DE2712232C2

DE2712232C2 - Verfahren zur Außerbetriebnahme eines Pols einer HGÜ-Station

Info

Publication number: DE2712232C2
Application number: DE2712232A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Häusler; Kadry Dr. 6945 Hirschberg Sadek
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1977-03-19
Filing date: 1977-03-19
Publication date: 1982-12-16
Also published as: SE7803129L; US4200907A; SE431382B; CA1114892A; DE2712232A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Außerbetriebnahme eines Pols einer Hochspannungs-Gieichstrom-Übertragungsanlage (HGÜ) mit einer an ein erstes Drehstromnetz angeschlossenen Gleichrichterstation und einer an ein zweites Drehstromnetz angeschlossenen und mit der ersten Station über zwei Gleichstromleitungen verbundenen Wechselrichterstation, wobei die Stationen jeweils in zwei Hälften geteilt, die Stationshälften jeder Station einerseits gemeinsam an Erde angeschlossen sind, andererseits je eine Stationshälfte jeder Station mit der positiven Gleichstromleitung zusammen den positiven Pol bildend, bzw. mit der negativen Gleichstromleitung zusammen den negativen Pol bildend, verbunden ist und die Außerbetriebnahme des Pols mittels eines Reststromschalters vorgenommen wird.

Der vorbeschriebene Aufbau einer HGÜ-Anlage ist allgemein bekannt (ETZ-A, Bd. 89 (1968), Seite 170- 176 und ETZ-A, Bd. 97 (1976), S. 408).

Zur Wartung oder nach einer Störung ist ein HGÜ-Pol außer Betrieb zu nehmen, ohne den Betrieb der anderen Pole zu stören. Hierzu ist der Pol von der Hochspannungsleitung und von der gemeinsamen Erdverbindung aller Stationspole abzutrennen. Falls der außer Betrieb zu setzende Stationspol stromlos ist, kann als Reststromschalter ein Trennschalter zur Freischaltung eingesetzt werden. Diese Voraussetzung der Stromlosigkeit des HGÜ-Pols zum Zeitpunkt der Abschaltung ist jedoch bei Störungen, z. B. bei einein Erdschluß in der Drehstromzuleitung einer erdnahen Stromrichtergruppe, nicht gegeben. Wenn gleichzeitig ein anderer in Betrieb befindlicher Pol nicht — auch nicht kurzzeitig — heruntergesteuert werden soll, wird dieser einen Fehlaufteilungsstrom über die Leitung des abzutrennenden Pols in den Erdschluß einspeisen.

Es ist allgemein bekannt, einen herkömmlichen Drehstromleitungsschalter als Reststromschalter zur Freischaltung des fehlerhaften Stationspols und zur Kommutierung des Fehlaufteilungsstromes in die Stationsmittelpunkterdelektrode einzusetzen. Dieses Verfahren wird allerdings durch zwei Voraussetzungen eingeschränkt: die Erdelektrodenleitung darf keine nennenswerten Induktivitäten enthalten, und die Glättungsdrosseln der Stromrichter dürfen nicht im Erdanschluß angeordnet sein. Die Grenze der Anwendbarkeit eines Drehstiomleistungsschalters als Reststromschalter ist erreicht, wenn über geschlossene Nebenwegschalter der Stromrichtergruppen ein Parallelweg zur Erdrückleitung über die Glättungsdrosseln und die Hochspannungsleitung in eine weitere HGÜ-Station besteht. In diesem Fall darf wegen der hohen Induktivität des abzuschaltenden Stromkreises der Drehstromleistungsschalter nicht ohne weiteres geöffnet werden, um den Pol freizuschalten.

Ein ähnliches Problem besteht, wenn eine an sich vorhandene Erdverbindung wegen zu hoher Erdströme abgeschaltet und als Rückleitung die gesunde Leitung eines ausgefallenen Pols benutzt werden soll. Hier hat man bereits einen HGÜ-Lastschalter eingesetzt (Specification of HVDC circuit-breakers for different system applications, J. P. Bowles, L. Vaughan, N. G. Hingorani, CIGRE 1976,13-09). Entsprechend wäre zur Kommutierung eines Stromes aus der Hochspannungsleitung in die Erdelektrodenleitung ein HGÜ-Lastschalter als Reststromschalter erforderlich. Diese Lösung ist allerdings aufwendig und unwirtschaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Außerbetriebnahme und Freischaltung eines HGÜ-Stationspob in einfacher Weise und mit Hilfe wirtschaftlich vertretbarer Mittel zu ermöglichen, ohne dabei jedoch einen aufwendigen HGÜ-Lastschalter anwenden zu müssen.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stationspol mittels eines räumlich vom Stationsmittelpunkterder entfernten Polerders geerdet und erst anschließend ein etwaiger Fehlaufteilangsstrom anderer Pole über den außer Betrieb gehenden Pol von einem Reststromschalter in die Stationsmittelpunkterdelektrode kommutiert wird.

Die mit dieser Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Einführung des Polerders die Verwendung eines üblichen Drehstromleistungsschalters als Reststromschalter anstelle eines unwirtschaftlichen HGÜ-Lastschalters ermöglicht wird und daß nur eine relativ einfache, koordinierte Steuerung der Polerder, der Reststromschalter und der Leitungstrennschalter angewendet werden muß.

Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Da der Aufbau einer solchen HGÜ-Anlage bekannt ist, werden hier die Bezugszeichen und ihre Bedeutung tabellarisch angegeben:

1 — Stromrichtertransformator,

2 — Drehstromzuleitung,

3 — Stromrichtergruppe,

4 — Stromrichterventil,

5 — Stromrichtergruppe,

6 — Nebenwegschalter,

7 — Nebenwegschalter,

8 — Stationspol,

9 — Stationsmittelpunkt,

10 — Erdelektrodenleitung,

11 — Stationsmittelpunkterdelektrode,

12 — Glättungsdrosseln,

13 — Reststromschalter,

14 — Siationspol,

15 — Erdrückleitung,

18 — Leitungs-Trennschalter,

19 — Gleichrichterstation,

20 — Wechselrichterstation,

21 — Hochspannungsleitung.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht den Einsatz eines Polerders 16 vor, der an einer zusätzlichen Erdelektrode bzw. Stationserde 17 angeschlossen ist.

Die beiden gezeigten HGÜ-Stationen 19 und 20 bestehen aus mehreren (hier beispielsweise zwei 8, 14) jeweils über eine gemeinsame Erdelektrode verbundenen Stationspolen. In dem gezeigten HGÜ-Bipol-System arbeitet die Station 19 als Gleichrichterstation, Station 20 als Wechselrichterstation. Der Stromrichtertransformator 1 speist über die Drehstromzuleitung 2 die Stromrichtergruppe 3 (hier nur eine Brücke der Gruppe dargestellt), die zusammen mit der Stromrichtergruppe 5 den Stationspol 8 bildet. Wenn in der Drehstromzuleitung 2 der erdnahen Stromrichter;jruppe 3 ein Erdschluß auftritt, so fließt der Rückstrom I₂ des noch in Betrieb befindlichen Pols 14 nicht nur über die Erdelektrodenleitung 10 zur Stationsmittelpunkterdelektrode 11, sondern auch über das zuletzt stromführende Stromrichterventil 4 der erdnahen Hälfte der vom Fehler betroffenen Stromrichtergruppe 3 zur Fehlerstelle. Um diesen sogenannten Reststrom I\ durch die Ventilsteuerung des betreffenden Pols 8 zu unterbrechen, müßten die Fehlerstelle geortet und die Ventile gezielt gezündet werden. Die hierzu erforderliche Einrichtung ist jedoch zu aufwendig und unzuverlässig, deshalb wird zweckmäßigerweise ein Drehstromleistungsschalter als Reststromschalter eingesetzt. Dieser ist aufgrund seiner Lichtbogenspannung in der Lage, den Reststrom Λ aus der Fehlerstelle in die Erdelektrodenleitung 10 zu kommutieren. Dieses an sich bekannte Verfahren ist dann nicht mehr anwendbar, wenn kein Erdschluß stationsseitig vor der Glättungsdrossel 12 vorliegt. Ferner zum Zeitpunkt der Abschaltung des Pols die vorhandenen Nebenwegschalter 6 und 7 der Stromrichtergruppen 3 und 5 geschlossen sind und somit über die Glättungsdrosseln 12 und die Hochspannungsleitung 21 ein Parallelweg zur Erdrückleitung 15 besteht. Wegen der hohen Induktivität des abzuschal-

H) tenden Stromkreises müßte dann ein HGÜ-Lastschalter anstelle des Drehstromleistungsschalters als Reststromschalter 13 eingesetzt werden.

Diese aufwendige Lösung wird in überraschend einfacher Weise umgangen, indem erfindungsgemäß vor

dem öffnen des Reststromschalters 13 der Stationspol 8 zunächst durch Schließen des Polerders 16 separat geerdet wird. Es wird vorausgesetzt, daß die mit dem Stationsmittelpunkt 9 verbundene Erdelcktrode 11 räumlich genügend weit von der zur Erdung des Pols

2« benutzten Stationserde 17 entfernt ist, so daß beide nur über die Bezugserde miteinander verbunden sind. Durch, die Erdung des Pols wird vor Öffnen des Reststromschalters der Zustand bewußt herbeigeführt, der im Falle eines Erdschlusses in der Station ventilseitig

2> besteht und wodurch die Bedingung zur Betätigung des Reststromschalters, nämlich niedrige Induktivität im Kommutierungskreis, hergestellt wird. Zur endgültigen Freischaltiing des Stationspols 8 ist dieser noch von der Hochspannungsleitung 21 abzutrennen. Hierzu sind

in Trennschalter 18 leitungsseitig vor den Glättungsdrosseln 12 vorgesehen, die nur in stromlosem Zustand geschaltet werden dürfen. Solange aber nicht beide Seiten eines Pols (Gleichrichter- und Wechselrichterseite) geerdet und durch die Reststromschalter von den jeweiligen Stationsmittelpunkten abgetrennt sind, besteht die Möglichkeit, daß immer noch ein beträchtlicher Fehlaufteilungsstrom /₃ über die Leitung fließt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird deshalb nach erfolgter Erdung eine Abtrennung vom Stationsmittelpunkt der einen Polseite (z. B. Gleichrichterseite

19) auf der anderen Polseite (z. B. Wechselrichterseite

20) in gleicher Weise verfahren und erst nach Rückmeldung von der Gegenstation, daß dort der Pol gleichfalls geerdet und der dortige Reststromschalter geöffnet worden ist, wird der Freigabebefehl zur Öffnung der Leitungstrenner erteilt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Außerbetriebnahme eines Pols einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage (HGÜ) mit einer an ein erstes Drehstromnetz angeschlossenen Gleichrichterstation und einer an ein zweites Drehstromnetz angeschlossenen und mit der ersten Station über zwei Gleichstromleitungen verbundenen Wechselrichterstation, wobei die Stationen jeweils in zwei Hälften geteilt, die Stationshälften jeder Station einerseits gemeinsam an Erde angeschlossen sind, andererseits je eine Stationshälfte jeder Station mit der positiven Gleichstromleitung zusammen den positiven Pol bildend, bzw. mit der negativen Gleichstromleitung zusammen den negativen Pol bildend, verbunden ist und die Außtrbetriebnahme des Pols mittels eines Restsfromschalters vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stationspol (8) mittels eines räumlich vom Stationsmittelpunkterder (11) entfernten Polerders (16) geerdet und erst anschließend ein etwaiger Fehlaufteilungsstrom anderer Pole über den außer Betrieb gehenden Pol (8) von einem Reststromschalter (13) in die Stationsmittelpunkterdelektrode (11) kommutiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdung mittels Polerder (16) und Reststromschalter (13) an beiden Enden des Pols, der Gleichrichter- und Wechselrichterseite, durchgeführt wird und erst anschließend die bzw. das beide Enden verbindende Hochspannungsfreileitung bzw. -Kabel (21) durch Trenner (18) abgeschaltet wird.

3. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reststromschalter (13) als Drehstromleistungsschalter ausgeführt ist.