DE102010034905A1 - High-voltage electric energy supply devices e.g. sea-side converter stations, for use in high-voltage direct current power transmission system, have two three-phase transformers connected in parallel with each other - Google Patents

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Abstract

The devices e.g. converter stations (1, 15), have a converter (2) comprising direct current (DC) voltage terminals (4, 5) for connecting a DC intermediate circuit (14) and an alternating current (AC) voltage terminal (6). A transformer unit (10) is connected with the AC voltage terminal. An arrangement of mechanical switches e.g. power switch (12) and converter switch (13), partially connects the transformer unit to an AC voltage network. The transformer unit comprises two three-phase transformers (11) i.e. autotransformers, that are connected in parallel with each other.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Elektroenergieversorgung im Hochspannungsbereich mit einem Umrichter zum Umrichten eines elektrischen Stromes oder einer elektrischen Spannung, der einen Gleichspannungsanschluss zum Anschluss eines Gleichspannungsnetzes und einen Wechselspannungsanschluss aufweist, einer Transformatoreinheit, die mit dem Wechselspannungsanschluss verbunden ist, und einer Anordnung von mechanischen Schaltern, die zumindest teilweise zum Anschluss der Transformatoreinheit an ein Wechselspannungsnetz dienen.The invention relates to a device for electric power supply in the high voltage range with a converter for converting an electric current or an electrical voltage having a DC voltage terminal for connecting a DC voltage network and an AC voltage terminal, a transformer unit, which is connected to the AC voltage terminal, and an array of mechanical switches which at least partially serve to connect the transformer unit to an AC voltage network.

Die Erfindung betrifft ferner eine Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage mit wenigstens zwei Umrichterstationen, die jeweils zum Anschluss an ein Wechselspannungsnetz eingerichtet und über ein Gleichspannungsverbindung oder ein -netz miteinander verbunden sind.The invention further relates to a high-voltage direct current transmission system with at least two converter stations, which are each set up for connection to an AC voltage network and connected to one another via a DC voltage connection or a network.

Eine solche Einrichtung, die auch als Umrichterstation bezeichnet werden kann, und eine solche Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage sind aus der Praxis bereits bekannt. Vorbekannte Hochspannungsgleichstromübertragungsanlagen weisen üblicherweise zwei oder mehrere Umrichterstationen auf, die jeweils mit einem so genannten Umrichter ausgerüstet sind. Der Umrichter dient zum Umrichten einer Wechselspannung oder eines Wechselstromes in eine Gleichspannung beziehungsweise einen Gleichstrom oder umgekehrt, so dass ein Leistungsaustausch zwischen den Wechselspannungsnetzen über das Gleichspannungsnetz ermöglicht ist. Dabei ist jeder Umrichter über einen kostenintensiven Transformator mit dem jeweiligen Wechselspannungsnetz verbunden. An der Wechselspannungsseite der jeweiligen Umrichterstation können neben dem Transformator verschiedene Hochspannungs-Komponenten, zum Beispiel Eigenbedarfstransformatoren, Filtereinheiten oder dergleichen vorgesehen werden. Mit Filtereinheiten werden ggf. unerwünschte harmonische Oberschwingungen eliminiert oder zumindest vermindert. Zum Unterbrechen der Verbindung der Umrichterstation mit dem Wechselspannungsnetz dienen Schaltanlagen mit mechanischen Schaltern.Such a device, which can also be referred to as a converter station, and such a high-voltage DC transmission system are already known from practice. Previously known high-voltage direct-current transmission systems usually have two or more converter stations, which are each equipped with a so-called converter. The converter is used for converting an AC voltage or an AC current into a DC voltage or a DC current or vice versa, so that a power exchange between the AC voltage networks is made possible via the DC voltage network. Each inverter is connected via a cost-intensive transformer to the respective AC mains. On the alternating voltage side of the respective converter station, various high-voltage components, for example internal power transformers, filter units or the like, can be provided in addition to the transformer. With filter units, if necessary, undesired harmonic harmonics are eliminated or at least reduced. To interrupt the connection of the inverter station with the AC mains are switchgear with mechanical switches.

Eine der großen Herausforderungen für Hochspannungsgleichstromübertragungsanlagen besteht darin, eine ausreichend hohe Betriebssicherheit zu erreichen. Aus diesem Grunde sind bestimmte Bauteile der Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage redundant ausgelegt. Dies gilt oftmals auch für die Transformatoren, die allerdings sehr kostenintensiv sind. Die Transformatoren sind daher in der Regel, insbesondere bei redundanter Auslegung, einphasig ausgestaltet. Zum Bereitstellen der notwendigen Betriebssicherheit muss dann lediglich ein vierter einphasiger Transformator als Ersatzteil vorgehalten werden, so dass der Mehraufwand bei der Investition überschaubar bleibt. Wird der vierte einphasige Transformator zusätzlich eingesetzt, beträgt die Gesamttransformatorleistung 133%. Bei einem Einsatz von dreiphasigen Transformatoren würde dieser Vorteil naturgemäß entfallen.One of the big challenges for high-voltage direct-current transmission systems is to achieve sufficiently high operational reliability. For this reason, certain components of the high voltage DC transmission system are redundant. This is often true for the transformers, which are very costly. The transformers are therefore usually single-phase, in particular with redundant design. To provide the necessary operational safety then only a fourth single-phase transformer must be kept as a spare part, so that the extra effort in the investment remains manageable. If the fourth single-phase transformer is additionally used, the total transformer capacity is 133%. When using three-phase transformers, this advantage would naturally be eliminated.

Hochspannungsgleichstromubertragungsanlagen mit selbstgeführten spannungseinprägenden Umrichtern sind ebenfalls bekannt. Selbstgeführte spannungseinprägenden Umrichter werden auch als Voltage Source Converter (VSC) bezeichnet. Umrichterstationen mit einem VSC sind teilweise mit einem einzigen dreiphasigen Transformator ausgerüstet.High voltage DC transmission systems with self-commutated voltage impressing converters are also known. Self-powered voltage impressing inverters are also referred to as Voltage Source Converters (VSC). Inverter stations with a VSC are partially equipped with a single three-phase transformer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung und eine Hochspannungsgleichstromübertragung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die ausfallsicher und gleichzeitig kostengünstig sind.The object of the invention is to provide a device and a high-voltage direct current transmission of the type mentioned, which are fail-safe and at the same time cost.

Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von der eingangs genannten Einrichtung dadurch, dass die Transformatoreinheit zwei parallel zueinander geschaltete dreiphasige Transformatoren aufweist.The invention solves this problem, starting from the device mentioned above in that the transformer unit has two parallel-connected three-phase transformers.

Ausgehend von der eingangs genannten Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass wenigstens eine Umrichterstation eine solche Einrichtung ist.Starting from the above-mentioned high-voltage direct current transmission system, the invention solves the problem in that at least one converter station is such a device.

Erfindungsgemäß verfügt die oder jede Umrichterstation, beispielsweise einer erfindungsgemäßen Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage, über zwei parallel betriebene Transformatoren. Die erfindungsgemäße Umrichterstation kann jedoch auch im Bereich der Antriebstechnik eingesetzt werden. Die Transformatoren sind in jedem Fall dreiphasig ausgestaltet. Durch den Parallelbetrieb kann flexibel auf sich ändernde äußere Bedingungen oder sich ändernde Anforderungen reagiert werden. Zum Einen ergibt sich eine verringerte Anzahl mechanischer Schalter. Insbesondere bei schwer zugänglichen Einrichtungen oder Umrichterstationen, die beispielsweise auf hoher See angeordnet sind, ist es zweckmäßig, dass nach dem Ausfall eines Transformators der Weiterbetrieb der Gesamtanlage ohne räumliche Bewegung eines gegebenenfalls vorhandenen Reservetransformators erfolgt. Darüber hinaus sollte eine möglichst kurze Unterbrechung der Energieübertragung bei einem Transformatorfehler sichergestellt sein. Diese Anforderungen können durch den Parallelbetrieb von zwei dreiphasigen Transformatoren erfüllt werden. Bei vier einphasigen Transformatoren sind im Vergleich mit den parallel betriebenen dreiphasigen Transformatoren für die phasenrichtige Zuschaltung des einphasigen Ersatztransformators mehr Schaltgeräte erforderlich. So werden bei den HGÜ-Anlagen mit spannungseinprägenden Umrichtern häufig Transformatoren mit Wicklungen eingesetzt, die zu einem Stern beziehungsweise zu einem Dreieck verschaltet sind. Bei diesen Anlagen werden bei vier Einphasentransformatoren in der Regel 22 mechanische Schalter oder Schalterpole benötigt. Setzt man hingegen zwei dreiphasige Transformatoren ein, sind lediglich 12 mechanische Schalter oder Schalterpole vorzusehen.According to the invention, the or each converter station, for example a high-voltage direct current transmission system according to the invention, has two transformers operated in parallel. However, the converter station according to the invention can also be used in the field of drive technology. The transformers are designed in any case three-phase. Parallel operation allows flexible response to changing external conditions or changing requirements. On the one hand results in a reduced number of mechanical switches. Particularly in the case of inaccessible devices or converter stations, which are arranged, for example, on the high seas, it is expedient that, after the failure of a transformer, the further operation of the entire system takes place without any spatial movement of an optionally present reserve transformer. In addition, the shortest possible interruption of the energy transfer should be ensured in a transformer error. These requirements can be met by the parallel operation of two three-phase transformers. With four single-phase transformers, more switching devices are required for the in-phase connection of the single-phase replacement transformer in comparison with the parallel-operated three-phase transformers. So be with HVDC systems with voltage-impressing converters are often used transformers with windings, which are connected to a star or to a triangle. In these systems, four mechanical transformers usually require 22 mechanical switches or switch poles. By contrast, if two three-phase transformers are used, only 12 mechanical switches or switch poles are to be provided.

Erfindungsgemäß ist jede Umrichterstation über eine einzige Transformatoreinheit mit dem zugeordneten Wechselspannungsnetz verbunden, wobei der Umrichter lediglich einen Wechselspannungsanschluss aufweist, mit dem er an die Transformatoreinheit angeschlossen ist.According to the invention, each converter station is connected to the associated AC voltage network via a single transformer unit, the converter having only one AC voltage terminal with which it is connected to the transformer unit.

Sind die parallel betriebenen Transformatoren getrennt aufgestellt, können Wartungsarbeiten an dem einen Transformator durchgeführt werden, während die Anlage ihren Betrieb über den zweiten parallel geschalteten Transformator fortsetzt. Dabei ist selbstverständlich der eine Transformator von der Umrichterstation und von dem Wechselspannungsnetz durch die mechanischen Schalter abgetrennt. Bei ungewolltem Ausfall eines Transformators kann der Betrieb ebenfalls über den fehlerfreien Transformator fortgesetzt werden. Darüber hinaus ist die Einrichtung bei unterschiedlichen Lastpunkten flexibel einsetzbar. Im Schwachlastbetrieb kann beispielsweise nur ein Transformator eingesetzt werden, so dass die durch den Transformator hervorgerufenen Eisenverluste verringert sind. Nur im Starklastbetrieb werden beide Transformatoren parallel betrieben. Dabei werden die lastabhängigen Kupferverluste gesenkt. Hinzu tritt, dass bei Parallelbetrieb der Transformatoren diese jeweils auch nur mit 50% der Übertragungsleistung beaufschlagt werden. Der Alterungsprozess der Transformatoren wird somit verlangsamt, sofern die Nennleistung der einzelnen Transformatoren größer als 50% ist.If the parallel-operated transformers are installed separately, maintenance work can be carried out on one transformer while the system continues to operate via the second parallel-connected transformer. In this case, of course, the one transformer is separated from the inverter station and from the AC mains by the mechanical switches. In the event of an unwanted failure of a transformer, the operation can also be continued via the faultless transformer. In addition, the device can be used flexibly at different load points. In low-load operation, for example, only one transformer can be used, so that caused by the transformer iron losses are reduced. Only in high-load operation, both transformers are operated in parallel. The load-dependent copper losses are reduced. In addition, in the case of parallel operation of the transformers, these are each subjected to only 50% of the transmission power. The aging process of the transformers is thus slowed down if the rated output of the individual transformers is greater than 50%.

Zweckmäßigerweise weist die Anordnung mechanischer Schalter Netzschalter, die zum Anschluss eines der dreiphasigen Transformatoren in das Wechselspannungsnetz eingerichtet sind, und Umrichterschalter auf, die jeweils zwischen einem der Transformatoren und dem Wechselspannungsanschluss des Umrichters angeordnet sind. Mit Hilfe dieser Schalteranordnung können die Transformatoren beispielsweise zur Wartung oder im Fehlerfall vom Umrichter und vom Wechselspannungsnetz getrennt werden. Hierbei ist es zweckmäßig, dass alle Schalter, also sowohl die Netzschalter als auch die Umrichterschalter als Leistungsschalter ausgestaltet sind. Abweichend hiervon sind lediglich die Netzschalter oder lediglich die Umrichterschalter Leistungsschalter. Leistungsschalter ermöglichen die Trennung der Verbindung zwischen Transformator und Umrichter einerseits und Transformator und Wechselspannungsnetz andererseits auch dann, wenn ein Betriebs- oder gar Kurzschlussstrom über die Schalter fließt. Der beim Öffnen eines Leistungsschalters entstehende Lichtbogen wird beispielsweise in einem zweckmäßigen Schutzgas oder im Vakuum gelöscht. Solche Leistungsschalter sind als solche bekannt, so dass an dieser Stelle auf deren Aufbau und Ausgestaltung nicht näher eingegangen zu werden braucht.Conveniently, the arrangement of mechanical switches comprises power switches arranged to connect one of the three-phase transformers to the AC power network and inverter switches each disposed between one of the transformers and the AC terminal of the power converter. With the help of this switch arrangement, the transformers can be separated, for example, for maintenance or in case of failure from the inverter and the AC mains. It is expedient that all switches, so both the power switch and the inverter switch are designed as a circuit breaker. Deviating from this, only the power switch or only the inverter circuit breaker. Circuit breakers allow the connection between the transformer and the converter to be disconnected on the one hand, and the transformer and AC power supply on the other, even when a short circuit or operating current flows through the switches. The resulting when opening a circuit breaker arc is deleted, for example, in a suitable inert gas or in a vacuum. Such circuit breakers are known as such, so that need not be discussed in detail at this point on their structure and design.

Der Umrichter kann ein selbstgeführter Umrichter oder ein klassischer netzgeführter Umrichter sein. Selbstgeführte Umrichter weisen, wie bereits weiter oben angedeutet wurde, steuerbare Leistungshalbleiter auf, die sowohl ein- als auch abgeschaltet werden können. So können abschaltbare Leistungshalbleiterschalter mit Hilfe eines Steuersignals sowohl von ihrer Unterbrecherstellung, in der ein Stromfluss über den steuerbaren Leistungshalbleiterschalter unterbrochen ist, in ihre Durchgangsstellung überführt werden, in der ein Stromfluss über den Leistungshalbleiterschalter ermöglicht ist. Ferner ist darüber hinaus auch das Überführen des Leistungshalbleiterschalters von der Durchgangsstellung in seine Unterbrecherstellung mit Hilfe eines Steuersignals möglich. Solche ein- und abschaltbaren Leistungshalbleiterschalter sind beispielsweise IGBTs, IGCTs, GTOs oder dergleichen. Diese sind am Markt erhältlich und dem Fachmann hinreichend bekannt, so dass auf deren genaue Ausgestaltung an dieser Stelle verzichtet werden kann.The inverter can be a self-commutated inverter or a classic grid-connected inverter. Self-commutated converters have, as already indicated above, controllable power semiconductors which can be switched on as well as switched off. Thus, disconnectable power semiconductor switches can be transferred by means of a control signal from both their breaker position, in which a current flow is interrupted via the controllable power semiconductor switch, in its passage position in which a current flow through the power semiconductor switch is enabled. Furthermore, moreover, the transfer of the power semiconductor switch from the passage position into its interruption position by means of a control signal is also possible. Such power semiconductor switches which can be switched on and off are, for example, IGBTs, IGCTs, GTOs or the like. These are available on the market and sufficiently known to those skilled in the art, so that their precise design can be dispensed with at this point.

Zweckmäßigerweisen sind die Transformatoren mit wenigstens einem Stufenschalter ausgerüstet. Stufenschalter sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, so dass an dieser Stelle auf genaue Ausführungen zu deren Ausgestaltung verzichtet werden kann. Nur ganz grob sei daher erklärt, dass ein Stufenschalter, die beispielsweise bei Belastungsänderung auftretenden Spannungsschwankungen ausgleicht. Hierfür wird das Übersetzungsverhältnis des mit dem Stufenschalter verknüpften Transformators geändert. Die Wicklungen des Transformators sind hierfür mit Anzapfungen versehen.Appropriately, the transformers are equipped with at least one tap changer. Tap changers are generally known to the person skilled in the art, so that precise explanations of their design can be dispensed with at this point. It is therefore only roughly explained that a tap changer compensates for voltage fluctuations occurring, for example, when the load changes. For this purpose, the transmission ratio of the associated with the tap changer transformer is changed. The windings of the transformer are provided for this purpose with taps.

Zweckmäßigerweise sind die Wicklungen wenigstens eines Transformators unterschiedlich zueinander verschaltet. Gemäß dieser Ausgestaltung sind die Wicklungen beispielsweise einmal zu einem Sternpunkt miteinander verknüpft, während die Phasen der anderen Wicklung zu einem Dreieck verschaltet sind. Auf diese Art und Weise können Phasenverschiebungen erzeugt werden.Conveniently, the windings of at least one transformer are connected differently to one another. According to this embodiment, the windings are linked, for example, once to a star point, while the phases of the other winding are connected in a triangle. In this way, phase shifts can be generated.

Umrichterstationen, welche Umrichter mit selbstgeführten Leistungshalbleiterschaltern aufweisen, sind heutzutage meist als spannungseinprägende Voltage Source Converter ausgeführt. VSCs werden insbesondere für die Übertragung geringerer Leistungen eingesetzt. Insbesondere die Transformatoren selbstgeführter Umrichterstationen mit sinusförmigen Ausgangsspannungen sind entsprechend ausgelegt und kostengünstiger, so dass die Erfindung bei Umrichterstationen mit selbstgeführten Umrichtern besonders vorteilhaft ist.Converter stations which have converters with self-commutated power semiconductor switches are nowadays usually designed as voltage-impressing voltage source converters. VSCs are used in particular for the transmission of lower powers. In particular, the transformers self-commutated converter stations with sinusoidal output voltages are designed accordingly and less expensive, so that the invention is particularly advantageous in converter stations with self-commutated converters.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass die Transformatoren als so genannte Spartransformatoren ausgeführt sind. Spartransformatoren sind besonders kostengünstig.Furthermore, it may be appropriate that the transformers are designed as so-called autotransformers. Autotransformers are particularly cost-effective.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei dieFurther expedient embodiments and advantages of the invention are the subject of the following description of embodiments of the invention with reference to the figures of the drawing, wherein the

Figur ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung sowie der erfindungsgemäßen Hochspannungsgleichstromübertragungseinrichtung verdeutlicht.Figure illustrates an embodiment of the device according to the invention and the high-voltage direct current transmission device according to the invention.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung, die auch als Umrichterstation 1 bezeichnet werden kann. Die Umrichterstation 1 verfügt über einen Umrichter 2, der drei identische Phasenmodule 3 aufweist, von denen in 1 jedoch nur eines gezeigt ist. Jedes Phasenmodul 3 verfügt über zwei Gleichspannungsanschlüsse 4 und 5, die bei Betrieb der Umrichterstation 1 gegensinnig zueinander polarisiert sind. Darüber hinaus verfügt jedes Phasenmodul 3 über einen Wechselspannungsanschluss 6. Zwischen dem Wechselspannungsanschluss 6 und jedem der Gleichspannungsanschlüsse 4 und 5 erstreckt sich jeweils ein Leistungshalbleiterventil 7 in Reihenschaltung zu einer Spule 8. Dabei besteht das Leistungshalbleiterventil 7 aus einer Reihenschaltung von an- und abschaltbaren Leistungshalbleiterbausteinen 9, die in der Figur nur schematisch angedeutet sind. Die Leistungshalbleiterbausteine 9 sind. Die Leistungshalbleiterbausteine 9 umfassen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an- und abschaltbaren Leistungshalbleiteschalter, wobei jedem an- und abschaltbaren Leistungshalbleiterschalter 9 ist eine Freilaufdiode gegensinnig parallel geschaltet. Die Ausgestaltung der Leistungshalbleitermodule 3 oder der Leistungshalbleiterventile 7 ist im Rahmen der Erfindung jedoch beliebig.The figure shows an embodiment of the device according to the invention, which also serves as a converter station 1 can be designated. The converter station 1 has a converter 2 , the three identical phase modules 3 of which in 1 however, only one is shown. Each phase module 3 has two DC voltage connections four and 5 during operation of the converter station 1 are polarized in opposite directions to each other. In addition, each phase module has 3 via an AC voltage connection 6 , Between the AC voltage connection 6 and each of the DC power terminals four and 5 each extends a power semiconductor valve 7 in series with a coil 8th , In this case, there is the power semiconductor valve 7 from a series circuit of on and off power semiconductor modules 9 , which are indicated only schematically in the figure. The power semiconductor modules 9 are. The power semiconductor modules 9 In the embodiment shown, power semiconductor switches which can be switched on and off can be connected to each power semiconductor switch that can be switched on and off 9 a freewheeling diode is connected in parallel in opposite directions. The embodiment of the power semiconductor modules 3 or the power semiconductor valves 7 is within the scope of the invention, however, arbitrary.

Der dreiphasige Wechselspannungsanschluss 6 des Umrichters 2 ist mit einer Transformatoreinheit 10 verbunden, die aus zwei parallel zueinander angeordneten Transformatoren 11 besteht. Die Transformatoren 11 sind jeweils dreiphasig ausgebildet. Über die Transformatoreinheit 10 ist der Umrichter 2 und somit die gesamte Umrichterstation 1 mit einem in der Figur nicht weiter dargestellten Wechselspannungsnetz verbunden. Zum Unterbrechen der Verbindung jedes Transformators 11 mit dem nicht gezeigten Wechselspannungsnetz einerseits sowie zum Unterbrechen der Verbindung jedes Transformators 11 mit dem Wechselspannungsanschluss 6 des Umrichters 2 andererseits sind Netzschalter 12 beziehungsweise Umrichterschalter 13 vorgesehen. Sowohl die Netzschalter 12 als auch die Umrichterschalter 13 sind als mechanische Leistungsschalter ausgebildet. Dies ermöglicht ein Unterbrechen der Verbindung des jeweiligen Transformators 11 mit dem Wechselspannungsnetz oder dem Umrichter 2 auch bei hohen Strömen, die über die jeweiligen Schalter 12 oder 13 fließen.The three-phase AC voltage connection 6 of the inverter 2 is with a transformer unit 10 connected, consisting of two mutually parallel transformers 11 consists. The transformers 11 are each formed in three phases. About the transformer unit 10 is the inverter 2 and thus the entire converter station 1 connected to an AC voltage not shown in the figure. To break the connection of each transformer 11 with the AC mains, not shown, on the one hand and to interrupt the connection of each transformer 11 with the AC voltage connection 6 of the inverter 2 On the other hand, there are power switches 12 or inverter switch 13 intended. Both the power switch 12 as well as the inverter switches 13 are designed as mechanical circuit breakers. This makes it possible to interrupt the connection of the respective transformer 11 with the AC mains or the inverter 2 even at high currents, over the respective switches 12 or 13 flow.

Die Umrichterstation 1 ist über einen Gleichspannungszwischenkreis 14 mit einer weiteren Umrichterstation 15 verbunden, die identisch zu der Umrichterstation 1 ausgebildet sind. Die Umrichterstation 15 ist ebenfalls über ihre Transformatoreinheit 10 an ein weiteres nicht gezeigtes Wechselspannungsnetz angeschlossen. Die Umrichterstation 1, die Umrichterstation 15 und der Gleichspannungszwischenkreis 14 bilden eine so genannte Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage 16 aus, mit welcher die Übertragung hoher elektrischer Leistungen zwischen den Wechselspannungsnetzen ermöglicht ist. Eine solche Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage 16 eignet sich zum Beispiel für die Übertragung von Elektroenergie von einer seeseitigen Umrichterstation auf eine Umrichterstation, die an Land angeordnet ist.The converter station 1 is via a DC voltage intermediate circuit 14 with another converter station 15 connected, which is identical to the inverter station 1 are formed. The converter station 15 is also via their transformer unit 10 connected to another not shown AC voltage network. The converter station 1 , the converter station 15 and the DC link 14 form a so-called high-voltage direct current transmission system 16 with which the transmission of high electrical power between the AC networks is possible. Such a high voltage DC transmission system 16 is suitable, for example, for the transmission of electrical energy from a seaward converter station to an inverter station which is arranged on land.

Claims (8)

Einrichtung (1) zur Elektroenergieversorgung im Hochspannungsbereich mit – einem Umrichter (2) zum Umrichten eines elektrischen Stromes oder einer elektrischen Spannung, der einen Gleichspannungsanschluss (4, 5) zum Anschluss eines Gleichspannungsnetzes (14) und einen Wechselspannungsanschluss aufweist, – einer Transformatoreinheit (10), die mit dem Wechselspannungsanschluss (6) verbunden ist, und – einer Anordnung von mechanischen Schaltern (12, 13), die zumindest teilweise zum Anschluss der Transformatoreinheit (10) an ein Wechselspannungsnetz dienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformatoreinheit (10) zwei parallel zueinander angeordnete dreiphasige Transformatoren (11) aufweist.Facility ( 1 ) for electric power supply in the high voltage range with - a converter ( 2 ) for converting an electric current or an electrical voltage which has a DC voltage connection ( four . 5 ) for connecting a DC voltage network ( 14 ) and an AC terminal, - a transformer unit ( 10 ) connected to the AC power connector ( 6 ), and - an arrangement of mechanical switches ( 12 . 13 ), which at least partially for connection of the transformer unit ( 10 ) to an alternating voltage network, characterized in that the transformer unit ( 10 ) two mutually parallel three-phase transformers ( 11 ) having. Einrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mechanischer Schalter Netzschalter (12), die zum Anschluss eines der dreiphasigen Transformatoren (11) an das Wechselspannungsnetz eingerichtet sind, und Umrichterschalter (13) umfasst, die jeweils zwischen einem der Transformatoren (11) und dem Wechselspannungsanschluss (6) des Umrichters (2) angeordnet sind. Facility ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the arrangement of mechanical switches power switch ( 12 ) used to connect one of the three-phase transformers ( 11 ) are adapted to the AC voltage network, and inverter switch ( 13 ), each between one of the transformers ( 11 ) and the AC voltage connection ( 6 ) of the inverter ( 2 ) are arranged. Einrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzschalter (12) und/oder die Umrichterschalter (13) Leistungsschalter sind.Facility ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the power switches ( 12 ) and / or the inverter switches ( 13 ) Are circuit breakers. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter ein selbstgeführter Umrichter (2) ist.Facility ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the converter is a self-commutated converter ( 2 ). Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformatoren (11) Spartransformatoren sind.Facility ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transformers ( 11 ) Are autotransformers. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformatoren (11) mit wenigstens einem Stufenschalter ausgerüstet sind.Facility ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transformers ( 11 ) are equipped with at least one tap changer. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen wenigstens eines Transformators (11) unterschiedlich zueinander verschaltet sind.Facility ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the windings of at least one transformer ( 11 ) are interconnected differently to each other. Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage (16) mit wenigstens zwei Umrichterstationen (1, 15), die jeweils zum Anschluss an ein Wechselspannungsnetz eingerichtet und über ein Gleichspannungsnetz (14) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umrichterstation eine Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist.High voltage direct current transmission system ( 16 ) with at least two converter stations ( 1 . 15 ), each set up for connection to an AC voltage network and via a DC voltage network ( 14 ), characterized in that at least one converter station comprises a device ( 1 ) according to any one of the preceding claims.
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EP3382842A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-03 Senvion GmbH Wind turbine with installation transformer with improved short circuit current

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