DE645453C - Anordnung zur Unterdrueckung von Oberwellen in Netzen, die durch Stromrichter verbunden sind - Google Patents

Description

Bei der umfangreichen Verwendung von Stromrichtern in Drehstromnetzen, seien es nun gewöhnliche Gleichrichter oder Wechselrichter, die Gleichstrom in Wechselstrom umformen, oder Umrichter, die Wechselstrom einer Frequenz in solchen anderer Frequenz umformen, stören die Oberwellen sowohl auf der Gleichstrom- als auch auf'der Wechselstromseite, indem sie Telephonstörungen und ähnliche Fernwirkungen hervorrufen. Sie können ferner eine gute Löschwirkung von Erdschlußlöscheinrichtungen verhindern.

Zur Unterdrückung bzw. Verringerung derartiger Oberwellen ist es bei mehreren von einem Drehstrotnnetz in Parallelschaltung gespeisten Quecksilberdampfgleichrichtern bereits bekannt, den einzelnen Gleichrichtern phasenverschobene Anodenspannungen zuzuführen, indem man an den die Gleichrichter speisenden Transformatoren entsprechende Umschaltungen (Sterndreieckschaltung, Zickzackschaltung) vornimmt. Beispielsweise ist es bekannt, vier je mit sechs Anoden ausgestatteten Gleichrichtern Anodenspannungen zuzuführen, die gegeneinander um je 15⁰ phasenverschoben sind. Eine derartige Anordnung wirkt ebenso wie ein einziger Gleichrichter mit vierundzwanzig in der Phasenlage gleichmäßig verteilten Anoden.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, bei der ebenfalls mehreren Stromrichtern zur Verringerung der Oberwellen phasenverschobene Anodenspannungen zugeführt werden. Erfindungsgemäß sind für die Erzielung der Phasenverschiebung der Anodenspannungen Zusatztransformatoren vorgesehen, deren Spannung also mit der vom Gleichrichtertransformator gelieferten Spannung in Reihe geschaltet, jedoch gegenüber dieser Spannung mehr oder weniger in der Phase verschoben ist. Die Verwendung von Zusatztransformatoren hat gegenüber den bekannten Schaltungen am Gleichrichtertransformator wesentliche Vorteile. Zunächst können derartige Zusatztransformatoren in bereits vorhandene Gleichrichteranlagen nachträglich ohne besondere Schwierigkeiten eingebaut werden, während man die Gleichrichtertransformatoren mit Rücksicht auf die Spannungsverhältnisse nicht in allen Fällen ohne weiteres derart (Zickzackschaltung usw.) umbauen kann, daß die Anodenspannungen die entsprechenden Verschiebungen der Phasenlagen aufweisen.

Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil besteht darin, daß man die von dem Zusatztransformator abgegebene Spannung entweder hinsichtlich der Größe oder der Phasenlage

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

Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Reinhold Rüdenberg in Berlin-Grunewald.

oder der beiden ohne weiteres regeln kann, indem man etwa den Zusatztransformator als Stufentransformator oder Schubtransformator oder als einfachen oder Doppeldrehtransformator ausbildet. Dadurch lassen sich dann die Phasenlagen der einzelnen Anodenspannungen den besonderen jeweils vorliegenden Verhältnissen besser anpassen, und die Oberwellen werden wesentlich vollkommener ίο unterdrückt als bei der bekannten Anordnung, bei der die Phasenlagen der einzelnen Anodenspannungen gleichmäßig voneinander abweichen. Zunächst kann es vorkommen, daß die einzelnen parallel arbeitenden Gleichrichter in der Leistung erheblich voneinander abweichen. In diesem Falle wird man mit Hilfe von Einregelung an den einzelnen Zusatztransformatoren die Anodenspannungen nicht mehr um denselben Winkel voneinander abweichen lassen, sondern je nach der Leistung des Gleichrichters um einen etwas anderen Winkel. Dadurch läßt sich der Einfluß der Oberwellen auf ein Mindestmaß herabdrücken. Aber auch bei gleicher Leistung der einzel- *5 nen Gleichrichter ist die gleichmäßige Phasendifferenz zwischen den einzelnen- Anoden-■ spannungen nicht immer die günstigste Anordnung für die Unterdrückung der Oberwellen. Es lassen sich Oberwellen noch höherer Ordnung ebenfalls unterdrücken, wenn man diese Abweichung der Phasenlage in bestimmter Weise unterschiedlich gestaltet. Es kann ferner vorkommen, daß eine ganz bestimmte Oberwelle der Gleichrichteranlage sehr störend wirkt, während das Vorhandensein anderer Oberwellen belanglos ist. Auch in diesem Falle ist die Einstellung der Phasenlagen der Anodenspannungen durch Zusatztransformatoren besonders vorteilhaft, weil ίο man die Phasenabweichung ohne weiteres an den Zusatztransformatoren derart einstellen kann, daß gerade eine bestimmte Oberwelle vollkommen unterdrückt wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Fig. ι an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die mit je sechs Anoden ausgerüsteten Gleichrichter i, 2, 3, 4 speisen gemeinsam eine Gleichstromsammelschiene 5. Drehstromseitig sind die Gleichrichtertransformatoren 6, 7, 8, 9 vorgesehen. Auf der Primärseite der einzelnen Gleichrichtertransformatoren sind die Zusatztransformatoren 10, 11, 12, 13 eingeschaltet. Die Primärspannungen der beiden Transformatoren 6 und 7 werden mit Hilfe der Zusatztransformatoren 10 und 11 um 30⁰ gegeneinander verschoben, ebenso die Primärspannungen der beiden Transformatoren 8 und 9 mit Hilfe der Zusatztransformatoren 12 und 13. Um nun die Grundspannungen der beiden Gruppen 6 und 7 bzw. 8 und 9 auch noch gegenseitig um 15⁰ in der Phase zu verschieben, sind, wie dargestellt, noch die Zusatztransformatoren 14 und 15 vorgesehen. Man erzielt auf diese Weise, daß beispielsweise die Anodenspannungen des Gleichrichters 3 gegenüber denen des Gleichrichters ι um 15⁰ in der Phase verschoben sind, usw. Außerdem können diese Winkelabweichungen, wie geschildert, von dem Wert 15⁰ durch passende Einstellung an dem jeweiligen Zusatztransformator abweichen.

Das Vektordiagramm der Fig. 2 zeigt die Phasenlage der Spannungen an den einzelnen Anoden sämtlicher vier Gleichrichter. Die mit α bezeichneten, stark ausgezogenen Vektoren gehören dabei beispielsweise dem Gleichrichter 1 an, tdie mit b bezeichneten, schwach ausgezogenen dem Gleichrichter 2, die mit c bezeichneten, stark strichliert ausgezogenen dem Gleichrichter 3 und die mit d ίο bezeichneten, schwach strichliert ausgezogenen dem Gleichrichter 4.

Man kann die Erfindung auch bei Quecksilberdampfgleichrichtern anwenden, bei denen eine Gittersteuerung zur Regelung der abge- «ebenen Gleichspannung vorgesehen ist. Ebenso ist eine Anwendung möglich, wenn es sich um Wechselrichter handelt, bei denen mit Hilfe der Gittersteuerung Wechselstrom in Gleichstrom umgeformt wird. Dieser Wechsel- 9· strom weist infolge der Gittersteuerung starke Oberwellen auf. Wenn man nun zwischen dem Wechselstromnetz und den einzelnen parallel arbeitenden Entladungsgefäßen Zusatztransformatoren in Reihe mit den speisenden Transformatoren einschaltet, so kann man bei passender Einstellung der Spannung der Zusatztransformatoren auch dadurch eine weitgehende Aufhebung der Oberwellen dee an das Netz abgegebenen Wechselstromes erzielen. Auch bei Umrichtern, die mit Hilfe der Gittersteuerung im Entladungsgefäß Wechselstrom einer Frequenz in Wechselstrom anderer Frequenz umformen, ist eine Anwendung der Erfindung möglich, wobei die »05 Zusatztransformatoren entweder nur zwischen dem einen Wechselstromnetz und den parallel arbeitenden Umrichtern oder auch zwischen beiden Wechselstromnetzen und den parallel arbeitenden Umrichtern eingeschaltet sein können. Immer beruht die oberwellenverringernde Wirkung der Einschaltung von Zusatztransformatoren darauf, daß infolge der gegenseitigen Phasenverschiebung 'der Grundwellenspannungen die einzelnen Oberwellen sich am Speisetransformator aufheben.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Unterdrückung von iao Oberwellen in Netzen, die durch mehrere parallel geschaltete Mehrphasenstromrich-

   ter (Gleich-, Wechsel- oder Umrichter) nebst Transformatoren verbunden sind, mit Hilfe von phasenverschobenen Anodenspannungen an den einzelnen Stromrichtern, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatztransformatoren vorgesehen sind, deren Sekundärspannungen zur Erzielung der phasenverschobenen Anodenspannungen mit den Spannungen der Speisetransformatoren (zweckmäßig mit deren Primärspannungen) in Reihe geschaltet sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatztransformatoren hinsichtlich der Größe oder der Phasenlage der abgegebenen Zusatzspannung regelbar sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen