DE910704C - Anordnung zum Betrieb von Stromrichteranlagen mit gesteuerten Entladungsstrecken - Google Patents

Description

• Anordnung zum Betrieb von Stromrichteranlagen mit gesteuerten Entladungsstrecken Die Ursachen für Störungen in Entladungsgefäßen von Stromrichteranlagen treten meistens sehr kurzzeitig auf, und die Gefäße sind sehr schnell wieder betriebsbereit, wenn man dafür sorgt, daß der Fehlerstrom in dem gestörten Gefäß schnell beseitigt wird. Dies kann man vielfach mittels der Steuerung, insbesondere der Gittersteuerung, der Entladungsstrecken allein oder unter Mitwirkung von in den Gleichstromleitungen liegenden Schnellschaltern durchführen. Es ist auch bekannt, bei ungesteu erten Queeksilbürdampfgleichrichtern eine Unterbrechung dadurch herbeizuführen, daß ein Kondensator entladen wird und dabei der Kathodenfleck zum Erlöschen gebracht wird. Diese bekannten Anordnungen bewirken eine völlige Abschaltung, also eine Unterbrechung des Betriebes, wobei die zuletzt genannte Anordnung noch den weiteren Nachteil aufweist, daß infolge des plötzlichen Erlöschens des Kathodenflecks überspannuttgen auftreten.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Betrieb von Stromrichtera,nlagen mit gesteuerten Entladungsstrecken. Erfindungsgemäß ist eine Hilfseinrichtung nach Art einer Zwangskommutierungseinrichtung vorgesehen, die bei einem fehlerhaften Stromführen einer Entladungsstrecke diesen Fehlerstrom zum Erlöschen bringt und den Normalbetrieb wiederherstellt.
• In Fig. r der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich auf einen Wechselrichter bezieht, dargestellt. Die gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstredken t ... 3 werden vom Gleichstromnetz 4 gespeist und liefern die Energie über den Haupttransformator 5 an das Wechselstromnetz 6. Ferner ist eine aus einem Kondensator 7 und einer weiteren gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecke 8 bestehende Hilfseinrichtung vorgesehen.
• Die Steuerung dieser Entladungsstrecke ist derart, daß die Entladungsstrecke während des normalen Betriebes gesperrt ist und erst im Störungsfall in Betrieb gesetzt wird. Die Polarität des Kondensators 7 und der Entladungsstrecke 8 ist derart, daß beim Auftreten :einer Durchzündungoder Kippung, d. h. bei einem Stromführen eines Gefäßes, in der üblichen Richtung, aber zur falschen Zeit, eine Zwangskommutierungs:einrichtung in der üblichen Anordnung wirksam wird.
• In Fig. 2 ist veranschaulicht, wie bei einer Durchzündung der Entladungsstrecke i infolge nicht ausreichender Entionisierung die Ladung des Kondensators mit der Spannung.u, im Zeitpunkt to wirksam wird. In diesem Zeitpunkt wird die Entladungsstrecke 8 gezündet, z. B. selbsttätig durch den überstrom im Hauptkreis. Der Betriebsgleichstrom geht infolge der hohen Kondensatorspannung von der fälschlich stromführenden Entladungsstrecke z auf die Entladungsstrecke 8 über. Wegen der hohen Induktivität der Gleichstromdrossel g, die den Gleichstrom annähernd konstant hält, ändert sich die Kondensatorspannung annähernd zeitproportio: na]- Im normalen Zündzeitpunkt der Entladungsstrecke 3 geht der Laststrom auf den Hauptkreis, d. h. auf die Entladungsstrecke 3, über. Die erfinderische Anordnung vermeidet also eine völlige Abschaltung und hält den Betrieb (jedenfalls hinsichtlich des Gleichstromkreises) aufrecht. Beim Gleichrichter dagegen, bei dem eine Störung gewöhnlich als Rückzündung auftritt, bei dem also eine Entladungsstrecke in falscher Richtung den Strom führt, muß auch die Zwangskommutierungseinrichtung, die diesen Fehlerstrom unterdrücken soll, eine dem Üblichen entgegengesetzte Polarität aufweisen (vgl. Fig.3 und q.).
• Der Kondensator 7 kann aus einer fremden Spannungsquelle aufgeladen werden, die sehr leistungsschwach sein kann, da die Einrichtung nur sehr selten ansprechen soll. Bei Brückenschaltungen kann man von einer Aufladung der beiden Kondensatoren 7 und 7' (vgl. Fig. 5) ;aus einer besonderen Spannungsquelle absehen und die Kondensatoren unmittelbar aus dem Hauptstromkreis aufladen, z. B. über hohe Widerstände und/oder Ventile. Im Gleichrichterbetrieb dient im Störungsfalle der Kondensator 7 mit der Entladungsstrecke 81' zum Auslöschen des Fehlerstromes in. einer der Entladungsstrecken I' . . . 3', entsprechend arbeiten Kondensator 7 und Entladungsstrecke 8 r mit den Entladungsstrecken i ... 3 zusammen. Im W:echselrichterbetrieb sind Kondensator 7 und Entladungsstrecke 8o dafür bestimmt, :einen Fehlerstrom in einer der Entladungsstrecken i . . . 3 zu unterdrücken; entsprechend sind Kondensator T und Entladungsstrecke 8o' den Entladungsstrecken i' . . . 3' zugeordnet. Die Bemessung der :einzelnen Schaltungselemente wird zweckmäßig so vorgenommen, daß die Spannungsrückkehrzeit a n der gestörten Entladungsstrecke größer bemessen wird, als sonst bei Zw,angskommutierungen üblich ist, da ja das gestörte Gefäß gewöhnlich durch die Störung selbst noch in seiner Spannungsfestigkeit herabgesetzt sein wird.
• Die Auslösung der Hilfsentladungsstrecken kann durch den Fehlerstrom selbst hervorgerufenwerden, beim Wechselrichter also durch einen Überstrom, beim Gleichrichter durch den Rückstrom in der gestörten Entladungsstrecke. Diese Fehlerströme können durch Stromwandler in den Anoden- oder Kathodenleitungen erfaßt werden, deren sekundäre Spannungen entsprechend gleichgerichtet und in Reihe oder parallel geschaltet eine Auslösung der Hilfseinrichtungen bewirken. Vielfach wird es genügen, die Überführung der Anlage in den normalen Betrieb bei der nächstfolgenden Zündung eines Betriebsgefäßes zu bewirken, gegebenenfalls kann auf diese Bedingung durch eine entsprechende Bemessung der Hilfskreise Rücksicht genommen werden. Es kann aber auch zweckmäßig sein, eine außerprogrammäßige Hilfszündung (z. B. Vorverlegungeines Zündzeitpunktes) irgendwelcherflauptgefäße, insbesondere beim Wechselrichter, zu bewirken, um möglichst bald den ungestörten. Normalbetrieb der gesamten Anlage wiederherzustellen und den Verlauf der Hauptspannungen möglichst wenig zu beeinflussen.
• Handelt es sich um hochbelastete Anlagen, so kann es aus Sicherheitsgründen zweckmäßig sein, für jede Stromrichter- bzw. Teilstromrichtereinheit mindestens zwei Hilfseinrichtungen vorzusehen, damit bei kurz aufeinanderfolgenden Störungen jeweils eine Hilfseinrichtung mit aufgeladenem Kondensator bereitsteht.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Betrieb von Stromrichteranlagen mit gesteuerten Entladungsstrecken, gekennzeichnet durch eine Hilfseinrichtung nach Art einer Zwangskommutierungseinrichtung, die bei einem fehlerhaften Stromführen :einer Entladungsstrecke diesen. Fehlerstrom zum Erlöschen bringt und den Normalbetrieb wiederherstellt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da,ß die Hilfseinrichtung im wesentlichen aus einem insbesondere geladenen Kondensator und einer damit in Reihe geschalteten Hilfsentladungsstrecke besteht.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfseinrichtung zwischen dem Transformatorsternpunkt und dem Verbindungspunkt der Hauptentladungsstrecke liegt. q.. Anordnung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Stromrichter- bzw. Teilstromrichtereinheit eine :eigene Hilfseinrichtung vorgesehen ist (Fig.5). 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang von Gleichrichter- auf Wechselrichtei#betrieb der Stromrichteranlage eine Umschaltung der Hilfseinrichtung, insbesondere Vertauschen der Polarität der Hilfseinrichtung, vorgenommen wird. 6. Anordnung nach Anspruch q. bei Brückenschaltungen, dadurch ,gekennzeichnet, daß jeder der beiden Kondensatoren Hilfseinrichtungen im Gleichrichterbetrieb der einen. Gruppe von Entladungsstrecken (z. B. t ... 3), im Wechselrichterbetrieb der anderen Gruppe von Entladungsstrecken (z. B. i' . . . 3') zugeordnet ist. 7. Anordnung nach Anspruch z oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Stromrichter- bzw. Teilstromrichtereinheit mindestens zwei Hilfseinrichtungen vorgesehen sind.