DE2301570B2 - Stromrichter mit in Drehstrom-Brükkenschaltung angeordneten Thyristoren - Google Patents

Description

dem für die Thyristoren jedes Brückenzweiges ein io mig um eine Achse gruppiert sind und daß für die züge-

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gemeinsames Zündkabel durch alle Etagen des Stromrichterventils geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die mit demselben Gleichstromanschluß (12; 11) verbundenen Briikkenzweige (6a, 66, 6c; 7 a, 7b, 7c) im wesentlichen sternförmig um eine Achse (13; 14) gruppiert sind und daß für die zugehörigen Zündkabel (J9a, 196, 19c; 20a, 206, 20c) jeweils eine gemeinsame Rückführung (21; 22) vorgesehen ist

2. Stromrichter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Rückführung (21; 22) der Zündkabel ungefähr in der Achse (13; 14) der sternförmigen Brückenzweiganordnung (6; 7) vorgesehen ist.

3. Stromrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren der Brückenzweige (6a, 6b, 6c, 7a, 7b. 7c) flüssigkeitsgekühlt sind.

4. Stromrichter nach Anspruch 3, dadurch gehörigen Zündkabel jeweils eine gemeinsame Rückführung vorgesehen ist

Mit dem sternförmigen Aufbau der Stromrichterventile des erfindungsgemäßen Stromrichters erhält man eine äußerst kompakte Anordnung, bei der wegen der gemeinsamen Rückführung des Zündkabels der in jeder Etage der Stromrchterventile zur Verfügung stehende Raum voll ausgenutzt wird. Der erfindungsgemäße Stromrichter ist daher für einen Innenraumaufbau geeignet, ohne daß ein zu großes Bauvolumen für die benötigte Halle erforderlich ist. Außerdem lassen sich elektrische Zuführungen und eventuell nötige Anschlüsse für eine Kühlflüssigkeit von unten und seitwärts an die Stromrichterventile heranführen. Der Raum über den Stromrichterventilen bleibt daher bei einem Innenraumaufbau frei von Deckenabspannungen und kann für Hebezeuge bzw. Fördereinrichtungen genutzt werden. Es läßt sich abschälzen, daß die mit dem erfindungsgemäßen Stromrichter erhaltene Verkleine-

kennzeichnet, daß zur Führung der Kühlflüssigkeit 30 rung des Bauvolumens gegenüber der herkömmlichen

wenigstens eine Ringleitung (18) vorgesehen ist, die Bauweise etwa 15 bis 20% beträgt,

die sternförmig angeordneten Brückenzweige (6a, Vorzugsweise sind die Thyristoren der Brückenzwei-

6b, 6c, 7a, 7b, 7c) verbindet. ge flüssigkeitsgekühlt. Dabei kann zur Führung der

5. Stromrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Kühlflüssigkeit wenigstens eine Ringleitung vorgese-

dadurch gekennzeichnet, daß die zugehörigen Peri- 35 hen sein, die die sternförmig angeordneten Brücken-

pheriegeräte (15,16,17,18,24) im Bereich der sternförmigen Brückenzweiganordnung (6; 7) vorgesehen sind.

zweige verbindet. Zu einer weiteren Einschränkung des Platzbedarfes können die zugehörigen Peripheriegeräte im Bereich der sternförmigen Brückenzweiganordnung vorgesehen sein. Dabei sind unter Periphenegeräte ζ. B. Zündimpulsverstärker, RC-Beschallungen, Ableiter u. dgl. zu verstehen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stromrichters an Hand von F i g. 1 bis 3 näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt in der Draufsicht einen erfindungsgemäßen Stromrichter, der in einer Halle 1 angeordnet ist, von der ein Teil gezeigt ist. Aus einem schematisch gezeigten Dre'-'romtransformator 2 werden über Durchführungen 2a und 2c die Phasen R, S, T eines

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromrichter mit in Drehstrom-Brückenschaltung angeordneten Thyristoren, bei dem jeweils in Reihe geschaltete Gruppen von in Reihe geschalteten Thyristoren, die einen Brückenzweig bilden, in Etagen geschichtet und zu einem luftisolierten Stromrichterventil zusammengefaßt sind und bei dem für die Thyristoren jedes Brük-

kenzweiges ein gemeinsames Zündkabel durch alle Eta- 5° Drehstromne·/es über Leitungen 3 und 4 und über gen des Stromrichterventils geführt ist. Überstromabicitcr 5a und 5b an die Stromrichterventi-Solche Stromrichter sind bekannt (ETZ-A, Band 89 Ie 6 und 7 de·: ^romrichters geführt. Das schematische [1968], S. 183 bis 189; ETZ-A, Band 93 [1972], S. 117 bis Schaltbild des Stromrichters ist in F i g. la gezeigt. Die 122; DT-OS 1 563 403). Derartige Stromrichter werden mit dem Gleichstromanschluß 12 verbundenen Stromzum Gleichrichten hoher Spannungen beispielsweise 55 richterventile sind mit 6a bis 6c und die mit dem in Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen Gleichstromanschluß 11 verbundenen Stromrichter-(HGÜ-Anlagen) benützt. Dabei können die in de>- oben ventile sind mit 7a bis 7c bezeichnet. Dabei werden Undefinierten Weise aufgebauten Stromrichterventile luft- ter Stromrichterventile die Reihenschaltung von Thyri- oder ölisoliert und luft- oder flüssigkeitsgekühlt sein. Im stören eines Brückenzweiges verstanden, die in Etagen allgemeinen werden ölisolierte und ölgekühlte Strom- 60 gruppenweise übereinander geschichtet sind. Die richterventile verwendet. Wegen des für die Strom- Stromrichterventile 6 bzw. 7 jeder Brückenzweiganrichterventile benötigten ölkessels und wegen der Zu- Ordnung sind über Leitungen 8 bzw. 9 und Überspannungsableiter 10 und die Tragkonstruktion 23 miteinander verbunden. Die Gleichspannung ist über einen Lei-

führungen, die bei dieser Ausführungsform von oben in den ölkessel geleitet werden müssen, beanspruchen

diese Stromrichterventile viel Raum. Es werden daher 65 ter 11, über einen Leiter 12 und Durchführungen abge-

bei Stromrichtern mit solchen Stromrichterventilen Freiluftanlagen bevorzugt. Ein weiterer Raumverlust entsteht, wie der genannten DT-OS zu entnehmen ist, führt, von denen eine Durchführung 12a dargestellt ist. Die StromrLhicrventile 6 bzw. 7 jeder Brückenzweiganordnung sind im wesentlichen sternförmig bzw.

im wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich der Mittelachse 13 der einen Brückenzweiganordnung oder der Mittelachse 14 der anderen Brückenzweiganordnung angeordnet Im Ausführurgsbeispiel, das eine Drehstrombrücke zeigt, sind jeweils drei Stromrichterventile 6 oder 7 zu einer sternförmigen Anordnung zusammengefaßt Eine solche sternförmige Brückenzweiganordnung kann selbstverständlich avsch eine andere Ventilzahl aufweisen. Zwischen den Stromrichtervenülen befinden sich Überspannungsableiter 10a. Diese sternförmige Anordnung ist äußerst raumsparend, und sie ermöglicht eine elektrische Verbindung der Stromrichterventile untereinander auf möglichst kurzem Wege. Außerdem lassen sich, wie in der F i g. 1 angedeutet ist, sogenannte Peripheriegeräte, beispielsweise die Kühlölzu- und -ableitung 15, Isoliertransformatoren 16 und Lichtimpulsübertrager 17, die zur potentialfreien Übertragung der Zündimpulse dienen, direkt im Bereich der sternförmigen Brückenzweiganordnungen aufbauen. Die Kühlmittelleitungen 18, über die der Kühlmittelstrom von einem Stromrichterventil der Brückenzweiganordnungen 6 bzw. 7 zum nachfolgenden geführt ist läßt sich, wie die F i g. 1 zeigt, ringförmig einbauen, wodurch weitere Kosten und weiterer Raum gespart werden.

Für jedes der Stromrichterventile 6 bzw. 7 ist ein Zündkabel 19a bis 19c bzw. 20a bis 20c vorgesehen, das von unten her dem Stromrichterventil zugeführt ist und alle Etagen jedes Stromrichterventils durchdringt. Für die Zündkabel 19 bzw. 20 jeder Brückenzweiganordnung ist eine gemeinsame Zündkabelrückführung 21 bzw. 22 vorgesehen, die ungefähr in der Mittelachse 13 bzw. 14 jeder sternförmigen Brückenzweiganordnung verläuft. Es wird sich im folgenden noch zeigen, daß dadurch eine optimale Raumausnutzung in jeder Etage der Stromrichterventile 6 bzw. 7 möglich ist.

Die F i g. 2 zeigt einen Aufriß der Halle 1 bei weggelassener Vorderwand. Die Stromrichterventile 6 bzw. 7 stehen auf Ventiltischen 23 bzw. Tragkonstruktionen, deren Füße 23a Isolatoren sind. Unter den Ventiltisehen 23 können als weitere Peripheriegeräte Zündverstärker bzw. Vorrichtungen zur Meßwerterfassung angeordnet sein. Dies ist in der F i g. 2 durch die schematische Baueinheit 24 charakterisiert. Schematisch ist die Verbindung 25 zwischen den Zündkabeln 19 und 20 und den Rückführungen 21 bzw. 22 gezeigt. In jedem Stromrichterventil 6 bzw. 7 sind mehrere Etagen 26 vorgesehen, die übereinander geschichtet sind und die jeweils in Reihe geschaltete Thyristorgruppen enthalten, wobei die Thyristorgruppen jedes Stromrichterventils ebenfalls in Reihe liegen.

Der F i g. 2 ist ferner zu entnehmen, daß der Raum über dem erfindungsgemäßen Stromrichter frei von Deckenabspannungen ist. Damit läßt sich die Bauhöhe der Halle 1 wesentlich verkleinern. Zusammen mit der Verkleinerung der Fläche der Halle, die durch den sternförmigen Aufbau erreicht wird, erhält man eine Verkleinerung des Bauvolumens bis zu 20% gegenüber der herkömmlichen Bauweise. Hinzuweisen ist außerdem noch darauf, daß der Raum unter der Decke mit Hebezeugen, beispielsweise Laufkatzen, ausgestattet werden kann, wodurch beispielsweise das Aufstellen der Stromrichterventile 6 bzw. 7 oder das Auswechseln von Stromrichterventilen wesentlich erleichtert wird.

Die F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Etage 26 eines der Stromrichterventile 6 bzw. 7. Es sind Thyristorgruppen 27 symmetrisch verteilt bezüglich der Mittelachse 28 des Stromrichterventils in jeder Etage 26 angeordnet. Die Thyristorgruppen 27 können beispielsweise Thyristorstapel sein, wie sie in flüssigkeitsgekühlter Ausführung in der DT-OS 1 564 694 oder in luftgekühlter Ausführung in der DT-OS 1 913 546 beschrieben sind. Im Ausführungsbeispiel sind ölgekühlte Thyrislorstapel 27 verwendet. Die Kühlflüssigkeit wird über die Leitungen 29 der Reihe nach durch alle Thyristorstapel geführt. Rohrverbindungen 30 leiten die Kühlflüssigkeit in die benachbarten Etagen weiter. In jeder Etage sind außerdem noch ölgekühlte Widerstände 31, ölgekühlte Drosseln 32 und Kompensationskondensatoren 33 zur Beschallung der Thyristorstapel vorgesehen.

Durch die Mittelachse 27 des Stromrichterventils ist das Zündkabel 19 bzw. 20 geführt. Zur Zündung der Thyristoren ist eine Anordnung vorgesehen, wie sie beispielsweise in der DT-OS 1 563 395 oder der DT-OS 1 b38 637 beschrieben ist. Bei dieser Zündanordnung wird über Wandlerkerne 34 und Leitungen 35 ein Zündimpuls genügender Größe und mit genügend steiler Anstiegsflanke gleichzeitig allen Thyristoren der Stapel 27 zugeführt.

Die schematische Darstellung der Etage 26 verdeutlicht, daß durch das Zündkabel 19 bzw. 20 kein unnötiger Platzbedarf in der Etage gefordert wird, da die Zürückführung des Zündkabels nicht durch das Stromrichterventil, sondern über die Mittelachse der sternförmigen Brückenzweiganordnung erfolgt, wie die F i g. 1 zeigt. Damit lassen sich die Stromrichterventile bei gleicher Leistung gegenüber herkömmlichen Stromrichtervenlilen verkleinern, und es wird der gesamte Platzbedarf weiter verringert.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit der erfindungsgemäöen, sternförmigen Anordnung und der Rückführung des Zündkabels eine bezüglich des Raumbedarfs optimale Anordnung gefunden ist Gleichzeitig werden die elektrischen Eigenschaften keinesfalls verändert, wodurch eine hohe Wirtschaftlichkeit des Systems gegeben ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Stromrichter mit in Drehstrom-Brückenschaltung angeordneten Thyristoren, bei dem jeweils in Reihe geschaltete Gruppen von in Reihe gescha!teten Thyristoren, die einen Brückenzweig bilden, in Etagen geschichtet und zu einem luftisolierten Stromrichterventil zusammengefaßt sind und bei dadurch, daß bei den bekannten Stromrichterventilen das Zündkabel durch alle Et-gen des Stromrichterventils nach oben zurückzuführen ist.

Es besteht die Aufgabe, einer. Stromrichter der eingangs genannten Art raumsparend so aufzubauen, daß er für einen Innenraumaufbau geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils die mit demselben Gleichstromanschluß verbundenen Brückenzweige im wesentlichen sternför-