Anordnung zum Betrieb einer aus mehreren Einheiten bestehenden Gleichrichteranlage
Es kommt häufiger vor, daß ein Verbraucherschwerpunkt, z. B. Elektrolyse, durch
eine aus mehreren Einheiten bestehende Gleichrichteranlage gespeist wird. Soweit
solche Einheiten beispielsweise mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken
arbeitende Gleichrichter sind, ergeben sich bei kurzzeitigen Überlastungen, z. B.
infolge Störungen, keine besonderen betrieblichen Schwierigkeiten. Wenn man jedoch
Stromrichter mit hochwertigen Sperrschichtzellen, z. B. auf Germanium- oder Siliziumbasis,
vorsieht, so sind besondere Vorkehrungen zu treffen, da diese Art von Stromrichtern
sehr empfindlich hinsichtlich Überlastungen ist.Arrangement for operating a rectifier system consisting of several units
It is more common that a consumer focus, e.g. B. electrolysis, by
a rectifier system consisting of several units is fed. So far
such units, for example, with grid-controlled vapor or gas discharge paths
working rectifiers arise in the event of brief overloads, e.g. B.
as a result of disruptions, no particular operational difficulties. However, if you can
Converters with high quality junction cells, e.g. B. based on germanium or silicon,
provides, special precautions must be taken as this type of converter
is very sensitive to overload.
Bisher war es üblich, bei Auftreten einer Störung an einem mit hochwertigen
Sperrschichtzellen, z. B. auf Germanium- oder Siliziumbasis, ausgerüsteten Gleichrichter
diesen schnellstmöglich außer Betrieb zu nehmen. Das brachte wegen der zwangläufigen
Überlastung der Parallelläufer, die auch durch eventuell vorhandene Regler wegen
deren stets vorhandener Trägheit, insbesondere einer gemeinsamen Gleichstromdrossel,
nicht vermieden werden kann, meistens eine Beunruhigung des Betriebes und eine Gefährdung
der vorgenannten Sperrschichtzellen mit sich.Up until now, it was common practice to have a fault with one with high quality
Junction cells, e.g. B. germanium or silicon based, equipped rectifier
to take this out of service as soon as possible. That brought because of the inevitable
Overload of the parallel rotors, which is also due to possibly existing controllers
their constant inertia, in particular a common direct current choke,
cannot be avoided, mostly a disquiet for the company and a hazard
of the aforementioned junction cells with it.
Zum Stand der Technik ist darauf hinzuweisen, daß Stromrichteranlagen
bekannt sind, bei denen parallel geschaltete Einheiten auch zu Schutzzwecken gemeinsam
gesteuert werden. In anderen bekannten Stromrichteranlagen werden parallel geschaltete
Einheiten ständig derart geregelt, daß sich eine absolute Konstanthaltung des erzeugten
Gleichstrcmes ergibt.Regarding the state of the art, it should be noted that converter systems
are known in which units connected in parallel are also common for protection purposes
being controlled. In other known power converter systems, they are connected in parallel
Units are constantly regulated in such a way that the generated
Direct current results.
Die Erfindung geht nun aus von einer Anordnung zum Betrieb einer aus
mehreren Einheiten bestehenden Gleichrichteranlage, von denen jede außer mit Abschalteinrichtungen
mit einer erst nach überschreiten des zulässigen Stromwertes wirksam werdenden selbsttätigen
Stromregelung oder strombegrenzenden Steuerung ausgerüstet ist. Die Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Halbleitergleichrichterventilen auf
Germanium- oder Siliziumbasis bei solchen Störungen einer der parallel arbeitenden
Einheiten, die nicht eine sofortige Ausschaltung erfordern, sondern eine kurzzeitige
Weiterführung des Betriebes erlauben, die gestörte Einheit durch Herabsteuern ihrer
Spannung mit einer solchen Höchstgeschwindigkeit entlastet wird, daß die während
der Störung einsetzende Stromregelung bzw. strombegrenzende Steuerung der an sich
ungestörten Einheiten hinreichend Zeit hat, durch ihren Eingriff Überlastungen oder
Abschaltungen dieser an sich ungestörten Einheiten zu vermeiden. Es wird also besonders
auf das Zeitverhalten bei der Steuerung einzelner mit hochwertigen Sperrschichtzellen
bestückter Einheiten geachtet. Man sucht dabei eine schnelle Abschaltung einer Einheit
zu vermeiden, wodurch gegenüber dem Bekannten eine Beunruhigung des Betriebes und
eine Gefährdung der Sperrschichtzellen weitgehend vermieden wird.The invention is based on an arrangement for operating a
Rectifier system consisting of several units, each of which except with defeat devices
with an automatic one that only becomes effective after the permissible current value has been exceeded
Current regulation or current-limiting control is equipped. The invention is
characterized in that when using semiconductor rectifier valves on
Germanium or silicon base for such malfunctions one of the parallel working
Units that do not require an immediate shutdown, but a short-term one
Allow the disturbed unit to continue operating by downgrading its
Tension is relieved at such a maximum speed that the during
the disturbance onset of current regulation or current-limiting control of the per se
undisturbed units has sufficient time to overload or intervene
To avoid disconnection of these undisturbed units. So it's going to be special
on the time behavior when controlling individual high-quality junction cells
Equipped units respected. One is looking for a quick shutdown of a unit
to avoid, whereby a disquiet of the company and to the acquaintances
a risk to the junction cells is largely avoided.
Zwecks Erläuterung des Erfindungsgedankens sei angenommen, daß die
Anlage aus drei Einheiten gleicher Nennleistung bestehe. Die Einheiten seien mit
hochwertigen Sperrschichtzellen, z. B. auf Germanium- oder Siliziumbasis, ausgerüstet
und mögen je einen Stufentransformator zur Steuerung der Spannung enthalten. Da
die Anlage einen Verbraucherschwerpunkt, z. B. Elektrolyse, speist, wird jede Phase
jeder Einheit mehr als eine Sperrschichtzelle aufweisen. Meistens wird die Mindestzahl
drei der je Phase parallel geschalteten Sperrschichtzellen nicht unterschritten.
Bis zum Beginn der Störung möge jede Einheit mit 100% Nennleistung belastet sein
Fällt nun eine der drei parallel arbeitenden Sperrschichtzellen infolge Störung
aus, so können die übrigbleibenden Zellen kurzzeitig den Laststrom weiterführen,
und zwar um so länger, je mehr Sperr schichtzellen je Phase parallel arbeiten. Das
ist mög lich, weil bei der Auslegung der Einheiten im Hin blick auf kleinere Lastschwankungen
eine reichliche Bemessung erforderlich und üblich ist (beispielsweiss 1,5- bis 1,8fache
des Nennstromes).For the purpose of explaining the concept of the invention, it is assumed that the
System consists of three units of the same nominal power. The units are with
high quality junction cells, e.g. B. based on germanium or silicon
and may each contain a step transformer to control the voltage. There
the system has a consumer focus, z. B. electrolysis, feeds each phase
each unit have more than one junction cell. Most often the minimum number will be
does not fall below three of the junction cells connected in parallel for each phase.
Until the start of the fault, each unit should be loaded with 100% nominal power
If one of the three junction cells working in parallel falls as a result of a fault
off, the remaining cells can briefly continue the load current,
and the longer the more barrier cells work in parallel per phase. That
is possible because the units are designed with a view to smaller load fluctuations
an ample dimensioning is necessary and common (e.g. 1.5 to 1.8 times
of the nominal current).
In der Zeichnung ist schematisch eine Ausführungsmöglichkeit der Erfindung
dargestellt. Für jede
der parallel arbeitenden Einheiten, die mit
hochwertigen Sperrschichtzellen arbeiten, ist mit 10 der übliche Motorantrieb
eines Stufenschaltwerkes - des Stelltransformators bezeichnet. Der Druckknopf
11
dient zur Höhersteuerung, der Druckknopf 12 zur Tiefersteuerung
der Spannung. Es ist nun normalerweise eine Verriegelung des Lastschalterantriebes
des Stelltransformators derart vorgesehen, daß mit jeder, auch kurzzeitigen Druckknopfbetätigung
eine Stufe vollständig durchgeschaltet wird, daß aber auch bei Dauerbetätigung dieses
Druckknopfes der Antrieb nach Durchlaufen einer Stufe blockiert wird (Fortschaltsperre).Der
Stehbereich des Stelltransformators kann beispielsweise 50 bis 100% betragen. Soll
also mehr als eine Stufe geschaltet werden, so muß der betreffende Druckknopf mehr
als einmal betätigt werden. Eine Signallampe 3, auch Lauflampe genannt, liegt während
des Durchlaufens einer Umschaltung an Spannung und erlischt nach vollendeter Umschaltung.
Das Gerät 1 dient nun zur Erfassung der Störungen (z. B. Ausfall einer von
mehreren parallelen, an einer Phasenspannung liegenden Sperrschichtzellen), die
eine sofortige Abschaltung der betreffenden Einheit nicht erforderlich machen. Da
das Gerät 1
für die Dauer der Störung in der angesprochenen Stellung verharrt,
fällt auch das nachgeschaltete Relais 2 nicht ab. Ein Arbeitskontakt
2' des Relais 2
liegt über einem Ruhekontakt 4' des Relais
4 parallel zu dem Bedienungsschalter 12. Damit erhält der Antrieb das Kommando
»Tiefer«. Sobald hierdurch der Motorantrieb angelaufen ist, liegt an der Lauflampe
3 und damit auch an der parallel hierzu angeschlossenen Relaisspule 4 die Spannung.
Relais 4
zieht daher an und unterbricht über den Ruhekontakt 4' das Einschaltkommando.
Nach vollendeter Umschaltung fällt Relais 4 ab, und sein Ruhekontakt schließt
somit den Kommandokreis »Tiefer«. Die Fortschaltsperre des Antriebs wurde durch
den Ruhekontakt 4' unwirksam gemacht, so daß der Motorantrieb bis zur Endlage weiterläuft,
solange das Kommando des Relais 2 besteht. Ein Ruhekontakt 2" des
Relais 2 verhindert eine Einschaltung des Kommandos »Höher«, solange die die Störung
erfassende Einrichtung 1 arbeitet. Bei Erreichen dieser Endlage ist die gestörte
Einheit vollkommen entlastet. In dem Maße, wie die gestörte Einheit entlastet wird,
übernehmen die parallel arbeitenden Einheiten einen größeren Teil des Belastungsstromes.
Übersteigt dabei der Strom den zulässigen Wert, so wird eine, bezogen auf die Stellgeschwindigkeit
des Stufenschaltwerks, relativ schnelle, nicht dargestellte Stromregelungs-bzw.
-begrenzungseinrichtung wirksam werden und damit eine Überlastung durch Herabsteuern
der Spannung verhindern.One possible embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. For each of the parallel working units that work with high-quality junction cells, 10 is the usual motor drive of a tap changer - the variable transformer. The push button 11 is used to control the voltage higher, the push button 12 to control the voltage lower. There is now normally a locking of the load switch drive of the variable transformer in such a way that with each, even brief, pushbutton actuation a stage is completely switched through, but that even if this pushbutton is pressed continuously, the drive is blocked after passing through a stage (incremental lock) for example 50 to 100%. So if more than one stage is to be switched, the relevant push button must be pressed more than once. A signal lamp 3, also known as a running lamp, is connected to voltage while a switchover is in progress and goes out after the switchover has been completed. The device 1 is now used to detect the disturbances (e.g. failure of one of several parallel junction cells connected to a phase voltage) which do not require the unit in question to be switched off immediately. Since the device 1 remains in the addressed position for the duration of the fault, the downstream relay 2 does not drop out either. A normally open contact 2 'of the relay 2 lies above a normally closed contact 4' of the relay 4 parallel to the operating switch 12. The drive thus receives the "Lower" command. As soon as the motor drive has started as a result, the voltage is applied to the running lamp 3 and thus also to the relay coil 4 connected in parallel thereto. Relay 4 therefore picks up and interrupts the switch-on command via the normally closed contact 4 '. When the switchover is complete, relay 4 drops out, and its normally closed contact thus closes the "Lower" command circuit. The incremental lock of the drive was made ineffective by the normally closed contact 4 ', so that the motor drive continues to run to the end position as long as the command from relay 2 is present. A normally closed contact 2 " of relay 2 prevents the" higher "command from being switched on as long as device 1 detecting the fault is working. When this end position is reached, the faulty unit is completely relieved If the current exceeds the permissible value, a current regulating or limiting device (not shown), which is relatively fast in relation to the actuating speed of the tap changer, will become effective and thus prevent overloading by reducing the voltage.