DE2530789A1 - Verfahren zum schutz von gleichrichteranlagen fuer gleichstromfernleitungen - Google Patents

Description

• VERFAHREN ZUM SCHUTZ VON GLEICHRICHTERANLAGEN FÜR GLEICHSTROMFERNLEITUNGEN Die Erfindung betrifft das Gebiet der Elektroteçhnik und bezieht sich insbesondere auf Verfahren zum Schutz von Gleichrichteranlagen für Gleichstromfernleitungen.
• Bei einem bekannten Verfahren zum Überspannungsschutz von Gleichrichteranlagen der Gleichstromfernieitungen werden diese Anlagen mit Uberspannungsableitern und Strombegrenzungswiderständen ausgestattet. Im Vergleich mit gewöhnlichen Uberspannungsableitern der Wechselstromnetze liegt die Besonderheit des Betriebs von Ableitern in Gleichrichteranlagen darin, daß in solchen Ableitern Lichtbögen des Folgegleichstromes gelöscht werden müssen, Die Bunkenstrecken des Ableiters können dies nicht bewirken, und nach dem Ansprechen des Ableiters muß der Folgestrom durch Beeinflussung des Gleichrichters unterbrochen werden.
• Bekannt sind Verfahren, bei denen nach erfassung des Ansprechzeitpunktes beim Ableiter die Gleichrichterventile über Gitter geserrt werden, oder der Gleichrichter in den Wechselrichterbetrieb überführt wird und dann die Gittersperrung erfolgt. Darauf werden ein Nebenschlußventil (oder zwei Arbeitsventile einer Phase) oder ein NebenschluRgerät eingeschaltet.
• Nach Stromsperrung im Ablefterstronkreis werden die Gitter der Gleichrichterventile wieder entsperrt, und das Nebenschlußventil oder das Nebenschlußgerät werden abgeschaltet. Die zur Zeit bestehenden Verfahren zur Stromunterdrückung im Ableiterstromkreis setzen also das Vorhandensein von Nebenschlußeinrichtungen voraus und führen zu Unterbrechungen der Energieversorgung von Verbrauchern.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schutz von Gleichrichteranlagen für GleichstromSernleitungen zu entwickeln, das eine Verkürzung der Zeit der beim Ansprechen des Ableiters entstehenden Unterbrechungen der Energieversorgung von Verbrauchern ergibt.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Schutz von Gleichrichteranlagen für Gleichstromfernleitungen mit Hilfe eines tiberspannungsableiters mit in Reihe geschalteten Strombegrenzungswiderstand erreicht, das erSindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Zünden von Ventilen im Zeitpunkt des Ableiteransprechens einmal fortgelassen wird, worauf der normale Betrieb der Gleichrichterventile wiederhergestellt wird0 Diese einmalige Ziindlücke kann für die Gleichrichterventile zweckmäßigerweise durch Wegnahme von Steuerimpulsen für die Dauer einer Gleichrichterkommutierung eingeführt werden.
• Dadurch verringert sich die Dauer der Energieversorgungslücken bei den Verbrauchern, erhöht sich die Betriebszuverlässigkeit der Ventile, da die letzteren nicht mehr in den Wechselrichterbetrieb überführt zu werden brauchen, und wird die Gleichrichteranlage vereinfacht, weil das Nebenschlußventil fortfällt.
• Nachstehend wird das Verfahren zum Schutz von Gleichrichteranlagen für Gleichstromfernleitungen näher beschrieben, wobei auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen wird: Fi. 1 Prinzipschaltbild der Gleichrichteranlage für Gleichstiomfernleitungen mit der b'be rspannungsschut zeinrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 Spannungs- und Stromkennlinien des Ableiterstromkreises.
• Fig. 1 zeigt eine Gleichrichteranlage 1, die an Wechselstromschienen 2 angeschlossen ist. Am Ausgang der Gleichrichteranlage 1 liegt eine Gleichstromleitung (Belastung) 3.
• Zum Schutz der Gleichrichteranlage 1 vor Überspannungen ist ein Ableiter 4 mit einem in Reihe geschalteten nichtlinearen Widerstand 5 eingebaut.
• Die Gleichrichteranlage kann nach einer beliebigen bekannten Schaltung, auch nach der Laskaden- und Brückenschaltung aufgebaut sein.
• ErSindungsgemäß liegt in Reihe mit dem Ableiter 4 ein Stromgeber 6, der auch als gewöhnlicher Nebenschluß oder als eine elektronische Einrichtung ausgeführt werden kann. Der Stromgeber 6 dient zur Erfassung des hnsprecnzeitpunttes des Ableiters4.
• Der Ausgang des Stromgebers 6 ist an einen Impulsgenerator 7 angeschlossen, der beim Erscheinen eines Stromes im Geber 6 einen Impuls abgibt. Vom Ausgang des Generators 7 gelangt dieser Impuls zum Eingang eines z.B. als SperrschmXinger oder Univibrator ausgeführten Impulsformers 8, der einen breiten Impuls oder eine Gruppe von schmalen Impulsen mit derselben Amplitude fonmiertO Diese Impulse haben aber entgegengesetzte Polarität gegenüber den Steuerimpulsen, die von einer Primärimpulsquelle 9 und einer Impulsformereinrichtung 10 erzeugt werden0 Die Impulsquelle 9 und die ImpulsSormereinrichtung 10 können nach jedem beliebigen bekannten Prinzip, z.B.
• als elektromagnetische oder elektronische Einrichtungen aufgebaut sein. Mit dem Eingang einer zum System der Ventilsteuerung gehörenden Vergleichseinrichtung 11 sind die Ausgänge der Impulsformer 8 und 10 verbunden. Der Ausgang der Vergleichseinrichtung 11 ist an den Eingang eines Verstärkers 12 angeschlossein. Die Baueinheiten 9, 10 und 12 gehören zu einem bekannten System 13 zur Ventilsteuerung, dessen Ausgänge mit den Gittern (oder mit den Steuerelektroden) den Gleichrichterventile verbunden sind.
• Das Wesen der Erfindung kann wie folgt erläutert werden.
• Der im Stromkreis des Ableiters 4 liegende Stromgeber 6 fixiert den Zeitpunkt, in dem im Ableiter 4 beim Überschlag wegen einer Überspannung ein Strom 1 (Fig. 2) erscheint, wobei das Signal des Gebers 6 über die Baueinheiten 7 und 8 zur Vergleichseinrichtung 11 gelangt, die für die Zeit eines Kommutierungsvorganges (120...150° el.) die Abgabe von Impulsen der Primärimpulsquelle 9 und der Impulsformereinrichtung 10 blockizt bewirkt Dieses Blockieren (Fortlassen) von Steuerimpulsen v das Fehlen des Steuerimpulses an einem Ventil des Gleichrichters 1.
• Dies führt zu einer Zündlticke für das folgende Ventil. zum Null- werden der Spannung U= X Big. 2) an den Anschlüssen des Gleichrichters 1 für die erwähnte oder etwas kleinere Zeit und zur Unterbrechung des Stromes 1 = ftt im Ableiter 4. Der Ziindimpuls für das folgende Ventil wird nicht blockiert, und die Zündung dieses Ventils erfolgt in normaler Weise, wobei die Spannung U an den Anschlüssen des Gleichrichters 1 wiederhergestellt wird.
• Aus der Kurve U = £(y) in Fig. 2 folgt, daß der Ableiter 4 bis zur Wiederherstellun der Spannung an diesem Ableiter während eines Zeitintervalls von mindestens 90° el.
• stromlos bleibt.
• Die Untersuchungen an einer Gleichstromfernleitung haben ergeben, daß die Dauer dieses Zeitintervalls für die Wiederherstellung der elektrischen Durchschlagsfestigkeit des Ableiters vollkommen genügt.
• Für die einmalige Ziindlücke sind die Verbraucher unempfindlich, und die Ventile werden dabei nicht in den Wechselrichterbetrieb gesteuert. Im Vergleich mit den bekannten Verfahren werden die Lücken in der Energieversorgung von Verbrauchern dadurch von mehreren hundert Millisekunden bis zu zehn Millisekunden verkürzt, wobei auch die Zuverlässigkeit des Betriebs der Ventile erhöht wird, weil die Ventile nicht mehr in den Wechselrichterbetrieb überführt zu werden brauchenO

Claims (2)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Verfahren zum Schutz von Gleichrichteranlagen für Gleichstromfernleitungen mit Hilfe eines Überspannungsableiters mit in Reihe geschaltetem Strombegrenzungswiderstand, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Zünden der Ventile des Gleichrichters (1) im Zeitpunkt des Ansprechens des Ableiters 4 einmal fortgelassen wird, worauf der normale Betrieb der Gleichrichterventile wiederhergestellt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die einmalige Zündlücke für die Ventile 1 es Gleichrichters 1 durch Wegnahme von Steuerimpulsen für die Dauer einer Kommutierung des Gleichrichters 1 eingeführt wird0 L e e r s e i t e