DE911760C - Gleichstrom-Kraftuebertragungsanlage mit Stromrichtern an den Enden der UEbertragungsleitung - Google Patents

Description

• Gleichstrom-Kraftübertragungsanlage mit Stromrichtern an den Enden der Ubertragungsleitung Das Patent 882 449 bezieht sich auf mit hochgespanntem Gleichstrom arbeitende Kraftübertragungsanlagen, bei denen die zur Umformung des Drehstromes in hochgespannten Gleichstrom bzw. zu dessen Rückverwandlung in Drehstrom dienenden Stromrichter an den Enden der übertragungsleitung aus zwei Ventil- bzw. Kontaktgruppen aufgebaut sind, die gleichstromseitig in Reihe geschaltet sind und sich in bezug auf die Welligkeit zu doppelter Phasenzahl ergänzen. Es ist dabei vorausgesetzt, daß die Nullpunkte zwischen den beiden Ventil- oder Kontaktsystemen, die ihrerseits wieder aus mehreren Teilgruppen bestehen können, geerdet sind. Ausgehend von der Erkenntnis, daß bei einer solchen Anlage die Welligkeit der Spannungen zwischen je einem der Gleichstromleiter und Erde nur der Hälfte der Phasenzahl entspricht, die für die Welligkeit der Spannung zwischen den beiden Gleichstromleitern maßgebend ist, und daß darum die über die Erdkapazität der Übertragungsleitungen fließenden Oberwellenströme wesentlich größer sind, als es der Welligkeit der Spannung zwischen den Außenleitern entspricht, wird in dem vorerwähnten Patent vorgeschlagen, die Oberwellenpotentiale der Gleichstromleiter zusätzlich derart zu beeinflussen, daß sie in bezug auf das Erdpotential symmetrisch werden.
• Bei den im Patent 882 449 angegebenen Ausführungsbeispielen erfolgt diese zusätzliche Beeinflussung der Ober wellenpotentiale durch Maßnahmen, die sich auf die Gleichstromseite oder die ventil- bzw. kontaktseitigen Wicklungen der Stromrichtertransformatoren beziehen. Die Erfindung zeigt demgegenüber in weiterer Ausgestaltung des Grundgedankens des vorerwähnten Patents einen Weg, wie man die Symmetrierung der Gleichstromleiter bezüglich der Oberwellen auch auf der Drehstromnetzseite der Stromrichtertransformatoren durchführen kann. Gemäß der Erfindung werden die beiden Stromrichterhälften beiderseits der Erdung auf der Netzseite der Transformatoren so gekoppelt, daß in beiden Hälften in jedem Augenblick gleiche Werte des Stromes erzwungen werden.
• Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Fig. i. Die beiden Stromrichter, die in Graetzscher Schaltung angeordnet sein mögen, sind mit 2 und 3 bezeichnet. Sie speisen in Reihenschaltung die Gleichstromleitung mit den Leitern .I und 5. Ihr Verbindungspunkt 6 ist geerdet. Die stromrichterseitigen Wicklungen 8 und io der zugehörigen Transformatoren sind beide in Stern geschaltet. Die gegenseitige Phasenverdrehung der beiden den Stromrichtern 2 und 3 zugeführten dreiphasigen Spannungssysteme, die bei der Ausbildung der Stromrichter als dreiphasige Graetzschaltungen 3o° betragen muß, ist dadurch erreicht, daß die an das Drehstromnetz i angeschlossene Wicklung 7 des linken Transformators in Stern, die entsprechende Wicklung 9 des rechten Transformators dagegen in Dreieck geschaltet ist. In Durchführung des Erfindungsgedankens sind diese beiden netzseitigen Wicklungen aber nicht parallel, sondern in Reihe geschaltet, und zwar derart, daß die Wicklung 9 die Sternpunktsverbindungen der Wicklung 7 bildet. Dadurch wird erreicht, daß die Wicklungen 7 und 9 v on e in und demselben Strom durchflossen werden, so daß auch die Augenblickswerte der Phasenströme der Wicklungen 8 und io phasenweise einander stets gleich sein müssen. Dann müssen aber offenbar auch die von den beiden Stromrichtern abgegebenen Gleichströme in jedem Augenblick genau gleich sein, d. h. es herrscht- volle Symmetrie, und es kann kein Strom über den Verbindungspunkt 6 und die Erdleitung fließen.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 wird die Gleichheit der Ströme in den beiden Anlagenhälften dadurch erzwungen, daß den beiden Stromrichtertransformatoren i i und 12, die in Stern-Stern bzw. Dreieck-Stern geschaltet sind, netzseitig je Phase die beiden Wicklungen eines Stromtransformators 13 vorgeschaltet sind. Je eine netzseitige Phase des Transformators i i ist also mit einer entsprechenden Phase des Transformators 12 unter Zwischenschaltung eines Stromtransformators 13 in Parallelschaltung mit der entsprechenden Phase des Drehstromnetzes i verbunden. In den Zuleitungen zu den beiden einander entsprechenden Phasen der Transformatoren i i und 12 können infolgedessen nur Ströme fließen, deren Augenblickswerte einander gleich sind bzw. in konstantem Verhältnis zueinander stehen. Für den Fall, daß eine Stromrichterhälfte gestört ist und der Betrieb mit der anderen Stromrichterhälfte trotzdem aufrechterhalten werden soll, sind die Schalter 15 und 16 vorgesehen, welche den einen oder den anderen Transformator abzuschalten gestatten. Ist einer der beiden Schalter 15 oder 16 geöffnet, so muß der Schalter 1q., der eine Wicklung des Stromtransformators überbrückt, geschlossen werden, da andernfalls an dem Stromtransformator 13 ein hoher induktiver Spannungsabfall und eine starke Übersättigung des Eisens auftreten würde.
• Fig. 3 zeigt eine Anlage, bei der in jeder Anlagehälfte je zwei Stromrichter :2 und 3 bzw. 2,2 und 23 mit den zugehörigen Transformatoren l i und 12 bzw. 31 und 32 vorhanden sind. Die Transformatoren i i und 12 sind ebenso wie die Transformatoren 31 und 32 netzseitig parallel geschaltet. Jedoch wird die Transformatorgruppe i 1, 12 mit einem Spannungssystem gespeist, das gegenüber dem Speisespannungssystem der Transformatorgruppe 3:1, 32 um 15° verdreht ist. Diese Phasenverdrehung von 15° wird bewirkt durch einen sogenannten Schwenktransformator 17, der in Sparschaltung angeordnet ist. Er besteht aus einer unmittelbar an das Drehstromnetz i angeschlossenen Dreieckwicklung, an deren jedem Eckpunkt noch zwei Wicklungszipfel angeschlossen sind, die mit der der gegenüberliegenden Dreiecksente entsprechenden Wicklung auf einem gemeinsamen Kern angeordnet sind, so daß die Spannung der Wicklung 2o gleichphasig ist, während die Spannung des Wicklungszipfels i9 mit der Spannung der Hauptwicklung 2o in Gegenphase liegt. Die beiden zusammengehörigen Wicklungszipfel sind gleich groß und so bemessen, däß zwischen den an ihrem Endpunkt angeschlossenen Leitungen eine Phasenverschiebung von 159 entsteht. Gemäß der Erfindung werden nun die beiden zusammengehörigen, einander gegenphasigen Wicklungszipfel magnetisch fest miteinander gekoppelt, während sie mit der zugehörigen Hauptwicklung, das ist in diesem Fall also die Wicklung der gegenüberliegenden Dreiecksente, nur lose gekoppelt sind. Die feste Kopplung zwischen den beiden Wicklungszipfeln erzwingt in beiden den gleichen Strom; da sie an einander entsprechende Phasen der Transformatorengruppen i i,12 bzw. 31, 32 angeschlossen sind, so wird auch in den beiden Hälften der Stromrichteranlage beiderseits der Erdung ein Strom gleichen Augenblickwertes erzwungen und damit eine Symmetrie der Oberwellenpotentiale der Gleichstromleitungen :I und 5 in bezug auf die Erdleitung erzielt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gleichstrom-Kraftü hertragungsanlage mit Stromrichtern an den Enden der Übertragungsleitung, die aus zwei gleichstromseitig in Reihe geschalteten und sich in bezug auf die Welligkeit zu doppelter Phasenzahl ergänzenden Ventil= bzw. Kontaktsystemen mit geerdetem gemeinsamem Nullpunkt bestehen, bei der die Oberwellenpotentiale der Gleichstromleiter zusätzlich derart beeinflußt werden, daß sie in bezug auf das Erdpotential symmetrisch werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stromrichterhälften auf der Netzseite der Transformatoren so gekoppelt sind, daß in beiden in jedem Augenblick gleiche Werte des Stromes erzwungen werden.
2. 2. Gleichstrom-Kraftübertragungsanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die netzseitigen Wicklungen der Transformatoren in Reihe geschaltet sind.
3. 3. Gleichstrom-Kraftübertragungsanlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichartigen ven.til- bzw. kontaktseitigen Wicklungen der Transformatoren die, eine netzseitige Transformatorwicklung in offener Sternschaltung angeordnet ist, deren Sternverbindungen durch die in Dreieck geschaltetenetzseitige Wicklung des zweiten. Transformators gebildet werden und deren freie Klemmen an dem Netz liegen. q.. Gleichstrom-Kraftübertragungsanlage nach Anspruch. i, dadurch gekennzeichnet, daß die. Klemmen, der netzseitigem Transformatorwicklungen phasenweise unter Zwischenschaltung von Stromtransformatoren parallel an die zugehörigen Netzphasen angeschlossen sind. 5. Gleichstrom-Kraftübertragungsanlage nach Anspruch i und q., dadurch gekennzeichnet, daB mindestens für eine Wicklung jedes Stromtransformators ein überbrückungsschalter vorgesehen ist, der bei Abschaltung eines gestörten Transformators und Weiterbetrieb der gesunden Anlagehälfte geschlossen wird. 6. Gleichstrom-Kraftübertragungsanlage nach Anspruch i, bei der die Transformatoren beider Anlagenhälften mit dem Drehstromnetz über einen gemeinsamen Schwenktransformator verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, da.ß je zwei benachbarte, aber verschiedenen Anlagehälften zugeordnete Phasen an die Enden zweier gegenphasiger Wicklungszipfel angeschlossen sind und .daß die magnetische Kopplung dieser beiden. Wicklungszipfel untereinander sehr fest, ihreKopplung mit der auf demselben Schenkel liegenden Hauptwicklung jedoch nur lose ist.