DE2106451C3 - Elektrisches Hochspannungsnetz - Google Patents
Elektrisches HochspannungsnetzInfo
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Description
3 4
T,eil des - Wechseistrpnuietzes, der in elektrischer zur Folge hat, bedeutet dies eine veränderte Über"
^in^icht der StroinricUierstation am nächsten liegt, tragtmg der Wechselstromleistung.-Diese' leitet eine
ao^ die,Anzapf klemme angeschlossen iut, während die Schwingung zwischen den Maschinen ein, die durch
Siromrichterstation auf der einen Seite und der Rest Modulation der Leistung=des Gleichstromglieds ge-
des, Wephselstromnetzes auf 4er anderen Seite an 5 dämpft werden soll, was durch Steuerung der Ström-
Je1 ein Ende der Induktivität angeschlossen sind. richterstationen 4 und 5 geschieht. Die Modulation
-Die Induktivität kann aus einer Drosselspule be- der Gleichstromleistung ergibt jedoch eine Änderung
stehen, die selbst mit Anzapfungen versehen ist oder des Leistungsflusses durch die Reaktanzen X1 und
der ein Anzapftransformator parallel geschaltet ist X1, was einen geänderten Spannungsfall und geänderte
Auf diese Weise schaffen die in der Drosselspule ü>
io Phasenwinkel in diesen Teilen zur Folge hat Dies
duzierten Spannungen einen Ausgleich dafür, daß hat wiederum eine Änderung der Spannungs- und
die Zusatzleistung über einen Teil der Netzreaktanz Phasenwmkelunterschjede zwischen den Enden von
übertragen wird und sich nicht -mehr· oder weniger X3 zur Folge, dessen übertragene Leistung dadurch
über das ganze Wechselstromnetz ausbreitet. hoch mehr geändert wird, so daß die Modulation der
, Eine Drosselspule genannter Art ist an und für 15 Gleichstromleistung nicht das gewünschte Resultat
sich bereits bekannt (deutsche Patentschrift 1100 795) hat Ähnliche Verhältnisse entstehen bei Ausfall
aber für andere Zwecke. Gemäß dei. Erfindung wird oder Belastung einer der Maschinen 1 oder 2.
die Drosselspule angewandt, um die Stabilisierung Fig. Tzeigt ein anderes Hochspannungsnetz mit
des Wechselstromnetzes zu erleichtern, und dies ist einem Wechselstromteil, der von zwei Maschinen
möglich, obwohl das Einschalten der Drosselspule «>
(oder Maschinengruppen) 6 und 7 symbolisiert wird,
eine Zunahme der Netzreaktanz zur Folge hat was die über ein Netz mit der Reaktanz Af4 + Af5 verbunden
sonst die Stabilitätsvoraussetzungen verschlechtert. sind, worin also auch die Maschinenreaktanzen ent-
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeich- halten sind. Der Gleichstromteil besteht hier aus
nung näher beschrieben. In dieser zeigen einem asynchronen Gleichstromglied in Form einer
F i g. 1 und 2 Beispiele für Hochspannungsnetze »5 Gleichstromleitung 8, die über eine Stromrichter-
der interessierenden Art, station 9 an einem Punkt in der Nähe der Maschine 6
F i g. 3 und 5 die Anwendung der Erfindung bei am Wechselstromnetz angeschlossen ist Auch wenn
einem Netz gemäß F i g. 2, die Station 9 direkt an den Klemmen der Maschine 6
F i g. 4 ein Ersatzschaltbild für F i g. 3 und angeschlossen wäre — was in der Regel unmöglich
F i g. 6 die Anwendung der Erfindung bei einem 30 ist —, wird die Reaktanz Xt auf jeden Fall die Reak-
Netz gemäß F i g. 1. tanz der Maschine 6 enthalten. Das andere Ende der
Bei der Behandlung von Schwingungserscheinungen Gleichstromleitung 8 wird über eine andere, nicht
in einem gegebenen Wechselstromnetz muß man gezeigte Stromrichterstation an ein anderes, ebenfalls
dieses Netz analysieren und eventuell auch versuchen, nicht gezeigtes Wechselstromnetz angeschlossen, wobei
es in einem Ersatzschaltbild zu vereinfachen, das den 35 die Leistung zwischen den beiden Wechselstromnetzen
wirklichen Verhältnissen einigermaßen entspricht und übertragen werden kann.
gleichzeitig übersichtlichen Berechnungen zugänglich Störungen der bei F i g. 1 beschriebenen Art haben
ist. Mit Rücksicht darauf, daß Schwingungserschei- auch in diesem Fall zur Folge, daß die eine Gruppe
nungen bedingen, daß wenigstens zwei Teile im Ver- von Maschinen gebremst wird, während die andere
hältnis zueinander schwingen, kann man oft mit 40 beschleunigt wird. Um diesem entgegenzuwirken,
Vorteil das Netz als zwei über gewisse Übertragungs- wird die Leistung des Gleichstromgliedes moduliert,
glieder mit einer bestimmten Reaktanz verbundene so daß die Maschine 6 so gebremst oder beschleunigt
Teile betrachten, wobei die rotierenden Massen jedes wird, daß sie im Takt mit der Maschine 7 arbeitet.
Netzteils von einer einzigen Maschine symbolisiert Auf Grund der Verteilung der Netzreaktanz über die
werden. Die Figuren sind nach diesem Prinzip auf- 45 Reaktanzen AT4 und X6 wird jedoch auch der Modugebaut,
und das Symbol für eine Maschine ist meistens lationseffekt des Gleichstromglieds, der positiv oder
als ein Symbol für eine Gruppe rotierender Ma- negativ sein kann, zwischen den Maschinen 6 und 7
schinen, d. h. Motoren und Generatoren, aufzufassen. entsprechend der Reaktanzveneilung aufgeteilt, wenn
F i g. 1 zeigt ein Hochspannungsneu n?it einem auch nicht in linearer Proportion hierzu. Dies be-Wechselstromteil,
der aus zwei mit den Maschinen 50 deutet also, daß die Maschine 7 einen Leistungs-(oder
Maschinengruppen) 1 und 2 symbolisierten Zuschuß in derselben Richtung wie Maschine 6 be-Teilen
besteht, die über ein Netz mit Reaktanzen X kommt, weshalb der Modulationseffekt nicht ganz
verbunden sind. Das Netz enthält auch einen Gleich- die berechnete dämpfende Wirkung hat. Eine verstromteil
als synchrones Gleichstromglied in Form stärkte Modulation ergibt keine Verbesserung, da
einer Gleichstromleitung 3, die am Wechselstromteil 55 die daraus folgende Zunahme des Leistungszuschusses
über die Stromrichterstationen 4 und 5 angeschlossen ebenfalls auf die beiden Maschinen oder Maschinenist.
In F i g. 1 symbolisiert X3 die Reaktanz des gruppen aufgeteilt wird.
Wechselstromteils, der parallel mit dem Gleichstrom- In den beiden gezeigten Fällen ist es also wünglied
verläuft, während X1 und X3 die für die paral- sehenswert, die Reaktanzen X1, X2 bzw. X4 — vom
lelen Gleich- und Wechselstromleitungen gemein- 60 Gleichstromglied her gesehen — zu eliminieren, und
samen Reaktanzen sind, wobei X1 und X2 auch die gemäß der Erfindung kann dies mit Hilfe einer Drosselentsprechenden
Maschinenreaktanzen einschließen, spule mit einer Anzapfung geschehen, wie in F i g. 3
kurz gesagt, die Reaktanzen, die die Leistung des gezeigt ist, die F i g. 2 entspricht. In F i g. 3 besteht
Gleichstromglieds passieren muß, um die rotierenden die Anzapfdrosselspule aus einer Drosselspule mit
Massen der Maschinen, die im Verhältnis zueinander 65 Reaktanz Xe, der ein Stromteiler oder Anzapftransschwingen,
beeinflussen zu können. formator T parallel geschaltet ist. Die Stromrichter-Tritt
eine Störung ein, z. B. durch Ausfall einer station 9 einerseits und der Netzteil mit Reaktanz X5
Leitung im Netz, was eine Zunahme der Reaktanz X3 und der Maschine 7 andererseits sind an je einem
5 6
Ende der Drosselspule angeschlossen, während der vermieden wird. Diese Leistung wird nur der ro-Netzteil
mit Reaktanz^ und der Maschine 6 an der tierenden Massen der Maschine6 zugeführt, so daß
Anzapfklemme 12 angeschlossen sind. die stabilisierende Wirkung dieser Leistung voll ausstellt
man sich die Reaktanz X9 = η · X4 vor und genutzt wird.
weiter, daß X4 an der Mitte des Anzapftransformators S Der Wert η = 4 würde im Prinzip einen vollstän-
T angeschlossen ist, kann F i g. 3 mit dem in F i g. 4 digen Ausgleich der Reaktanz X4 ergeben, vorausgezeigten
Ersatzschaltbild abgebildet werden, in dem gesetzt, daß die Reaktanz Xt streuungsfrei wäre, was
pie Anzapfdrosselspule aus drei Zweigen mit indi- jedoch niemals der Fall sein kann. Es kann deshalb
yidueller Reaktanz besteht, wie innerhalb der ge- motiviert sein, η größer als 4 zu wählen. In vielen
Strichelten Linie abgebildet ist. Der Reaktanzwert io Fällen ist es jedoch nicht notwendig, einen vollen
dieser drei Zweige ist dann, wie in F i g. 4 angegeben, Ausgleich anzustreben, da eine gute Wirkung der
» ν « ν a " ν tv» ,νΛ „m λ»,.«;μ, Erfindung auch bei niedrigerem Wert der Reaktanz.*,,
t · X4, j · Xt und - 7 · X4. Dies wird am deutlich- ma(M ^n ^n Au|erdem muß die Anzapfun|
sten,wenn man die Impedanz zwischen jedem Anschluß- der Drosselspule nicht unbedingt eine Mittenanzap-
klemmenpaar 10, 11 und der Anzapfklemme 12 be- 15 fung sein, sondern kann in beliebiger Richtung etwas
trachtet, die in F i g. 3 und 4 angegeben sind. Zwi- verschoben werden. In einigen Fällen ist auch eine
sehen den Klemmen 10 und 11 ist die Reaktanz gewisse Oberkompensation denkbar. Normalerweise
π · X4, weshalb die beiden Zweige zwischen 10 und 11 wählt man π irgendwo zwischen 2 und 6.
._. .. . τ,,. « ν t u - ~,;^o=„ F i g. 5 zeigt eine Variante von F i g. 3, wobei die
in Fig. 4 je eine Reaktanz von r X4 haben müssen. ao Ausgl|ichsdr^sselspule ^1 Reaktanz Z8 die Form
Zwischen der Klemme 12 und jeder der Klemmen 10 einer einfachen Drosselspule mit Anzapfung hat.
und 11 in F i g. 3 ist nur die Hälfte der Reaktanz Xt In F i g. 5 wird außerdem ein Schalter 13 für den
eingeschaltet, so daß die Reaktanz zwischen der Kurzschluß der Reaktanz Z5 zwischen X4 und X6
wird. Wenn dies stimmen soll, muß jedoch die Re- Fall hat nämlich die Reaktanz X6 keine Funktion,
aktanz in dem dritten Zweig in F i g. 4, d. h. dem An- sondern ist nur ein Zusatz zur Reaktanz X4 und X6,
^»„sszwig, negativ sei., genauer gesagt -J.* ZSUSTmZ tSZSZSX
Die Reaktanz Z4 in Verbindung mit Maschine 6 3" kurzzuschließen.
wird daher mit der Größe £ · X4 reduziert, und wenn J^Jl8·^/*^1/^ T* ^ *κ)'
4 tanzen X7 und Xt gemäß der Erfindung ins Netz
η = 4 gewählt wird, fällt die Reaktanz X4 ganz weg. gemäß F i g. 1 eingeschaltet werden können, wobei
Das bedeutet, daß die Verbindung zwischen Ma- eventuell Modulationseffekte hauptsächlich reaktanz-
schine 6 und dem Anschluß am Gleichstromglied 35 frei zwischen den Maschinen 1 und 2 ohne Beein-
ganz reaktanzfrei wird, weshalb die Verteilung des flussung der Übertragung aus dem Netz mit Reak-
Modulationseffektes zwischen den Maschinen 6 und 7 tanz X3 übertragen werden können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
- synchrones GUejJ ist, das zwei synchron arbeitendePatentansprüche: ^-Punkte oder Ne^tejüeIn ein und demselben Wechselstromnetz verbindet' ■'.;.Hochspannungsnetz mit einem In den verschiedenen Beispielen ist gezeigt, daß das und einem Gleichstromteil, die 5 Gleichstromglied außer zum Übertragen einer ge-^^^k^ös^^-«-^ v~" ·"- StrPJPrichterstatiob: miteinander wissen eingestellten Leistung, der Mittelleistung, auch Ί:■¥ S§|iW&;ΑΑρ^οη|^η sind, die unter Berücksichtigung eines zum Dämpfen etwaiger auftretender Schwingungen f^lÄll^iilfe^isc^11 Leistungsaustausches zwischen beiden hin dem Wechselstromnetz ausgenutzt werden kann, HSSjpi 3S"CfilNej6leiien gesteuert wird und etwaige auftretende ; indem die übertragene Gleichstromleistung zeitweilig llcSfeÄ ^Schwingungen im Wechselstromteil da^^ wird. Solche Schwingungen werden vonVsfe·*^^·^»ä^d urch gekennzeichnet, daß die ge- Störungen beim Ein- oder Ausschalten rotierender i||;pi ?^::f?|»annte Stiomrichtejstatiori^(9J über eiriejlnduk- rMaschineo„oder von Netzteilen, meist unbeabsichtigt, ^il^s;:- 4J j: istivität (Reaktanz^Q init eiiier Xnzapfldeimrie (Ϊ2) "z.B. auf Grund von Erdfehjern oder Kurzschlüssen, SÄ*Ά"W^x&a am Wechselstoomteü (Reaktanz Jt4 +JV5 an- verursacht. Daraus folgt eine Unstabilität in der £;£.iV-^;:i;y-:i4igesdilos$eii ist, daß der Teil (Reaktanz JKJ des 15 Leistungsverteilung zwischen den verschiedenen ro-■;ä;-..-■':· v'^iAWechselstromnefees, der in elektrischer Hinsicht tierenden Maschinen, wobei einige von diesen ver- §g?f .;'"■;/ V'Sid^ Stroinrichterstation(9) am nächsten liegt, zögert und andere beschleunigt werden und somit an die Anzapf klemme (12) angeschlossen ist, eine Schwingung in der Frequenz zwischen den verwährend die Stromrichterstation (9) auf der einen schiedenen Teilen des Netzes auftritt.
Seite und der Rest (Reaktanz JV4) des Wechsel- ao Wie in den obengenannten Veröffentlichungen bestromnetzes auf der anderen Seite an je ein Ende schrieben ist, können solche Schwingungen durch der Induktivität (Reaktanz Xe) angeschlossen sind. eine Modulation der übertragenen Gleichstrom- - 2. Elektrisches Hochspannungsnetz nach An- leistung gedämpft werden, wobei die oder alle rospruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die In- tierenden Maschinen, die sich in der Nähe des Anduktivität aus einer Drosselspule (Reaktanz X6) a? Schlusses des Gleichstromgliedes am Wechselstrombesteht, die einem Anzapftransformator(7) par- aetz befinden, beschleunigt oder gebremst werden, allel geschaltet ist (F i g. 3). so daß sie im gleichen Takt arbeiten wie die weiter
- 3. Elektrisches Hochspannungsnetz nach An- entfernt am Netz liegenden Maschinen.Spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel- Das Dämpfen der Schwingungen geschieht wiespule (Reaktanz Xe) mit einem Schalter (13) zum 30 erwähnt durch Änderung der zwischen dem Gleich-Kurzschließen der Drosselspule versehen ist, wenn stromglied und den genannten Maschinen übertrageder Gleichstromteil nicht in Betrieb ist (F i g. 5). nen Leistung. Diese Zusatzleistung, die positiv oder
- 4. Elektrisches Hochspannungsnetz nach An- negativ sein kann, wird wie die Mittelleistung durch Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Re- die normalen elektrischen Kreise des Netzes auf das aktanz(ÄO) zwischen den Enden der Induktivität 35 Netz und damit die Maschinen übertragen, während das η-fache der KurzschlußreaktaRZ des Teils (JV4) es im Prinzip rationeller wäre, die Zusatzleistung den des Wechselstromnetzes beträgt, der an der ge- rotierenden Massen, d. h. den Wellen der Maschinen, nannten Anzapfklemme (12) angeschlossen ist, direkt zuzuführen, da diese beschleunigt oder gewobei η einen Wert zwischen zwei und sechs hat. bremst werden sollen. Dies ist jedoch praktisch un-
- 5. Elektrisches Hochspannungsnetz nach An- 40 möglich, da die elektrische Übertragung der Zusatzspruch 1, bei dem der Gleichstromteil aus einem leistung ein von den Netzreaktanzen verursachtes Gleichstromglied besteht, das über Stromrichter- Problem bedeutet., Stationen zwei Punkte des Wechselstromteils mit- Die Maschinen sind über elektrische Kreise zueinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß sammengeschaltet, worin nicht nur die eigentlichen der Anschluß der Stromrichterstationen (4, S) 45 Netzreaktanzen, sondern auch die eigenen Reakan beiden genannten Punkten über Drosselspulen tanzen der Maschinen eingehen, die auch mit zu (Reaktanzen X1, X6) mit Anzapfungen erfolgt den Netzreaktanzen gezählt werden müssen. Dies (F i g. 6). bedeutet, daß die Zusatzleistung, die den Maschinen-anschlüssen zugeführt oder entnommen wird, un-50 vermeidlich einen Teil der Reaktanz passieren muß, die zu der Verbindung der Maschinen untereinanderDie Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches gehört. Sowohl für das synchrone als auch das asyn-Hochspannungsnetz mit einem Wechselstromteil und chrone Gleichstromglied bedeutet dies, daß es einen einem Gleichstromteil, die beide über eine Strom- Teil der Netzreaktanz zum Übertragen der Zusatzrichterstation miteinander verbunden sind, die unter 55 leistung ausnutzen muß, was gleichbedeutend ist mit Berücksichtigung eines gewünschten Leistungsaustau- einer verschlechterten Ausnutzungsmöglichkeit dieser sches zwischen den beiden Netzteilen gesteuert wird Zusatzleistung, was noch erläutert wird,
und etwaige auftretende Schwingungen im Wechsel- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einestromteil dämpfen soll. Schaltung für ein elektrisches Hochspannungsnetz derEin solches Netz ist z. B. in der deutschen Offen- 6° eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die legungsschrift 1905 296 beschrieben. In dieser ist Zusatzleistung den Anschlüssen der betreffenden das fragliche Wechselstromnetz an einem zweiten Maschine oder Maschinen direkt und reaktanzfrei Wechselstromnetz über ein Gleichstromglied, ein zugeführt wird.sogenanntes asynchrones Glied, angeschlossen, da Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Hoch-die beiden Wechselstromnetze asynchron miteinander 65 Spannungsnetz der obengenannten Art erfindungsverbunden sind. Das Netz kann aber auch gemäß gemäß dadurch gelöst, daß die genannte Stromrichterder österreichischen Patentschrift 237 121 aufgebaut station über eine Induktivität mit einer Anzapfklemme sein, wobei das Gleichstromglied ein sogenanntes so am Wechselstromteil angeschlossen ist, daß der
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE256670 | 1970-02-27 | ||
SE2566/70A SE346433B (de) | 1970-02-27 | 1970-02-27 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2106451A1 DE2106451A1 (de) | 1971-09-16 |
DE2106451B2 DE2106451B2 (de) | 1973-05-17 |
DE2106451C3 true DE2106451C3 (de) | 1976-04-01 |
Family
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