DE2143475A1

DE2143475A1 - DC high-voltage test system in a multiplier circuit

Info

Publication number: DE2143475A1
Application number: DE19712143475
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. χ 8036 Dresden. H02m 1-18 Hammer
Original assignee: Transformatoren und Roentgenwerk GmbH
Current assignee: Transformatoren und Roentgenwerk GmbH
Priority date: 1970-12-24
Filing date: 1971-08-31
Publication date: 1972-07-13

Description

Gleichspannung-Hochspannungs-Prüfanlage in Vervielfacherschaltung Die Erfindung betrifft eine Gleichspannungs-Hochspannungs-Prüfanlage in Vervielfacherschaltung mit einem Speise-und Regeltransformator und/oder einem Mittelfrequenzumformer als Teil der Prüfanlage und Uit{;eln zur Vermeidung von beträchtlichen Spannungsschwankungen bei auftretendem Stromimpulsen im Prüfbetrieb.DC-high-voltage test system in a multiplier circuit The invention relates to a direct voltage high voltage test system in a multiplier circuit with a feed and control transformer and / or a medium frequency converter as Part of the test system and parts to avoid considerable voltage fluctuations when current pulses occur in test mode.

Solche Hochspannungs-Prüfanlagen sind notwendig für die Daueranspruchung von Hochspannungsisolationen und die Prüfung ihrer Dauerfestigkeit im besonderen bei Verschmutzung des Prüflings.Such high-voltage test systems are necessary for continuous use of high-voltage insulation and the testing of its fatigue strength in particular if the test item is dirty.

Bei diesen Prüfungen unt;erliegen die Prüfanlagen einer besondern Belastung, denn durch Teilüberschläge der Trockenstrecken endstellen Stromimpulse von einer Zeitdauer bis zu einer halben Sekunde, die ein Mehrfaches des Grundstromes ist0 Diese Stromimpulse verursachen in der Prüfanlage einen hohen Spannungsabfall und damit eine Verfälschung der eingestellten Spannung am Prüfling.In these tests, the test systems are subject to a special one Load, because current pulses end up due to partial flashovers in the dry sections for a period of up to half a second, which is a multiple of the basic current ist0 These current pulses cause a high voltage drop in the test system and thus a falsification of the voltage set on the test item.

Zur Vermeidung dieser plötzlichen Spannungsabsenkungen beim Prüfbetrieb als Folge von Überschlägen bzw. Teilüberschlägen ist; es bekannt, Regelrichtungen vorzusehen, die bei Anstieg der Belastung die Speisespannung anheben. Die Erhöhung der Speisespannung bzw. der Erregerspannung des Hochspannungstransformators von Hand oder selbsttätig im Interesse der Kompensation der Spannungsabsenkung kann aber die unerwünschte Herabsetzung der Spannungsbeanspruchung nur vermeiden, wenn das Nachstellen der Erregerspannung des Hochspannungstransformators mit ausreichender Geschwindigkeit erfolgt, Dieses Verfahren birgt indessen die Gefahr in sich, daß bei starken Entladungen oder bei einem Teil- bzw. vollstän digen Durchbruch der Isolation des Prüflings hoheVin der Regel schädliche Uberströme auftreten. Derartige Regeleinrichtungen sind außerdem aufwendig0 Deshalb ist es für solche Anwendungsfälle notwendig, daß die gesamte Hochspannungs-Prüfanlage einen kleinen Innenwiderstand aufweist. Das kann in bekannter eise dadurch erreicht werden, daß in den Vervielfacherstufen große Kondensatoreinheiten Anwendung finden. Diese Maßnahme ist aber wegen des notwendigen Aufwandes aus Kostengründen nicht zu vertretene Es wurde nun gefunden, daß die Streuinduktivität des speisenden Transformators in bestimmten Größen und im Bereich der Nennbelastung der Anlage durchaus nicht, wie zunächst zu erwarten, zu einer Erhöhung des Spannungsabfalles führt.To avoid these sudden voltage drops during testing is as a result of rollovers or partial rollovers; it known control directions to be provided that increase the supply voltage when the load increases. The increase the supply voltage or the excitation voltage of the high-voltage transformer of Can be done manually or automatically in the interest of compensating for the voltage drop but the undesirable Reduction of the stress only avoid when readjusting the excitation voltage of the high voltage transformer is carried out with sufficient speed. This procedure, however, harbors the danger in itself that with strong discharges or with a partial or complete breakdown the insulation of the test object high, usually harmful overcurrents occur. Such Control systems are also complex, which is why it is used for such applications necessary that the entire high-voltage test system has a small internal resistance having. This can be achieved in a known manner in that in the multiplier stages large condenser units are used. This measure is because of the necessary It has now been found that the leakage inductance of the feeding transformer in certain sizes and in the range of the nominal load of the system does not at all lead to an increase in the voltage drop, as was initially to be expected leads.

Vielmehr treten sogar Betriebsverhältnisse auf, wo trotz steigenden Belastungsstrom der Spannungsabfall nahezu konstant bleibt. Indessen sind dicse betriebsfälle für die Anlage gefährlich, weil es zu einer Verschiebung der Spannungsverteilung über den einzelnen Stufen der Vervielfacheranlage kommt, wobei besonders die Vervielfacherstufe, die der Einspeisestelle am nächsten liegt, spannungsmäßig überlastet wird.Rather, even operating conditions occur where despite increasing Load current the voltage drop remains almost constant. However, they are Operating cases are dangerous for the system because it shifts the voltage distribution comes above the individual stages of the multiplier system, especially the multiplier stage, which is closest to the feed point is overloaded in terms of voltage.

Der Zweck der Erfindung besteht folglich darin, eine Gleichspannungs-Vervielfacheranlage mit Speisetransformater zu schaffen, wo der Nachteil des hohen Innenwiderstandes und de Nachteil der spannungsmäßigen Überlastung einzelner Bauelemente gegeneinander gut ausgewogen sind.The purpose of the invention is therefore to provide a DC voltage multiplier system to create with feed transformer, where the disadvantage of the high internal resistance and the disadvantage of the voltage overloading of individual components against each other are well balanced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung anzugeben, die es ermöglicht, ein Optimum zwischen Innenwiderstandsverhalten und Spannungsbeanspruchung bei unterschiedlichen Belastungsverliä'ltnissen und unterschiedlichen Prüf spannungen einzustellen4 Diese Aufgabc wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in Reihe mit dem Transformator ein vorzugsweise in seiner Größe wählbarer kapazitiver Blindwiderstand vorgesehen isto dessen Größe so gewählt ist, daß in der Anlage bei Vermeidung beträchtlicher Spannun.sunsymmetrien ein kleiner Innenwiderstand wirkt.The invention is based on the object of specifying a circuit which makes it possible to find an optimum between internal resistance and stress with different load conditions and different test voltages Adjust4 This task is achieved according to the invention in that in series with the transformer a capacitive reactance, preferably selectable in size provided isto the size of which is chosen so that considerable in the system if avoided Voltage asymmetries a small internal resistance acts.

Zwar ist es bei Hochspannungs-Wechselspannungsprüfenlagen bereits bekannt, Kondensatoren in Reihe mit den Hochspannungswicklungen des Hochspannungstransformators im Sinne der Kompensation der induktiven Blindlast vorzusehen.It is already the case with high-voltage AC voltage test facilities known capacitors in series with the high voltage windings of the high voltage transformer to be provided in terms of compensation of the inductive reactive load.

Diese Lösung vermag indessen nicht zum Erfindungsgegenstand hinzuführen, weil es dort darauf ankam, den Innenwiderstand der Prüfanlage zu verringern0 Dagegen dient im Falle der erfindungsgemäßen Anwendung die Zuschaltung der Kapazitäten der Wahl optimaler Bedingungen durch Vergrößerung des Innenwiderstandes, der vorher aufgrund vorgegebener Streuinduktivitäten der Speiseeinrichtungen zu übermäßigen Spannungsbeanspruchungen der Bauelemente führte.However, this solution cannot lead to the subject matter of the invention, because there it was important to reduce the internal resistance of the test system0 on the other hand in the case of the application according to the invention, the connection of the capacities is used Choice of optimal conditions by increasing the internal resistance that was previously to excessive due to given leakage inductances of the feeding equipment Voltage stresses on the components.

Anhand eines Ausführungsbeispieles und einer Zeichnung wird der Patentgegenstand näher erläuterte In der Figur ist eine Gleichsparniungs-Vervielfacheranlage gezeigt, die aus einer Reihenschaltung von Gleichrichterbrücken I; II; III mit Gleichrichtern 1 besteht, wobei die zugeordneten Vervielfacherkondensatoren 2 jeweils zwischen der ersten und zweiten sowie der zweiten und dritten Gleichrichterbrücke angeordnet sind. Während die Reihenschaltung der Gleichrichterbrücken 1g II; III an einem Ende an Erde liegt, stellt das andere Ende den Ausgang 3 der Hochspannungsanlege dar. In der Diagnnale der Gleichrichterbrücken liegen Glättungskondensatoren 4. Die Einspeisung in die Gleichspannungs-Vervielfacherschaltung erfolgt über einen Speisetransformator 5, der von einem Stelltransformator 6 eine wählbare Spannung erhält Am Eingang des Stelltrnsformators 6 sind Kondensatoren 7; 8; 9 vorgesehen, die mittels eines Umschalters lo einschaltbar sinä Ueber den Kondensatoren liegt ein Überspannungsableiter 11, der dann, wenn die Spannung über den Kondensatoren einen gefährlichen Betrag annimmt, anspricht und die Kondensatoren kurzschließt.The subject of the patent is based on an exemplary embodiment and a drawing explained in more detail In the figure, a same-saving multiplier system is shown, from a series connection of rectifier bridges I; II; III with rectifiers 1, the associated multiplier capacitors 2 each between arranged the first and second and the second and third rectifier bridge are. While the series connection of the rectifier bridges 1g II; III at one end is connected to earth, the other end represents output 3 of the high-voltage system. In the diagnosis of the rectifier bridges there are smoothing capacitors 4. The feed into the DC voltage multiplier circuit takes place via a Feed transformer 5, from a variable transformer 6 a selectable voltage At the input of the transformer 6 are capacitors 7; 8th; 9 provided, which can be switched on by means of a toggle switch is located above the capacitors a surge arrester 11, which then when the voltage across the capacitors accepts a dangerous amount, responds and shorts the capacitors.

Natürlich ist es auch möglich die Kondensatoren 7; 8; 9 zwischen den Speisetransformator 5 und den Stelltransformator 6 einzuschalten. Die Kapazität der Kondensatoren 7; 8; 9 ist so ZU wählen, daß einerseits nur ein kleiner scheinbarer Innenwiderstand der Anlage wirkt, aber andererseits die Spannung über den ersten Stufen der Vervielfacherschaltung nicht eine vorbestimmte Größe überschreitet.Of course, it is also possible to use the capacitors 7; 8th; 9 between the Switch on the supply transformer 5 and the variable transformer 6. The capacity the capacitors 7; 8th; 9 is to be chosen so that on the one hand only a small apparent Internal resistance of the system acts, but on the other hand the voltage across the first Stages of the multiplier circuit does not exceed a predetermined size.

Die Größe der Kapazitäten hangt dabei sowohl von der Schaltung der Vervielfacheranlage,der Kapazität der Vervielfacher-Kondensatoren, dem resultierenden Streublindwiderstand der speisenden Transformatoren und des Generators, vor allem bei Verwendung von Mittelfrequenzumformern ab.The size of the capacities depends both on the circuit of the Multiplier system, the capacity of the multiplier capacitors, the resulting Stray blind resistance of the feeding transformers and the generator, above all when using medium frequency converters.

Claims

Claim

DC high-voltage test system in a multiplier circuit with a feed and control transformer and / or medium frequency converter as part the test system, characterized in that in series with the transformer a a capacitive reactance of selectable size is preferably provided, the size of which is chosen so that considerable voltage imbalances are avoided in the system a small internal resistance worked L e r s e i t e