Verfahren zur Übertragung hochgespannter elektrischer Energie, insbesondere über Kabel. Es sind bereits verschiedene Möglich keiten zur Übertragung hochgespannter elek trischer Energie bekannt :
geworden. Am be kanntesten hiervon sind die unmittelbare Übertragung von normalfrequentem Wechsel strom (etwa 50 Hz) über Höchstspannungs- freileitungen und die Übertragung mit hoch- gespanntem Gleichstrom, bei der am Anfang und am Ende der Kuppelleitung je ein um laufender oder ruhender Umformer zur Um formung von Wechselstrom in Gleichstrom bezw. umgekehrt erforderlich ist.
Die erste Übertragungsmöglichkeit hat den Vorteil, dass man besondere Umformungen vermeidet, bereitet aber insbesondere bei der Verwend dung von Kabeln als Übertragungsleitungen Schwierigkeiten, da die Kabel für den Scheitelwert der praktisch sinusförmigen Wechselspannung ausgelegt werden müssen und somit beispielsweise im Vergleich zu Gleichstromleitungen schlechter ausgenutzt sind. Die Übertragung mittels hochgespann ten Gleichstromes gestattet zwar hingegen .die beste Ausnutzung der Übertragungs leitung, hat dafür aber andere Nachteile.
So ist es trotz jahrelanger Entwicklungsarbeiten bis heute nicht möglich ,gewesen, die Um formung von Wechselstrom in Gleichstrom hezw. umgekehrt in einem einzigen Umfor mer .durchzuführen. Man war gezwungen, mehrere Umformer in Reihe zu schalten. Dies gilt für umlaufende und ruhende Um former.
Ferner ist es bis heute nicht möglich gewesen, betriebssichere Hochleistungsschal- ter für hochgespannten Gleichstrom zu bauen, wenngleich bei mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstreeken arbeitenden Um formern durch die Gittersteuerung ein wich tiges, aber doch .nicht bedingungslos arbei tendes Hilfsmittel .gegeben war.
Die vorliegende Erfindung weist nun einen neuen Weg für die Übertragung hoch- g o espannter elektrischer Energie, inshesondere über Kabel. Erfindungsgemäss wird die tbbertragungsleitung mit einer einphasigen Wechselspannung von tra.pezförmiger Kur venform und einer Frequenz von höchstens 10 Hz. gespeist.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Teile der Wechselspannungskurve, die den Übergang von einer MTaagrechten zur andern bilden, wie eine Sinuskurve höherer Frequenz.
I. Bei der Übertragung gemäss der Erfin dung erhält man die Vorteile der beiden oben erwähnten bekannten Übertragungsmöglich- keiten, jedoch nicht ihre Nachteile.
So ver meidet man gegenüber der Gleichstromüber- tra.gun.g die Reihenschaltung von Umformern und die Verwendunc von besonderen, für die Hochspannung gebauten Teilen der Umfor mer, insbesondere entsprechend gebauten Ent ladungsgefässen, und beherrscht sämtliche Betriebsvorgänge mit üblichen. Wechselstrom- schaltern.
Vergleicht man für die Übertragunb - leitung, die vorzugsweise als Kabel aus gebildet sein soll, die Verhältnisse, wie sie bei Übertragungen mit normalfrequentem Wechselstrom gelten, mit denen gemäss der Erfindung, so hat man zunächst trotz des Wechselstromcharakters die Vorteile einer Gleichstromübertragung infolge der erfin dungsgemäss angewendeten Kurvenform und Frequenz.
Die Beanspruchung des Isolier mittels hinsichtlich Durchschla.gspannung ist so günstig wie bei Gleichspannung, denn wegen der trapezförmigen Spannungskurve stellen die Effektivwerte praktisch auch die Höchstwerte dar. Im Gegensatz dazu würde bei sinusförmiger Wechselspannung die Höchstbeanspruchung des Isoliermittels das 1,4fache des Effektivwertes betragen. Dieses Verhältnis der Höchstspannungen ist ferner besonders wichtig für die dielektrischen Ver luste, die bekanntlich unter der Annahme gleicher Frequenz mit dem Quadrat der Spannung steigen.
Das neue Übertragungs verfahren verwendet gegenüber dem üblichen WechseIstrom aber nicht nur eine andere Kurvenform, sondern gleichzeitig auch eine sehr stark erniedrigte Frequenz, z. B. 5 Hz. Verglichen mit 50periodigem Betrieb wird der durch das Kabel, also durch den Leiter, die Isolierung und beispielsweise den Mantel ,bildete Kondensator zum Beispiel nur alle zehn IIalbwellen je einmal umgeladen. Die Verlustkomponente des Ladestromes tritt damit ebenfalls zehnmal seltener auf als bei 50periodigem Betrieb.
Die Erwärmungs gefahr durch die dielektrischen Verluste ist demnach etwa zehnmal geringer. Die sel tenere Umladung des Kabels und die über längere Zeit konstante Spannung bringt schliesslich eine wesentliche Entlastung der unvermeidlichen schwachen Stellen des Ka bels, die infolge von Inhomogenitäten, ins besondere kleinsten Cla.seinschlüssen und der gleichen, praktisch die Grenzen für das Kabel bestimmen. Das gefürchtete Glim men von Gaseinschlüssen und Feldkonzentra tionen, örtliche Erwärmungen und ihre Folgen können, da.
die sie verursachende 17m- ladttng kurzzeitig ist und zehnmal seltener auftritt, nur in sehr viel geringerem Masse das Kabel beeinträchtigen. In diesem wich tigen Punkte werden nach dem vorgeschla genen Verfahren schon Verhältnisse in dem Dielektrikum erreicht, die von denen bei reiner Gleiehspannungsbeanspruehung nur \venig verschieden sind. Auch hinsichtlich der strommässigen Beanspruchung des Kabels kommt das vorgeschlagene Verfahren der Gleichstromübertragung sehr nahe.
Ein Hauptnachteil der Wechselstromübertragung mit üblicher Frequenz haftet ihm jedenfalls nicht mehr an. Bei einer Kabelfernübertra gung mit Wechselstrom der Frequenz 50 Hz ist beispielsweise der Ladestrom des Kabels von derselben Grösse wie der Vollaststrom. Die Überlagerung dieser beiden ständig fliessenden .Ströme bestimmt aber Kabelquer schnitt und Stromwärme. Nach dem neuen Verfahren tritt dagegen diese Überlagerung nur beim Übergang von einer Waagrechten zur andern auf, bezogen auf die Verhältnisse bei 50 Hz-Betrieb also zum Beispiel nur in jeder zehnten Halbwelle.
Der Leiterquer schnitt braucht also praktisch nur für den Laststrom ausgelegt zu werden. Das bedeutet eine erhebliche Verbilligung des Kabels und eine Verminderung der Verluste nahezu auf die Werte, die bisher nur mit .der Gleich- stromübertragung erzielt werden konnten.
II. Bei der Anwendung des Übertragungs verfahrens gemäss der Erfindung wird man bemüht sein, möglichst nur Wirkleistung zu übertragen. Dabei besteht jedoch die Schwierigkeit, dass ein grosser Ladestrom auftritt, wenn die Augenblickswerte der zur Übertragung verwendeten Wechselspannung auf den Flanken, also in der Nähe der Span nungsnulldurchgänge, liegen. Gemäss einer zweckmässigen Ausführung .der Erfindung lässt sich diese Schwierigkeit weitgehend oder genau dadurch beheben, dass die Kapa zitIt ider Übertragungsleitung durch eine Drossel kompensiert wird.
Diese Drossel liegt parallel zu der Übertragungsleitung und wird taktmässig am Ende einer Waag rechten der Spannungskurve eingeschaltet und bei Beginn einer neuen Waagrechten der Spannungskurve ausgeschaltet. Obwohl an sich auch synchron gesteuerte, mechanisch bewegte Sehaltorgane verwendbar sind, be nutzt man vorteilhaft gesteuerte Entladungs strecken als .SüUaltorgane.
Die Erfindung möge an Hand der mehrere Ausführungsbeispiele betreffenden Abbil dungen näher erläutert werden. Die von einem umlaufenden oder ruhenden Umformer gelieferte niedrigerfrequente Wechselspan nung wird durch den Transformator 15 der Übertragungsleitung 9 zugeführt. An der Oberspannungsseite des Transformators 15 befindet sich ferner eine Reihenschaltung aus einer Drossel 38 und zwei gegensinnig parallel geschalteten Entladungsstrecken mit eindeutiger Stromdurchlassmichtung 39' bezw. 39".
Zweckmässig verwendet man eine dis kontinuierlich gesteuerte Entladungsstrecke, das heisst eine Entladungsstrecke, beider die Steuerung nur das Einsetzen der Entladung bestimmt, aber auf den weiteren Verlauf des Entladungsstromes keinen Einfluss hat.
Die beiden Entladungsstrecken 39' und 39" sind während der waagrechten Teile der niedriger- frequenten ,Spannungskurve gesperrt und nur in der Nähe der Spannungsnulldurchgänge leitend, und zwar die eine Entladungsstrecke beim Übergang von der positiven zur nega tiven Halbwelle, die andere Entladungs strecke beim Übergang von der negativen zur positiven; Halbwelle.
In Abb. 1 isst zu nächst der Spannungsverlauf e der niedriger- frequenten .Spannung in der Nähe eines Spannungsnulldurcliganges gezeichnet, und es ist zwecks Vereinfachung angenommen, dass die niedrigerfrequente Spannung von einem Trapezkurvenumrichter geliefert wird. Es ist weiter angenommen,
dass am andern Ende tler Übertragungsleitung Wirkleistung abgenommen wird, so dass der Wirkstrom genau den gleichen Kurvenverlauf wie e hat. Beim Übergang von der einen Waagrechten zur andern, das heisst in der Zeit t1 <B>...</B> t2, wird die Übertragungsleitung umgeladen.
Es fliesst ein Ladestrom i, Dieser Ladestrom kann nun weitgehend oder sogar ;genau kom- pensiert werden, indem man in der Zeit ti <B>...</B> t2 die Drossel durch die zugehörige Entladungsstrecke einschaltet.
Hat nun e in der Zeit ti <I>. . .</I> t" einen Spannungsverlauf, der von der Sinusform einer Wechselspannung entsprechender Frequenz abweicht, so werden auch Ladestrom i, und Drosselstrom iL kei nen sinusförmigen Verlauf haben. i, und iL werden also in jedem Zeitpunkt Werte haben, deren Beträge im allgemeinen voneinander abweichen.
Lässt man jedoch, wie bereits oben als günstig empfohlen und bereits in Abb. 1 verwirklicht wurde, die Teile der Wechselspannungskurve, die den Übergang von einer Waagrechten zur andern bilden, wie eine Sinuskurve höherer Frequenz ver laufen, so sind i, und iL ebenfalls @sinusför- mig, und man kann dann eine genaue Kom pensation erreichen.
Bezüglich der Steuerung der beiden; Entla)dungsstxecken ist noch bei Annahme eines starren Umrichters zu be merken, dass man eine .Steuerspannung ver- wenden wird, deren Frequenz gleich der der niedrigerfrequenten Spannung ist, und deren Gestalt derart gewählt ist, dass sie praktisch nur zur Zeit t, das Einsetzen der Entladung gestattet.
Solehe Steuerspannungen sind unter dem NamenZZ'echselspannungen spitzer Wellenform bekannt.
Bei der Betrachtung der Abb. 1 und \? ist angenommen worden, dass die Entladungs strecken 39' und 39" an der Hochspannung der Übertragungsleitung liegen. Dies wird man in Wirklichkeit jedoch aus den gleichen Gründen, wie sie für die Gleichstromüber tragung gelten, nämlich Entladungsgefässe für hoho Spannungen, Reihenschaltung von Entladungsgefässen usw., nicht ausführen. Man wird daher die Drossel und die zu gehörigen Entladungsstrecken auf der Unter- spannungsseite des Transformators 15 anord nen.
Zwar wird dabei der Transformator 15 durch den Ladestrom i, belastet, aber diese zusätzliche Belastung ist äusserst gering, denn i,, nimmt seinen Grösstwert dann an, wenn der Wirkstrom gerade durch Null geht, und umgekehrt ist i, Null, wenn der Wirk strom den Wert, der der Waagrechten ent spricht, erreicht hat.
Bei verhältnismässig kurzen Übertra- gungsleitungen wird man die Kompen- sation.sdrossel an dem einen Ende der Über tragungsleitung anordnen. Mit zunehmender Länge der Übertragungsleitung empfiehlt sich jedoch eine Aufteilung der Kompen sationsdrossel, und zwar Anordnung an bei den Enden der Übertragungsleitung, dann Einfügung auf der Hälfte oder einem Drittel der Übertragungsleitung. Zweckmässig wer den dabei alle Entladungsstrecken von einem gemeinsamen Kommandopunkt aus durch Fernsteuerung beeinflusst.
III. Bei der Anwendung des Erfindungs- gedankens in Verbindung mit den üblichen Wechselstromnetzen ergeben sich einige Ge sichtspunkte, die nachstehend erörtert sind.
In Abb. 3 der Zeichnung ist eine Schal tung dargestellt, bei der umlaufende Um- former zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung vorgesehen sind. Ein Drehstromnetz 11 speist einen aus Motor 13 und Generator 14 bestehenden umlaufenden Umformer 12. Obwohl an sich in manchen Fällen auch ein Synchron-Synchron-Umfor- mer verwendet werden kann, wird man im allgemeinen einen elastischen Umformer, also einen Kaskadenumformer, vorziehen. Der Einfachheit wegen sind die Hintermaschinen in der Zeichnung nicht angegeben.
Der Gene rator 14 liefert eine Wechselspannung mit trapezförmiger Kurvenform, die über ;den Transformator 15 der Übertragungsleitung 9 zugeführt wird. Am Ende der Übertragungs- leitung 9 wird die Spannung durch den Transformator 25 herabtransformiert und dem aus Motor 24 und Generator 23 be stehenden umlaufenden Umformer 22 zu geführt. Der Generator 23 seinerseits ist mit dem Drehstromnetz 21. verbunden. Im all gemeinen wird das Übertragungsverfahren gemäss der Erfindung für die Kupplung von Drehstrom-Landesnetzen in Frage kommen.
Jedoch hat das Verfahren auch Bedeutung für die Kupplung eines Drehstrom-Landes- netzes (etwa 50 Hz) mit einem Einphasen strom-Bahnnetz (etwa 16'/" Hz). In einem derartigen Fall empfiehlt es sich, a1" Fre quenz für die trapezförmige We-chselspan- nung 5'/, Hz zu wählen. Bemerkt wird noch, dass es nicht erforderlich ist, dass an jedem Ende der Kuppelleitung ein elastisch arbei tender Umformer aufgestellt ist.
Es genügt, an dem einen Ende einen elastisch arbeiten den Umformer, an dem andern Ende einen starr arbeitenden Umformer vorzusehen.
An Stelle eines umlaufenden Umformers kann man auch einen ruhenden Umformer, beispielsweise in der Gestalt eines Umrich ters, verwenden. Ein derartiger Umformer ist in Abb. 4 der Zeichnung dargestellt. Er enthält einen an das speisende Drehstrom netz 31 angeschlossenen Transformator 32 mit den beispielsweise sechsphasigen Wick lungen 32' und 32",
ferner zwei mehranodige Entladungsgefässe 33' und 33" und den für die sehr kleine Frequenz ausgelegten Trans- formator 3$, der die Übertragungsleitung 35 speist.
Die Wirkungsweise ist .dabei die, dass während der einen Halbwelle des niedriger- frequenten Wechselstromes die Entladungs strecken 33' auf den linken Teil -der mittel angezapften Wicklung des Transformators 34, während der andern Halbwelle die Ent- ladungsstreeken 33" auf den rechten Teil der Transformatorwicklung arbeiten. Die Gitter steuerung derartiger Umrichter ist an sich bekannt, ebenso auch die Gittersteuerung für solche Umrichter,
die eine trapezförmige Spannungskurve liefern (vergl. z. B. schwei zerische Patentschrift Nr. 173887). Bei einer beispielsweise angenommenen Frequenzunter- aetzung 9 : 1 (z. B. von 50 Hz auf 5 '/9 Hz) erhält man dann die in Abb. 5 dargestellte Spannungskurve. Zwecks besserer Verständ lichkeit ist die Spannungskurve -einer Phase des höherfrequenten Netzes ,gestrichelt ein gezeichnet.
Hervorzuheben ist noch"dass man bei der in Abb.4 dargestellten Umrichter sühaltung wegen des Vorhandenseins der Transformatoren 32 und 34 vollkommen frei in der Auswahl der Entladungsgefässe ist. Man kann also normale Hochleistungsentla- dungsgefässe für normale Spannungen und Ströme verwenden. Ein Umrichter kann auch beispielsweise nach Abb. 6 oder 7 geschaltet sein.
Bei Abb. 6 ist bemerkenswert, @dass die Primärwicklung des Transformators 3,4 stets in ihrer vollen Länge vom Strom durch flossen wird, bei Abb.7 ist hervorzuheben, dass der Transformator 32 nur eine sechs phasige Sternwicklung zur Speisung der bei den mehranodigen Entladungsgefässe 33' und 33" aufweist.
Bei der Darstellung gemäss Abb. 4 ist sechsphasige Speisung zugrunde gelegt wor den. Bei .grossen Leistungen empfiehlt es sich jedoch, mindestens zwölf Phasen, .gegebenen falls noch mehr Phasen zur Speisung der Entladungsgefässe heranzuziehen. Dabei wird man zweekmässigerweise den Umrichter in mehrere Teilumrichter zerlegen, wobei jeder Teilumrichter mit etwa drei Speisephasen arbeitet, wie bereits verschiedentlich vor geschlagen wurde.
Selbst bei sehr ,grosser Phasenzahl wird .die vom Umrichter ge lieferte Spannungskurve nicht genau trapez- förmig sein, sondern die vom Gleichrichter her bekannten Oberwellen enthalten. Zwecks Verringerung dieser Oberwellen auf einen sehr kleinen Wert ist es vorteilhaft, für jede der beiden Gruppen von Entladungsstrecken eine Glättungsdrossel vorzusehen.
Bei der vor liegenden Umrichterschaltung kann man sogar die beiden Glättungsdrosseln zu einer einzigen Drossel 36 zusammenfassen. Im Hinblick darauf, dassdiese Drossel nicht nur im waagrechten Teil der Spannungskurve wirkt, sondern auch auf den Flanken, also in der Nachbarschaft der Spannungsnull durchgänge, die :Spannungskurve umbildet, empfiehlt es sich, dass die Drossel in den letzteren Bereichen unwirksam ist.
Das kann man dadurch erreichen, dass man zwei ein- anodige Entladungsgefässe 37' und 3.7" gegensinnig parallel ,schaltet und sie derart steuert, dass sie im waagrechten Teil der trapezförmigen Spannungskurve gesperrt sind, sodann im Abstieg vom waagrechten Teil bis zum Nulldurchgang,das Entladungs gefäss 37' und alsdann vom Nulldurchgang bis zum Beginn des waagrechten Teils das Entladungsgefäss 37" arbeitsbereit zu halten ist.
Damit nun von Beginn des waagrechten Teils der Spannungskurve an das Ent ladungsgefäss 37" wieder gesperrt ist, muss das Entladungsgefäss 37" entweder ein kon tinuierlieh gesteuertes Entladungsgefäss sein, also ein Entladungsgefäss, bei dem allein die Steuerung eine Unterbrechung des Ent- ladungestromes ermöglicht, oder es muss, wenn das Entladunb ,gefäss 37" nur @diskon- tinuierlich steuerbar ist,
der Entladungs strom durch besondere Mittel im vor gesehenen Augenblick zum Erlöschen ge bracht werden. Diese vorstehenden Betrach tungen ,gelten im übrigen nur für den Fall, dass nach dem übertragungsverfahren gemäss vorliegender Erfindung Wirkleistung über tragen werden soll.
Bezüglich der Steuerung der Entladung@s,gefässe wird noch bemerkt, dass für jede Drossel zwei derartige Ent- ladungs.gefässe erforderlich sind. Ist für jedes Hauptgefäss je eine Drossel vorgesehen, so sind die zusätzlichen Entladungsstrecken im Takt der niedrigerfrequenten Spannung zu steuern.
Ist für beide Hauptgefässe eine einzige Drossel vorgesehen, so müssen die zu sätzlichen Entladungsstrecken <B>37'</B> und 37" im Takt der doppelten Frequenz der nied- rigerfrequenten Spannung gesteuert werden. Eine derartige Steuerspannung kann man beispielsweise durch Gleichrichtung der niedrigerfrequenten Spannung in einer Zwei- wegscha.ltung erhalten, wobei es vorteilhaft ist, diese gleichgerichtete Spannung als negative Spannung in den Gitterkreis einzu fügen.
Die bereits weiter oben an Hand von Abb. 1 und ? erläuterten Schaltelemente (Kompensationsdrossel 38 und Entladungs- strecken 39' und 39") lassen sieh in der in Abb. d dargestellten Weise einfeigen. Dabei liegen die beiden an sich gegensinnig parallel zu schaltenden Entladungsstrecken 39' und 39" wegen der mittelangezapften Transfor- matorwieklung derart, dass sie gemeinsames Kathodenpotential haben.
Sie können also zu einem zweianodia-en Entladungsgefiss mit gemeinsamer Kathode zusammengefasst wer den.
Wird der Umrichter als elastischer Tra- pezkurvenumrichter betrieben, so ist trotz der Veränderlichkeit der niedrigen Frequenz eine Abänderung des Wertes der Kompen sationsdrossel nicht erforderlich, solange die Frequenz der den Umrichter speisenden Spannungen konstant bleibt, denn diese Fre quenz bestimmt die Frequenz :des aus der Kapazität der Übertragungsleitung und der Induktivität der Kompensationsdrossel be stehenden Sehwing¯ungskreises. Anders ist es jedoch mit der Steuerung der Entladungs strecken 39' und 39<B>"</B>.
Diese muss den Be dingungen des elastischen Betriebes des Um- riehters angepasst werden, und dies soll an Band der Abb. 8 und 9 erläutert werden. Der Gitterkreis der gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecke 39' enthält ausser zwei Widerständen 7 und 8 eine Steuer spannung 16 der niedrigen Frequenz und eine passend gewählte negative Vorspannüng 17.
Der Widerstand 7 liegt in einem Gleich- richterkreie, dessen Zahl der Speisephasen gleich der des Trapezkurvenumrichters ist. Der den Hilfsgleichrichter speisende Trans formator mit der Sekundärwieklung 1 ...6 liefert eine Wech:selspannun.g spitzer Wellen form, von der wegen der Gleichrichter elemente 10...60 nur die positiven Span nungsspitzen in den Clitterkreis gelangen.
Diese Spannungsspitzen sind als eg.3 <B>...</B><I>e,6</I> in Abb. 9 dargestellt, und man erkennt ihre Zuordnung zu den Phasenspannungen e . . ezi des Trapezkurvenumrichters. Die niedriger- frequente Steuerspannung ep" hat eine das Einsetzen der Entladung ermöglichende Impulsdauer, die etwas kleiner ist als der zeitliche Abstand zweier Spannungsspitzen.
Die einzelnen Steuerspannungen sind so be messen, dass ein Einsetzen der Entladung in der Entladungsstrecke 39' nur dann statt findet, wenn sowohl eg", als auch eine der Spannungsspitzen eg3 <B>...</B> eg, positive Werte haben. Dadurch wird ein Einsetzen der Ent ladung in einer vorgegebenen Phasenlage sichergestellt. Durch Vorschalten einer phasendrehenden Vorrichtung kann man die Lage der Spannungsspitzen eg;; <B>...</B> e,6 ent sprechend den Betriebsverhältnissen genau einstellen.
IV. Vergleicht man die Leistungsverhältnisse bei der Energieübertragung gemäss der Er findung mit denen bei der Gleiehstromüber- tragung und bei einphasiger Übertragung mit sinusförmiger Wechselspannung, so er gibt sich folgendes: Bei der Übertragung gemäss der Erfin dung haben .Spannung und Strom während des grössten Teils jeder Halbwelle einen un- veränderliehen Wert, der der -\Va.agreohten entspricht.
In diesen Teilen der Periode be steht ein konstanter Leistungsfluss. Nur in der Nachbarschaft des Spannungsnulldureh- ga.nges sinkt der Leistungsfluss bis auf Null herab.
Während bei .der einphasigen Über tragung mit sinusförmiger y6'echselspannung der Leistungsfluss sich dauernd ändert und daher die Schwankungen des Leistungs- flusses um den Mittelwert besonders .gross sind, sind die Schwankungen bei der vor geschlagenen Übertragung sehr klein. Hinzu kommt, dass die Absenkung des Leistungs flusses besonders kurzzeitig dann ist, wenn die Teile der Wechselspannungskurve, die den Übergang von einer Waagrechten zur andern bilden, wie eine Sinuskurve höherer Frequenz verlaufen.
Man erreicht also bei der Übertragung .gemäss der Erfindung sehr weitgehend die Leistungsverhältnisse, wie sie bei der Gleichstromübertragung bestehen, be hält aber immer noch einen synchronisieren den Einfluss. Dieser ,synchronisierende Ein fluss ist dann von Bedeutung, wenn über die Übertragungsleitung zwei Netze starr ge kuppelt werden sollen.
Die vorstehend beschriebenen Verhältnisse gelten bei starrer Kupplung für umlaufende und ruhende Umformer. Bei elastischem Be trieb ergeben sich keine Besonderheiten, wenn am Ende der Übertragungsleitung ein umlaufender Umformer vorgesehen ist. Hin gegen sind bei Verwendung eines elastisch arbeitenden Umrichters einige Änderungen zu treffen.
Bei elastischem Betrieb würden nämlich die bereits erwähnten perio,disohen Absenkungen des Leistungsflusses im all gemeinen in solchen Zeiten stattfinden, die nicht gerade einer Flanke einer Phasenspan nung entsprechen. Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, den Umrichter am Ende der Übertragungsleitung - der im Gegen satz zu dem am Anfang der Übertragungs leitung befindlichen,
gemäss den Bedin gungen des Gleichrichterbetriebes gesteuer ten Umrichter gemäss den Bedingungen des Wechselrichterbetriebes zu ;steuern ist - mit Energiespeichern zu versehen, damit die Ab senkungen des Leistungsflusses praktisch be seitigt werden. Hierfür kommt in erster Linie die bereits in Abb. 4 dargestellte Glät- tungsdrossel 36 in Frage.
Dabei ergibt sieh jedoch der Unterschied, dass die Drossel bei Gleichriehterbetrieb verhältnismässig klein ist und dann noch vorteilhaft taktmässig un wirksam gemacht wird, während die Drossel bei Wechselrichterbetrieb möglichst gross und dauernd vollwirksam sein muss.
Bei Anlagen, bei denen ein Energierichtungswechsel vor gesehen ist, wird man :demnach die Glät- tungSdrossel veränderlich wählen, insbeson dere die Drossel mit Anzapfungen versehen, wobei bei Wechselriahterbetrieb die volle Drossel, bei Gleichrichterbetrieb nur ein Teil der- Drossel eingeschaltet wird.
Infolge der dauernd wirksamen Drossel im Umrichter, der dem Wechselrichterbetrieb unterliegt, wird die Übertragungsleitung und damit auch der primäre Umrichter mit phasenver schobenem Strom belastet. Dies ist zu ver meiden, und es gelingt dies, indem man ,die Kapazität der Übertragungsleitung zur Kom pensation heranzieht. Das hat zur Folge, dass die Kompensationsdrossel 38 nicht mehr in voller Grösse verwendet werden kann. Sie darf also den Ladestrom nur zum Teil kom pensieren.
Da der in,der dauernd wirksamen Drossel fliessende, phasenverschobene Strom lastabhängig ist, muss infolgedessen auch ,die Kompensationsdrossel lastabhängig gewählt werden. Es empfiehlt sich demnach, auch die Kompensationsdrossel mit Anzapfüngen zu versehen.
Bei der Verwendung von mit gitter- gesteuerten Dampf- oder Gasentladungs- strecken arbeitenden Umrichtern hat man schliesslich bequem die Möglichkeit, eine Lei- stungsregelung mittels der Gittersteuerung durchzuführen. Spannungsregelungen bei Umrichtern mittels der Gittersteuerung sind an sieh bekannt. (vergl. z. B. schweizerische Patentschrift Nr. 1608.86).
Bei der Anwen dung der Übertragung gemäss der Erfindung wird man jedoch die Spannungs- und Lei stungsregelung in der Weise durchführen, dass die Teile der Wechselspannunokurven, die den Übergang von einer Waagrechten zur andern bilden, nicht beeinflusst werden, son dern nur die die Waagrechten bildenden Stücke der einzelnen Phasenspannungen an geschnitten werden.
Bemerkt wird noch bezüglich,der für die sehr kleine Frequenz ausgelegten Einrich- tungen, insbesondere Transformatoren 15 und 25, dass infolge der sehr kleinen Frequenz der Aufwand an Kupfer und Eisen zwar steigt, jedoch die Kosten für Eisen nur ver hältnismässig wenig steigen, weil man nun mehr kein hochwertiges Eisen, sondern nur normales Eisen zu verwenden braucht.