DE3435418A1

DE3435418A1 - Gleichspannungsteiler

Info

Publication number: DE3435418A1
Application number: DE19843435418
Authority: DE
Inventors: Hugo Dipl.-Ing. 5982 Neuenrade Nottelmann
Original assignee: SCHNIEWINDT KG C
Current assignee: SCHNIEWINDT KG C
Priority date: 1984-09-27
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1986-04-03

Description

Gleichspannungsteiler
Die Erfindung betrifft einen Gleichspannungsteiler für Hochspannungs-Gleichstrom-tbertragungs-Anlagen, -Kupplungen od. dgl., welche einen Hochspannungs- und einen Niederspannungsteil aufweist, die sich innerhalb eines mit Isolieröl gefüllten Gehäuses befinden, wobei die Meßspannung verstaut und zu einer Warte od.dg geleitet wird.
Bei derartigen bekannten Gle ichsp annungsteilem b efindet sich der Abgriffwiderstand für die Meßspannung in Erdnahe, und zwar meist unterhalb des Gehäuses des Spannungsteilers. In Folge dieser Anordnung war es technisch leicht möglich, mit relativ geringem Aufwand die Neßspannung zu verstärken und zu einer Warte od. dgl.
zu leiten, da eine Hilfsspannung zur Verfügung steht.
Weiterhin ist es bekannt, zur Durchführung von Strommessungen sog. Stromwandler zu verwenden.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gleichspannungsteiler der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, daß mit diesem zus;tzlich zur Spannungsmessung gleichzeitig auch eine genaue Strommessung möglich ist.
Erfindungsgemsß wird dies dadurch erreicht, daß auf dem Gehause des Gleichspannungsteilers ein Shunt angeordnet ist sowie ein an eine Hilfsspannungsquelle angeschlossener Elektronikteil, welchem die Spannung des Spannungsteiler und des Shunts sowie Sgf. weitere Parameter des Teilers und/oder des Shunts zugeführt werden,und dessen Ausgang mit einem A/D-Wandler verbunden ist, dessen digitale Daten über Lichtwellenleiter zur Warte od,dgl. geleitet und dort einen D/A-Wandler und von diesem einem Rechner zugeführt werden. Durch diese Ausgestaltung wird ein Universalteiler geschaffen, dessen Aufwand füzStrom-und Spannungsmessungen auf ein Minimum reduziert wird. Dies spi 4 esonders bei HG2-Fupplungen, die in Stadtnähe gebaut werden, eine wesentliche Rolle. Mit einem Gerät können somit Strom-und Spannungsmessungen durchgeführt werden, welche bisher jeweils getrennte Geräte erforderten. Die Schaffung des Universalteilers ermöglicht somit die Durchfvhrungbeider Meßvorgnge mit nur einem Gert, was wesentliche Vorteile mit sich bringt, u.a. hinsichtlich des Aufwandes f;irden benötigten Raum, die Anschaffung sowie die Unterhaltung.
Die Ausgangs signale des Elektronikteils werden im Multiplex- Verfahren dem hnalog/Digital-Wandler zugeleitet. Aus Sicherheitsgründen ist der Elektronikteil mehrfach vorhanden, z.B.
dreifach.
Der Rechner, auf der Warte od.dgl., überwacht bei einer Redundanz von z.B. drei Elektronikteilen auf dem Gehäuse des Teilers die ankommenden Daten und gibt bei Ausfall eines Elelxtronikteils Alarm. Die Parameter werden weiter über die intakten Teile übertragen.
Der Elektronikteil ist im Inneren des Shunts untergebracht.
Damit befindet sich dieser in einem Faraday'schen Eäfig. Dieser ist deshalb vor Fremdfeldern sicher geschützt.
Während die Zuleitungen vom Shunt zum LLektronikteilkeinerlei Probleme bereiten, sind die Zuleitungen vom Abgriff des Spannungsteilers zum letronikieil mit einem Schutz gegen Frendfelder ausgerüstet. Die Fremdfelder treten vor allem durch das magnetische Feld des Shunts auf. Zum Schutze gegen diese Felder sind die Zuleitungen senkrecht zum Shunt geführt und bestehen aus verdrillten Leitungen. Zusätzlich sind die Zuleitungen von zwei einander übergreifenden metallischen Rohren umgeben, welche eine Abs chirmwirkung hervorrufen.
jls tiiltsspann<angsquelle dient ein auf dem Gehäuse angeordneter Generator, welcher mit einem Hydraulikmotor gekuppelt ist, dessen Zu- und Ableitung durch das Gehäuse hindurch bis unter dieses geführt und an eine Pumpe angeschlossen sind. Die Pumpe steht mit einem Hydraulik-Behäler in Verbindung. Das Öl der Hydraulik wird somit getrennt durch das Isolieröl des Gehäuses hindurchgeführt. Zu diesem Zwecke besteht eine druckfeste Verbindung durch das Gehäuse hindurch. Die Trennung von Isolieröl und Hydrauliköl hat den Vorteil, daß Antriebspartikel der ölpumpe und des Ölmotors keine Verunreinigungen des Isolieröls hervorrufen und damit keine Verschlechterung der Durchschlagfestigkeit an kritischen Stellen der Anlage bewirken können. Der Hydraulikölkreis, dessen Volumen im Verhältnis zum Isolieröl klein ist, kann durch Einbau von Ölfiltern ständig reingehalten werden.
Der Hydraulikölbehälter sowie der Elektromotor mit angeflanschter Pumpe befinden sich unterhalb des Gehäuses. Am Kopf des Gehäuses ist der Ölmotor mit angeflanschtem Generator angeordnet, der die benötigte Leistung am Kopf des Gehauses erzeugt. Die metallischen Kupplungen der Druck- und Abflußleitungen sind in den Bereichen, in denen keine elektrischen Beanspruch,ungen stattfinden. Im Potentialbereich befinden sich Isolierrohre. Dadurch ist sichergestellt, daß die Hydraulikleitungen keine Störungen im Meßsystem des Spannungsteilers hervorrufen können.
Als Hilfsspannungsquelle für die Elektronik im Kopf des Gehäuses kann auch eine auf dem Gehäuse angeordnete Batterie dienen, die an Sonnenkollelçtoren angeschlossen ist und durch diese immer wieder aufgeladen wird. Diese Ausführung eignet sich besonders für den Einsatz in sonnenreichen Gegenden.
An der Ober- und Unterseite des Gehäuses sind Lichtwellenleiterkupplungen vorgesehen, an die ein durch das Gehause hindurchgeführter Lichtwellenleiter angeschlossen ist. Der Lichtwellenleiter liegt im Porzellaninneren des Gehäuses parallel zu den Widerständen und Kondensatoren des Spannungsteilers.
In jeden Flansch ist eine Kupplung eingebaut, so daß sowohl die Zuführung zum A/D-Wandler als auch die Zuführung zum D/A-Wandler mit handlsüblichen Kabeln durchgeführt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt diese in schematischer Darstellung eine geschnittene Ansicht des Gleichspannungsteilers.
Mit 14 ist das Gehäuse des Gleichspannungsteilers bezeichnet, welches einen iIochspannungsteil 10 und einen Potentialabgriff 9 aufweist. Diese befinden sich innerhalb des mit einem Isolieröl gefüllten Gehäuses 14, uf dem Gehäuse 14 des Gleichspannungsteilers ist ein Shunt 6 angeordnet sowie ein an eine Hilfsspannungsquelle angeschlossener mlektronikteil 4. Dem Elektronikteil 4 werden die Potentiale des Spannungsteilers 9 und des Shunts 6 und bei Bedarf noch weitere Parameter des Teiler zugeleitet. Dessen Ausgang ist mit einem /D-andler 5 (analog/digital-Wandler) verbunden. Die husgangssignale des Elektronikteils 4 werden im Multiplex-Verfahren dem A/D-Wandler 5 zugeleitet.
iin der Ober- und Unterseite des Gehäuses 14 sind Lichtwellenleiterkupplungen 8 vorgesehen, an die ein Lichtwellenleiter 13 angeschlossen ist. Der Lichtwellenleiter 13 liegt im Porzellaninneren des Gehäuses 14 parallel zu den Widerständen und Kondensatoren des Spannungsteilers 9,10.
Der £lektronikteil 4 ist im Inneren des Shunts 6 untergebracht, so daß dieser vor Fremdfeldern sicher geschützt ist. Die Zuleitungen vom Shunt 6 zum Elektronikteil 4 bringen keinerlei Probleme mit sich. Die Zuleitungen 15 vom Spannungsteilerabgriff 9 zum blektronikteil 4 sind mit einer Abschirmung 7 gegen Fremdfelder geschützt. Außerdem verlaufen die Zuleitungen 45 senkrecht zum Shunt 6 und sind von verdrillten Leitungen gebildet.
Die Abschirmung 7 besteht aus zwei ineinandergreifenden metallischen Rohren.
Als Hilfsspannungsquelle dient ein auf dem Gehäuse 14 angeordneter Ölmotor 3 mit angeflanschtem Generator. Die Zu- und Ableitungen des Hydraulikmotors 3 sind mit 11 und ,2 bezeichnet.
Diese sind durch das Gehäuse 14 hindurchgeführt und erstrecken sich bis zu einer unterhalb des Gehäuses angeordneten Pumpe 2, welche von einem Elektromotor angetrieben ist. Die Pumpe 2 steht mit einem Hydraulikbehälter 1 in Verbindung.
Durch diese husgestaltung ist es möglich, in einfacher Weise die für die durchzuführenden Messungen benö-tigte Hilfsenergie zur Verfügung zu stellen.
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, den Hydraulireis mit Zubehör zu ersetzen durch eine auf dem Gehäuse angebrachte Batterie, die von ebenfalls auf dem Gehäuse angeordneten Sonnenkollektoren gespeist wird.
- Leerseite -

Claims

P A E N g A N S P R U C H E : 1. Gleichspannungsteiler fbr ochspannungs-Gleichstrom-ffbertragungs-Anlagen, -Kupplungen od.dgl., welcher einen Eochspannung und einen Niederspannungsteil aufweist, die sich innerhalb eines mit Isolieröl gefüllten Gehäuses befinden, wobei die Meßspannung verstärkt und zu einer Warte od. dgl.

geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gehäuse (14) des Gleichspannungsteilers ein Shunt (6) angeordnet ist sowie ein an eine Hilfsspannungsquelle angeschlossener Elektronikteil (4), welchem die Spannungen des Spannungsteilers (9,10) und des Shunts (6) sowie ggf. weitere Parameter des Teilers und/ oder des Shunts zugeführt werden, und dessen Ausgang mit einem A/D-Wandler (5) verbunden ist, dessen digitale Daten über Lichtwellenleiter (13) zur Warte od.dgl. geleitet und dort einen D/A-Wandler und von diesem einem Rechner zugeführt werden.
2. Gleichspannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch Eekennzeichnet, da? die Rusgan,zssignale des Elektronitteils (4? im Multiplex-Verfahren dem A/D-Wandler (5) zugeleitet werden.
3. Gleichspannungsteiler nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronikteil (4) im Inneren des Shunts (6) untergebracht ist,
4. Gleichspannungsteiler nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronikteil (4) aus icherheitsgrnden mehrfach vorhanden ist.
5. Gleichspannungsteiler nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (155 vom Abgriff (9) des Spannungsteilers zum Elektronikteil (4) mit einem Schutz gegen Fremdfelder ausgerüstet sind.
6. Gleichapannungsteiler nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (15) senkrecht zum Shunt (6) geführt sind und aus verdrillten Leitungen bestehen.
7. Gleichspannungsteiler nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (15) von zwei einander übergreifenden metallischen Rohren umgeben sind.
8. Gleichspannungsteiler nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Ililfsspannungsquelle ein auf dem Gehäuse (14) angeordneter Generator dient, welcher mit einem Hydraulikmotor (3) gekuppelt ist, dessen Zu-und Ableitungen (11, 12) durch das Gehäuse (14) hindurch bis unter dieses geführt und an eine Pumpe (2) angeschlossen sind.
9. Gleichspannungsteiler nach Anspruch 1 oder atem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2) mit einem Hydraulit-Behälter (1) verbunden ist.
10. Gleichspannungsteiler nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsspannungsquelle eine auf dem Gehäuse angeordnete Batterie dient, die an Sonnenkollektoren angeschlossen ist.
11. Gleichspannungsteiler nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ober- und Tjnterseite des Gehäuses (14) TJichtwellenleiterkupplungen (8? vorgesehen sind, an die ein durch das Gehäuse hindurchgefbhrter Lichtwellenleiter (13) angeschlossen ist.