WO2008037774A1 - Thyristorventil einer hgü-anlage - Google Patents

Thyristorventil einer hgü-anlage Download PDF

Info

Publication number
WO2008037774A1
WO2008037774A1 PCT/EP2007/060276 EP2007060276W WO2008037774A1 WO 2008037774 A1 WO2008037774 A1 WO 2008037774A1 EP 2007060276 W EP2007060276 W EP 2007060276W WO 2008037774 A1 WO2008037774 A1 WO 2008037774A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
thyristor
sections
transmission system
power converter
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/060276
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hartmut Huang
Marcus HÄUSLER
Markus Uder
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to US12/443,495 priority Critical patent/US20100027177A1/en
Priority to JP2009529706A priority patent/JP2010505378A/ja
Priority to EP07820664A priority patent/EP2067226A1/de
Publication of WO2008037774A1 publication Critical patent/WO2008037774A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1203—Circuits independent of the type of conversion
    • H02H7/1206—Circuits independent of the type of conversion specially adapted to conversion cells composed of a plurality of parallel or serial connected elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/041—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using a short-circuiting device
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14339—Housings specially adapted for power drive units or power converters specially adapted for high voltage operation

Definitions

  • the invention relates to a valve of a power converter of a high-voltage DC transmission system with a plurality of valve sections, each having a plurality of thyristors electrically connected in series, and with an overvoltage arrester, which is electrically connected in parallel to the valve.
  • Such a thyristor valve of a high voltage DC transmission system also referred to as an HVDC system
  • HVDC system is known from the publication entitled "Modern HVDC Thyristor Valves for China's Electric Power System", reprinted in ....
  • a valve of a power converter of a HVDC system has a plurality of thyristors. These plurality of thyristors of a thyristor valve are divided into a plurality of valve sections. Two valve sections of a thyristor valve each form a Thyristorbaustein.
  • one phase of a HVDC plant has four thyristor valves and each thyristor valve is made up of three thyristor modules, this phase has twelve such thyristor modules, which are divided into two spatially parallel valve towers. Each Thyristorbaustein forms a floor of such a valve tower.
  • Each thyristor valve has an overvoltage arrester electrically connected in parallel.
  • the valves are each protected against overvoltages, provided that an overvoltage evenly distributed to all units within a valve. If overvoltages with high voltage gradients occur, caused by existing and depending on the valve section considered, Different stray capacitances, to an asymmetrical voltage distribution within a thyristor, so thyristors can be charged in a valve section with the proportionately highest overvoltage on their reverse blocking capability and thereby destroyed.
  • control capacitors for voltage balancing are used in each valve section of a valve according to the publication mentioned above. These control capacitors are electrically connected in parallel to a respective valve section.
  • each Thyristorbaustein having two valve sections, two control capacitors.
  • the value of each control capacitor must be chosen so large that this and not an existing stray capacitance determines the voltage distribution.
  • a typical value for a control capacitor in a 500kV HVDC valve is 6nF per valve section.
  • Such a control capacitor claimed in a Thyristorbaustein no insignificant place.
  • these control capacitors increase the weight of the Thyristorbausteins.
  • the invention is based on the object, a generic valve in such a way that no control capacitors are required more.
  • valve outlet which is present in any case, is distributed predominantly over the valve sections
  • no control condensers per valve section are required any more.
  • the value of the turn-on capacity of a valve is significantly reduced, so that in addition the available per valve section saturable reactors can be made smaller. Due to the partial integration of a valve in its valve sections, the valve is selectively against overvoltages caused by stray capacitance limited, without first symmetrizing this occurring overvoltage.
  • the existing valve arrester is completely integrated in the valve. That is, the valve is divided into its valve sections. This additionally ensures that the space required by a valve tower is reduced.
  • the overvoltage arresters integrated in the valve sections of this valve are liquid-cooled. As a result, they can be connected to the existing cooling system of the valve, which eliminates the need for a separate Ableiterkühlung.
  • FIG. 1 shows an equivalent circuit diagram of a power converter of an HVDC system according to the prior art, in which
  • Fig. 2 is an equivalent circuit diagram of a valve of the power converter illustrated in FIG.
  • Fig. 3 shows a circuit diagram of a valve of the power converter according to Fig. 1, wherein in FIG. 4, a Thyristorbaustein of the power converter of FIG. 1 is shown in the
  • Fig. 5 is a structure of the power converter shown in FIG. 1, and the
  • FIG. 6 shows an equivalent circuit diagram of a first embodiment of a valve according to the invention
  • Fig. 7 shows a second embodiment of a valve according to the invention is shown.
  • a power converter 2 of a high-voltage DC transmission system HVDC system
  • each phase of this power converter 2 four valves 4, which are electrically connected in series.
  • Such a phase valve 6 is referred to as a quadruple valve.
  • this power converter 2 is connected by means of a transformer 8 to a network.
  • This transformer 8 has a primary winding 10 and two secondary windings 12 and 14.
  • the primary winding 10 and the secondary winding 12 are each connected in star, whereas the secondary winding 14 is connected in delta.
  • Each output of a phase of a secondary winding 12 or 14 is connected to an AC-side input 16, 18, 20 and 22, 24, 26 of a partial phase valve 28 and 30, consisting of two electrically connected in series valves 4, electrically conductively connected.
  • each valve 4 has a valve 32, a Optimizindukt Chemistry 34 and a replacement thyristor 36.
  • this replacement thyristor 36 has six valve sections 38, which are each represented by a thyristor circuit diagram.
  • Each valve section 38, a control capacitor 40 is electrically connected in parallel.
  • the value of each control capacitor 40 must be chosen so large that this and not the available stray capacitances determines the voltage distribution. For example, a typical value for a control capacitor is 6nF per valve section 38 for a 50OkV HGU valve 4, that is, for six valve sections 38, the value of each control capacitor 40 is InF per valve 4.
  • FIG. 3 shows a circuit diagram of a valve 4 of a power converter 2 of an HVDC system.
  • this valve 4 six valve sections 38, of which half of the clarity, only three valve sections 38 are shown.
  • Each valve section 38 has, in addition to the control capacitor 40, a plurality of thyristor stations 42 and a plurality of saturable Dros 44. Of these, only one per valve section 38 are shown in each case.
  • Each thyristor slot 42 has a thyristor 46, to each of which a snubber network 48 is connected in parallel.
  • a valve 4 of a 500 kV power converter 2 consists of six valve sections 38, which each have thirteen thyristor stations 42. Thus, this valve 4 has seventy-eight thyristors 46.
  • thyristors 46 of each valve section 38 are electrically connected in series and arranged with their cooling components together in a clamping band 50.
  • the wiring networks 48 and on the other hand the thyristor drives are arranged.
  • a thyristor module 52 is home to further components of two valve sections 38. These components include the saturable restrictors 44, four per valve section 38, and the control capacitors 40, one for each valve section 38.
  • a valve 4 that is in six
  • Valve sections 38 is divided, realized by means of three Thyristorbausteinen 52. This means that a quadruple valve 6 of the power converter 2 according to FIG. 1 has twelve such thyristor modules 52.
  • Fig. 5 the structure of such a quadruple valve 6 is shown in more detail. Its twelve thyristor modules 52 are distributed on two valve towers 54 and 56. These thyristor modules 52 in each case form one floor of a valve tower 54 or 56. Spatially adjacent to these two valve towers 54 and 56, the associated valve dischargers 32 are arranged by means of a mounting structure. This illustration is too to find out how the spatial extent of such a valve diverter 32 is.
  • FIG. 6 shows in more detail an equivalent circuit diagram of a first embodiment of a valve 4 according to the invention.
  • the valve 4 according to the invention has no control capacitors 40 more.
  • the function of the voltage limiting of these control capacitors 40 is now taken over by valve section arresters 58.
  • These valve section arresters 58 are dimensioned such that part of the previous valve arrester 32 is now realized by them. As a result, an arrester with a lower power is required as the valve conductor 32.
  • By eliminating the control capacitors 40 of a valve 4 again determine the existing stray capacitances, which are different depending on the considered valve section, the voltage distribution along the valve 4.
  • valve diverter 32 By partially integrating the valve diverter 32 into its individual valve sections 38, control capacitors 40 are no longer needed, thereby reducing the value of the turn-on capacity of each valve section 38. This also reduces the value of the inductance of each saturable reactor 44 of a valve section 38.
  • valve 32 is fully integrated into its valve sections 38.
  • each valve section 38 has a valve section arrester 60.
  • These valve section arresters 60 each have a higher performance compared to the valve section arresters 58 of the embodiment according to FIG. 6, since the capacity of the valve arrester 32 is now completely applied by these valve section arresters 60. Since in this case 4 valve holder 32 is no longer required, no mounting frame for the valve 32 is more required, whereby the spatial dimensions of the two valve towers 54 and 56 of the construction of the quadruple valve 6 of FIG. 5 decrease.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil (4) eines Stromrichters (2) einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-Anlage mit mehreren Ventilabschnitten (38), die jeweils mehrere elektrisch in Reihe geschaltete Thyristoren (46) aufweisen, und mit einem Überspannungs-Ableiter (32), der elektrisch parallel zum Ventil (4) geschaltet ist. Erfindungsgemäß sind elektrisch parallel zu jedem Ventilabschnitt (38) ein Überspannungs-Ableiter (58) geschaltet. Somit erhält man ein Thyristorventil eines Stromrichters (2) einer Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragungs-Anlage, die keine Steuerkondensatoren mehr benötigt.

Description

Beschreibung
Thyristorventil einer HGÜ-Anlage
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil eines Stromrichters einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-Anlage mit mehreren Ventilabschnitten, die jeweils mehrere elektrisch in Reihe geschaltete Thyristoren aufweisen, und mit einem Über- spannungs-Ableiter, der elektrisch parallel zum Ventil ge- schaltet ist.
Ein derartiges Thyristorventil einer Hochspannungs-Gleich- spannungs-Übertragungs-Anlage, auch als HGÜ-Anlage bezeichnet, ist aus der Veröffentlichung mit dem Titel "Modern HVDC Thyristor Valves for China' s Electric Power System", abgedruckt in ... . Mittels einer HGÜ-Anlage werden zwei Energieversorgungs-Netze mit unterschiedlichem Frequenzverhalten zwecks Energieaustauschs miteinander gekoppelt. Um eine geforderte Spannungssperrfähigkeit realisieren zu können, weist ein Ventil eines Stromrichters einer HGÜ-Anlage eine Vielzahl von Thyristoren auf. Diese Vielzahl von Thyristoren eines Thyristorventils sind auf mehrere Ventilabschnitte aufgeteilt. Jeweils zwei Ventilabschnitte eines Thyristorventils bilden einen Thyristorbaustein. Weist eine Phase eines Strom- richters einer HGÜ-Anlage vier Thyristorventile auf und jedes Thyristorventil ist aus drei Thyristorbausteinen aufgebaut, so weist diese Phase zwölf solcher Thyristorbausteine auf, die auf zwei räumlich parallel angeordneten Ventiltürmen aufgeteilt sind. Jeder Thyristorbaustein bildet eine Etage eines solchen Ventilturms.
Jedem Thyristorventil ist ein Überspannungs-Ableiter elektrisch parallel geschaltet. Mittels dieser parallel geschalteten Ableiter sind die Ventile jeweils gegen Überspannungen geschützt, sofern sich eine Überspannung gleichmäßig auf alle Baueinheiten innerhalb eines Ventils aufteilt. Kommt es bei Überspannungen mit hohen Spannungssteilheiten, verursacht durch vorhandene und je nach betrachtetem Ventilabschnitt un- terschiedlichen Streukapazitäten, zu einer unsymmetrischen Spannungsaufteilung innerhalb eines Thyristorventils, so können Thyristoren in einem Ventilabschnitt mit der anteilig höchsten Überspannung über ihre Rückwärts-Sperrfähigkeit be- lastet und dabei zerstört werden.
Um dies zu verhindern, werden gemäß der eingangs genannten Veröffentlichung in jedem Ventilabschnitt eines Ventils so genannte Steuerkondensatoren zur Spannungssymmetrierung ein- gesetzt. Diese Steuerkondensatoren sind elektrisch parallel zu jeweils einem Ventilabschnitt geschaltet. Dadurch weist jeder Thyristorbaustein, der zwei Ventilabschnitte aufweist, zwei Steuerkondensatoren auf. Der Wert eines jeden Steuerkondensators muss so groß gewählt werden, dass dieser und nicht eine vorhandene Streukapazität die Spannungsaufteilung bestimmt. Ein typischer Wert für einen Steuerkondensator beträgt in einem 500kV-HGÜ-Ventil 6nF pro Ventilabschnitt. Ein derartiger Steuerkondensator beansprucht in einem Thyristorbaustein keinen unerheblichen Platz . Außerdem erhöhen diese Steuerkondensatoren das Gewicht des Thyristorbausteins.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Ventil derart weiterzubilden, dass keine Steuerkondensatoren mehr benötigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass der ohnehin vorhandene Ventilableiter überwie- gend auf die Ventilabschnitte aufgeteilt wird, werden keine Steuerkondensatoren pro Ventilabschnitt mehr benötigt. Dadurch reduziert sich der Wert der Einschaltkapazität eines Ventils erheblich, so dass außerdem die pro Ventilabschnitt vorhandenen sättigbaren Drosseln kleiner dimensioniert werden können. Durch die teilweise Integration eines Ventilableiters in seine Ventilabschnitte wird das Ventil punktuell gegenüber auftretenden Überspannungen, verursacht durch Streukapazitä- ten, begrenzt, ohne diese auftretende Überspannung zuvor zu symmetrieren .
Bei einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils eines Stromrichters einer HGÜ-Anlage ist der vorhandene Ventilableiter vollständig in das Ventil integriert. Das heißt, der Ventilableiter ist auf seine Ventilabschnitte aufgeteilt. Dadurch wird zusätzlich erreicht, dass der Platzbedarf eines Ventilturms sich verringert.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils eines Stromrichters einer HGÜ-Anlage sind die in den Ventilabschnitten dieses Ventils integrierten Überspan- nungs-Ableiter flüssigkeitsgekühlt . Dadurch können diese an das vorhandene Kühlsystem des Ventils angeschlossen werden, wodurch auf eine separate Ableiterkühlung verzichtet werden kann .
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der mehrere Ausführungsformen eines Ventils eines Stromrichters einer HGÜ-Anlage schematisch veranschaulicht sind.
Fig. 1 zeigt ein Ersatzschaltbild eines Stromrichters ei- ner HGÜ-Anlage nach dem Stand der Technik, in der
Fig. 2 ist ein Ersatzschaltbild eines Ventils des Stromrichters nach Fig. 1 veranschaulicht, die
Fig. 3 zeigt ein Schaltbild eines Ventils des Stromrichters nach Fig. 1, wobei in der Fig. 4 ein Thyristorbaustein des Stromrichters nach Fig. 1 dargestellt ist, in der
Fig. 5 ist ein Aufbau des Stromrichters nach Fig. 1 dargestellt, und die
Fig. 6 zeigt ein Ersatzschaltbild einer ersten Ausfüh- rungsform eines erfindungsgemäßen Ventils eines
Stromrichters einer HGÜ-Anlage, wogegen in der
Fig. 7 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils dargestellt ist. Gemäß dem Ersatzschaltbild eines Stromrichters 2 einer nicht näher dargestellten Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs- Anlage (HGÜ-Anlage) weist jede Phase dieses Stromrichters 2 vier Ventile 4 auf, die elektrisch in Reihe geschaltet sind. Ein derartiges Phasenventil 6 wird als Quadrupel-Ventil bezeichnet. Wechselspannungsseitig ist dieser Stromrichter 2 mittels eines Transformators 8 mit einem Netz verbunden. Dieser Transformator 8 weist eine Primärwicklung 10 und zwei Se- kundärwicklungen 12 und 14 auf. Die Primärwicklung 10 und die Sekundärwicklung 12 sind jeweils in Stern geschaltet, wogegen die Sekundärwicklung 14 in Dreieck geschaltet ist. Jeder Ausgang einer Phase einer Sekundärwicklung 12 bzw. 14 ist mit einem wechselspannungsseitigen Eingang 16, 18, 20 bzw. 22, 24, 26 eines Teilphasenventils 28 bzw. 30, bestehend aus zwei elektrisch in Reihe geschalteten Ventilen 4, elektrisch leitend verbunden. Durch die Verwendung eines Transformators 8 mit zwei Sekundärwicklungen 12 und 14 mit Stern- und Dreieckschaltung ist die Oberwellenbelastung des Netzes gering.
Gemäß diesem Ersatzschaltbild eines Stromrichters 2 einer HGÜ-Anlage weist jedes Ventil 4 einen Ventilableiter 32, eine Ersatzinduktivität 34 und einen Ersatz-Thyristor 36 auf. Gemäß der Fig. 2 weist dieser Ersatz-Thyristor 36 sechs Ventil- abschnitte 38 auf, die jeweils durch ein Thyristorschaltbild dargestellt sind. Jedem Ventilabschnitt 38 ist ein Steuerkondensator 40 elektrisch parallel geschaltet. Der Wert eines jeden Steuerkondensators 40 muss so groß gewählt werden, dass dieser und nicht die vorhandenen Streukapazitäten die Span- nungsaufteilung bestimmt. Ein typischer Wert für einen Steuerkondensator beträgt beispielsweise bei einem 50OkV-HGU- Ventil 4 6nF pro Ventilabschnitt 38, d.h., bei sechs Ventilabschnitten 38 ist der Wert eines jeden Steuerkondensators 40 InF pro Ventil 4.
In der Fig. 3 ist ein Schaltbild eines Ventils 4 eines Stromrichters 2 einer HGÜ-Anlage näher dargestellt. Gemäß dem Ersatzschaltbild des Ventils 4 der Fig. 2 weist dieses Ventil 4 sechs Ventilabschnitte 38 auf, von denen der Übersichtlichkeit halb nur drei Ventilabschnitte 38 dargestellt sind. Jeder Ventilabschnitt 38 weist neben dem Steuerkondensator 40 noch mehrere Thyristorplätze 42 und mehrere sättigbare Dros- sein 44 auf. Hiervon sind jeweils nur eins je Ventilabschnitt 38 dargestellt. Jeder Thyristorplatz 42 weist einen Thyristor 46 auf, dem jeweils ein Beschaltungsnetzwerk 48 parallel geschaltet ist. Beispielsweise besteht ein Ventil 4 eines 500kV-Stromrichters 2 aus sechs Ventilabschnitten 38, die je- weils dreizehn Thyristorplätze 42 aufweisen. Somit weist dieses Ventil 4 achtundsiebzig Thyristoren 46 auf.
Gemäß der Fig. 4, die den Aufbau eines so genannten Thyristorbausteins 52 näher dargestellt, sind die Thyristoren 46 eines jeden Ventilabschnitts 38 elektrisch in Reihe geschaltet und mit ihren Kühlbausteinen zusammen in einem Spannverband 50 angeordnet. Räumlich parallel zum Spannverband 50 sind gemäß dieser Darstellung einerseits die Beschaltungs- netzwerke 48 und andererseits die Thyristoransteuerungen an- geordnet. Dieser Darstellung kann weiterhin entnommen werden, dass ein Thyristorbaustein 52 weitere Bauelemente von zwei Ventilabschnitten 38 beheimatet. Zu diesen Bauelementen gehören die sättigbaren Drosseln 44, vier davon pro Ventilabschnitt 38, und die Steuerkondensatoren 40, jeweils eine pro Ventilabschnitt 38. Somit wird ein Ventil 4, das in sechs
Ventilabschnitte 38 unterteilt ist, mittels drei Thyristorbausteinen 52 realisiert. Das bedeutet, dass ein Quadrupel- Ventil 6 des Stromrichters 2 gemäß Fig. 1 zwölf solcher Thyristorbausteine 52 aufweist.
In der Fig. 5 ist der Aufbau eines derartigen Quadrupel- Ventils 6 näher dargestellt. Seine zwölf Thyristorbausteine 52 sind auf zwei Ventiltürme 54 und 56 verteilt. Diese Thyristorbausteine 52 bilden jeweils eine Etage eines Ventil- turms 54 bzw. 56. Räumlich neben diesen beiden Ventiltürmen 54 und 56 sind die zugehörigen Ventilableiter 32 mittels einer Montagekonstruktion angeordnet. Dieser Darstellung ist zu entnehmen, wie die räumliche Ausdehnung eines derartigen Ven- tilableiters 32 ist.
In der Fig. 6 ist ein Ersatzschaltbild einer ersten Ausfüh- rungsform eines erfindungsgemäßen Ventils 4 näher dargestellt. Gegenüber dem Ersatzschaltbild gemäß Fig. 2 weist das erfindungsgemäße Ventil 4 keine Steuerkondensatoren 40 mehr auf. Die Funktion der Spannungsbegrenzung dieser Steuerkondensatoren 40 wird nun von Ventilabschnitts-Ableitern 58 ü- bernommen . Diese Ventilabschnitts-Ableiter 58 sind derart dimensioniert, dass ein Teil des bisherigen Ventilableiters 32 nun von diesen realisiert sind. Dadurch wird als Ventilablei- ter 32 ein Ableiter mit einer geringeren Leistung benötigt. Durch den Wegfall der Steuerkondensatoren 40 eines Ventils 4 bestimmen nun wieder die vorhandenen Streukapazitäten, die je nach betrachtetem Ventilabschnitt unterschiedlich sind, die Spannungsaufteilung entlang des Ventils 4. Tritt an einem Ventilabschnitt 38 des Ventils 4 eine Spannung auf, die die Ableiterspannung übersteigt, so wird der entsprechende Ven- tilabschnitts-Ableiter 58 leitend und begrenzt dadurch diese auftretende Spannung auf einen vorbestimmten Wert. Durch die teilweise Integration des Ventilableiters 32 in seine einzelnen Ventilabschnitte 38 werden keine Steuerkondensatoren 40 mehr benötigt, wodurch sich der Wert der Einschaltkapazität eines jeden Ventilabschnitts 38 verringert. Dadurch verringert sich auch der Wert der Induktivität einer jeden sättigbaren Drossel 44 eines Ventilabschnitts 38.
Bei einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils 4 eines Stromrichters 2 einer HGÜ-Anlage, ist der Ventilableiter 32 vollständig in seine Ventilabschnitte 38 integriert. Gemäß dem Ersatzschaltbild gemäß Fig. 7 weist jeder Ventilabschnitt 38 einen Ventilabschnitts-Ableiter 60 auf. Diese Ventilabschnitts-Ableiter 60 weisen gegenüber den Ventilabschnitts-Ableitern 58 der Ausführungsform gemäß Fig. 6 jeweils eine höhere Leistung auf, da das Leistungsvermögen des Ventilableiters 32 nun vollständig von diesen Ventilabschnitts-Ableitern 60 aufgebracht wird. Da bei dieser Ausfüh- rungsform des Ventils 4 kein Ventilableiter 32 mehr benötigt wird, wird auch kein Montagerahmen für die Ventilableiter 32 mehr benötigt, wodurch sich die räumlichen Abmessungen der beiden Ventiltürme 54 und 56 des Aufbaus des Quadrupel- Ventils 6 der Fig. 5 verkleinern.

Claims

Patentansprüche
1. Ventil (4) eines Stromrichters (2) einer Hochspannungs- Gleichstrom-Übertragungs-Anlage mit mehreren Ventilabschnit- ten (38), die jeweils mehrere elektrisch in Reihe geschaltete Thyristoren (46) aufweisen, und mit einem Überspannungs- Ableiter (32), der elektrisch parallel zum Ventil (4) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass elektrisch parallel zu jedem Ventilabschnitt (38) ein Überspannungs-Ableiter (58) geschaltet sind.
2. Ventil (4) eines Stromrichters (2) einer Hochspannungs- Gleichstrom-Übertragungs-Anlage mit mehreren Ventilabschnitten (38), die jeweils mehrere elektrisch in Reihe geschaltete Thyristoren (46) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass e- lektrisch parallel zu jedem Ventilabschnitt (38) ein Überspannungs-Ableiter (60) geschaltet sind.
3. Ventil (4) eines Stromrichters (2) einer Hochspannungs- Gleichstrom-Übertragungs-Anlage mit mehreren Ventilabschnitten (38), die jeweils mehrere elektrisch in Reihe geschaltete Thyristoren (46) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass e- lektrisch parallel zu jedem Thyristor (46) ein Überspannungs- Ableiter geschaltet sind.
4. Ventil (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überspannungs-Ableiter (58, 60) flüssigkeitsgekühlt sind.
5. Ventil (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überspannungs-Ableiter (58, 60) zweier Ventilabschnitte (38) in einem diese beiden Ventilabschnitte (38) aufnehmenden Thyristorbaustein (52) integriert sind.
PCT/EP2007/060276 2006-09-28 2007-09-27 Thyristorventil einer hgü-anlage WO2008037774A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/443,495 US20100027177A1 (en) 2006-09-28 2007-09-27 Thyristor Valve of an HVDC Transmission System
JP2009529706A JP2010505378A (ja) 2006-09-28 2007-09-27 直流送電設備のサイリスタバルブ
EP07820664A EP2067226A1 (de) 2006-09-28 2007-09-27 Thyristorventil einer hgü-anlage

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006046040A DE102006046040A1 (de) 2006-09-28 2006-09-28 Thyristorventil einer HGÜ-Anlage
DE102006046040.5 2006-09-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008037774A1 true WO2008037774A1 (de) 2008-04-03

Family

ID=38763458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/060276 WO2008037774A1 (de) 2006-09-28 2007-09-27 Thyristorventil einer hgü-anlage

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100027177A1 (de)
EP (1) EP2067226A1 (de)
JP (1) JP2010505378A (de)
CN (1) CN101523682A (de)
DE (1) DE102006046040A1 (de)
WO (1) WO2008037774A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101473515B1 (ko) 2008-05-07 2014-12-16 에이비비 테크놀로지 아게 전압원 변환기
WO2010145870A1 (de) * 2009-06-16 2010-12-23 Abb Schweiz Ag Leistungselektronische einheit und system mit solchen leistungselektronischen einheiten
CN101719719B (zh) * 2009-12-14 2013-02-06 中国电力科学研究院 一种晶闸管换流阀阀模块
CN101893670B (zh) * 2010-06-25 2013-12-18 中国电力科学研究院 一种用于高压直流输电换流阀的光电测量系统
KR101295070B1 (ko) * 2012-04-13 2013-08-08 엘에스산전 주식회사 초고압 직류송전시스템의 밸브모듈 적층구조 및 방법
CN103580017B (zh) * 2013-11-05 2016-08-17 国家电网公司 一种换流阀阀避雷器配置方法
CN104009651B (zh) * 2014-05-30 2016-06-22 许继电气股份有限公司 换流阀阀塔及使用该换流阀阀塔的阀厅
WO2016008518A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-21 Abb Technology Ltd Valve unit for hvdc power converter insulated by solid material and gas
CN104237754B (zh) * 2014-09-26 2017-03-15 国家电网公司 一种换流阀中桥臂形成等电位体的方法及装置
CN108476597B (zh) * 2015-12-28 2020-12-18 Abb电网瑞士股份公司 用于hvdc功率变流器的阀组件
DE102017203053A1 (de) 2017-02-24 2018-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Spannungsbegrenzung für ein Gleichspannungsnetz
CN107039955B (zh) * 2017-05-19 2019-02-22 南京南瑞继保电气有限公司 一种方形布置的混合型直流断路器阀结构
CN110492439B (zh) * 2019-07-08 2021-04-13 中车永济电机有限公司 适用于大功率SiCMOSFET的保护电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3943427A (en) * 1974-07-02 1976-03-09 Jury Georgievich Tolstov Apparatus for protecting the thyristors of a high-voltage controlled converter from overvoltage
US3947726A (en) * 1974-12-18 1976-03-30 General Electric Co. Reverse voltage surge protection for high-voltage thyristors
GB2090482A (en) * 1980-12-26 1982-07-07 V Elektrotech I V I Method for limiting voltage across series-connected thyristors of high-voltage rectifier

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE441047B (sv) * 1983-10-06 1985-09-02 Asea Ab Halvledarventil for hogspenning med spenningsdelarsektioner innefattande motstand
US4679113A (en) * 1985-11-18 1987-07-07 Westinghouse Electric Corp. Electrical distribution apparatus having draw-out surge arrester
IN169518B (de) * 1987-07-13 1991-11-02 Siemens Ag
EP0321801B1 (de) * 1987-12-23 1992-04-01 BBC Brown Boveri AG Abschaltbarer Thyristor mit Überspannungsschutz
JPH05102571A (ja) * 1991-10-03 1993-04-23 Toshiba Corp 高電圧パルス発生装置
DE4441279C1 (de) * 1994-11-19 1995-09-21 Abb Management Ag Vorrichtung zur Strombegrenzung
US5933310A (en) * 1998-05-07 1999-08-03 Alan Scientific Corporation Circuit breaker with wide operational current range

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3943427A (en) * 1974-07-02 1976-03-09 Jury Georgievich Tolstov Apparatus for protecting the thyristors of a high-voltage controlled converter from overvoltage
US3947726A (en) * 1974-12-18 1976-03-30 General Electric Co. Reverse voltage surge protection for high-voltage thyristors
GB2090482A (en) * 1980-12-26 1982-07-07 V Elektrotech I V I Method for limiting voltage across series-connected thyristors of high-voltage rectifier

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010505378A (ja) 2010-02-18
DE102006046040A1 (de) 2008-04-03
EP2067226A1 (de) 2009-06-10
US20100027177A1 (en) 2010-02-04
CN101523682A (zh) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008037774A1 (de) Thyristorventil einer hgü-anlage
EP2425513B1 (de) Submodul für einen mehrstufigen umrichter mit zusätzlichem energiespeicher
EP1244203A2 (de) Stromrichterschaltungsanordnung für Generatoren mit dynamisch veränderlicher Leistungsabgabe
WO2007028350A1 (de) Vorrichtung für die elektroenergieübertragung
EP2707944B1 (de) Hybridumrichter und verfahren zu seiner regelung
WO2003090331A2 (de) Stromversorgung mit einem direktumrichter
EP2823369B1 (de) Stufenschalter
EP2815411B1 (de) Transformator mit stufenschalteinrichtung
DE102017107355A1 (de) Stromrichteranordnung zur Speisung von Fahrzeugen und Anlage hiermit
WO2013189526A9 (de) Ein- oder auskopplung einer leistung in einem abzweig eines gleichspannungsnetzknotens mit einer längsspannungsquelle
DE102020116814A1 (de) Dämpfungsschaltung und stromrichter
DE4446864C2 (de) Abschaltverfahren für einen dreiphasigen Blindleistungssteller mit zwei Thyristorschaltern
DE202016102164U1 (de) Stromrichter mit Überspannungsableiter
DE102015105889A1 (de) Schaltmodul und Umrichter mit wenigstens einem Schaltmodul
WO2018113926A1 (de) Stromrichter
DE102010010782A1 (de) Anordnung aus Gleichrichter und elektrischer Maschine
WO2021013341A1 (de) Vorrichtung zum verbinden zweier wechselspannungsnetze und verfahren zum betreiben der vorrichtung
DE4113603C1 (en) High-power GTO converter - uses thyristors connected in three=phase rectifier circuit
DE102017217483A1 (de) Umrichter sowie Anlage mit einem elektrischen Antrieb und einem Umrichter
EP2912764B1 (de) Modularer mehrstufenumrichter mit schutzableiter
DE4423033A1 (de) Dreiphasiger Blindleistungssteller
DE4106045C1 (en) Multi-phase semiconductor three-stage AC inverter - has low inductance capacitors which limit sheet duration voltage transients
WO2014086428A1 (de) Mehrstufiger umrichter mit zusatzmodul
WO1997006589A1 (de) Thyristorgeschaltete kondensatorbank
DE102010010781A1 (de) Anordnung aus Wechselrichter und elektrischer Maschine

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780036422.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07820664

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007820664

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009529706

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12443495

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE