DE943249C

DE943249C - Schutzeinrichtung fuer mehranodige Stromrichter

Info

Publication number: DE943249C
Application number: DES5646D
Authority: DE
Inventors: Karl Baudisch
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1939-08-12
Filing date: 1939-08-12
Publication date: 1956-05-17

Description

Schutzeinrichtung für mehranodige Stromrichter Bei Ouecksilberdampfstromrichtern ist es bekannt, Kurzschlüsse dadurch zu löschen, daß man in den mehranodigen Gefäßen an die Gitter sämtlicher Anoden eine negative Sperrspannung legt. Handelt es sich um Kurzschlüsse vorübergehender Natur, wie sie beispielsweise bei Sendeanlagen durch einen Überschlag der Senderöhren auftreten können, so richtet man die Kurzschlußeinrichtung so ein, daß die Sperrung des Stromrichters nur während der Zeit weniger Halbwellen besteht. Nach Beseitigung des Kurzschlusses, d. h. nach kurzzeitiger Sperrung des Gefäßes, wird an die Gitter wieder eine positive Spannung angelegt, und zwar so, daß der Stromrichter in der kurzen Zeit etwa 1/2 bis i Sekunde sich selbsttätig auf die volle Spannung cinregelt. Bei Großstromrichtergefäßen, bei denen einer Kathode viele Anoden gegenüberstehen und der Lichtbogen daher drehfeldartig durch die verschiedenen Anodengruppen wandert, ist es notwendig, sämtliche Gitter eines Gefäßes zu sperren, da der Lichtbogenraum dauernd ionisiert ist. Bisher hat man jedoch auch bei Glühkathodenstrom-.richtern, die einanodig ausgeführt sind, sämtliche Gefäße gleichzeitig gesperrt, wenn Störungen, beispielsweise Kurzschlüsse, auftraten.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schutzeinrichtung für Stromrichter, welche sich von den bisher üblichen Schutzeinrichtungen dadurch unterscheidet, daß nicht sämtliche Anoden gleichzeitig, sondern nur diejenige Anode gesperrt wird, an der die Störung, beispielsweise eine Rückzündung oder ein Kurzschluß, auftritt. Die Erfindung bezieht sich auf solche Stromrichter, bei denen für jede Anode mindestens ein besonderes Entladungsgefäß mit Quecksilberkathode vorgesehen ist. Derartige Stromrichter sind bei Anlagen großer Leistung von Bedeutung, beispielsweise bei Großelektrolysen oder bei einer Übertragung großer Leistungen über Gleichstromleitungen. Bei der erfindungsgemäßen Sperrung nur eines der Gefäße solcher Stromrichter wird vorteilhaft die sonst nur in Spezialfällen angewendete Form der Sperrung gewählt, bei der nach der Sperrung des Gefäßes und nach Freigabe der Gittersteuerung die Spannung des Gefäßes allmählich auf ihren vollen Betriebswert herauf= gesteuert wird.
Die Einzelkurzschlußlöschung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß ohne weiteres ein störungsfreier Betrieb des Gesamtsystems erzielt werden kann; denn jede Störung bleibt auf -ein einzelnes Ventil innerhalb einer großen -Gruppe beschränkt. Die kurzzeitige Überlastung der restlichen gesunden Gefäße ist ohne weiteres tragbar, so daß Durchzündungen oder Kurzschlüsse bei einem solchen Stromrichter auf das Gesamtsystem sich nicht auswirken,können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es ist angenommen, daß aus einem Wechselstromnetz RST über einen Transformator T sechs einanodige Quecksilberdampfstromrichter Vi bis V6 gespeist werden, die auf eine Gleichstrom-Hochspannungsleitung arbeiten. An Stelle der angenommenen dreiphasigen Graetz-Schaltung kann auch eine beliebig höherphasige Anordnung der Schaltung zugrunde gelegt werden. Sämtliche Gefäße V, bis V6 erhalten ihre Gitterspannung über einen Gittertransformator GT und einen gemeinsamen Drehtransformator DT aus dem speisenden Netz, an das auch die Ventile angeschlossen sind. Entsprechend dem verschiedenen Potential der Gefäße wird jedes Gitter über einen Isoliertransformator TT gespeist. Die Schaltung eines solchen Isoliertransformators und die zugehörige Anordnung der Schaltungsteile im Gitterkreis ist nur für eines der Ventile, und zwar für das Ventil V4, in der Zeichnung dargestellt. Zwischen dem Gitter und der Kathode dieses Ventils liegt ein Transformator T4 in Reihe mit einer .negativen Sperrspannung, welche über Trockengleichrichter und einen weiteren Transformator der Sekundärwicklung des Isoliertransformators JT entnommen wird. Zwischen den Isoliertransformator JT und die Primärwicklung des Transformators T4 ist eine Drosselspule D geschaltet, welche eine Vormagnetisierungswicklung VW besitzt. Diese Vormagnetisierungswicklung wird von der Primär-. wicklung des Transformators T4 gespeist. Der Stromkreis der Vormagnetisierungswicklung kann durch ein Kurzschlußrelais KL geschlossen werden. Wesentlich ist noch ein Kondensator C, der der Gleichspannung der Wicklung VW parallel geschaltet ist.
Sobald im Ventil V4 ein Kurzschluß .eintritt, so öffnet das zugehörige Kurzschlußrelais KL seinen Kontakt. Die Vormagnetisierung der D rosselspuleD wird dadurch ausgeschaltet und die Spannung des Transformators T4 im Gitterkreis des Ventils V4 so weit herabgesetzt, daß eine Sperrung des Ventils eintritt. Wird das Kurzschlußrelais KL nach einer bestimmten Zeit, beispielsweise nach Ablauf von zwei bis zehn Halbwellen, wieder freigegeben, so kann die Steuerwechselspannung des Ventils V4 nicht plötzlicli entstehen, sondern nach Maßgabe der Zeitkontakte der Vormagnetisierungswicklung VW und des Kondensators C. Diese beiden Schaltungsteile können so abgestimmt werden, daß die Steuerung das Ventil von einer kleinen Spannung innerhalb einer Zeit von 1/z bis r Sekunde auf die volle Spannung allmählich heraufsteuert.
Die für den Gitterkreis des Ventils V4 angenommene Steuerschaltung ist an sich bekannt und kann auch durch andere gleichwertige Steuerschaltungen ersetzt werden. Für die Erfindung wesentlich ist es nur, daß für jedes Ventil eine besondere Steue-@rungseinrichtung vorgesehen ist, derart, dafi bei einer Störung nur das Ventil gesperrt wird, bei dem die Störung aufgetreten ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Schutzeinrichtung für mehrphasige gesteuerte Stromrichter, bei denen für jede Anode mindestens ein besonderes gesteuertes Entladungsgefäß mitQuecksilberdampfkathodevorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Störungen im Stromrichter nur das Gefäß durch seine Steuereinrichtung gesperrt wird, an dem die Störung auftritt.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Gefäße mit einer an sich bekannten Steuerungseinrichtung ausgerüstet sind, durch die nach Sperrung des Gefäßes und Wiederfreigabe der Gittersteuerung die Spannung des Gefäßes allmählich auf ihren vollen Betriebswert heraufgesteuert wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 536 $35, 670 2