DE642070C - Schutzeinrichtung fuer mit gesteuerten Entladungsgefaessen arbeitende Umformeranordnungen - Google Patents

Description

Für Gleichstrommotoren, welche über Steuergleichrichter, beispielsweise Quecksilberdampfgleichrichter, an Wechselstromnetze angeschlossen sind, sind Schaltungen bekanntgeworden, mit denen nicht nur die Energieentnahme aus dem Wechselstromnetz, sondern auch die Energierückgabe von dem Gleichstrommotor in das Wechselstromnetz möglich ist. Man kann zu dem Zweck entweder den beim motorischen Betrieb als Gleichrichter arbeitenden Stromrichter für den generatorischen Betrieb in seinem Arbeitsstromkreis umschalten und als Wechselrichter arbeiten lassen, oder es wird ein zweiter Stromrichter zu den Klemmen der Gleichstrommaschine' parallel geschaltet, der als Wechselrichter arbeitet und so dauernd für die Energierückgabe von der Gleichstrommaschine an das Wechselstromnetz zur Verfügung steht. Letztere Schaltung hat den Vorteil, daß ein Betrieb auch bei kurzzeitigem. Wechsel zwischen generatorischem und motorischem Arbeiten der Gleichstrommaschine möglich ist und daß die Anlage daher die Eigenschaften der bekannten Leonardschaltung gewinnt. Bei dieser Schaltung besteht eine Gefahr sowohl für die angeschlossene Gleichstrommaschine als auch für das als Wechselrichter arbeitende Entladungsgefäß insofern, als beim Wegbleiben bzw. beim Absinken der Spannung auf der Wechselstromseite über das Wechselrichtergefäß ein erheblicher Kurzschlußstrom .zustande kommt. Die Spannung des Wechselstromnetzes wirkt nämlich als Gegenspannung gegenüber der Spannung der Gleichstrommaschine, so daß bei ihrem Ausbleiben durch das Wechselrichtergefäß ein Strom zustande kommt, der im wesentlichen nur noch bestimmt ist durch, die Größe der Spannung der Gleichstrommaschine und den Spannungsabfall am Lichtbogen des Entladungsgefäßes sowie den Widerstand der Transformatorentwicklung. Um beim Ausbleiben der Wechselspannung das Entstehen derartiger Kurzschlußströme zu verhindern, ist bereits vorgeschlagen worden, die Auslösung des Schalters auf der Gleichstromseite durch ein Minimalspannungsrelais in Abhängigkeit von der Spannung des Wechselstromnetzes vorzunehmen. Eine derartige Schaltung kann jedoch keinen völligen Schutz gegen das Auftreten von Überströmen in dem Wechselrichtergefäß bieten. Wird z. B. ein in dem Wechselstromnetz liegender Schalter,"sei es willkürlich, sei es selbsttätig, geöffnet, so sinkt die Spannung in dem Wechselrichtergefäß plötzlich bis auf Null, während infolge der Trägheit des Minimal-Spannungsrelais und des Schalters auf der

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Wilhelm Leukert in Berlin-S.iemensstadt.

Gleichstromseite eine gewisse Zeit bis zur gleichstromseitigen Abschaltung des Wechselrichtergefäßes vergeht. Während dieser Zeit fließt der Kurzschlußstrom durch das Wechselrichtergefäß ungehindert hindurch und kann sowohl in diesem Entladungsgefäß als auch in der Gleichstrommaschine erhebliche Zerstörungen anrichten. Weiterhin besteht beim Auftreten von Überströmen oder bei langsamen Spannungsabsenkungen im Wechselstromnetz, beispielsweise infolge entfernter Kurzschlüsse, die Gefahr, daß die Überstrom- bzw. Spannungsrückgangsauslösung eines im Wechselstromnetz liegenden Schalters früher anspricht als das zur Auslösung des Gleichstromschalters dienende Minimalspannungsrelais.

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für mit gesteuerten Entladungsgefäßen arbeitende Umformeranordnungen zum wechselseitigen Leistungsaustausch zwischen einem Wechselstromnetz und einem Gleichstromnetz, welche die größtmögliche Sicherheit gegen das Auftreten von Kurzschlußströmen über das Wechselrichtergefäß infolge mangelnder Gegenspannung bietet. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Mittel vorgesehen werden, die den Wechselrichterkreis auf der Gleichstromseite mit zeitlicher Voreilung vor dem Auslösen der Schalter auf der Wechselstromseite unterbrechen. Die Unterbrechung des Wechselrichterkreises auf der Gleichstromseite erfolgt also, wenn der Wechselstromschalter willkürlich oder infolge von Überstrom selbsttätig geöffnet wird bereits bevor die Wechselspannung überhaupt abgelenkt wird. Sinkt die Wechselspannung jedoch durch Auslösen entfernter Schalter, so wird- dieses Absinken nicht plötzlich erfolgen, und es wird durch die Erfindung verhütet, daß beim Ansprechen der Spannungsrückgangsauslösung des unmittelbar in der Nähe des Wechselrichtergefäßes befindlichen Wechselstromschalters der Kurzschlußstrom bis auf seinen größtmöglichen Betrag gesteigert • wird. Durch entsprechende Einstellung der +5 Spannungsrückgangsauslösung dieses Wechselstromschalters läßt es sich erreichen, daß, bevor der Kurzschlußstrom gefährliche Werte annehmen kann, der Gleichstromkreis bereits abgeschaltet wird.

Eine Ausführungsmöglichkeit für die Erfindung besteht darin, daß zur Steuerung des Gleichstromschalters Hilfskontakte dienen, die an einem für die Abschaltung des Wechselstromes maßgebenden Organ, beispielsweise an einem zur Steuerung des Netzschalters dienenden Spannungsrelais oder an dem Wechselstromnetzschalter selbst, so angeordnet sind, daß sie mit Voreilung betätigt werden.

In der Zeichnung ist im Schaltungsschema ein Ausführungsbeispiel für eine Umformeranordnung dargestellt, bei der die Erfindung Anwendung finden soll. Zwei gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße 1 und 2 sind über Transformatoren an ein Wechselstromnetz 3 angeschlossen. Zwischen den Verbindungsleitungen, durch die jeweils die Kathoden des einen Gefäßes mit dem Nullpunkt des Transformators des anderen Gefäßes verbunden sind, liegt ein Gleichstrommotor 4. Je nach der Drehrichtung dieses Motors arbeitet das eine der beiden Gefäße 1 und 2 als Gleichrichter, liefert also Energie von dem Wechselstromnetz 3 in den Motor 4, während das andere Gefäß als Wechselrichter zur Energierücklieferung dient. In den Verbindungsleitungen zwischen den Kathoden der beiden Entladungsgefäße und der Gleichstrommaschine 4 liegen Schalter 5 und 6, deren Haltespulen über einen Transformator 7 an das Wechselstromnetz 3 angeschlossen sind.

Die Entladungsgefäße 1 und 2 sind mit Steuergittern und entsprechenden Steuereinrichtungen 8 und 9 ausgerüstet, die während des Betriebes zur Regelung des Gleichstrommotors 4 dienen. Zweckmäßig werden auch diese Steuereinrichtungen zum Schutz der Entladungsgefäße gegen die oben geschilderten Störungserscheinungen verwendet, und zwar derart, daß gleichzeitig mit der Betätigung eines der beiden Schalter 5 und 6 die Steuergitter der Entladungsgefäße an ein negatives Potential angeschlossen werden. Man kann die Steuergitter auch noch mit Hilfselektroden versehen, durch die bei Spannungsabsenkungen im Wechselstromnetz 3 eine Entladung entgegen dem Arbeitsstrom des Entladungsgefäßes auslösbar ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schutzeinrichtung für mit gesteuerten Entladungsgefäßen arbeitende Umformeranordnungen zum wechselseitigen Leistungsaustausch zwischen einem Wechselstromnetz und einem Gleichstromnetz, wobei der Gleichstromkreis des als Wechselrichter arbeitenden Entladungsgefäßes unterbrochen wird, sobald die Spannung des Wechselstromnetzes unter einen bestimmten Mindestwert sinkt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die den Wechselrichterkreis auf der Gleichstromseite mit zeitlicher Voreilung vor dem Auslösen der Schalter auf der Wechselstromseite unterbrechen.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbrechung des Wechselrichterkreises auf der Gleichstromseite Hilfskontakte dienen, die an einem für die Abschaltung des Wechselstromes maßgebenden Organ, beispielsweise an einem zur Steuerung des Netzschalters dienenden Spannungsrelais, so angeordnet

sind, daß sie mit Voreilung gegenüber dem durch dieses Organ bewirkten Schaltvorgang betätigt werden.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter des

als Wechselrichter arbeitenden Entladungsgefäßes mit Hüfselektroden ausgerüstet sind, durch die eine Entladung entgegen dem Arbeitsstrom des Wechselrichters auslösbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI