DE761548C - Protective device for deformation arrangements - Google Patents

Description

Schutzeinrichtung für Umformungsanordnungen Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für Umformungsanordnungen, die in Reihe mit den Unterbrechungsstellen liegende Drosseln besitzen, deren Magnetkerne, beim Nennstromwert hochgesättigt sind unid.durch ihre Entsättigung in der Nähe des Stromnullwerteseine stromschwache Pause hervorrufen. Die Schutzeinrichtung eignet sich sowohl für Entladungs- bzw. Ventilumformer als auch für Umformer mit bewegten Kontakten. Es ist oft erwünscht, daß ein Umformer in Störungsfällen selbsttätig durch einen Schnellschalter wechselstromseitig abgeschaltet werde. Derartige Schnellschalter müssen zur Bewältigung einer verhältnismäßig hohen Abschaltleistung mit einer Lichtbogenlöscheinrichtung versehen sein und sind infolgedessen groß und teuer.Protective device for forming assemblies The invention relates to a protective device for deformation arrangements in series with the interruption points Have horizontal chokes whose magnetic cores are highly saturated at the rated current value are unid. a low current due to their desaturation in the vicinity of the current zero value Induce a pause. The protective device is suitable for both discharge and Valve converters as well as converters with moving contacts. It is often desirable that a converter is automatically activated on the AC side by means of a high-speed switch in the event of a fault will be switched off. Such quick switches must be able to cope with a proportionate high breaking capacity be provided with an arc extinguishing device and are consequently large and expensive.

Demgegenüber kann erfindungsgemäß eine Vereinfachung dadurch erzielt werden, daß in der wechselstromseitigen Zuführungsleitung ein Trennschalter mit selbsttätiger Auslösung und mit einer seine öffnung während einer stromschwachen Pause herbeiführenden Synchronsteuerung vorgesehen ist, der im folgenden als Synchrontrenner bezeichnet wird. Da auf diese Weise die von der Sättigungsdrossel bewirkte Erleichterung _ der Stromunterbrechung für die wechselstromseitige Abschaltung durch den Sy-nchrontrenner nutzbar gemacht wird, braucht letzterer beim Abschalten praktisch keine Leistung zu bewältigen.In contrast, a simplification can be achieved according to the invention be that in the AC supply line with a circuit breaker automatic release and with an opening during a low current Break-causing synchronous control is provided, which is referred to below as a synchronous separator referred to as. There in this way the relief brought about by the saturation reactor _ the Power interruption for cut-off in the AC circuit is made usable by the synchronous separator, the latter needs when switching off practically no performance to cope with.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. An ein Wechselstromnetz io ist ein Umformer ii beispielsweise in dreiphasiger Graetz-Schaltung angeschlossen. In die drehstromseitigen Ztifiihrungsleitungen sind Drosseln 12 eingeschaltet. deren -Magnetkern 13 beim -Nennstromivert hochgesättigt ist. Die Windungszahl der Drossel 12 und der 1ierndtiersclinitt des Magnetkerns 13 sind vorzugsweise so bemessen, daß sich der Magnetkern 13 nur bei sehr kleinen Augenblickswerten in der -Nähe des Nuulhvertes entsättigt. Der Kern 13 kann insbesondere aus flach übereinandergewickelten Eisenbandlagen bestehen. Hierzu wird vorteilhaft eine besonders hochwertige Eisen-Silizium- oder -Nickel-Legierung verwendet, deren llag@ietisierungskurve im ungesättigten Gebiet möglichst wenig gegen die Floßachse geneigt sein, an den Lbergangsstellen in die gesättigten Gebiete möglichst scharfe Sättiguiigslztiicle aufweisen und in den gesättigten Gebieten möglichst parallel zur Erregerachse verlauten soll. Auf dem Magnetkern 13 kann eine besondere Vormagnetisierungswicklung 14 zur zusätzlichen Steuerung des magnetischen Verhaltens der Sättigungsdrossel vorgesehen sein.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown. A converter ii is connected to an alternating current network io, for example in three-phase Graetz circuit connected. In the three-phase supply lines are Chokes 12 switched on. whose magnetic core 13 is highly saturated at -Nennstromivert is. The number of turns of the choke 12 and the size of the magnetic core 13 are preferably dimensioned so that the magnetic core 13 is only very small Desaturated instantaneous values in the vicinity of the Nuulhvertes. The core 13 can in particular consist of layers of iron tape wound flat on top of each other. This is advantageous a particularly high-quality iron-silicon or nickel alloy is used, their The ligation curve in the unsaturated area was as little as possible against the axis of the raft be inclined to be as sharp as possible at the transition points into the saturated areas Sättiguiigslztiicle have and in the saturated areas as parallel as possible should sound like the exciter axis. A special bias winding can be installed on the magnetic core 13 14 for additional control of the magnetic behavior of the saturation reactor be provided.

In rlen wechselstromseitigen Zuführungsleitungen sind ferner die Synchrontrenner 13 angeordnet. Ihre Üffnung kann vorzugsweise durch --inz an der Drossel 12, 13 durch Ent- j Sättigung des --#Iagnetlzertis 13 hervorgerufene Spannung gesteuert werden. Zu diesem Zweck ist auf dein Kern 13 eine weitere Wicklung 16 angeordnet, die eine iinÖflnungssinnwirkende Erregerspule 17 eines den Synchrontrenner 13 steuernden EIel#-troniaglieten beeinflußt, sobald eine an sich bekannte Auslöseeinrichtung, die t in der Zeichnung nicht mit dargestellt ist und die beispielsweise in :ibhäiigigiveit vom Üby.r Strom oder auch in Abhängigkeit von einer etwaigen Unsyminetrie der Wechselspannun- I gen oder in Abhängigkeit vom Rückstrom oder vom Spannungsrückgang auf der Gleichstromseite zum Ansprechen kommen oder auch von Hand betätigt «-erden kann, den Steuerstromkreis geschlossen bzw. in Wirksamkeit gesetzt hat. Die Wiedereinschaltung des Sy-nchrontrenners 13 kann nach Beseitigung d,.r Störung gegebenenfalls selbsttätig syti thron zur Wechselspannung erfolgen, indem der Svnchrontre.nn-er jeder Phase jeweils im A.ugenbliclz des -Nulldurchganges der Phasen-Spannung geschlossen wird. Auf diese Weise erübrigt sich unter Umständen ein besonderer Anlasser zur Inbetriebsetzung. Zur Steuerung i des Wiedereinschaltcorganges kann die an den [ geöffneten Kontakten des Synchrontrenners 1 5 auftretende Spannung benutzt werden. Während des -Normalbetriebes kann durch den Strom eine Haltekraft ausgeübt «erden. die den Svnchrontrenner 13 irn geschlossenen Zustande sperrt. Hierzu ist beispielsweise der Steuermagnet mit einer zusätzlichen «'icklung 18 versehen, die vom Hauptstrom durch-; flossen wird. Die vom Strom aus'geübte Halt#--kraft trägt zur Erhöhung des Kontaktdrucke.. am Synchrontrenner 13 hei. Als Steuermagnet kann insbesondere ein polarisierter Elektromagnet verwendet werden.The synchronous separators 13 are also arranged in normal AC supply lines. Their opening can preferably be controlled by --inz at the throttle 12, 13 by desaturation of the - # Iagnetlzertis 13 caused voltage. For this purpose, a further winding 16 is arranged on the core 13, which influences an excitation coil 17 of an EIel # -troniaglieten which controls the synchronous separator 13 and which is not shown in the drawing and which is, for example, shown in FIG : availability of the over current or also depending on a possible asymmetry of the alternating voltages or depending on the reverse current or the voltage drop on the direct current side can be triggered or operated manually, the control circuit can be closed or in Has set effectiveness. The synchronization of the synchronous separator 13 can be switched on again automatically after the malfunction has been eliminated, if necessary, automatically in relation to the alternating voltage by closing the synchronous switch of each phase at the moment the phase voltage crosses zero. In this way, a special starter for commissioning may not be necessary. The voltage occurring at the open contacts of the synchronous isolator 1 5 can be used to control the reclosing process. During normal operation, the current can exert a holding force. which locks the synchronous separator 13 in the closed state. For this purpose, for example, the control magnet is provided with an additional winding 18, which is passed through by the main current; will flow. The holding force exerted by the current increases the contact pressure .. at the synchronous separator 13 hot. In particular, a polarized electromagnet can be used as the control magnet.

In mehrphasigen Anordnungen empfehlt es sich, die Auslösevorrichtung einer Phase auf ' die Synchronsteuerungen sämtlicher Phasen einwirken zu lassen, so daß bei einer Störung E in einer Phase nacheinander alle Phasen unterbrochen werden.In multi-phase arrangements it is advisable to use the release device to let a phase act on the synchronous controls of all phases, so that in the event of a fault E in one phase, all phases are interrupted one after the other will.

Die Auslösung der Schutzeinrichtung kann in besonders einfacher Weise dadurch erzielt «-erden, daß auf der @@'echselstromseite eine an sich bekannte Überbrückungseinrichtunvorgesehen wird, «-elche die Unterbrechungsstellen des Umformers i i im Störungsall kurzschließt. Der hierdurch entstehende Kurzschlußstrom bewirkt dann die Auslösung der Synchrontrenner. Die L'berbrü ckungseinrichtung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann ihrerseits in Abhängigkeit vom t'berstrom oder von der Unsvnnnetrie der Spannungen auf der Wechselstroinseite oder vom Rückstrom oder Spannungsrückgang auf der Gleichstromseite zum Ansprechen gebracht «-erden.The protective device can be triggered in a particularly simple manner achieved by providing a bridging device known per se on the side of the current is, «-which short-circuits the interruption points of the converter i i in the event of a fault. The resulting short-circuit current then triggers the synchronous isolator. The bridging device, which is not shown in the drawing, can in turn, depending on the overcurrent or the unsunnnometry of the voltages on the alternating current side or from reverse current or voltage drop on the direct current side made to respond «- earth.

Der Umformer i i kann über einen weiteren Trendschalter ig an die Gleichstromklemmen 2o angeschlossen sein. Der Trnischalter i9 dient zum Schutz gegen Rückstrom und wird mittels einer Drossel 21 gesteuert. deren Magnetkern 2 2 ähnliche Eigenschaften hat wie der Magnetkern 13. Er entsättigt sich hei Stromrichtungsumkehr in der -NähedesStromnullwertes und ruft hierbei eine stromschwache Pause hervor. Die gleichzeitig in einer zusätzlichen Wicklung 26 induzierte Spannung kann zur Steuerung des Trennschalters ig verwendet werden, indem sie entweder unmittelbar oder über einen Verstärker auf die Erregerspule 24 einwirkt. Während des -Normalbetriebes ist der Kern -2 -2 dauernd hochgesättigt und der Synchrontrenner i9 geschlossen, wobei mit Hilfe einer Hauptstromwicklung 25 ein zusätzlicher Kontaktdruck am Trendschalter icg hervorgerufen werden kann.The converter i i can be connected to the DC terminals 2o must be connected. The door switch i9 is used to protect against Reverse flow and is controlled by means of a throttle 21. whose magnetic core 2 2 similar Has properties like the magnetic core 13. It desaturates itself when the current direction is reversed in the vicinity of the current zero value and causes a low-current pause. The voltage induced at the same time in an additional winding 26 can be used for Control of the disconnector ig can be used by either direct or acts on the excitation coil 24 via an amplifier. During normal operation the core -2 -2 is continuously highly saturated and the synchronous separator i9 is closed, with the help of a main current winding 25 an additional contact pressure on the trend switch icg can be caused.

Für die Svachrontrenner 13 und den Trennschalter ig können gemeinsame Auslöseeinrichtungen vorgesehen sein. die in Abhängigkeit von den obengenannten elelttrisclieii Größen der Umformungsanordnung gesteuert werden.For the Svachrontrenner 13 and the disconnector ig can common Release devices may be provided. which depend on the above elelttrisclieii Sizes of the deformation arrangement can be controlled.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Schutzeinrichtung für Umformungsanordnungen, die in Reihe mit den Unterbrechungsstellen liegende Drosseln besitzen, deren Magnetkerne beim Nennstromwert hochgesättigt sind und durch ihre Entsättigung in der Nähe des Stromnullwertes eine stromschwache Pause hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß in der wechselstromseitigen Zuführungsleitung ein Trennschalter (15) mit selbsttätiger Auslösung und einer seine Öffnung während einer stromschwachen Pause herbeiführenden Synchronsteuerung vorgesehen, ist. PATENT CLAIMS: i. Protective device for transforming arrangements which have chokes in series with the interruption points, whose magnetic cores are highly saturated at the rated current value and cause a low-current break due to their desaturation near the current zero value, characterized in that a disconnector (15) with automatic tripping in the AC supply line and a synchronous control causing its opening during a low-power pause is provided. 2. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß diel Öffnung des. Trennschalters durch eine inderHauptstromwicklung (12) der Drossel oder in einer besonderen Wicklung (16) durch Entsättigung des Drosselkernes (13) hervorgerufene Spannung unmittelbar oder über einen Verstärker gesteuert wird. 2. Protection device according to claim i, characterized characterized in that the opening of the circuit breaker is through an in the main current winding (12) the choke or in a special winding (16) by desaturation of the choke core (13) induced voltage is controlled directly or via an amplifier. 3. Schutzeinrichtung mach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Hauptstrom eine insbesondere zur Erhöhung des Anpreßdruckes beitragende Haltekraft auf die Kontakte des Trennschalters (r5) ausgeübt wird. q.. 3. Protection device mach claim i, characterized in that through the main stream a particularly contributing to increasing the contact pressure holding force on the Contacts of the disconnector (r5) is exercised. q .. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter (15) nach Beseitigung,der Störung gegebenenfalls selbsttätig synchron zur Wechselspannung im Augenblick ihres Nulldurchganges wieder eingeschaltet wird. Protective device according to claim i, characterized in that the disconnector (15) after elimination of the malfunction possibly automatically synchronous to the alternating voltage at the moment of its zero crossing is switched on again. 5. Schutzeinrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedereinschalturig des Trennschalters (15) durch diel Spannung an seinen Kontakten gesteuert wird. 5. Protection device according to claim q., Characterized in that that the reclosing of the circuit breaker (15) by the voltage on his Contacts is controlled. 6. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter (15) mittels eines polarisierten Elektromagneten gesteuert wird. 6. Protection device according to claim i, characterized in that that the circuit breaker (15) controlled by means of a polarized electromagnet will. 7. Schutzeinrichtung nach Anspruch i für mehrphasigeUmformungsanordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung einer Phase die Synchronsteuerungen der Trennschalter (15) sämtlicher Phasen in Tätigkeit setzt. B. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung mittels eines die Wechselstromseite hinter den Sättigungsdrosseln überbrückenden und in Abhängigkeit vom Überstrom oder von der Urisymmetrie der Spannungen auf der Wechselstromseite oder vom Rückstrom oder Spannungsrückgang auf der Gleichstromseite ansprechenden Schnellkurzschließers zumAnsprechen gebracht wird. g. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz gegen Rückstrom auf der Gleichstromseite eine Drossel (2l1) mit .durch den Betriebsstrom hochgesättigtem Magnetkern (22), ;der sich bei Stromrichtungsumkehr in der Nähei -des Stromnullwertes entsättigt und eine stromschwache Pause h ervorruft, mit einem in Abhängigkeit vom Strom gesteuerten und sich während der stromschwachen Pause öffnenden Trennschalter ,(ig) in Reihe liegt. io. Schutzeinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Auslöser für den wechselstromseitigen Trennschalter (15) und den gleichstromseitigen Trennschalter (i9).7. Protection device according to claim i for multiphase deformation arrangements, characterized in that the tripping device of a phase is the synchronous controls the disconnector (15) activates all phases. B. Protective device according to claim i, characterized in that the release device by means of a the alternating current side behind the saturation reactors bypassing and dependent from overcurrent or from the primary asymmetry of the voltages on the alternating current side or from the reverse current or voltage drop on the direct current side responding Is made to respond. G. Protective device according to claim i, characterized in that for protection against reverse current on the direct current side a choke (2l1) with a magnetic core (22) that is highly saturated by the operating current, ; which desaturates itself in the vicinity of the current zero value when the current direction is reversed and a low-current pause h evokes, with a controlled depending on the current and circuit breaker opening during the low-voltage break, (ig) in series lies. ok Protective device according to Claim 9, characterized by a common Release for the AC-side disconnector (15) and the DC-side Isolating switch (i9).