DE467401C

DE467401C - Electric railways are fed by substations with at least two converters connected to different high-voltage lines

Info

Publication number: DE467401C
Application number: DES69468D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1925-04-01
Filing date: 1925-04-01
Publication date: 1928-10-25

Description

Speisung elektrischer Bahnen durch Unterstationen mit mindestens zwei Umformern, die an verschiedene Hochspannungsleitungen angeschlossen sind Bei der Speisung elektrischer Bahnen über Umformerwerke werden aus Gründen der Betriebssicherheit in der Regel zwei Hochspannungsleitungen und in jedem Umformerwerk zwei Umformer vorgesehen und die letzteren abwechselnd an eine der Leitungen angeschlossen. Wenn dann eine Hochspannungsleitung infolge eines Kurzschlusses für den Betrieb ausfällt, liefert nur die Hälfte der Umformer Strom, und es besteht die Gefahr, daß bei starker Belastung deren Sicherheitseinrichtungen ansprechen und infolgedessen der Betrieb stillgele 'gt wird. Man könnte allerdings die Umformer so groß wählen, daß sie eine derartige Mehrbelastung eine gewisse Zeit aushalten. Dadurch werden aber naturgemäß die Anlagekosten erhöht.Feeding of electric railways through substations with at least two Converters that are connected to various high-voltage lines Electric railways are fed via converter plants for reasons of operational safety usually two high-voltage lines and two converters in each converter station provided and the latter alternately connected to one of the lines. if then a high-voltage line fails as a result of a short circuit for operation, supplies only half of the converters current, and there is a risk that with strong Load whose safety devices respond and, as a result, the company will be shut down. One could, however, choose the converter so large that it would be a withstand such additional loads for a certain period of time. But this will be natural the investment costs increased.

Die Vergrößerung der Umformer kann dadurch vermieden werden, daß selbsttätige Schalteinrichtungen bei Ausfallen einer Hochspannungsleitung die daran hängenden Umformer auf die gesunde Hochspannungsleitung umschalten. Es ist bekannt, einen Verbraucherstromkreis bei Spannungsloswerden des Hauptnetzes auf ein Hilfsnetz umzuschalten, wobei man bisher in den einzelnen -\;erbraucherstromkreisen Umschalter anordnete, die bei Krankwerden des Hauptnetzes die \'erbraucherstromkreise auf ein Hilfsnetz umschalten. Wollte man diese Anordnung zur Speisung elektrischer Bahnen durch Unterstationen mit Umformern, die an verschiedene Hochspannungsleitungen angeschlossen Z, b sind, verwenden, so würden dabei die 'Nachteile auftreten, daß die verhältnismäßig kom- plizierten Umschalter hochspannungssicher ausgeführt werden müßten und außer diesen Umschaltern noch ein besonderer Hochspannungsschalter zur Zu- und Abschaltung jedes Umformers verwendet werden müßte.The enlargement of the converters can be avoided by the fact that automatic switching devices switch the converters attached to the high voltage line to the healthy high voltage line if a high voltage line fails. It is known to switch a consumer circuit to an auxiliary network when the main network is de-energized, with changeover switches being arranged in the individual user circuits which switch the user circuits to an auxiliary network when the main network becomes ill. If one wanted to use this arrangement for feeding electric railways through substations with converters, which are connected to different high-voltage lines Z, b , then the disadvantages would arise that the relatively complicated changeover switches would have to be made high-voltage safe and, in addition to these changeover switches, one more special high-voltage switch would have to be used for connecting and disconnecting each converter.

Erfindungsgemäß werden dieseNachteile dadurch vermieden, daß die Zuleitungen zu den Umformern untereinander durch Leitungen mit je einem darin liegenden Schalter verbunden sind, der für die an der kranken Hochspannungsleitung liegenden Umformer die Umschaltung auf eine andere, gesunde Hochspannungsleitung bewirkt. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen wird es oft zweckmäßig sein, während des Umschaltens die Verbindung zwischen Umformer und Gleichstrom zu unterbrechen.According to the invention, these disadvantages are avoided in that the feed lines to the converters are connected to one another by lines each with a switch located therein, which causes the converter connected to the diseased high-voltage line to switch to another, healthy high-voltage line. To avoid short circuits, it is often advisable to interrupt the connection between the converter and the direct current while switching.

Werden umlaufende Umformer verwendet, so besteht allerdings überdies die Gefahr, daß bei einem Kurzschluß einer Hochspannungsleitung Energie von der gesunden Hochspannungsleitung über die daran hängenden Umforrner, das Gleichstromnetz und von dort aus rückwärts über die anderen Umformer in den Kurzschluß hineingeliefert wird, und daß ferner sich diese Lieferung so verteilt, daß die Höcbststrornschalter der betreffenden Umformer nicht ansprechen. Zur Abhilfe werden zwischen Umformer und Gleichstromnetz Stromrichtungsrelais eingefügt, die sofort bei Beginn einer Rückspeisung ansprechen, den Umformer von der kranken Hochspannungsleitung ab- und an die gesunde Hochspannungsleitung anschalten. Wenn bei Umformern für hohe Gleichstromspannung die Gefahr bestehen sollte, daß die Wechselstromumschaltung des gleichstromseitig am Netz hängenden Umformers zu Kommutatorüberschläggen führt, so kann diese Gefahr dadurch ,gemildert werden, daß durch eine entsprechende Schalteinrichtung der Umformer vor dem Umschalten auch gleichstromseitig abgeschaltet und diese Verbindung erst wieder hergestellt wird, wenn die Umschaltung' auf die gesunde Hochspannungsleitung vorgenommen ist.If revolving converters are used, there is, however, moreover the risk of energy from the healthy high-voltage line via the converter attached to it, the direct current network and from there backwards via the other converters into the short circuit and that this delivery is distributed in such a way that the maximum current switch do not respond to the converter concerned. To remedy this, between converters and DC network converter relay inserted immediately at the start of a Address feedback, the Converter from the sick power line Switch off and on the healthy high-voltage line. If in converters for high DC voltage there should be a risk that the AC switching of the converter attached to the network on the DC side leads to commutator flashovers, so this risk can be alleviated by using an appropriate switching device the converter is also switched off on the DC side before switching and this connection will only be restored when the switchover 'to the healthy high-voltage line is made.

Einfacher gestalten sich die Verhältnisse, wenn Gleichrichter die Uinformung bewirken. Bei diesen ist eine Rückspeisung in die kranke Hochspannungsleitting nicht möglich. Infolgedessen genügt ein Nullspannungsrelais dazu, den Gleichrichter von der kranken auf die gesunde Hochspannungsleitung umzuschalten. Die Verbindung mit dem Gleichstromnetz braucht auch bei höheren Spannungen nicht unterbrochen zu werden.The situation is simpler if the rectifier Cause Uinforming. These are fed back into the sick high-voltage line not possible. As a result, all that is needed is a zero voltage relay, the rectifier to switch from the sick to the healthy high-voltage line. The connection with the direct current network does not need to be interrupted even at higher voltages will.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem der Übersichtlichkeit halber nur eine Phase ge- zeichnet ist.In the drawing, an embodiment of the invention is shown for clarity in which only one phase is overall records.

i und 2 sind die beiden Hochspannungsleitungen, an die über die Trennschalter 3, 4 selbsttätige Höchststromausschalter 5, 6, Transformatoren 7, 8 und Gleichrichter 9, io angeschlossen sind, von deren freien Klemmen über die Schalter 11, 12 Leitungen zu dein Gleichstromnetz 13 führen.i and 2 are the two high-voltage lines, to which automatic high- current switches 5, 6, transformers 7, 8 and rectifiers 9, io are connected via the isolating switches 3, 4, and from their free terminals via the switches 11, 12 lines lead to the direct current network 13 .

Hinter den Trennschaltern 3, 4 führen über Meßwandler 14, 15 Leitungen zu Nullspannungsrelais 16, 17, deren Kontakte 18, ig in den (nicht besonders dargestellten) Steuerstromkreisen der Schaltmotoren 20, -gi der Schalter 5 und 6 liegen. Hinter den Schalterii 5 und 6 sind die Leitungen 22, 23 abgezweigt. Sie können durch den Schalter 24 verbunden werden, den der Schaltmotor:25 bewegt. Auch dieser wird mit Hilfe der Kontakte 18 oder ig gesteuert.Behind the isolating switches 3, 4, lines lead via transducers 14, 15 to zero-voltage relays 16, 17, the contacts 18, ig of which are in the (not particularly shown) control circuits of the switching motors 20, -gi of the switches 5 and 6 . The lines 22, 23 are branched off behind the switches 5 and 6. They can be connected by the switch 24, which the switching motor: 25 moves. This is also controlled with the help of contacts 18 or ig.

Die Wirkungsweise ist folgende: Im gewöhnlichen Betriebe sind die Schalter 5, 6, 11, 12 geschlossen und Schalter 24 geöffnet. Der Gleichrichter 9 entnimmt infolgedessen Energie der Hochspannungsleitung i und der Gleichrichter io der Hochspannungsleitung2. Da die Meßwandler 14, 15 unter Spannung stehen, halten die Relais 16, 17 ihre Kerne angezogen, und die Kontaktpaare 18, ig sind unterbrochen.The mode of operation is as follows: In normal operations, switches 5, 6, 11, 12 are closed and switch 24 is open. As a result, the rectifier 9 draws energy from the high-voltage line i and the rectifier io from the high-voltage line 2. Since the transducers 14, 15 are under voltage, the relays 16, 17 keep their cores attracted, and the contact pairs 18, ig are interrupted.

Wird aus irgendeinem Grunde die Leitung i spannungslos, so ist auch am Meßwandler 14 keine Spannung mehr vorhanden. Das Relais 16 läßt seinen Kern fallen, schließt den Kontakt 18 kurz, und der Schaltmotor 2o Öff- net den Schalter 5. Ferner wird, zweckmäßig unter Einfügung einer 'Verzögerungseinrichtung, der Schaltmotor 25 unter Strom gesetzt. Er schließt dann den Schalter 24. Kehrt dann die #Spannung in der Leitung i zurück, so hebt das Relais 16 seinen Kern wieder an. Infolgedessen öffnet der Schaltrnotor 25 den Schaltmotor 24; kurz darauf schließt der Schaltmotor 2o den Schalter 5, und der normale Betriebszustand ist wieder hergestellt.If for some reason line i is de-energized, then there is no more voltage on transducer 14 either. The relay 16 can be its core fall, closes the contact 18 short, and the motor 2o opens allowing switch 5. Further, appropriate with the insertion of a 'delay, the motor 25 energized set. He then closes the switch 24. If the voltage in the line i then returns, the relay 16 raises its core again. As a result, the switching motor 25 opens the switching motor 24; shortly thereafter, the switching motor 2o closes the switch 5, and the normal operating state is restored.

In derselben Weise wirkt das Relais 17 bei einem Versagen der Leitung 2. Auch in diesem Falle stellt der Schalter -24 die Kupplung mit der gesunden Hochspannungsleitung lier.The relay 17 acts in the same way in the event of a line failure 2. In this case too, switch -24 sets the coupling with the healthy high-voltage line lier.

Claims

PATENT CLAIM: Supply of electrical railways through substations with at least two converters, which are connected to different high-voltage lines and, if a high-voltage line becomes unusable by means of a reverse current or zero-voltage relay or the like, are automatically switched off by the diseased line and switched to another, healthy high-voltage line, indicated by this that the supply lines to the converters are connected to each other by lines (22,: 23) via a switch (24) each , which enables the converter (9 or io) connected to the diseased high-voltage line to switch to another, healthy high-voltage line (2 or i) causes the connection between LTmforl-ner (9 or io) and DC power network (13) to be interrupted during the switchover.