DE1513827B2 - Anordnung zur Beeinflussung der Stromverteilung in einem Höchstspannungs-Gleich stromnetz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Beeinflussung der Stromverteilung in einem Höchstspannungs-Gleichstromnetz, bei dem mindestens zwei Stationen über zwei unterschiedlich lange Leitungssysteme miteinander verbunden sind.

In einem Drehstromnetz wird die Stromverteilung auf die einzelnen Leitungssysteme eines vermaschten Netzes im wesentlichen durch die Leitungsreaktanzen bestimmt. Im Gegensatz zu Drehstromnetzen sind in Gleichspannungsnetzen nur Wirkwiderstände wirksam. Der Widerstandswert dieser Wirkwiderstände beträgt jedoch nur einen Bruchteil des Widerstandswertes der Leitungsimpedanzen in Drehstromnetzen. Die Stromverteilung in den einzelnen Leitungssystemen eines Höchstspannungs-Gleichstromnetzes wird daher im wesentlichen durch die Spannungsdifferenz zwischen den einzelnen Stationen bestimmt.

Durch die deutsche Patentschrift 684 816 ist eine Einrichtung zum Erzeugen von belastungsabhängigen Zusatzspannungen in Gleichstromanlagen bekannt. Bei dieser aus einer Hin- und Rückleitung bestehenden Gleichstromanlage wird an einer bestimmten Stelle der Rückleitung eine Zusatzspannung zugeführt, um auf der Rückleitung eine bestimmte Potentialverteilung zu erreichen. Hierzu ist einem Hauptgleichrichter ein Zusatzgleichrichter parallel geschaltet, der über eine gesonderte Leitung mit dem bestimmten Punkt der Rückleitung verbunden ist. Auf diese Weise wird bei der bekannten Gleichstromanlage eine Potentialverteilung auf einer Leitung erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Beeinflussung der Stromverteilung in einem Höchstspannungs-Gleichstromnetz zu schaffen, bei der eine Steuerung der Stromverteilung in den einzelnen Leitungssystemen ohne eine gesonderte Leitungszuführung möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein steuerbarer, wechsel- oder drehstromgespeister Stromrichter gleichstromseitig in Reihe in eines der beiden Leitungssysteme eingefügt ist.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Höchstspannungs-Gleichstromnetz, bei dem drei Stationen über zwei unterschiedlich lange Leitungssysteme miteinander verbunden sind,

ίο F i g. 2 den Anschluß eines Stromrichters an ein Leitungssystem,

F i g. 3 den Anschluß von zwei Stromrichtern an ein aus zwei Leitern bestehendes Leitungssystem.
In der Fig. 1 sind mit A,B undC drei Stationen bezeichnet. Die Stationen/1 und B sind einerseits direkt über ein Leitungssystemi und andererseits durch zwei zu der Station C führende Teilleitungssysteme 2 und 3 verbunden. Die Teilleitungssysteme 2 und 3 bilden somit ein zweites, die Stationen A und B miteinander verbindendes Leitungssystem. Es wird nun angenommen, daß das Leitungssystemi 1000 km und die beiden Teilleitungssysteme 2 und 3 je 750 km lang sind. Wenn man weiterhin annimmt, daß bei einer Spannung von 40OkV eine Leistung von 800MW von der Station ,4 zur Station B übertragen wird, während die Station C keine Leistung liefert oder aufnimmt, so sind zwei Leitungssysteme einander parallel geschaltet, von denen das eine 1000 km und das andere 1500 km lang ist. Beträgt beispielsweise der Widerstand des Leitungssystems 1 30 Ω, so beträgt der Widerstand des aus den beiden Teilleitungssystemen 2 und 3 gebildeten anderen Leitungssystems 45 Ω.

Entsprechend diesen Widerstandswerten fließt in dem Leitungssystem 1 ein Strom von 1200 A und in dem aus den beiden Teilleitungssystemen 2 und 3 gebildeten anderen Leitungssystem ein Strom von 800 A. Mit den genannten Widerstandswerteri ergibt sich somit ein Spannungsabfall zwischen den Stationen A und B von 36 kV und Gesamtverluste von 72MW.

Durch das Einfügen eines Stromrichters beispielsweise in das Leitungssystemi kann in dieses Leitungssystem eine Differenzspannung eingespeist werden. Durch eine solche Differenzspannung kann die Stromverteilung in den beiden Leitungssystemen so gesteuert werden, daß in jedem Leitungssystem ein Strom von 1000 A fließt. Dies läßt sich durch Einfügen einer Differenzspannung von 15 kV erreichen, die sich aus dem fließenden Strom und dem Wirkwiderstand der Längendifferenz beider Leitungen errechnet. Die weitere Berechnung ergibt dann, daß in diesem Fall der Spannungsabfall zwischen den Stationen A und B 45 kV beträgt und sich eine Gesamt-Verlustleistung von 75 MW einstellt.

Man sieht daraus, daß durch das Einfügen einer Differenzspannung über einen Stromrichter in eines der Leitungssysteme keine wesentliche Erhöhung der Verlustleistung zur Folge hat. Die über den Stromrichter eingefügte Differenzspannung kann wahlweise unterstützend oder auch bremsend auf den jeweils fließenden Strom wirken. Vorteilhafterweise wird der Stromrichter so ausgesteuert, daß er als Gleichrichter betrieben wird. Auf diese Weise wird vermieden, daß durch den Hauptgleichrichter die Zusatzleistung für die Leistungsübertragung erst zugeführt werden muß, welche nachher durch den Stromrichter wieder teilweise der Übertragungsleitung entnommen wird.

Soll der Stromrichter wahlweise in der einen oder anderen Richtung wirksam sein, so kann man dem Stromrichter entweder einen Polumschalter nachschalten oder ihn von Gleichrichter- in den Wechselrichterbetrieb umsteuern. In der F i g. 2 ist der Anschluß eines Stromrichters 5 über einen Polumschalter 6 an das Leitungssystem 1 dargestellt. In dem Leitungssystem 1 befindet sich ein Trennschalter 4, zu dem der Stromrichter 5 über den Polumschalter 6 parallel geschaltet ist. Der Stromrichter 5 ist wechselstromseitig an die in Stern geschaltete Wicklung 7 eines Drehstromtransformators angeschlossen.

Die F i g. 3 zeigt den Anschluß von zwei Stromrichtern 8 und9 an das aus zwei Leitungen la und 1 b bestehende Leitungssystem 1. Der in die Leitung 1 α eingefügte Stromrichter 8 ist an die Sternwicklung eines Transformators 10 und der in die Leitung Ib eingefügte Stromrichter 9 an die Dreieckwicklung eines Transformators 11 angeschlossen. Durch diese Schaltungsart werden Spannungsoberwellen von dem an den Primärwicklungen der Transformatoren 10 und 11 angeschlossenen Wechselstromnetz 12 ferngehalten.

Wird der Regelbereich des Stromrichters 5 bzw. der Stromrichter 8 und 9 so bemessen, daß der Strom in dem einen Leitungssystem auf null geregelt werden kann, so besteht die Möglichkeit, dieses Leitungssystem über Trennschalter abzuschalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Beeinflussung der Stromverteilung in einem Höchstspannungs-Gleichstromnetz, bei dem mindestens zwei Stationen über zwei unterschiedlich lange Leitungssysteme miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbarer, wechsel- oder drehstromgespeister Stromrichter (5) gleichstromsei tig in Reihe in eines der beiden Leitungssysteme (1 bzw. 2; 3) eingefügt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromrichter (5) in Brükkenschaltung ausgeführt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromrichter (5) parallel zu einem Trennschalter (4) liegt.

4. Anordnung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stromrichter (5) ein Polumschalter (6) nachgeschaltet ist.