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Verfahren zur Einleitung der Stromübertragung zwischen einem Mehrphasenwechselstromsystem
und einem anderen Stromsystem mittels eines Kontaktumformers Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Einleitung der Stromübertragung zwischen einem Mehrphasenwechselstromsystem
und einem anderen Stromsystem mittels eines Kontaktumformers, dessen Kontakteinrichtungen
zwecks Erleichterung der,Stromunterbrechung mit veränderlichen Scheinwiderständen
(Impedanzen) in Reihe geschaltet sind, durch deren periodische Veränderung in der
Nähe des Stromnullwertes eine Abflachung der Stromkurve hervorgerufen wird. Es ist
bekannt, als veränderliche Scheinwiderstände Schaltdrosseln zu verwenden, deren
Magnetkerne beim Nennstromwert hochgesättigt sind und sieh in der Nähe des Stromnullwertessprunghaft
entsättigen. Damit der zu übertragende Strom bei der Ablösung zweier aufeinanderfolgender
Phasen ohne Unterbrechung des Nutzstromkreises von der Kontakteinrichtung der abzulösenden
Phase auf die Kontakteinrichtung der Folgephase übergehen kann, müssen sich die
Kontaktschließungszeiten aufeinanderfolgender Phasen überlappen. Die stromabflachende
Wirkung der Reihenwiderstände ermöglicht es, die Überlappungsdauer unabhängig von
der Höhe des Belastungsbereiches oder eines wesentlichen Teiles davon bei sonst
gleichbleibenden Betriebsverhältnissen konstant zu halten, so daß besondere
Einrichtungen,
mit denen die Überlappungsdauer während des Betriebes in Anhängigkeit vom Belastungsstrom
stetig oder feinstufig verstellt wird, entbehrlich sind. Es können dann aber Schwierigkeiten
bei der Inbetriebsetzung eines derartigen Kontaktumformers auftreten. Würde nämlich
der Umformer bei eingeschaltetem Nutzstromkreis plötzlich an Spannung gelegt werden,
so könnten infolge von Ausgleichvorgängen Unregelmäßigkeiten in der Phasenfolge
hervorgerufen werden, die geeignet sind, den Kommutierungsverläuf derart zu stören,
daß die Kontakte durch Schaltfeuer Schaden erleiden könnten bzw. daß Schutzeinrichtungen
ansprechen, die den Umformer gleich wieder abschalten, was sich unter Umständen
mehrmals wiederholt. Es ist bekannt, diese Gefahr dadurch zu vermeiden.. daß der
Umformer zunächst über einen in der Zuleitung zum Wechselstromnetz eingeschalteten
Anlaßwiderstand auf eine kleine Grundlast geschaltet wird und daß die Hauptlast
eingeschaltet wird, nachdem der Anlaßwiderstand überbrückt ist. Demgegenüber gelingt
es mit dem Verfahren nach der Erfindung, ohne einen Anlaßwiderstand und den zugehörigen
Überbrückungsschalter auszukommen. Das bedeutet nicht nur eine Aufwandersparnis,
sondern auch die Vermeidung eines -Nachteils, der darin besteht, daß mit dem Einbau
eines Anlassers mit Überbrückungsschalter eine Erhöhung der Streuinduktiv ität der
Umformungsanlage verbunden ist, durch die der zulässige Belastungsbereich des Umformers
verringert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Einleitung der Stromübertragung
besteht darin, daß die Kontakteinrichtungen zunächst bei im wesentlichen abgeschaltetem
Nutzstromkreis mindestens annähernd ohne Überlappung der Schließungszeiten betrieben
und an die Wechselspannung gelegt werden und daß nach vorübergehendem Betrieb mit
Grund-oder Kleinstlast die betriebsmäßige Überlappung spätestens gleichzeitig mit
der Zuschaltung weiterer Last eingestellt wird. Hierzu ist also das Kontaktgerät
des Umformers mit einer Einstellvorrichtung zu versehen, mit der die Kontaktzeiten
in einer Stufe von der Anlaßstellung in die Betriebsstellung und am Ende einer Betriebsperiode
wieder zurück verstellt werden können. Die Verstelleinrichtung kann mit dem Lastschalter
gekuppelt sein oder in Abhängigkeit vom Belastungsstrom selbsttätig derart gesteuert
werden, daß sie bei Überschreitung des für den Anlaßvorgang vorgesehenen Kleinstlaststromes
anspricht.
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Die einzelnen Vorgänge, durch die die Stromübertragung eingeleitet
wird, spielen sich mithin in folgender Reihenfolge ab: i. Der Antriebsmotor für
die Kontakte wird eingeschaltet und auf synchronen Lauf gebracht. Hierbei ist der
Gleichstromkreis entweder vollständig offen, oder es ist eine geringe Grundlast
oder ein entsprechend kleinerTeil derNutzlasteingeschaltet. Die Kontakte arbeiten
entweder ohne Überlappung oder mit einer ganz geringen Überlappungsdauer, die z.
B. kleiner ist als 1/2o Halbwellendauer. 2. Durch Schließung des wechselstromseitigen
Hauptschalters wird das Kontaktgerät an Spannung gelegt. Bei vollständig offenem
Gleichstromkreis findet ohne Überlappung überhaupt kein Stromfluß statt, und infolgedessen
sind auch Rückzündungen ausgeschlossen. Bei geringer Überlappungs@dauer können -die
Ströme in den sich dadurch bildenden Kurzschlußkreisen wegen der stromabflachenden
Wirkung der Reihenwiderstände keine für die Kontakte schädliche Höhe erreichen,
und deshalb besteht auch hier keine Rückzündungsgefahr.
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War ein Grund- oder Kleinstlaststromkreis bereits geschlossen, so
werden bei genügend kleiner Belastung die Kontakte auch ohne Überlappung nicht feuern,
wenn sie durch kapazitive Nebenwege überbrückt sind, die das Aufreißen kleiner Ströme
gestatten. Selbst bei einem Grundlaststrom von beispielsweise to Amp., bei dem ein
Feuern der Kontakte nicht ganz zu vermeiden ist, ist doch wegen der geringen Energie
dieses Schaltfeuers und wegen der geringen Dauer dieser vorübergehenden Betriebsweise
eine solche Beschädigung der Kontakte, die zu einer Beeinträchtigung des normalen
Betriebes führen könnte, nicht zu befürchten.
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Mit geringer Überlappungsdauer und von vornherein eingeschalteter
Grund- oder Kleinstlast arbeitet der Umformer von dem Augenblick an, in dem die
Wechselspannung an die Kontakte gelegt wird, gerade annähernd richtig. Ausgleichströine
können hierbei wegen der geringen Überlappungsdauer und wegen der stromabflachenden
Wirkung der Reihenwiderstände keine unzulässig hohen Werte annehmen.
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2 a. War der Gleichstromkreis vorher vollständig offen, so wird nunmehr
die Grundlast oder Kleinstlast eingeschaltet. Für den Übergang und den folgenden
vorübergehenden Betriebszustand ohne oder mit geringer überlappung und mit Grund-
oder Kleinstlast gilt ebenfalls das unter 2 Gesagte, so daß gefährliche Schäden
an den Kontakten nicht auftreten können.
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3. Die betriebsmäßige überlappungsdauer wird eingestellt. Diese muß
natürlich so bemessen und auf die stromabflachenden Reihenwiderstände abgestimmt
sein, daß bei der vorgesehenen Grund- oder Kleinstlast der Ausschaltzeitpunkt noch
innerhalb des abgeflachten Teiles der Stromkurve liegt. Die @-erstellung kann von
Hand vorgenommen werden.
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.I. Durch Schließung des Hauptlastschalters wird weitere Last zugeschaltet.
Der Höchstwert der Nutzlast ist dadurch gegeben, daß die Kommutierung vor dem betriebsmäßig
eingestellten Ausschaltzeitpunkt beendet sein muß. Eine Erhöhung des Belastungsbereiches
kann durch stromabhängige Verstellung der Kommutierungsdauer erzielt werden, die
stetig oder in weiteren Stufen erfolgen kann.
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Ist :eine stetige stromabhängige Verstellung der Gberlappungsdauer
bis herab zur Kleinstlast vorgesehen, so brauchen natürlich für den Anlaßvorgang
keine besonderen Maßnahmen getroffen zu werden. - Eine derartige stetige Verstellung
der
Überlappungsdauer erfordert jedoch eine verhältnismäßig umständliche
Steuereinrichtung. Demgegenüber gestattet das erfindungsgemäße Verfahren eine Vereinfachung
dadurch, daß die Überlappungsdauer innerhalb eines wesentlichen Teiles des Belastungsbereiches
nicht stromabhängig verändert zu werden braucht.