DE3409155A1 - Einrichtung zur spannungsversorgung eines elektrofilters - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Spannungsversorgung eines Elektro filters
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Spannungsversorgung eines Slektrofilters mit a) einem das Filter speisenden Hochspannungsgleichrich tergerät, das abhängig von Überschlägen regelbar ist, einer zusätzlich das Filter speisenden Pulsspannungsquelle, die einen Impulstransformator umfaßt, auf dessen Primärseite ein löschbarer Thyristor vorgesehen ist, und b) einer dem Thyristor zugeordneten Zündschaltung, die periodisch den Thyristor zur Erzeugung von Pulsen zündet.
• Im Regelfall werden heute Elektrofilter mit hoher Gleichspannung betrieben, die durch Gleichrichtung aus einem Wechselspannungsnetz erzeugt wird (vgl. z.B. Siemens-Zeitschrift 1971, Heft 9, Seiten 567 bis 572). Es ist bekannt, dieser in Abhängigkeit von Filterkurzschlüssen und/oder Überschlägen regelbaren Gleichspannung noch weitere Impulse zu überlagern, um den Wirkungsgrad zu erhöhen (-vgl. z.B. DE-OS 26 08 436 oder DE-OS 30 27 172).
• Bei einer dieser bekannten Pulsspannungsquellen (vgl.
• z.B. DE-OS 26 08 436) ist an eine Gleichspannungsquelle eine Antiparallelschaltung von Thyristor und Diode angeschlossen. Beim Zünden des Thyristors wird jedesmal der durch den Abscheider in Verbindung mit der Pulsspannungsquelle gebildete Schwingkreis angestoßen. Da beim Elektrofilter normalerweise der Überschlag im Maximum oder kurz nach dem Maximum der Filterspannung auftritt, d.h. in der Zeitperiode, in der die Diode den Impulsstrom führt, reißt durch den Kurzschluß die Schwingung sofort ab, d.h.
• die Diode sperrt. Damit liegt sofort wieder die volle Spannung am antiparallelgeschalteten Thyristor. Ist die Zeitdauer zwischen Löschung des Thyristors durch den Nulldurchgang des Stromes und Übernahme des Stromes durch die Diode sehr gering, d.h. geringer als die Freiwerdezeit des Thyristors, so kann der Thyristor durch die wiederkehrende Spannung auch ohne Zündimpuls zünden und dadurch beschädigt werden.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dafür zu sorgen, daß die Impulse für das Elektrofilter so erzeugt werden, daß bei einem Überschlag oder Kurzschluß im Elektrofilter der Thyristor - oder gegebenenfalls eine entsprechende Reihen- und/oder Parallelschaltung von Thyristoren - nicht beschädigt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst: c) es ist eine Konstantstromquelle vorgesehen, an der die Primärwicklung des Impulstrans formators angeschlossen ist, und d) der Thyristor ist parallel zur Konstantstromquelle angeordnet.
• Auf diese Weise werden-die sekundärseitigen Spannungsimpulse für das Elektrofilter dann erzeugt, wenn der primärseitige Thyristor gesperrt ist; umgekehrt läßt sich sekundärseitig die Energie dadurch zum Verschwinden bringen, daß der primärseitige, parallele Thyristor gezündet wird. Als einfach löschbarer Thyristor wird mit Vorteil ein sogenannter GT0-Thyristor verwendet.
• Die Konstantstromquelle in Verbindung mit dem parallelgeschalteten Thyristor braucht u.U. selbst bei großen Impulspausen, d.h. wenn nur kurzzeitig Nadelimpulse von Zeit zu Zeit auf das Elektrofilter gegeben werden, nur relativ wenig Verlustleistung, wenn man den Kreis aus Konstantstromquelle und Thyristor verlustarm hält, z.B.
• durch Anwendung der Supraleitung im Kreis.
• Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert: Ein Elektrofilter 7 wird in an sich bekannter Weise aus einem Hochspannungsgleichrichtergerät 2 gespeist, das an das Wechselspannungsnetz RS angeschlossen ist. Zur Regelung der Gleichspannung in Abhängigkeit von Überschlägen, Überstrom usw. ist eine Regeleinrichtung 21 vorgesehen, die nicht Gegenstand der Erfindung ist und beispielsweise näher in der eingangs genannten Literaturstelle "Siemens-Zeitschrift" beschrieben ist.
• Zusätzlich ist noch eine Pulsspannungsquelle vorgesehen, die eine Konstantstromquelle 1, eine hierzu parallelgeschaltete Thyristoranordnung 9 und einen Impulstransformator 5 mit Primärwicklung 51 und Sekundärwicklung 52 umfaßt. Die Sekundärwicklung 52 dieses Impulstransformators 5 ist über einen Koppelkondensator 6 ebenfalls mit dem Elektrofilter 7 verbunden. Die Konstantstromquelle 1 besteht aus einem Netzteil, das durch den Wechselspannungsgenerator 11 in Verbindung mit seinem Innenwiderstand 12 dargestellt ist. Dieser speist über eine ebenfalls zur Stromkonstanthaltung beitragende Glättungsdrossel 13 eine Gleichrichteranordnung 3 in Form einer Brückenschaltung. Die parallelgeschaltete Thyristeranordnung 9 besteht im wesentlichen aus einem parallel zu den Klemmen des Gleichrichters 3 liegenden GTO-Thyristor 91, der durch eine Zündeinrichtung 95 steuerbar ist. Dem Thyristor 91 sind Sicherheitsbeschaltungselemente in Form von Diode 92, Kondensator 93 und Widerstand 94 zugeordnet.
• Wie gestrichelt umrandet angedeutet, können ferner in Reihe mit der Primärwicklung 51 des Impulstransformators 5 noch eine Diode 4 und ein parallel dazu angeordneter Kondensator 8 vorgesehen sein.
• Durch Steuern des Stromflusses im Thyristor 91 lassen sich über den Impulstransformator 5 und die Koppelkapazität 6 Spannungsimpulse für das Elektrofilter 7 erzeugen. Unter der Annahme einer Konstantstromquelle 1 fließt bei gezündetem Thyristor 91 über diesen Thyristor 91 und den Generator 11 ein konstanter Strom. Wird jetzt durch die Zündschaltung 95 der Thyristor 91 für eine vorgegebene Zeit gesperrt, so fließt infolge der Wirkung der Konstantstromquelle 1 der Strom jetzt durch die Primärwicklung 51 des Impulstransformators 14. Entsprechend der Auslegung des Impulstransformators 5 entsteht ein Spannungsanstieg am Elektrofilter 7. Sobald der Thyristor 91 wieder gezündet wird, fließt der Konstantstrom wieder durch diesen Thyristor 91. Der Rückschuiingvorgang infolge der im Elektrofilter 7 und Impulstransformator 5 gespeicherten Energie richtet sich nach den Daten dieses Schwingkreises. Die Primärklemmen des Impulstransformators 5 sind durch den Thyristor 91 kurzgeschlossen. Bei entsprechender Schaltungsdimensionierung kann der Rückschuiing vorgang aber periodisch gedämpft werden, so daß kein Unterschwingen der Spannung auftreten kann.
• Ein wesentlicher Vorteil der Schaltung ist darin zu sehen, daß bei Überschlägen im Elektrofilter 7, d.h. Kurzschlüssen, keine Überspannungen am Thyristor 91 auftreten können.
• Eine zusätzliche Formgebung des primärseitigen und damit des sekundärseitigen Impulses kann durch Einfügen der Diode 4 und/oder des Kondensators 8 erreicht werden.
• 5 Patentansprüche 1 Figur

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Einrichtung zur Spannungsversorgung eines Elektrofilters mit a) einem das Filter speisenden Hochspannungsgleichrichtergerät, das abhängig von Überschlägen regelbar ist, einer zusätzlich das Filter speisenden Pulsspannungsquelle, die einen Impulstransformator umfaßt, auf dessen Primärseite ein löschbarer Thyristor vorgesehen ist, und b) einer dem Thyristor zugeordneten Zündschaltung, die periodisch den Thyristor zur Erzeugung von Impulsen zündet, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: c) es ist eine Konstantstromquelle (1) vorgesehen, an der die Primärwicklung (51) des Impulstransformators (5) angeschlossen ist, und d) der Thyristor (91 ist parallel zur Konstantstromquelle (1) angeordnet.
2. 2. Einsichtung 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 parallel zur Primärwicklung (51) des Impulstransformators (5) ein Kondensator (8) angeordnet ist.
3. 3. Einrichtung 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 in Reihe zur Primärwicklung (51) des Impulstransformators (5) eine Diode (4) vorgesehen ist.
4. 4. Einrichtung 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 der die Konstantstromquelle (1) und den dazu parallelgeschalteten Thyristor (91) umfassende Kreis supraleitende Elemente enthält.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h die Verwendung eines GTO-Thyristors.