DE3537900A1

DE3537900A1 - Verfahren und vorrichtung zum speisen eines elektrischen kabels mit einer gleichspannung, der eine wechselspannung ueberlagert ist

Info

Publication number: DE3537900A1
Application number: DE19853537900
Authority: DE
Inventors: Giandomenico Bergamo Testi
Original assignee: Pirelli Cavi SpA; Cavi Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1986-04-30
Also published as: DK493085A; ES8609845A1; GR852566B; SE8505002L; GB2166305A; FI854194A0; JPS61109425A; GB8526090D0; NO854283L; ES547781A0; SE8505002D0; AU4694585A; IT1180238B; ES547782A0; ES8609844A1; BR8504738A; DK493085D0; IT8423347A0; FR2572598A1; FI854194L

Description

W 45 194

Verfahren und Vorrichtung zum Speisen eines elektrischen Kabels mit einer Gleichspannung, der eine Wechselspannung überlagert ist

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum Speisen eines elektrischen Kabels mit einer Gleichspannung, welcher eine Wechselspannung niedriger Frequenz überlagert ist, die einen Wert hat, der kleiner als die Gleichspannung ist.

Genauer gesagt, ermöglichen es das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung, ein elektrisches Kabel, welches zwischen zwei Anschlußstationen angeschlossen ist, kontinuierlich mit einer Gleichspannung, die in der Größenordnung von einigen hundert kV liegen kann, zu speisen, welcher eine Wechselspannungskomponente überlagert ist, die einen Spitze-Spitze-Wert bzw. doppelten Scheitelwert, der zwischen 5 % bis 10 % des Wertes der Gleichspannung liegt, und eine Frequenz hat, die niedriger als 50 Hz ist und vorzugsweise zwischen 1 und 20 Hz liegt.

In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck "Anschlußstation" allgemein eine übergangsstation für das Kabel, wo eine Umwandlung oder Umformung einer Gleichspannung in eine Wechselspannung oder umgekehrt stattfindet. Demgemäß könnte die Anschlußstation eine Zwischenstation in einem komplexen Verteilungsnetzwerk, eine Abzweigstelle, eine Übergangsstelle von einem im Erdboden verlegten oder in Wasser eingetauchten Kabel zu einem Freikabel usw. sein.

Die genannte Gleichspannung kann die Betriebsgleichspannung sein, für welche das Kabel bestimmt ist, sie könnte aber auch einen höheren oder einen niedrigeren Wert haben, jedoch liegt der Wert der Gleichspannung wenigstens um eine Größenordnung höher als der Wert der Wechselspannung. Weiterhin soll mit dem Ausdruck "kontinuierlich" eine Zeitperiode bezeichnet sein, die wenigstens nach Stunden meßbar ist.

Bekannte Systeme zum übertragen von Gleichstromenergie oder Gleichspannungsenergie, die Hochspannungskabel verwenden (HVDC), umfassen synthetisch zwei oder mehrere Umformerstationen (Gleichrichter oder Inverter), die eine Energieübertragung vom Wechselstrom- oder Wechselspannungssystern zum Gleichstrom- oder Gleichspannungssystem, und umgekehrt, ermöglichen, und wenigstens eine Gleichspannungs-Übertragungsleitung, die entweder ein Kabel oder ein Freileiter sein kann.

Die Umformer verwenden Ventile, die vorzugsweise vom Thyristortyp sind, deren Leiten durch Steuervorrichtungen überwacht wird, welche die Funktionen ausüben, die zu den Ventilen gehenden Steuerimpulse zu regeln und zu erzeugen bzw. zu verteilen, wobei diese Steuervorrichtungen derart arbeiten, daß das Netzsystem mit den gewünschten Strom- und Spannungswerten arbeitet.

Insbesondere werden Kabel für Energieübertragung mittels hoher Gleichspannung heutzutage angewendet beim Überqueren von Wasserflächen o.dgl. in einer Länge von mehreren Kilometern, da die traditionell angewendete Wechselstrom-Übertragungstechnik beträchtliche technische Probleme dargeboten hat als Folge des hohen Wertes der Kapazität zwischen dem Kabel und dem Erdboden.

In diesen Systemen, insbesondere wenn Kabellängen benötigt werden, die mehrere zig Kilometer lang sind, können die Kabelkosten bei weitem der wichtigste Faktor werden hinsichtlich der Finanzierung des gesamten Projektes.

Die Kabelkosten sind eine Funktion des Nennstromes und der Nennspannung des Kabels und auch der Tiefe, in welcher der Unterwassertrakt durchquert werden soll, und allgemeiner gesagt, eine Funktion der Verlegebedingungen des Kabels.

Der Kabeltyp, welcher von technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten aus für solche Anwendungen am geeignetsten ist, hat eine Isolierung, die durch ölimprägniertes Papier gebildet ist, wobei die maximale Nennspannung, die heutzutage angewendet wird, etwa - 300 kV Gleichspannung ist.

Während des Betriebes von Gleichstrom- bzw. Gleichspannungs-Übertragungssystemen ist die unter stationären Bedingungen an die Kabel angelegte Spannung im wesentlichen eine Gleichspannung, wobei jedoch eine sehr mäßige Welligkeitskomponente vorhanden ist, deren Spitze-Spitze-Wert bzw. doppelter Scheitelwert in der Größenordnung von einigen zig Prozent liegt.

Es ist gefunden worden, daß, wenn eine Wechselspannung, die eine Amplitude zwischen 0,5 % und 10 % des Wertes der an das Kabel angelegten Gleichspannung und eine Frequenz zwischen 1 Hz und einigen zig Hz hat, dieser Gleichspannung kontinuierlich und auf der gesamten Länge des Kabels überlagert wird, die Übertragungscharakteristiken des Kabels entscheidend verbessert werden. Die Gleichspannung kann entweder die Nennspannung des Kabels sein oder auch einen anderen Wert haben, jedoch in der gleichen Größenordnung. Weiterhin kann diese Speisung während des Betriebes permanent bzw. dauernd angewendet werden oder auch intermittierend (jedoch kontinuierlich während wenigstens einer gewissen Anzahl von Stunden oder Tagen), oder das Kabel kann auch einer Behandlung einer solchen Art unterworfen werden, bevor es installiert bzw. verlegt wird. Insbesondere ergibt sich eine Verbesserung der Eigenschaften der dielektrischen Starrheit (rigidity), die es ermöglicht, ein Kabel zuverlässig zu benutzen, selbst bei Spannungs-

und/oder Stromwerten, welche diejenigen Werte übersteigen, die bei normalen Betriebsbedingungen vorgesehen sind.

Dies bedeutet, daß ein Kabel, welches in traditioneller Weise, d.h. ohne irgendwelche zusätzliche Kosten für Untersuchungen, für die maximale Spannung verwirklicht ist/ die bei einer gegebenen Kabelstruktur angewendet werden kann, dazu benutzt werden kann, elektrische Energie in höherem Ausmaß zu fördern. Als eine Alternative können unterdimensionierte Kabel verwendet werden, um Energie bei vorbestimmten Spannungswerten zu fördern, bei denen es sonst erforderlich wäre, Kabel höherer Leistungen zu verwenden und damit Kabel, deren Herstellungskosten höher sind.

Aus Zwecken der Einfachheit wird die Erfindung nachstehend in Verbindung mit gewissen besonderen Ausführungsformen erläutert. Dennoch findet die Erfindung allgemein Anwendung bei allen Gleichstrom-Hochspannungskabeln, deren Isolierungen nicht durch Gas- oder Flüssigkeitsdruck unterstützt sind.

Gemäß der Erfindung wird eine Wechselspannung, welche die oben angegebenen Eigenschaften hat, an das Kabel angelegt, indem sie der Nenngleichspannung im Bereich einer Anschlußstation überlagert wird, und zwar über wenigstens eine Quelle zweckentsprechender Eigenschaften, wobei an der anderen Anschlußstation eine aktive oder passive Kompensationsvorrichtung vorgesehen ist, die in der Lage ist, eine Spannung zu erzeugen, die mit Bezug auf die von der Quelle erzeugte Spannung gleiche Amplitude und entgegengesetzte Polarität hat derart, daß die Summe der elektromotorischen Wechselkräfte in der geschlossenen Schleife, die das Kabel und die beiden Anschlußstationen umfaßt, zu Null wird. Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen könnte die Gleichspannung auch nicht diejenige sein, welcher das Kabel tatsächlich unterworfen wird, wenn es sich im Betrieb befindet, und die Stellen des Anlegens der Wechselspannung könnten einfach die Kabelenden sein.

Die Erfindung umfaßt ein Verfahren zum kontinuierlichen Speisen eines zwischen zwei Anschlußstationen angeschlossenen Kabels mit einer Gleichspannung, welcher eine Wechselspannung niedriger Frequenz überlagert wird, die einen doppelten Scheitelwert hat, der niedriger als die Gleichspannung ist. Ein solches Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung im Bereich einer der Anschlußstationen erzeugt und an der anderen Anschlußstation mit einer gleichen Wechselspannung kompensiert wird derart, daß der in dem Kabel als Folge der Wechselspannungskomponente fließende Strom minimiert wird.

Der Ausdruck "minimieren" bedeutet, daß der Wert des Wechselstromes in einem solchen Ausmaß verringert ist, daß er das normale oder reguläre Arbeiten der zuvor genannten Steuervorrichtungen nicht stört. Genauer gesagt und im Hinblick auf gegenwärtig bekannte Systeme wird ein solcher Strom als minimiert angesehen, wenn er weniger als 5 % des im Kabel fließenden Gleichstromes beträgt.

Weiterhin umfaßt die Erfindung eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Speisen eines zwischen zwei Anschlußstationen angeschlossenen elektrischen Kabels mit einer Gleichspannung, welcher eine Wechselspannung niedriger Frequenz überlagert wird, deren doppelter Scheitelwert niedriger als derjenige der Gleichspannung ist, insbesondere zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens. Eine solche Vorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine Wechselspannungsquelle im Bereich einer der genannten Stationen und im Bereich der anderen Station wenigstens eine Kompensationsvorrichtung aufweist, an deren Anschlüssen eine Spannung verfügbar ist, die der genannten Wechselspannung gleich ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Quelle und die Kompensationsvorrichtung gebildet durch koordinierte Zeitmodulation der Verteilung der Impulse, welche die

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Ventile in den UmfοrmungsStationen steuern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist ein Stromkreisdiagramm der allgemeinen Ausführung einer bekannten Umformungsstation.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Erfindung für ein Einleiter-Übertragungssystem.

Fig. 3 zeigt eine Anschlußstation mit Einzelheiten.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Zweileiter-Übertragungssystem.

Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, wiederum für ein Zwei leiter "-Übertragungssystem.

Fig. 1 zeigt im einzelnen die allgemeine Ausführung einer Wechselstrom/Gleichstrom-Umformungsstation, in welcher die Wechselspannung eines elektrischen Systemes (im dargestellten Fall ein Dreiphasensystem) zu einer Gleichspannung umgeformt bzw. umgewandelt und entlang des Kabels 1 übertragen wird.

Die Dreiphasenleitung 10 umfaßt Filter 12 und ist an die Primärwicklungen eines oder mehrerer Transformatoren angeschlossen, von denen einer in Fig. 1 bei 13 dargestellt ist. Die Sekundärwicklungen sind an Brückengleichrichterkreise angeschlossen, von denen einer in Fig. 1 bei 2 3 dargestellt ist und die Thyristorventile 32 aufweisen, deren Leiten durch Elektroden 33 gesteuert wird, die Zünd- und Sperrimpulse von einer Steuervorrichtung 18 empfangen, die eine Steuereinheit 20 und eine. Schutzeinheit 19 umfaßt. Die Steuervorrichtung 18 empfängt Spannungs- und Stromsignale 15 von der Wechselstromleitung und von der Gleichstromleitung und sie erzeugt Impulse 16

für die Brückensteuerelektroden. Die Brücken sind in Reihe miteinander geschaltet, wie dies durch die unterbrochene Linie angedeutet ist, und sie sind weiterhin mit dem Kabel 1 verbunden. Weiterhin ist in Fig. 1 eine Glättungsinduktivität 2 dargestellt sowie einer der Dämpfungsstromkreise 7, die parallel zu jedem Thyristor 32 geschaltet sind. Die übrigen in Reihe angeschlossenen Brücken sind schematisch dargestellt mit einer unterbrochenen Linie, die an der Elektrodenlinie A endet.

Am anderen Ende des Kabels ist eine Gleichstrom/Wechselstrom-Umformungsstation vorgesehen, in welcher die Gleichspannung umgewandelt oder umgeformt und zu den VertexlungsStationen , und/oder zu den anderen UmformungsStationen geführt wird, um zu anderen Orten übertragen zu werden.

Abgesehen davon, daß sie die Pulse zum Steuern der Ventile 32 erzeugt und verteilt, sorgt die Steuervorrichtung 18 für einen Betrieb des Systemes mit den gewünschten Strom- und Spannungswerten, wobei die Rückkopplungssignale 15 verarbeitet werden, die von den Parametern des Netzwerkes abhängig sind, und wobei in Übereinstimmung die Zeitsteuerung eingestellt wird.

Die Gleichstrom/Wechselstrom-Umformungsstation ist im wesentlichen ähnlich, jedoch für ein umgekehrtes Arbeiten für Wiedergewinnung der Wechselspannung, als Folge der Brückenstromkreise, die als Inverter angeschlossen sind. Weitere Einzelheiten dieser Vorrichtungen finden sich in spezieller Literatur und insbesondere in dem Text "Direct Current Transmission", Vol. 1, von Edward W. Kimbark (Ed. Wiley-Interscience, New York, 1971).

In den Figuren sind für Zwecke der Vereinfachung der Zeichnungen vereinfachte und bekannte Diagramme verwendet, die im Hinblick auf die Ausführung gemäß Fig. 1 leicht verständlich sind. Weiterhin sind die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Teile verwendet.

Fig. 2 zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung bei einem Einleiter-Übertragungssystem, d.h. mit Rückkehrleitung entweder durch Seewasser oder gegebenenfalls durch Land oder Erde.

Ein elektrisches Kabel 1 ist zwischen zwei Anschlußstationen in Form von UmformungsStationen 4 und 5 angeschlossen, die eine Wechselstrom/Gleichstrom- bzw. Gleichstrom/Wechselstrom-.Umformungsstation sind, wobei Glattungsinduktivitäten bzw. Glättungsspulen 2 an den Enden des Kabels vorgesehen sind. Gemäß der Erfindung wird in eine dieser Stationen 4 oder 5 eine Wechselspannung eingeführt, die Amplituden- und Frequenzwerte hat, die in den oben angegebenen Bereichen liegen, und diese Wechselspannung wird der Betriebsgleichspannung überlagert, welche das Kabel 1 speist.

Diese Wechselspannung wird erzeugt durch eine Quelle E1. Wie später ausführlicher erläutert, ist es nicht zwingend, daß die Quelle E1 ein körperlich getrennter aktiver Bauteil in der Anschlußstation 4 ist.

In der anderen Anschlußstation 5 ist eine Kompensationsvorrichtung vorgesehen, die schematisch als Quelle E2 dargestellt ist und die an ihren Anschlüssen eine Spannung erzeugen kann, die der genannten Wechselspannung gleich und mit dieser in Phase ist. Die an den Quellen E1 und E2 dargestellten Pfeile zeigen die Richtung der Spannungen an, die, soweit es den Stromfluß betrifft, einander entgegengesetzt sind. Selbst in diesem Fall ist die Quelle E2 nicht notwendigerweise ein getrennter Bauteil und/oder vom aktiven Typ, sondern sie kann verwirklicht sein durch Modifizieren der Funktion bestehender Stromkreise. Sie kann aber auch realisiert sein durch Hinzufügung passiver Bauteile zu dem System,

Gemäß den vorstehenden Ausführungen ergibt es sich, daß in der geschlossenen Schleife, die von dem Kabel 1, den beiden An-

Schlußstationen 4 und 5 und der Erdrückkehrleitung (oder Seewasserrückkehrleitung oder einem anderen zugeordneten Leiter) gebildet ist, im wesentlichen kein Strom, als Folge der überlagerten Wechselspannung fließt. Tatsächlich ist die Summe der elektromotorischen Wechselstromkräfte in der Schleife Null.

Tatsächlich ist als Folge der überlagerten Wechselspannung in dem Kabel 1 eine relativ mäßige oder geringe Wechselstromkomponente vorhanden, und zwar als Folge der verteilten Kapazität des Kabels 1 (mit Bezug auf das Seewasser oder in Richtung gegen den Erdrückkehrleiter), als Folge von kleinen Phasendifferenzen zwischen E1 und E2 und als Folge anderer geringerer Erscheinungen.

Dennoch hat der Wechselstrom einen vernachlässigbaren Wert mit Bezug auf die Werte des im Kabel 1 fließenden Gleichstromes, und die vorliegende Erfindung schlägt genau vor, den in dem Kabel 1 fließenden Wechselstrom zu minimieren.

Es kann beispielsweise ein 100 kV-Gleichspannungsübertragungssystem betrachtet werden, in welchem ein Gleichstrom von etwa 1000 A fließt, wobei gemäß der Erfindung der Gleichspannung eine Wechselspannung eines Wertes von 5,5 kV überlagert ist über eine Quelle und eine Kompensationsvorrichtung, die in den Anschlußstationen angeordnet sind. Die Amplitude des in dem Kabel fließenden Wechselstromes liegt zwischen ± 20 A, was bedeutet, daß der Wechselstrom schwach genug ist, um richtiges Funktionieren des Steuersystemes zu ermöglichen. Allge- · mein und bei gegenwärtig verwendeten Steuersystemen ist der überlagerte Wechselstrom minimiert, wenn er in einem Amplitudenbereich von weniger als 5 % des im Kabel fließenden Gleichstromes begrenzt ist, und vorzugsweise auf einen Bereich kleiner als 4 %.

Auf diese Weise werden zwei wichtige Vorteile erhalten.

Der erste Vorteil besteht darin, daß sich keine merkbare Energieaufzehrung ergibt, was, abgesehen davon, daß die Übertragungscharakteristiken des Kabels nicht geändert werden, dazu führt, daß keine große Energie erforderlich ist, um das Kabel auf seiner gesamten Länge der Wechselspannung zu unterwerfen.

Der zweite Vorteil besteht darin, daß der genannte Strom das reguläre Steuerarbeiten der Umformungsstation nicht beeinflußt. Diese Steuerung basiert auf den Stromwerten in dem Kabel, so daß sie als Folge der überlagerung der Wechselstromkomponente nicht merkbar geändert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Wechselspannung in eine der Umformungsstationen eingeführt und der Betriebsgleichspannung überlagert, wobei direkt auf den Steuerstromkreis eingewirkt wird, wie es Fig. 3 dargestellt ist, in welcher zur Bezeichnung gleicher oder entsprechender Teile wie in den Fig. 1 und 2 gleiche Bezugszeichen verwendet sind.

Die Anschlußstation in Fig. 3 umfaßt Brückengleichrichter 23 und 24, die auf einer Seite über eine Glattungsreaktanz 2 mit dem Kabel 1 und auf der anderen Seite über Transformatoren 13 und 14 mit dem Wechselstromnetzwerk verbunden sind. Dieses letztere umfaßt auch die Filter 12. Die Station kann entweder eine Wechselstrom/Gleichstrom-Umformungsstation oder auch eine Gleichstrom/Wechselstrom-Umformungsstation sein, und zwar in Abhängigkeit ihrer Funktion.

Die Steuerelektroden 33 und 34 der Brückenventile sind mit dem Ausgang der Steuereinheit 20 verbunden, die die Zünd- und Absperrimpulse für den Ventile erzeugt. Die Einheit 2 0 ist bereits programmiert zum Einstellen der vorhersagbaren Betriebsbedingungen (Überlast usw.) und zwar als Folge eines Reglers 21,

der Signale von den Sensoren des Systems (Spannungssensoren, Stromsensoren usw.) empfängt, die durch den Block 22 dargestellt sind, und zwar für den. Zweck, die Zeitgabe für die Impulse und die Dauer der Impulse, die an den Ventile verteilt werden, zu modifizieren.

Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist an die Steuereinheit 20, welche die Impulse erzeugt und verteilt, ein Modulierungssignal angelegt, welches eine Frequenz zwischen 1 und 50 Hz, und vorzugsweise zwischen 1 und 20 Hz, hat, um dadurch den Zündwinkel der Ventile periodisch zu ändern. Das Modulierun gs signal wird von einem Modulationsstromkreis 25 erzeugt und über eine Summierungsverbindungsstelle 24 an die Einheit 20 angelegt. Die am Brückenausgang vorhandene. Spannung umfaßt nunmehr eine Wechselkomponente mit einer Frequenz gleich derjenigen des Modulierungssignales und mit einer Amplitude im Bereich von 0,5 % bis 10 % der Gleichspannung.

Vorzugsweise ist die in Fig. 3 dargestellte Station die Gleichstrom/Wechselstrom-Umformungsstation, da es leichter ist, den Zündwinkel derart zu modulieren, daß die Wechselkomponente in diese Anschlußstation eingeführt wird, um die Kompensation (durch Einwirkung auf den Zündwinkel oder auf irgendeine andere Weise, wie es nachstehend beschrieben wird) in der Wechsel— strom/Gleichstrom-Umformungsstation zu bewirken.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Wechselspannungsquelle ein echter Generator, der eine Spannung niedriger Frequenz erzeugt. Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines Zweileiter-Übertragungssystemes, wobei die beiden Kabel 41 und 51 zwischen zwei Anschlußstationen 44 und 45 angeschlossen sind, die jeweils einen Wechselspannungsgenerator E1 bzw. E2 umfassen. Die von den Spannungsgeneratoren E1 und E2 oder äußeren Quellen erzeugten Spannungen werden durch die zentrale Steuervorrichtung auf gleicher Amplitude und in Phase miteinander gehalten als Folge von entlang des Netzwerkes angeordneten Sensoren oder

• Ab-

Fühlern und von Rückkopplungssignalen (über zusätzliche Leitungen oder auch entlang der Kabel selbst).

Selbst bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 können die Spannungsgeneratoren durch eine Modulierung in dem Umformungssystem ersetzt werden/ beispielsweise durch die Modulierung gemäß Fig. 3, da die Art der Quelle, welche die überlagerte Wechselspannung erzeugt, im wesentlichen nicht relevant ist.

Die Austauschbarkeit der Mittel, die zum Realisieren der Quelle oder der Kompensationsvorrichtung verwendet werden, ergibt sich aus der Tatsache, daß diese Mittel aktive Vorrichtungen umfassen, d.h. Bauteile, die Energie liefern können.

Eine abgewandelte Ausführungsform für die Kompensationsvorrichtung, die nicht austauschbar ist, ist in Fig. 5 dargestellt, und sie umfaßt einen parallelen ResonanzStromkreis, der durch Induktivitäten und Kondensatoren oder Kapazitäten gebildet ist, die durch die Komponenten L und C schematisch dargestellt sind und die einer der Anschlußstationen hinzugefügt sind. Die Resonanzfrequenz dieses ein LC-Netzwerk bildenden Stromkreises ist gleich derjenigen der angelegten Wechselspannung, so daß er für diese Spannung eine sehr hohe Impedanz darbietet, wodurch der Zweck erzielt wird,.eine Spannung zu erzeugen, die gleich der am anderen Anschluß angelegten Spannung ist.

Selbst in diesem Fall kann die Quelle E1 von der Art sein, die durch Steuern der Winkelmodulation der Brücken erhalten ist, oder auch ein echter Generator. Der Resonanzkreis kann entweder an der Wechselstrom/Gleichström-Umformungsstation oder an der Gleichstrom/Wechselstrom-Umformungsstation angeordnet sein, wobei seine entsprechende Quelle sieh an der anderen Anschlußstation befindet. Im Hinblick auf seine "passive" Natur kann der Schwingkreis nicht als Wechselspannungsquelle, sondern lediglieh als Kompensationsvorrichtung verwendet werden.

Die Wechselspannung ist vorzugsweise eine Sinusspannung mit einer Frequenz zwischen 2 μηά 10 Hz, so daß diejenigen Frequenzwerte vermieden sind/ die für elektromechanische Übergänge (unterhalb der unteren Gre.nze) oder für subsynchrone Resonanz (oberhalb der oberen Grenze) typisch sind. Ein gewisser Grad an Phasenverschiebung ist zwischen der Quelle und der Kompensationsvorrichtung ebenfalls zulässig, vorausgesetzt jedoch, daß der Wert des entlang des Kabels fließenden Wechselstromes auf weniger als 5 % des Wertes des in dem Kabel fließenden konstanten Gleichstromes verringert werden kann.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Speisen eines zwischen zwei Anschlußstationen angeschlossenen elektrischen Kabels mit einer Gleichspannung, welcher eine Wechselspannung niedriger Frequenz überlagert ist, die einen Spitze-Spitze-Wert bzw. doppelten Scheitelwert hat, der niedriger als die Gleichspannung ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Wechselspannung an einer der Anschlußstationen erzeugt und an der anderen Anschlußstation mit einer gleichen Wechselspannung kompensiert wird derart, daß der als Folge der Wechselspannungskomponente im Kabel fließende Strom minimiert ist.

2. Vorrichtung, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, zum kontinuierlichen Speisen eines zwischen zwei Anschlußstationen angeschlossenen elektrischen Kabels mit einer Gleichspannung, welcher eine Wechselspannung niedriger Frequenz überlagert wird, die einen doppelten Scheitelwert hat, der niedriger als derjenige der Gleichspannung ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Wechselspannungsquelle in oder an einer der Stationen vorgesehen ist und daß in oder an

der anderen Station wenigstens eine Kompensationsvorrichtung vorgesehen ist, an deren Anschlüssen eine Spannung verfügbar ist, die der genannten Wechselspannung gleich ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Stationen eine Wechselstrom/Gleichstrom-Umformungsstation ist, die als Gleichrichter angeordnete Brückenstromkreise aufweist, die andere Station eine Gleichstrom/ Wechselstrora-Umformungsstation ist, die als Inverter angeschlossene Brückenstromkreise aufweist, und daß eine Steuereinheit (20) in jeder Station vorgesehen ist, um die entsprechenden Zünd- und Sperrimpulse für die Brücken zu erzeugen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle verwirklicht ist mittels einer Modulierungseinheit, die an die Steuereinheit einer der UmformungsStationen angeschlossen ist und die Verteilung der von der Steuereinheit ausgesendeten Steuerimpulse zeitmoduliert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle in der Gleichstrom/Wechselstrom-Uraformungsstation vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle in der Wechselstrom/Gleichstrom-Umformungsstation vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsvorrichtung durch eine Modulierungseinheit verwirklicht ist, die mit der Steuereinheit einer der UmformungsStationen verbunden ist und die Verteilung der von der Steuereinheit erzeugten Steuerimpulse zeitmoduliert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsvorrichtung in der Gleichstrom/Wechsel-

strom-Umformungsstation vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsvorrichtung in der Wechselstrom/Gleichstrom-Umformungsstation vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungsquelle ein Spannungsgenerator ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsvorrichtung ein Spannungsgenerator ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsvorrichtung ein LC-Netzwerk ist, dessen Resonanzfrequenz gleich der Frequenz der Wechselspannung ist.