Schutzschaltung für Wechselstrom-Übertragungsleitungen, welche mindestens teilweise durch Wechselrichter oder Umrichter gespeist werden. In Freileitungen treten bekanntlich bis weilen Überschläge zwischen Leitung und Erde oder zwischen den Leitern selbst auf, welche im allgemeinen zu Überströmen und infolgedessen Spannungssenkungen führen.
Im allgemeinen sind diese Vorfälle für die am Netz angeschlossenen Stromquellen und Stromverbraucher so lange nicht von Bedeu tung, als der vom Überschlag betroffene Leitungsabschnitt in kürzester Zeit durch die Schalter abgeschaltet wird, so dass nach der Abschaltung des betroffenen Stranges die Störung behoben ist. Es gibt aber Anlagen, wo derartige Überschläge auch bei raschester Abschaltung zu Betriebsstörungen oder Be triebsunterbrechungen führen und daher möglichst vermieden werden müssen.
Die bei einem derartigen Überschlag auftretenden Ströme und die damit verbundenen Span nungssenkungen sind dabei um so grösser, je kleiner der Widerstand zwischen den Kraft werken und der Störungsstelle ist, das heisst je geringer die Netzimpedanz bis zur .Über- schlagsstelle ist.
Obwohl die Möglichkeit be steht, in die Leitungen Drosselspulen einzu bauen, welche den gurzschlussstrom unter halb einer gewissen Grenze halten, ver grössern diese Drosselspulen aber, abgesehen von den in ihnen auftretenden Leistungs verlusten,' die induktiven Spannungsabfälle und die Blindleistung des Netzes und sind daher im allgemeinen unerwünscht.
Bei wichtigen Übertragungsleitungen werden oft an Stelle eines einzigen Stranges zu drei Leitern aus Sicherheitsgründen zwei gleichwertige Stränge mit je drei Leitern verwendet. Diese Doppelstränge verhalten sich hinsichtlich Erdschlüsse- und Kurz schlüsse genau wie einfache Stränge.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schutzschaltung für Wechselstrom-Übertra- gungsleitungen, welche mindestens teilweise durch Wechselrichter oder Umrichter ge speist werden, zur Verhinderung des gippens derselben bei Erdschluss oder gurzschluss in den abgehenden Leitungen. Gemäss der Erfindung wird die Schutz wirkung dadurch erreicht,
dass die abgehen den Leitungen doppelsträngig gebaut und dass die zwei gleichphasigen Leiter der bei den Stränge je am Anfang und am Ende der Leitung mit den beiden Enden der Wicklung einer Drosselspule verbunden sind, deren litte an der Zu- bezw. Ableitung des Dop pelstranges angeschlossen ist.
An Hand der Zeichnung sei die Erfin dung näher erläutert, und zwar zeigt die Figur in schematischer Weise als Ausfüh rungsbeispiel eine Schaltung für eine Hoch spannungsübertragung mittels eines Gleich stromzwischenkreises. Obwohl es sich bei der in der Zeichnung dargestellten Schaltung um ein Dreiphasensystem handelt, ist der Ein fachheit halber nur eine Phase gezeigt; die andern Phasen werden in analoger Weise ausgeführt.
In der Figur bedeutet 2 die Primär sammelschiene einer Gleichstromkraftüber- tragung, welche von den Generatoren 1 ge speist wird. Die Wechselstromleistung der Sammelschiene 2 wird über Transformator 3, Gleichrichter 4, Hochspannungsgleichstrom leitung 5, Wechselrichter 6 und Transforma tor 7 auf die Sekundärsammelschiene 9 über tragen, von welcher aus dann die Verbin dungsleitungen nach den Transformatoren 10, 11 und 12 zu den Verbrauchern weiter gehen.
Die eine der von der Sammelschiene 9 ausgehenden Hochspannungs-Wechselstrom- Verteilleitungen ist als doppelsträngige Lei tung ausgeführt, und die erfindungsgemässe Schaltung wird hier angewendet, um den Kurzschlussstrom bei Erdschluss und Kurz schluss innerhalb dieser Leitung zu be grenzen.
Bekanntlich wird beim Zusammenbruch der Wechselspannung eines von einem Gleichstromnetz gespeisten Wechselrichters die Kommutierung des Wechselrichters ge stört, und der Wechselrichter geht in Kurz schluss über. Tritt somit beispielsweise im Punkt A ein Kurzschluss auf, so entsteht in der zu diesem Punkte führenden Leitung ein Überstrom und an den Sammelschienen 9 eine Spannungssenkung, die jedoch infolge der Impedanz der Leitung und des Transfor znators meistens nicht gross genug ist, um den Wechselrichterbetrieb zu stören.
Bei einem Kurzschluss im Punkte B in der Nähe der Sammelschiene 9 dagegen wird die Span nungssenkung so gross, dass der Wechsel richter 6 kippt und somit vom Gleichstrom netz abgetrennt werden muss. Infolgedessen wird im allgemeinen ein Kurzschluss in den zu den Transformatoren 10, 11 führenden Leitungen ein Dippen des Wechselrichters 6 und damit eine Unterbrechung der Übertra gung von den Sammelschienen 2 zur Folge haben. Die Spannungssenkung bei einem Kurzschluss ist dabei auch von der Leistung der parallellaufenden taktgebenden Syn chronmaschine 8 abhängig.
Je kleiner die zwischen dieser Synchronmaschine 8 und dem Transformator 7 liegende Kurzschluss- impedanz ist, um so stabiler wird von der Synchronmaschine 8 bei Kurzschluss die Wechselspannung aufrechterhalten. Es ist somit vorteilhaft, die Transformatoren 7 möglichst nahe an die Klemmen der Syn chronmaschine 8 anzuschliessen und die Kurzschlussimpedanz der Synchronmaschine 8 selbst möglichst klein zu halten.
Im Gegensatz zu den gewöhnlichen Lei tungen wird im vorliegenden Falle, wie be reits erwähnt, die Zuleitung zum Transfor mator 12 doppelsträngig ausgeführt, wobei 13, 14 die gleichphasigen Leiter des Doppel stranges bedeuten. Am Anfang und am Ende sind die beiden Leiter 13, 14 mittels je einer Differentialdrossel 15 bezw. 16 miteinander verbunden, und die litte jeder Drossel steht mit der Zu- bezw. Ableitung des Doppel stranges in Verbindung.
Tritt nun beispiels weise an der Stelle C des einen Stranges ein Kurzschluss auf, so teilt sich der Kurz schlussstrom aus den Sammelschienen 9 in der durch die Pfeile angedeuteten Weise, wobei nun infolge der Unsymmetrie der Belastung der beiden Stränge in den Drosselspulen 15 und 16 sehr grosse Span nungsabfälle auftreten, welche den an der Kurzschlussstelle auftretenden Strom auf beliebig kleine Beträge begrenzen.
Bezeichnet man die Reaktanz der Drosseln 15 und 16 zwischen den Aussenleitern mit x, so wirkt zwischen dem Mittelpunkt der Drossel 15 und dem Punkt C eine Impedanz gleich
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als gurzschlussimpedanz. Entsprechend dem reduzierten Kurzschlussstrom tritt daher an den Sammelschienen 9 nur eine unbedeutende Spannungssenkung ein, welche für die Kom- mutierung im Wechselrichter 6 noch erträg lich ist, so dass dieser nicht in den Kipp- zustand übergeht.
Durch die beschriebene Schaltung wird somit der bei einem gurzschluss innerhalb des Doppelstranges auftretende Kurzschluss- strom begrenzt, während für den durch gehenden Belastungsstrom nur die Streu- reaktanz zwischen den beiden Wicklungs hälften jeder Drosselspule wirksam ist, welche vernachlässigt werden kann. Dem gegenüber tritt für Kurzschlüsse, welche vor den Drosselspulen 15 bezw. hinter den Drosselspulen 16 auftreten, keine strom begrenzende Wirkung ein.