DE879728C - Kraftuebertragungsanlage mit hochgespanntem Gleichstrom - Google Patents

Description

• Kraftübertragungsanlage mit hochgespanntem Gleichstrom Zur Kraftübertragung mit hochgespanntem Gleichstrom sind im allgemeinen so holte Gleichspannungen erforderlich, daß sie sich nicht in einer einzigen Umformerstufe erzeugen lassen. Es wird daher meist eine keibensch-altung von mehreren Umnformereinheiten erforderlich sein. Dies gilt sowohl für die Gleichrichter- als auch für die Wechselrichterseite der Übertragung. Damit bei diesen hohen Spannungen das Potential, das ein Leiter der Übertragungsleitung im normalen Betrieb oder in Störungsfällen geg-In Erde annehmen kann, möglichst niedrig bleibt, ist es zweckmäßig, auf jeder Seite der Übertragung .den Spannungsmittelpuntkt oder wenigstens einen Punkt, der der Spannungsmitte möglichst nahe liegt, zu erden. Hierdurch wird das Potential eines Außenleiters gegenüber Erde auf einen Teilbetrag der gesamten Betriebsspannung zwischen denAußenleitern herabgesetzt, was für die Isolation der Leitungen und der Umformungsapparate und damit für die Anlagekosten. von großer Wichtigkeit ist.
• Bei einem derartigen Übertragungssystem kann sich nun zwischen den Erdungspunkten der beiden. Übertragungsenden ein Ausgleichstrom ausbilden, der unter Umständen eine große Gefahr -darstellt. Durch den Ausgleichstroin treten nämlich Korrosionen an Teilen der Anlage auf, und außerdem können, insbesondere an schlechtleiten.den Stellen des Erdreichs, unzulässig höhe Schrittspannungen entstehen.
• Die Erfindung zeigt einen Weg, wie man diesen gefährlichen Ausgleichsstrom vermeiden kann. Sie geht davon aus, daß ein Übertragungssystem der beschriebenen Art eine Brückenschaltung darstellt, bei der die Erdverbindung- :die Brücke zwischen zwei Punkten bildet, deren Potentiale von, den .Spannungen in den einzelnen Brückenzweigen abhängen. Gemäß der Erfindung werden die einizelnen Umformereinheiten so geregelt, daß die Spannungen zwischen denAußenleitern an beidenÜbertragungsenden .durch die Erdungspunkte im gleichen Verhältnis aufgeteilt werden.
• In der Zeichnung ist ein Übertragungssystem dargestellt, bei dem an ;beiden Übertragungsenden zwei in Reihe geschaltete Umformereinheiten vorhanden sind. Die Umformereinheiten i und 2 mögen den Gleichrichterteil, die Umformereiriheiten 3 und 4 :den Wechselrichterteil am anderen Übertragungsend!e darstellen. Zwischen beiden liegen die beispielsweise als Kabel ausgebildeten Übertragungsleiter 5 und 6. Die Punkte 7 und 8 zwischen den beiden. Umformeeeinheiten jeder Seite sind geerdet. Gemäß der -Erfindung werden nun die Spannungen Ui bis U4 der einzelnen Umformereinheiten so geregelt, daß die Gleichung U' = U3 erfüllt st.
• U2 U4 _i In bezug auf die zwischen den Erdungspunkten liegende Erdverbindung herrscht dann ini den einzelnen Zweigen des durch die Übertragung gebildeten Brückensystems Gleichgewicht, so daß kein Erdstrom mehr fließt.
• Die Spannungsregelung der Umformereinheiten kann entweder von Hand oder selbsttätig erfolgen. Die Art der Regelung wird sich nach der Umformergattung richten; bei Stromrichtern wird man vorzugsweise die Gitterspannung anwenden. Als Maß für .das Spannungsgleichgewicht, d. h. also für die richtige Abgleichung der Brückenschaltung, kann die Größe des über die Erdungspunkte fließenden Stromes selbst benutzt werden, und nvar muß so geregelt werden, daß der Erdstrom verschwindet.
• Die Gefahr hoher Erdströme und damit unzulässiger Schrittspannungen ist besonders groß in Störungsfällen. So ist beispielsweise bei einem Er.dschluß eines Außenleiters, das Brückengleichgewicht völlig gestört. Es liegt dann praktisch die :gesamte Betriebsspannung der gestörten! Hälfte zwischen der Erdschlußstelle und der Mittelerdung des Gleichrichterteiles. Ein solcher Fall ist in der Zeichnung ebenfalls angedeutet. Wenn der Außenleiter 5 im Punkte io Erdschluß bekommt, so bildet sich., wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, ein innerer Kreisstrom aus,. wobei nahezu der gesamte Spannungsalyfall auf den Raum zwischen Erdsch.lußpunkt io und dem Erdungspunkt 7 entfällt. Eine Verminderung dieser Gefahr kann gemäß der weiteren Erfindung dadurch erzielt werden, daß die Erdungspunkte beider Übertragungsseiten durch einen uriisoliert verlegten Mittelleiter g verbünden werden.. Im Falle eines Erdschlusses liegt dann ,die gesamte Spannungsdifferenz lediglich zwischen der Erdschlu-ßstelle und dem nächstgelegenen Punkt des Mittelleiters. Wird daher der Mittelleiter in unmittelbare Nähe der Außenleiter verlegt, so kann. die Gefahrenzone auf einen urbegangenen Raum beschränkt werden. Außerdem bietet ein solcher Mittelleiter den Vorteil, daß etwaige Ausgleichströme, die beispielsweise infolge mangelhafter Spannungsregelung entstehen., ihren Weg über ihn; finden, so daß Erdströme und damit Korrosionen vermieden werden.
• Sofern die Außenleiter als Kabel ausgeführt werden, können etwaige metallische Umhüllungen der Kabel, z. B. die Bleimäntel, .den Mittelleiter bilden. Es ist dann nur erforderlich, auf beiden Seiten der Übertragung leitende Verbindungen zwischen den Enden der metallischen Kabelumhüllung und der Mittene.rdung herzustellen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kraftübertragungsanlage mit hochgespanntem Gleichstrom, bei der auf beiden Übertragungsenden mehrere Um.formereinheiten in Reihe geschaltet und die Spannungsmittelpunkte oder möglichst nahe der Spannungsmitte gelegene Punkte geerdet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Umformereinheiten ,so geregelt werden, daß die Spannungen zwischen den-Außenleitern, an beidenÜbertragungsenden durch die Erdungspunkte im :gleichen Verhältnis aufgeteilt werden.
2. 2. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung, vorzugsweise selbsttätig, in. Abhängigkeit von :der Größe des Ausgleichstromes erfolgt, wobei das Verschwinden. des Ausgleichstromes ein Kriterium für die richtige Spannungsabgleichung ist.
3. 3. Kraftübertragungsanlage nach Anspruch, -2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungspunkte durch einen vorzugsweise uriisolierten Mittelleiter verbunden sind.
4. 4. Kraftübertragungsanlagge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelleiter in der Erde möglichst nahe den Außenleitern verlegt ist,
5. 5. Kraftü!bertragu.ngsaniage nach Anisp:ruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß metallische Umhüllungen der-Kabel als Mittelleiter dienen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 64o g56.