DE2211225C3 - Schaltverfahren für eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltverfahren für eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage, die aus zwei über Leitungstrennschalter einerseits mit einer Gleichrichteranordnung und andererseits mit einer Wechselrichteranordnung verbundenen Leitungssystemen besteht und bei der die Erde als Rückleitung benutzt ist, bei welchem Schaltverfahren die den beiden Leitungssystemen zugeordneten Gleich- und Wechselrichteranordnungen auch an nur ein Leitungssystem an- und abschaltbar sind, wofür jeder Gleichrichteranordnung und jeder Wechselrichteranordnung jeweils ein Umschalter, mittels dessen eine Umpolung der Gleichrichter- bzw. Wechselrichteranordnung möglich ist, und jeweils ein zwischen den beiden Leitungssystemen liegender Koppelungsschalter zugeordnet sind.

Ein solches Schaltverfahren ist durch die GB-PS Il 51 854 bekannt. Bei Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen sind die Leitungssysteme in der Regel so bemessen, daß sie einen wesentlich höheren Strom als den Nennstrom der Gleichrichteranordnung dauernd führen können. Aus diesem Grunde wird bei dem bekannten .Schaltverfahren im Falle einer Störung auf dem einen Leitungssystem die Gleich- und Wechselrichteranordnung dieses Leitungssystems auf das andere Leitungssystem umgeschaltet. Damit kann auch im Störungsfalle eines Leitungssystems eine wesentlich höhere Leistung als die halbe Übertragungsleistung der Hochspannungs-Gleichstroms-Übertragungsanlage übertragen werden. Bei einem solchen Schaltverfahren wirft das Anschalten der Gleich- und Wechselrichteranordnung an das intakte Leitungssystem keine Probleme auf. Schwierigkeiten treten jedoch beim Wiederabtrennen der Gleich- und Wechselrichteranordnung auf. Durch ein Sperren der Gleich- und Wechse'richteranordnung beim Wiederabtrennen von dem intakten Leitungssystem werden die Ki*ppelungsschalter zwischen den beiden Leitungssystemen lediglich von dem Laststrom entlastet Hingegen müssen diese Koppelungsschalter beim Wiederabtrennen den Ableitstrom zwischen dem intakten Leitungssystem und Erde schalten. Diese Ableitstrom kann in keinem Fall

J"> von einem Trenner unterbrochen werden. Es hat sich aber auch gezeigt, daß bei einer Verwendung von druckluftbeblasenen Wechselstromschaltern als Koppelungsschalter diese nicht immer in der Lage sind, den Ableitstrom zu unterbrechen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schaltverfahren anzugeben, mit dem ein Wiederabtrennen der Gleich- und Wechselrichteranordnung von dem intakten Leitungssystem ohne den Einsatz von Gleichstromleistungsschaltern und ohne störende Rückwirkungen auf die Leitungsübertragung möglich ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß beim Wiederabtrennen der einen Gleichrichteranordnung und der einen Wechselrichteranordnung nach dem Anschalten an nur ein Leitungssystem obwohl diese Gleichrichteranordnung als auch die entsprechende Wechselrichteranordnung gesperrt und danach die der jeweiligen Gleich- und Wechselrichteranordnung zugeordneten Koppelungsschalter geöffnet sind und daß ferner die andere Gleichrichteranordnung in Abhängigkeit vom öffnen dieser beiden Koppelungsschalter kurzzeitig gesperrt ist. Durch das Sperren der Gleich- und Wechselrichteranordnung werden die Koppelungsschalter vom Laststrom entlastet. Durch das kurzzeitige Sperren der

anderen Gleichrichteranordnung während des öffnens der beiden Koppelungsschalter wird der Ableitstrom unterbrochen, so daß diese Koppelungsschalter ohne Gefahr der Beschädigung geöffnet werden können. Außerdem können als Koppelungsschalter einfache Trenner verwendet werden.

Bei Verwendung von elektronischen Steuereinrichtungen für das Steuern der Gleichrichteranordnung läßt sich ein für das in Abhängigkeit vom Öffnen der KoppelungsschaWer erfolgende Sperren der Gleichrichteranordnung erforderliches Steuersignal in einfacher Weise dadurch herleiten, daß mindestens einem der Koppelungsschalter ein Potentiometer zugeordnet ist, dessen Abgriff in Abhängigkeit von der Stellung des beweglichen Kontaktes des Koppelungsschalters verstellbar ist.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird der Gegenstand der Erfindung nachfolgende näher beschrieben.

Eine Einspeisestation a ist über die beiden Leitungssy-

bo sterne Ll, L2 mit einer Verteilerstation b verbunden. Als Rückleitung wird zwischen beiden Stationen die Erde benutzt. In der Einspeisestation sind zwei Gleichrichteranorclnungcn GR 1 und GR 2 vorgesehen, die jeweils von einer Drehstrom-Spannungsquclle

h"· gespeist werden. |edem Gleichspannungsanschlußpol der Gleicirrichtcninordriungcn GRi und GR 2 ist jeweils ein Trennschalter Tal bis Ta 4 zugeordnet, l'erner ist für jede Glcichrichteranordnung ein Um-

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schalter Ua I bzw, Ua 2 vorgesehen, der gegenüber den entsprechenden Trennschaltern Ta 1, Ta 2 bzw. Ta 3, Ta 4 verriegelt ist. Mittels dieses Umschalters können die Gleichrichteranordnungen gegenüber den Leitungssystemen umgepolt werden. Im Normalbetrieb ist der negative Anschlußpol der einen Gleichrichteranordnung GR 1 und der positive Anschlußpol der anderen Gleichrichteranordnung GR 2 über den entsprechenden Trennschalter Ta 2 bzw. Ta 3 mit Erde verbunden, so daß das eine über einen Leitungstrennschalter Ta 5, eine Glättungsdrossel Dr und den Trennschalter Ta 1 mit dem anderen Gleichspannungsanschiußpol der Gleichrichteranordnung GR 1 verbundene Leitungssystem L 1 positive Spannung und das andere über einen Leitungstrennschalter Ta 6, eine Glättungsdrossel Dr und den Trennschalter Ta 4 mit dem anderen Gleichspannungsanschiußpol der Gleichrichteranordnung GR 2 verbundene Leitungssystem L 2 negative Spannung gegenüber Erde führt. Zwischen der Glättungsdrossel Dr und dem Leitungstrennschalter Ta 5 des Leitungssystems L 1 und der Glätiungsdrossel Dr und dem Leitungstrennschalter Ta6 des Leitungssystems L 2 ist ein Koppelungsschalter Ta 7 angeschlossen.

In der Verteilerstation b ist die gleiche Schalteinrichtung wie in der Einspeisestation a vorgesehen. An die Stelle der Gleichrichteranordnungen treten dort lediglich Wechselrichteranordnungen WR1 und WR 2. Jedem Gleichspannungsanschiußpol der Wechselrichteranordnungen ist jeweils ebenfalls ein Trennschalter TbI bis Tb 4 zugeordnet. Desgleichen ist für jede Wechselrichteranordnung ein Umschalter Ub 1 bzw. Ub 2 vorgesehen, mit dem die WechselrichteranordnUiigen umgepolt werden können. Zwischen jedem Leitungssystem und der zugeordneten Wechselrichteranordnung ist ein Leitungstrennschalter Tb 5 bzw. Tb 6 vorgesehen. Wie in der Einspeisestation a ist auch in der Verteilerstation b vom Leitungssystem L1 bzw. L 2 gesehen hinter den Leitungstrennschaltern Tb 5 und Tb 6 ein Koppelungsschalter Tb 7 angeschlossen.

Der besseren Übersicht wegen ist in der Zeichnung für jedes Leitungssytem nur eine Gleichrichteranordnung bzw. Wechselrichteranordnung dargestellt. Entsprechend den jeweils vorliegenden Spannungsverhältnissen können mehrere Gleichrichteranordnungen bzw. Wechselrichteranordnungen in Reihe geschaltet werden. Wi^ bereits eingangs erwähnt, sind die Leitungssysteme in ihrer Stromtragfähigkeit größer dimensioniert als die im Normalbetrieb einspeisenden Gleichrich'.eranordnungen, so daß im Notfall eine größere Leistung ohne Überlastungsfe^fahr für das Leitungssystem übertragen werden kann. In der Zeichnung sind die Schaltstsllungen der einzelnen Schalter so dargestellt, daß beide Gleichrichteranordnungen GR 1 und GR 2 in das Leitungssystem L 1 einspeisen und beide Wcchselrichteranordnungen WR 1 und WR 2 von dem Leitungssystem L 1 gespeist werden.

Das Wiederabtrennen der Gleichricheranordnung GR 2 von dem Leitungssystem L\ geht wie folgt vor sich. Zunächst wird die Gleichrichteninordnung GR 2 gesperrt und damit der über diese Gleichrichteranordnung fließende Lasistrom abgeschaltet. Sodann wird der Koppelungsschalter Ta 7 geöffnet. Infolge des nach aem Sperren der Gleichrichteranordnung GR 2 noch über den Koppelungsschalter Ta 7 fließenden Ableiistromes entsteht beim öffnen des Koppelungsschalters ein Lichtbogen, der von diesem Koppelungsschalter nichi gelöscht werden kann. Um diesen Lichtbogen zum Erlöschen zu bringen, wird die dem Leitungssystem L 1

ίο zugeordnete Gleichrichteranordnung GR 1 kurzzeitig gesperrt. Das Sperren der Gleichrichieranordnung GR J wird in Abhängigkeit vom öffnen des Koppelungsschalters Ta 7 gesteuert. Mit dem Erlöschen des Lichtbogens am Koppelungsschalter Ta 7 ist das Abtrennen der Gleichrichteranordnung GR 2 von dem Leitungssystem L1 abgeschlossen, und die Gleichrichteranordnung GR 1 kann wieder gezündet werden und in das Leitungssystem L 1 einspeisen.

Um die in das Leitungssystem L1 eingespeiste größere Leistung in der Ver'.eilerr'.ation b entnehmen 7ii können, wird die dem fehlerbehafteten Leitungssystem L 2 zugeordnete Wechselrichteranordnung WR 2 ebenfalls zu der Wechselrichteranordnung WR1 parallel an das Leitungssystem L1 geschadet Das

Anschalten der Wechselrichteranordnung JVR 2 an das Leitungssystem L 1 kann zu beliebiger Zeit erfolgen. Im gesperrten Zustand der Wechselrichteranordnung WR 2 wird zunächst der Leitungstrennschalter Tb 6 und danach die Trennschalter TbZ und Tb4 geöffnet.

JO Anschließend wird der Umschalter U'o2 geschlossen und damit die Wechselrichteranordnung WR 2 umgepolt. Über den Koppelungsschalter 72>7 kann die Wechselrichteranordnung WR 2 nunmehr an das Leitungssystem L1 geschaltet werden. Nach dem Schließen des Koppelungsschalters Tb7 wird die Wechselrichteranordnung gezündet.

Beim Abtrennen der Wechselrichteranordnung WR 2 von dem Leitungssystem L 1 wird diese zunächst wieder gesperrt und danach der Koppelungsschalter Tb 7

4» synchron zu dem Koppelungsschalter Ta 7 in der Pinspeisestation a geöffnet. Das Öffnen des Koppelungsschalters Tb 7 muß synchron zu dem Öffnen des Koppelungsschalters Ta 7 erfolgen, da auch an diesem Koppelungsschalter infolge des Ableitstromes ein

« Lichtbogen brennt, der durch das Sperren der Gleichrichteranordnung GR 1 gelöscht werden muß. Die für das Sperren der Gleichrichteranordnung GR 1 zulässige Dauer bestimmt sich au« den Daten des Übertragungssystems und der an dieses angeschlossenen Geräte.

Wenn die Steuerung der Gleichrichteranordnungen GR ί und GR 2 über elektronische Steuereinrichtungen erfolgt, so ist es besonders vorteilhaft, das öffnen dei Koppelungsschalters Ta 7 über ein mit diesem verbun

denes Potentiometer zu erfassen. Beim öffnen des Koppelungsschalters wird der Abgriff des Potentiometers verstellt und somit ein entsprechendes Steuersignal geliefert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, Schaltverfahren für eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage, die aus zwei über Leitungstrennschalter einerseits mit einer Gleichrichteranordnung und andererseits mit einer Wechselrichteranordnung verbundenen Leitungssystemen besteht und bei der die Erde als Rückleitung benutzt ist, bei welchem Schaltverfahren die den beiden Leitungssystemen zugeordneten Gleich- und Wechselrichteranordnungen auch an nur ein Leitungssystem an- und abschaltbar sind, wofür jeder Gleichrichteranordnung und jeder Wechselrichteranordnung jeweils ein Umschalter, mittels dessen Umpolung der Gleichrichter- bzw. Wechselrichteranordnung möglich ist, und jeweils ein zwischen den beiden Leitungssystemen liegender Kopplungsschalter zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wiederabtrennen der einen Gleichrichteranordnung und der einen Wechselrichteranordnung nach dem Anschalten an nur ein Leitungssystem sowohl diese Gleichrichteranordnung als auch die entsprechende Wechselrichteranordnung gesperrt und danach die der jeweiligen Gleich- und Wechselrichteranordnung zugeordneten Koppelungsschalter geöffnet sind und daß ferner die andere Gleichrichteranordnung in Abhängigkeit vom öffnen dieser beiden Koppelungsschalter kurzzeitig gesperrt ist.
2. 2. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem der K^ppelungsschalter (Tal bzw. Tb T) ein Potentiometer zugeordnet ist, dessen Abgriff in Abhängigkeit ν ,η der Stellung des beweglichen Kontaktes des Koppelungsschalters verstellbar ist.