark gaps of the arrester.

Vorausgesetzt, daß der Fehler in der Station inzwischen beseitigt werden konnte, kann die Anlage erneut gestartet werden, nachdem der Kontakt 362 in Fig. 4 kurz geöffnet worden ist.Provided that the fault in the station has been eliminated in the meantime could be started, the system can be restarted after contact 362 4 has been opened briefly.

Aus Vorstehendem geht hervor, daß der Thyristorteil des Ableiters 6 ein so großer Teil desselben sein soll, daß die Spannung darüber reicht, um die nächstliegende Funkenstrecke zu zünden, nachdem die Thyristoren gezündet worden sind. Bei naherem Durchrechnen zeigt es sich, daß es in der Regel reicht, wenn die Spannung über dem Thyristorteil der Spannung über einigen wenigen Funkenstrecken entspricht.From the above it can be seen that the thyristor part of the arrester 6 should be so large a part of it that the tension over it is sufficient to reduce the to ignite the closest spark gap after the thyristors have been ignited are. A closer calculation shows that it is usually sufficient if the Voltage across the thyristor part of the voltage across a few spark gaps is equivalent to.

In Fig. 2 werden Thyristoren 15 in zwei parallelen Zweigen mit entgegengesetzter Leitrichtung gezeigt. Dies wird damit motiviert, daß die fragliche Entladung meistens einen Schwingungsverlauf mit sich führt, weshalb der Ableiter 6 in beiden Richtungen leiten können Kuß. In Fig. 2 thyristors 15 are in two parallel branches with opposite one another Direction shown. This is motivated by the fact that the discharge in question mostly leads to an oscillation course, which is why the arrester 6 in both directions can guide kiss.

In Fig. 1 ist der Ableiterschutz auf der Leitungsseite der Drossel 4 angeordnet. Dies hat den Nachteil, daß die Energie in der Drossel aufgrund der Stromrichtung trotz der Aktivierung des Ableiterschutzes 6 durch den Ableiter 27 oder entsprechende Ableiter in der Station entladen werden muß. In Fig. 1 the arrester protection is on the line side of the choke 4 arranged. This has the disadvantage that the energy in the throttle due to the current direction despite the activation of the arrester protection 6 by the Arrester 27 or equivalent arrester must be discharged in the station.

Dies könnte vermieden werden, wenn der Ableiter 6 auf der Ventilseite der Drossel 4 angebracht wird. Das würde jedoch zur Folge haben, daß eine eventuell unbefugte Auslösung des Ableiters 6 einen Kurzschluß der ganzen Station und damit eine große Beanspruchung der Ventile verursachen würde. Bei dieser Anordnung kann der Ableiterschutz 6 mit einer relativ großen Impedanz im Verhältnis zu den Ableitern 27, 28 versehen werden, trotzdem kann der Entladungsstrom von der Leitung auf den Ableiter 6 kommutieren. Wenn der Ableiter 6 auf der Leitungsseite der Drossel 4 angeordnet ist, muß seine Impedanz relativ klein sein, um die Entlastung der Ableiter der Station zu erleichtern. Welche Anordnung vorzuziehen ist, beruht auf den Umständen in Jedem einzelnen Fall.This could be avoided if the diverter 6 was on the valve side the throttle 4 is attached. However, this would mean that one eventually unauthorized tripping of the arrester 6 a short circuit of the entire station and thus would cause great stress on the valves. With this arrangement the arrester protection 6 with a relatively large impedance in relation to the arresters 27, 28, but the discharge current from the line to the Commutate arrester 6. If the arrester 6 is on the line side of the choke 4 is arranged, its impedance must be relatively small in order to discharge the arrester to facilitate the station. Which arrangement is preferable depends on the circumstances in every single case.

Der Ableiterschutz 6 ist wie erwähnt mit einem normalen Überspannungsableiter 5 parallelgeschaltet, und die reihengeschalteten Funkenstrecken 11 und die Thyristoren 15 sowie die damit parallelgeschalteten Spannungsteilerwiderstände 13 und -kondensatoren 14 sind so bemessen und aufeinander abgepaßt, daß die Spannungsfestigkeit des Ableiterschutzes 6 mit gutem Marginal die Zündspannung des Überspannungsableiters 5 übersteigt.The arrester protection 6 is, as mentioned, with a normal surge arrester 5 connected in parallel, and the series-connected spark gaps 11 and the thyristors 15 and the voltage divider resistors 13 and capacitors connected in parallel therewith 14 are dimensioned and matched to each other in such a way that the dielectric strength of the arrester protection 6 exceeds the ignition voltage of surge arrester 5 with a good marginal.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß Überspannungen in der Leitung durch den Ableiter 5 entladen werden.In this way it is ensured that overvoltages in the line be discharged through the arrester 5.

Claims

Patent claims:

Arrester protection for a converter station via a direct current choke is connected to a direct current line, characterized in that the protection consists of a spark gap stack (6) connected to the direct current line, which is provided with a starting arrangement (15, 18, 19) for its ignition, which is of an earth fault indicating organ (10, 7) in the station is controlled.

2. arrester protection according to claim 1, characterized in that the Starting arrangement (15, 18, 19) consisting of a thyristor stack (15) in series with the spark gap stack (11) exists and is controlled by said error-indicating organ (10, 7).

3. Arrester protection according to claim 1, characterized in that the earth fault indicating organ (10, 7) current-sensitive organs (8, 9), which in the station is switched on,

4. Arrester protection according to claim 1 for a converter station with a surge arrester that is connected in parallel with the arrester protection, characterized in that the dielectric strength of the arrester protection (6) in locked state exceeds the ignition voltage of the overvoltage conductor (5).