SE504399C2 - HV current rectifier installation - Google Patents
HV current rectifier installationInfo
- Publication number
- SE504399C2 SE504399C2 SE9303926A SE9303926A SE504399C2 SE 504399 C2 SE504399 C2 SE 504399C2 SE 9303926 A SE9303926 A SE 9303926A SE 9303926 A SE9303926 A SE 9303926A SE 504399 C2 SE504399 C2 SE 504399C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- valve
- valve group
- converter system
- housing
- group
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B5/00—Non-enclosed substations; Substations with enclosed and non-enclosed equipment
- H02B5/06—Non-enclosed substations; Substations with enclosed and non-enclosed equipment gas-insulated
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
Description
15 20 25 30 35 504 399 ten med publiceringsnummer 0 172 554, tentskrifterna 4 077 057 och 4 142 230, är det känt att vid t ex en HVDC-strömriktare varje halvledarventil kan anordnas eller genom USA-pa- gasisolerad och kapslad, vilket möjliggör utomhusuppställ- ning. Härvid är varje ventil (eventuellt en halv ventil eller tvä seriekopplade halva ventiler) anordnad i en sepa- rat kapsling. En HVDC-strömriktare bestär vanligen av tva seriekopplade trefasiga sexpulsbryggor och har alltsa 12 halvledarventiler. Fördelar med detta utförande är att kaps- lingarna med de däri monterade ventilerna kan färdigställas helt och hället helt bortfaller. rata kapslingar vid fabrik och att behovet av ventilhallar Det stora antalet ventiler med sina sepa- gör dock att en strömriktaranläggning blir komplicerad och fär ett relativt högt pris. Till detta bidrar bl a behovet av att förse varje kapsling med organ för överförande, mellan jordpotential och den i allmänhet pä hög likspänningspotential liggande kapslingen, av gas för isolation och ventilation, av ett kylmedium (gas eller vätska) och av styr- och informationssignaler till och fràn ventilen. Färdigställandet av ventilerna i fabrik har ocksa vid hittillsvarande ventilutföranden inneburit relativt höga transportvikter. 15 20 25 30 35 504 399 ten with publication numbers 0 172 554, testimonials 4 077 057 and 4 142 230, it is known that in the case of an HVDC converter each semiconductor valve can be arranged or by USA gas-insulated and encapsulated, which enables outdoor set-up. In this case, each valve (possibly half a valve or two half-valves connected in series) is arranged in a separate housing. An HVDC converter usually consists of two series-connected three-phase six-pulse bridges and thus has 12 semiconductor valves. Advantages of this design are that the enclosures with the valves mounted therein can be completed completely and the hob completely eliminated. rata enclosures at the factory and that the need for valve halls The large number of valves with their separators, however, makes a converter system complicated and has a relatively high price. Contributing to this is, among other things, the need to provide each enclosure with means for transmitting, between earth potential and the enclosure lying generally at high voltage potential, of gas for insulation and ventilation, of a coolant (gas or liquid) and of control and information signals to and from the valve. The completion of the valves in the factory has also involved relatively high transport weights in previous valve designs.
Genom USA-patentskriften 3 445 747 är en helkapslad oljeiso- lerad halvledarströmriktare känd, där alla strömriktarens ventiler är anordnade i ett gemensamt utrymme och tillsam- mans med strömriktartransformatorn bildar en enda fysisk enhet. Detta skulle vid de höga spänningar och effekter, som uppfinningen avser, medföra sä stora dimensioner och trans- portvikter att det beskrivna utförandet blir helt oanvänd- bart.U.S. Pat. No. 3,445,747 discloses a fully encapsulated oil-insulated semiconductor converter, in which all the valves of the converter are arranged in a common space and together with the converter transformer form a single physical unit. At the high voltages and effects to which the invention relates, this would entail such large dimensions and transport weights that the described embodiment becomes completely unusable.
Genom artikeln "Cabora Bassa HVDC Transmission: Oil Coled Thyristor Valves", F C Beriger, J Hengsberger, G W Juette, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, vol. PAS- 94, no.3, May/June 1975, s 1061-1071, är en utomhusuppställd HVDC-anläggning känd, vilken har oljeisolerade halvledarven- tiler med ventilerna monterade tvä och tva i oljefyllda tan- 10 15 20 25 30 35 S04 399 kar. Varje tank innehàller därvid de tva till ett och samma växelströmsuttag anslutna ventilerna hos en sexpulsbrygga.Through the article "Cabora Bassa HVDC Transmission: Oil Coled Thyristor Valves", F C Beriger, J Hengsberger, G W Juette, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, vol. PAS-94, no.3, May / June 1975, pp. 1061-1071, is an outdoor HVDC system known, which has oil-insulated semiconductor valves with the valves mounted two and two in oil-filled tanks 10 15 20 25 30 35 S04 399 kar. Each tank then contains the two valves of a six-pulse bridge connected to one and the same AC outlet.
Eftersom varje tank innehàller tvà halvledarventiler med deras ström- och spänningsderivatabegränsande reaktorer blir dimensioner och transportvikter höga. En ytterligare nackdel är att manga kapslingar behövs (sex kapslingar vid en 12- pulsströmriktare) och att bäda likströmsanslutningarna hos varje kapsling mäste vara isolerade fràn kapslingen, vilket kräver stora isolationsavstànd mellan ventilerna och kaps- lingen.Since each tank contains two semiconductor valves with their current and voltage derivative limiting reactors, dimensions and transport weights become high. A further disadvantage is that many enclosures are needed (six enclosures at a 12-pulse converter) and that both DC connections of each enclosure must be insulated from the enclosure, which requires large insulation distances between the valves and the enclosure.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNING EN Uppfinningen avser att àstadkomma en strömriktaranläggning av inledningsvis angivet slag, vilken erbjuder en enklare och mera ekonomisk uppbyggnad än kända anläggningar av aktu- ellt slag, vid vilken transportvikterna och transportdimen- sionerna kan nedbringas väsentligt, och vilken möjliggör en bättre kylning av ventilernas reaktorer och ett effektivare överspänningsskydd för ventilerna.DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention aims to provide a converter system of the type initially indicated, which offers a simpler and more economical construction than known systems of the type in question, in which the transport weights and transport dimensions can be significantly reduced, and which enables a better cooling. the reactors of the valves and a more efficient surge protection for the valves.
Vad som kännetecknar en strömriktaranläggning enligt uppfin- ningen framgàr av bifogade patentkrav.What characterizes a converter system according to the invention is stated in the appended claims.
Genom att en gemensam kapsling anordnas för varje ventil- grupp erhälles en väsentlig förenkling av uppbyggnaden och en reduktion av vikt och kostnader. Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen utföres ventilgruppernas kaps- lingar delbara, och härigenom uppnás en förenkling av mon- taget och en reduktion av transportvikter och -dimensioner.By arranging a common enclosure for each valve group, a significant simplification of the construction and a reduction of weight and costs are obtained. According to a preferred embodiment of the invention, the enclosures of the valve groups are made divisible, and hereby a simplification of the assembly and a reduction of transport weights and dimensions is achieved.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform anordnas ven- tilernas ström- och spänningsderivatabegränsande reaktorer utanför ventilgruppens kapsling, vilket har visat sig ge en ytterligare väsentlig reduktion av transportvikterna och vidare möjlighet till ett förbättrat överspänningsskydd för halvledarventilerna. 10 15 20 25 30 35 504 399 FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till bifogade figurer 1-5. Figur 1 visar schema- tiskt uppfinningen tillämpad vid en 12-pulsig HVDC-strömrik- tare. Figur 2a och 2b visar ett exempel pa en pol hos en strömriktaranläggning enligt uppfinningen. Figur 3 visar hur uppfinningen kan tillämpas vid en s k back-to-back-strömrik- tare. Figurerna 4a, 4b och 4c visar ett exempel pä en kaps- ling för en ventilgrupp. Figur Sa och 5b visar en annan utföringsform av en kapsling enligt uppfinningen med tillhö- rande derivatabegränsande reaktorer.According to a further preferred embodiment, the valves' current and voltage derivative limiting reactors are arranged outside the valve group enclosure, which has been found to provide a further significant reduction of the transport weights and further possibility for an improved surge protection for the semiconductor valves. DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will be described in more detail below in connection with the accompanying figures 1-5. Figure 1 schematically shows the invention applied to a 12-pulse HVDC converter. Figures 2a and 2b show an example of a pole of a converter system according to the invention. Figure 3 shows how the invention can be applied to a so-called back-to-back converter. Figures 4a, 4b and 4c show an example of a housing for a valve group. Figures 5a and 5b show another embodiment of an enclosure according to the invention with associated derivative limiting reactors.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Figur l visar en 12-pulsströmriktare enligt uppfinningen för en pol i en en- eller tvàpolig HVDC-överföring. Den bestär pa känt sätt av tva likströmsmässigt seriekopplade sexpul- siga trefasbryggor BI och BII. Varje brygga har sex tyris- torventiler, var och en bestående av ett flertal seriekopp- lade tyristorer, exempelvis ventilerna TYIl, TYI3 och TYI5, vilka tillsammans utgör den i figuren övre av bryggans BI bada ventilgrupper (trepulsgrupper) VIa och VIb. Varje brygga har tva likströmsanslutningar, LAIa, LAIb respektive LAIIa, LAIIb, samt tre fasanslutningar, VAIA, VAIB, VAIC respektive VAIIA, VAIIB, VAIIC. Bryggornas fasanslutningar är via transformatorer TI, TII anslutna till ett växelspän- ningsnät AC, varvid transformatorerna har skilda kopplings- vinklar sä att den önskade tolvpulsiga driften erhålles.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Figure 1 shows a 12-pulse converter according to the invention for a pole in a single or two-pole HVDC transmission. It consists in a known manner of two DC-connected three-pulse three-phase bridges BI and BII. Each bridge has six thyristor valves, each consisting of a plurality of series-connected thyristors, for example the valves TYI1, TYI3 and TYI5, which together constitute the valve groups (three pulse groups) VIa and VIb in the upper figure of the bridge BI. Each bridge has two DC connections, LAIa, LAIb and LAIIa, LAIIb, respectively, as well as three phase connections, VAIA, VAIB, VAIC and VAIIA, VAIIB, VAIIC, respectively. The phase connections of the bridges are connected via transformers TI, TII to an alternating voltage network AC, whereby the transformers have different connection angles so that the desired twelve-pulse operation is obtained.
Varje ventilgrupp i en brygga har en likströmsanslutning, vilken är densamma som en av bryggans likströmsanslutningar, samt tre fasanslutningar, vilka är desamma som bryggans fasanslutningar. Varje ventil i en ventilgrupp (t ex TYIl) är ansluten mellan ventilgruppens (VIa) likströmsanslutning (LAIa) och en av ventilgruppens fasanslutningar (VAIA).Each valve group in a bridge has a DC connection, which is the same as one of the bridge's DC connections, and three phase connections, which are the same as the bridge's phase connections. Each valve in a valve group (eg TYIl) is connected between the valve group (VIa) DC connection (LAIa) and one of the valve group's phase connections (VAIA).
Enligt uppfinningen är varje ventilgrupp försedd med en separat kapsling, KAIa, KAIb, KAIIa, KAIIb. Dessa är visade 10 15 20 25 30 35 504 399 med streckade linjer i figuren. Kapslingarna utgörs av metallhus, i vilka ventilerna är monterade. Varje kaps- ling/hus är elektriskt förbunden med likströmsuttaget hos den i huset monterade ventilgruppen. Huset kommer pä detta sätt att ligga pä en förhållandevis fast och väldefinierad likspänningspotential, vilket medför att radiostörningar hälls vid ett minimum.According to the invention, each valve group is provided with a separate housing, KAIa, KAIb, KAIIa, KAIIb. These are shown in broken lines in the figure. The enclosures consist of metal housings, in which the valves are mounted. Each enclosure / housing is electrically connected to the DC socket of the valve group mounted in the housing. The housing will in this way be at a relatively fixed and well-defined DC voltage potential, which means that radio interference is kept to a minimum.
Husen med ventilgrupperna är lämpligen monterade pá isole- rande plattformar och försedda med anslutningar för signa- ler, ventilation och kylning pä det sätt som beskrivs i den ovan nämnda internationella patentansökningen WO 93/17488.The housings with the valve groups are suitably mounted on insulating platforms and provided with connections for signals, ventilation and cooling in the manner described in the above-mentioned international patent application WO 93/17488.
Fgur 2a visar mera i detalj ett exempel pà hur de olika enheterna i en strömriktare av det i figur l visade slaget kan vara placerade i förhällande till varandra. Strömriktar- anläggningen är i figuren sedd ovanifrän. De i kapslingarna anordnade ventilerna är visade med streckade linjer. Figuren visar de fyra kapslingarna KAIa - KAIIb, vilkas ventilgrup- per är likströmsmässigt seriekopplade mellan stationens neutralskenä N och pol P, vilken senare via en glättnings- reaktor GR är förbunden antingen med en likströmslinje eller - vid en back-to-back-koppling - direkt med en annan ström- riktare i samma station. De bäda ventilgrupperna i samma sexpulsbrygga har sina fasanslutningar förbundna med var- andra med hjälp av skenor SAI, SBI, SCI respektive SAII, SBII, SCII. Till dessa skenor är de bada transformatorerna TI och TII anslutna.Figure 2a shows in more detail an example of how the various units in a converter of the type shown in Figure 1 can be placed in relation to each other. The converter system is seen in the figure from above. The valves arranged in the enclosures are shown in broken lines. The figure shows the four enclosures KAIa - KAIIb, the valve groups of which are DC connected in series between the station's neutral rail N and pole P, which is later connected via a smoothing reactor GR either to a direct current line or - in the case of a back-to-back connection - directly with another converter in the same station. The two valve groups in the same six-pulse bridge have their phase connections connected to each other by means of rails SAI, SBI, SCI and SAII, SBII, SCII, respectively. The two transformers TI and TII are connected to these rails.
Pä gängse sätt är ventilerna försedda med ström- och spän- ningsderivatabegränsande reaktorer. I stället för att pä vanligt sätt anordna dessa reaktorer i själva ventilen är de enligt uppfinningen anordnade utanför ventilgruppernas kaps- lingar. Varje ventil är seriekopplad med en reaktor, och de fyra ventilgruppernas reaktorer bildar de i figuren visade reaktorgrupperna DRIa, DRIb, DRIIa, DRIIb. 10 15 20 25 30 35 504 399 Figur 2b visar mera i detalj en av kapslingarna, nämligen kapslingen KAIIb med tillhörande reaktorgrupp DRIIb. Kaps- lingen har genomföringarna IBIIbA. IBIIbB, IBIIbC. Reaktor- gruppen bestär av de tre reaktorerna DRIIbA, DRIIbB, DRIIbC.In the usual way, the valves are equipped with current and voltage derivative limiting reactors. Instead of arranging these reactors in the usual way in the valve itself, they are according to the invention arranged outside the enclosures of the valve groups. Each valve is connected in series with a reactor, and the reactors of the four valve groups form the reactor groups DRIa, DRIb, DRIIa, DRIIb shown in the figure. 10 2 20 20 30 30 50 50 399 Figure 2b shows in more detail one of the enclosures, namely the enclosure KAIIb with associated reactor group DRIIb. The enclosure has the bushings IBIIbA. IBIIbB, IBIIbC. The reactor group consists of the three reactors DRIIbA, DRIIbB, DRIIbC.
Reaktorerna är för minskande av deras emission av radiostör- ningar försedda med elektriskt ledande kapslingar, hus, skärmar eller liknande som helt eller delvis omger reakto- rerna, och dessa kapslingar eller motsvarande är elektriskt förbundna med varandra och med ventilgruppens kapsling KAIIb .To reduce their emission of radio interference, the reactors are provided with electrically conductive enclosures, housings, screens or the like which completely or partially surround the reactors, and these enclosures or the like are electrically connected to each other and to the valve group enclosure KAIIb.
Ventilavledare VAIIbA, VAIIbB, VAIIbC för skydd av ventilerna mot överspänningar är anslutna parallellt med varje ventil. De kan antingen som visas i figur 2b vara anordnade utanför ventilgruppens kapsling eller, som nedan skall beskrivas, vara anordnade inuti denna.Valve diverters VAIIbA, VAIIbB, VAIIbC for protection of the valves against overvoltages are connected in parallel with each valve. They can either, as shown in Figure 2b, be arranged outside the valve group housing or, as will be described below, be arranged inside it.
Figur 3 visar ett exempel pä hur uppfinningen kan tillämpas vid en s k back-to-back-strömriktare. En sädan bestär av tvà i samma station anordnade strömriktare för styrbar effekt- överföring mellan tva växelspänningsnät. Figuren visar de tvä strömriktarna SRl och SR2. Varje strömriktare är uppbyggd pä det i figurerna 1 och 2 visade sättet, med en kapsling KA för varje trepulsgrupp och med reaktorer DR, och är därför endast schematiskt visad. Strömriktarna är pä sina vàxelströmssidor anslutna till de bada trefasnäten ACl och AC2 och har sina likströmssidor förbundna med hjälp av skenorna BBl och BB2. I skenan BBl är en glättningsreaktor GR inkopplad.Figure 3 shows an example of how the invention can be applied to a so-called back-to-back converter. Such a system consists of two converters arranged in the same station for controllable power transmission between two alternating voltage networks. The figure shows the two converters SR1 and SR2. Each converter is constructed in the manner shown in Figures 1 and 2, with one enclosure KA for each three-pulse group and with reactors DR, and is therefore only shown schematically. The inverters are connected on their alternating current sides to the two three-phase networks AC1 and AC2 and have their direct current sides connected by means of the rails BB1 and BB2. In the rail BB1, a smoothing reactor GR is connected.
Figur 4 visar ett exempel pä en kapsling enligt uppfinningen för en ventilgrupp. Figur 4a visar kapslingen sedd fràn sidan, figur 4b kapslingens likspänningssida och figur 4c visar kapslingen sedd uppifrän. Kapslingen utgörs av ett metallhus med tre genomföringar IBA, IBB, IBC, vilka utgör ventilgruppens fasanslutningar och är anslutna till skenorna SA, SB, SC. Huset är utfört i tre delar, KAA, KAB, KAC.Figure 4 shows an example of a housing according to the invention for a valve group. Figure 4a shows the enclosure seen from the side, figure 4b shows the DC voltage side of the enclosure and figure 4c shows the enclosure seen from above. The housing consists of a metal housing with three bushings IBA, IBB, IBC, which form the phase group of the valve group and are connected to the rails SA, SB, SC. The house is made in three parts, KAA, KAB, KAC.
Delningslinjerna mellan de tre delarna är visade med de l0 15 20 25 30 35 504 399 streckade linjerna Q-Q och R-R i figurerna. Varje kapslingsdel är anordnad för montering av en av de tre ventiler som utgör ventilgruppen. Salunda är exempelvis i kapslingsdelen KAC en ventil monterad, vilken bestar av de sex tyristormodulerna MCl - MC6. Dessa ar placerade i tre nivaer ovanför varandra, tva moduler pa varje nivà, och elektriskt seriekopplade. Pa samma satt bestar den i kapslingsdelen KAA anordnade ventilen av de sex modulerna MAl - MA6 och den i kapslingsdelen KAB anordnade ventilen av de sex modulerna MBl - MB6. Varje modul bestar pa i och för sig känt sätt av ett flertal, t ex sex, seriekopplade tyris- torer med tillhörande organ för spänningsdelning, skydd, styrning, kylning osv. De tre ventilernas anoder ar elekt- riskt förbundna med varandra, med metallkapslingen KAA/KAB/KAC och med likströmsanslutningen LA.The dividing lines between the three parts are shown by the dashed lines Q-Q and R-R in the figures. Each housing part is arranged for mounting one of the three valves that make up the valve group. For example, a valve is mounted in the enclosure part KAC, which consists of the six thyristor modules MCl - MC6. These are placed in three levels above each other, two modules on each level, and electrically connected in series. In the same way, the valve arranged in the housing part KAA consists of the six modules MA1 - MA6 and the valve arranged in the housing part KAB consists of the six modules MB1 - MB6. Each module consists in a manner known per se of a plurality, for example six, series-connected thyristors with associated means for voltage sharing, protection, control, cooling, etc. The anodes of the three valves are electrically connected to each other, to the metal housing KAA / KAB / KAC and to the DC connection LA.
De tre husdelarna tillverkas var för sig, varefter tyristor- modulerna monteras in i varje del. Detta kan göras mycket enkelt eftersom varje del är öppen fran minst en sida och atkomligheten därför blir god. Härefter monteras delarna ihop och erforderlig provning utförs. Efter provningen mon- teras kapslingen isär i sina tre delar. Dessa förses (med kvarsittande tyristormoduler) med provisoriska sidoväggar för skydd under transporten och transporteras var för sig till uppställningsplatsen, där de slutligen monteras ihop och tas i drift.The three housing parts are manufactured separately, after which the thyristor modules are mounted in each part. This can be done very easily because each part is open from at least one side and the accessibility is therefore good. The parts are then assembled and the required test is performed. After testing, the housing is disassembled into its three parts. These are provided (with remaining thyristor modules) with temporary side walls for protection during transport and are transported separately to the installation site, where they are finally assembled and put into operation.
Figur 5 visar en annan föredragen utföringsform av en ven- tilgrupp med kapsling. Figur Sa visar ventilgruppen med tillhörande reaktorgrupp sedd fran sidan, och figur Sb visar samma enheter sedda uppifran. Pa samma sätt som beskrivits i anslutning till figur 4 bestar ventilgruppens kapsling av tre delar, KAA, KAB, KAC, var och en med en av ventilgrup- pens tre ventiler och med tillhörande genomföring IBA, IBB, IBC. Varje ventil bestar i det visade exemplet av sex tyris- tormoduler, av vilka t ex modulerna MCl - MC6 är visade i figur Sa. Modulerna är anordnade i tva nivaer ovanför var- andra. Genom att varje ventil är förbunden med huset i sin i 10 15 20 25 30 35 504 399 figuren vänstra ände, och genom att modulerna är förbundna med varandra pä det i figuren visade sättet, är spänningen mellan ventilen och huset noll vid likströmsanslutningen LA och växer successivt mot genomföringen IBA/IBB/IBC. Huset utföres därför lämpligen pä det i figuren visade sättet med lägst höjd vid likströmsanslutningen och med successivt i riktning mot genomföringarna ökande höjd. Härigenom erhälles med ett minimum av husdimensioner tillräckligt isolations- avständ mellan varje modul och husets vägg. Ventilavledarna är vid denna utföringsform placerade inuti ventilgruppens kapsling, och denna kan som visas i figur Sa vid behov ges sädan utformning att tillräcklig höjd erhälles för montage av ventilavledarna. Kapslingen, som i allmänhet är belägen pä en hög likspänningspotential i förhållande till jord, är anordnad pä isolatorer, av vilka isolatorerna IS1 och IS2 är visade i figuren, vilka i sin tur uppbärs av ett fundament Fl.Figure 5 shows another preferred embodiment of a valve group with enclosure. Figure Sa shows the valve group with associated reactor group seen from the side, and figure Sb shows the same units seen from above. In the same way as described in connection with Figure 4, the valve group's enclosure consists of three parts, KAA, KAB, KAC, each with one of the valve group's three valves and with associated bushings IBA, IBB, IBC. In the example shown, each valve consists of six thyristor modules, of which, for example, the modules MCl - MC6 are shown in Figure 5a. The modules are arranged in two levels above each other. Because each valve is connected to the housing at its left end in the figure, and because the modules are connected to each other in the manner shown in the figure, the voltage between the valve and the housing is zero at the DC connection LA and grows successively towards the implementation IBA / IBB / IBC. The housing is therefore suitably constructed in the manner shown in the figure with the lowest height at the direct current connection and with successively increasing height in the direction of the bushings. In this way, with a minimum of housing dimensions, sufficient insulation distance is obtained between each module and the wall of the housing. In this embodiment, the valve diverters are located inside the valve group housing, and this can, as shown in Figure 5a, be designed in such a way that a sufficient height is obtained for mounting the valve diverters. The enclosure, which is generally located at a high DC potential in relation to ground, is arranged on insulators, of which the insulators IS1 and IS2 are shown in the figure, which in turn are supported by a foundation F1.
De tre till ventilgruppen hörande reaktorerna DRA, DRB, DRC är som visas i figuren monterade pä isolatorer (t ex ISC) som uppbärs av lämpliga fundament (F2).The three reactors DRA, DRB, DRC belonging to the valve group are, as shown in the figure, mounted on insulators (eg ISC) which are supported by suitable foundations (F2).
De ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen är endast exempel, och ett stort antal andra utföringsformer är tänkbara inom uppfinningens ram.The above-described embodiments of the invention are examples only, and a large number of other embodiments are conceivable within the scope of the invention.
Uppfinningen har sàlunda beskrivits ovan för det i praktiken helt dominerande fall dä strömriktarna i anläggningen är anslutna till trefasiga växelspänningsnät. Andra fastal än 3 kan dock tänkas. Vidare har ovan endast beskrivits l2-pul- siga strömriktare sammansatta av tvä seriekopplade sexpuls- bryggor. Även andra former av strömriktare kan användas vid en anläggning enligt uppfinningen, t ex sexpulsiga eller 24- pulsiga strömriktare.The invention has thus been described above for the in practice completely dominant case where the converters in the plant are connected to three-phase AC mains. However, fasts other than 3 are conceivable. Furthermore, only 12-pulse converters composed of two series-connected six-pulse bridges have been described above. Other forms of converters can also be used in a system according to the invention, for example six-pulse or 24-pulse converters.
Ovan har endast det fall beskrivits, där varje ventilgrupp är trepulsig och dess kapsling är delbar i tre delar, en för varje ventil i gruppen. Alternativt kan inom uppfinningens 10 15 20 25 30 35 504 399 ram andra former av delbara kapslingar användas. Likasä kan om sä önskas en ventilgrupp utföras med en icke delbar kaps- ling. Detta kan speciellt vara lämpligt vid lägre driftspän- ningar, eftersom kapslingarnas dimensioner och vikt dä blir lägre och en uppdelning kan vara obehövlig ur transportsyn- punkt. I synnerhet vid back-to-back-strömriktare kan det vara lämpligt med icke uppdelade ventilgruppskapslingar, eftersom sädana strömriktare i allmänhet arbetar vid lägre spänning.Above, only the case has been described, where each valve group is three-pulse and its housing is divisible into three parts, one for each valve in the group. Alternatively, other forms of divisible enclosures may be used within the scope of the invention. Likewise, if desired, a valve group can be made with a non-divisible enclosure. This can be particularly suitable at lower operating voltages, since the dimensions and weight of the enclosures will then be lower and a division may be unnecessary from a transport point of view. Particularly in the case of back-to-back inverters, non-divided valve group enclosures may be suitable, since such inverters generally operate at lower voltages.
I de ovan beskrivna strömriktarna bestär varje ventil av sex tyristormoduler, men beroende av tyristorernas spännings- hàllfasthet och anläggningens driftspänning kan antalet moduler vara större eller mindre.In the converters described above, each valve consists of six thyristor modules, but depending on the voltage resistance of the thyristors and the operating voltage of the system, the number of modules can be larger or smaller.
Vid de ovan beskrivna exemplen är ventilernas ström- och spänningsderivatabegränsande reaktorer anordnade utanför ventilgruppernas kapslingar. Alternativt kan de i stället anordnas inuti ventilgruppskapslingarna, exempelvis ingä i tyristormodulerna.In the examples described above, the valves' current and voltage derivative limiting reactors are arranged outside the enclosures of the valve groups. Alternatively, they can instead be arranged inside the valve group enclosures, for example included in the thyristor modules.
Ovan har uppfinningen beskrivits tillämpad vid tyristor- strömriktare. Uppfinningen kan dock tillämpas vid strömrik- tare med andra typer av halvledarventiler, exempelvis diod- likriktare.The invention has been described above applied to thyristor converters. However, the invention can be applied to converters with other types of semiconductor valves, for example diode rectifiers.
Som framgär av ovanstående beskrivning erbjuder en strömrik- taranläggning enligt uppfinningen väsentliga fördelar jäm- fört med tidigare kända anläggningar av samma slag. Genom att en gemensam kapsling anordnas för ventilerna i en och samma ventilgrupp erhälles en väsentligt enklare och ekono- miskt fördelaktigare uppbyggnad än om pà känt sätt varje ventil eller halvventil förses med en egen separat kapsling.As appears from the above description, a converter system according to the invention offers significant advantages compared with previously known systems of the same type. By arranging a common enclosure for the valves in one and the same valve group, a significantly simpler and economically more advantageous construction is obtained than if each valve or half-valve is provided with its own separate enclosure in a known manner.
Antalet kapslingar blir väsentligt lägre - i det typiska fallet endast en tredjedel sä stort - och därigenom reduce- ras avsevärt kostnaden för själva kapslingarna, och försörj- ningen av ventilerna med kylning, ventilation, styr- och informationssignaler etc förenklas väsentligt. lO 15 20 25 30 35 10 504 399 Genom att enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen ventilgruppernas kapslingar görs delbara, och dä företrädes- vis sä att varje del innehäller en enda ventil, uppnäs att transportvikter och -dimensioner kan hàllas läga även om allt monteringsarbete (utom det slutliga hopfogandet av kapslingsdelarna) utförs i fabrik före transporten till upp- ställningsplatsen. Denna fördel är speciellt viktig vid anläggningar för höga driftspänningar och därmed med stora dimensioner pä ventilgruppskapslingarna. Genom att kapsling- arna utförs delade blir vidare deras inre enkelt ätkomligt frän sidan, varigenom montaget av tyristormodulerna förenk- las.The number of enclosures is significantly lower - typically only a third as large - and thereby significantly reduces the cost of the enclosures themselves, and the supply of the valves with cooling, ventilation, control and information signals, etc. is significantly simplified. By making the valve group enclosures divisible, and preferably so that each part contains a single valve, according to a preferred embodiment of the invention it is achieved that transport weights and dimensions can be kept low even if all assembly work ( except for the final assembly of the enclosure parts) is carried out in the factory before transport to the installation site. This advantage is especially important in systems for high operating voltages and thus with large dimensions of the valve group enclosures. Furthermore, by making the enclosures divided, their interiors are easily accessible from the side, thereby simplifying the assembly of the thyristor modules.
Vid de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna är venti- lernas ström- och spänningsbegränsande reaktorer anordnade utanför ventilgruppskapslingarna. Härigenom uppnàs flera fördelar. Eftersom reaktorernas vikt utgör en väsentlig del av en ventils totalvikt - i ett typiskt fall cirka en tred- jedel - fas en motsvarande kraftig reduktion av transport- vikten för ventilgruppskapslingen eller dess delar. Kyl- ningen av reaktorn blir vidare väsentligt bättre vid den beskrivna placeringen utomhus än vid placering inuti ventil- gruppskapslingen med dess högre temperatur. Slutligen möj- liggör den beskrivna placeringen av reaktorerna att ventil- avledarna för skydd av ventilerna mot överspänningar pà det ovan beskrivna sättet placeras direkt över ventilernas seriekopplade halvledarelement i stället för över kombina- tionen av ventilens halvledarelement och reaktorer. Det har visat sig att denna placering enligt uppfinningen ger lägre överspänningar och ett effektivare skydd av ventilerna.In the preferred embodiments described above, the current and voltage limiting reactors of the valves are arranged outside the valve group enclosures. This achieves several benefits. Since the weight of the reactors constitutes a significant part of the total weight of a valve - in a typical case about one third - a corresponding sharp reduction in the transport weight of the valve group housing or its parts is phased. The cooling of the reactor is furthermore significantly better at the described location outdoors than when located inside the valve group housing with its higher temperature. Finally, the described location of the reactors enables the valve diverters for protection of the valves against overvoltages in the manner described above to be placed directly over the valves' series-connected semiconductor elements instead of over the combination of the valve's semiconductor elements and reactors. It has been found that this location according to the invention provides lower overvoltages and a more effective protection of the valves.
Enligt en vidareutveckling av den sistnämnda utföringsformen är ventilavledaren placerad inuti ventilgruppens kapsling.According to a further development of the latter embodiment, the valve diverter is located inside the valve group housing.
Detta möjliggör en enklare och mera ekonomisk utformning av avledaren, vilken vidare skyddas mot nederbörd, nedsmutsning och annan miljöpåverkan.This enables a simpler and more economical design of the diverter, which is further protected against precipitation, pollution and other environmental impacts.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9303926A SE504399C2 (en) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | HV current rectifier installation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9303926A SE504399C2 (en) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | HV current rectifier installation |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9303926D0 SE9303926D0 (en) | 1993-11-26 |
SE9303926L SE9303926L (en) | 1995-05-27 |
SE504399C2 true SE504399C2 (en) | 1997-02-03 |
Family
ID=20391897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9303926A SE504399C2 (en) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | HV current rectifier installation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE504399C2 (en) |
-
1993
- 1993-11-26 SE SE9303926A patent/SE504399C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9303926L (en) | 1995-05-27 |
SE9303926D0 (en) | 1993-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8437113B2 (en) | Cooling and shielding of a high voltage converter | |
KR101835192B1 (en) | Converter station with diode rectifier | |
US10637371B2 (en) | Interface arrangement between an alternating current power system and a direct current power system with control of converter valve for fault protection | |
US10505467B2 (en) | Converter station with diode rectifier | |
US5751563A (en) | HVDC transmission | |
JP2010505378A (en) | Thyristor valve for DC power transmission equipment | |
WO2008039121A1 (en) | A power plant | |
RU2698469C1 (en) | Suitable for double-circuit lines longitudinal compensation device | |
US10193348B2 (en) | Arrangement and installation for transmitting electric power with a reserve rectifier | |
RU2396665C2 (en) | Converter | |
CN110999066B (en) | Voltage source converter | |
Sun et al. | Identifying opportunities for medium voltage DC systems in Australia | |
Haeusler et al. | HVDC Solutions for Integration of the Renewable Energy Resources | |
CN206117493U (en) | Power transfer ware with surge arrester | |
Litzenberger et al. | An Annotated Bibliography of High-Voltage Direct-Current Transmission and Flexible AC Transmission (FACTS) Devices, 1991-1993. | |
SE504399C2 (en) | HV current rectifier installation | |
Chivite-Zabalza et al. | Development of a full-bridge sub-module for HVDC and STATCOM markets | |
EP3656033B1 (en) | Converter arrangement for connecting wind energy installations to an energy supply system | |
CN112772007B (en) | Shielding device for high voltage equipment separated from adjacent objects and converter station | |
Goodrich et al. | The 2000 MW HVDC link between England and France | |
US1787053A (en) | Station construction | |
US9997918B1 (en) | Systems and method for HVDC transmission | |
Neira et al. | Converter Station Configurations for GW-scale MVDC Systems using Superconducting Cables | |
CN213367658U (en) | Direct current transmission system | |
Raza et al. | Invasion of high voltage direct current till 2014 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9303926-1 Format of ref document f/p: F |