DE2540084C2 - Einrichtung zum hochspannungsseitigen Erfassen von Überschlägen bei einem Elektroabscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf .ine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Haupfjispruches.

Bei Elektroabscheidern wird die inliegende Gleichspannung langsam und stetig soweit gesteigert, bis ein Durchschlag in der Abscheiderstrecke auftritt. Bei diesem Durchschlag bricht die Spannung am Abscheider sofort zusammen. Nach einem Durchschlag muß die Aussteuerung des wechselspannungsseitigen Einphasen-Thyristorstellers schnell zurückgenommen werden, da sonst in der nächsten Halbwelle über die bereits ionisierte Strecke im Abscheider ein großer unerwünschter Strom fließen würde. Nach der vorstehend erwähnten Verringerung der Spannung wird die Spannung langsam wieder bis zur Überschlagsgrenze gesteigert. Zur Durchschlagserfassung wird hierbei der hochspannungsseitige Spannungseinbruch im Moment des Durchschlages ausgenutzt (vgl. z. B. Siemens-Zeitschrift 1971,Seiten 567-572.)

Es ist fernerhin bereits bekannt, hochspannungsseitig im Abscheider Strom und Spannung zu messen und mittels elektronischer Integrierglieder mit unterschiedlichen Zeitkonstanten, logischen Gattern und Vergleichsschaltungen ein Durchbruchssignal zu erzeugen (vgl. DE-OS 15 57 010).

Weiterhin ist es bereits bekannt, Primärspannungen und Sekundärstrom eines Abscheiders zu erfassen und hieraus mit einem Analogrechner Überschlagssignale abzuleiten, die zur Steuerung des Abscheiderstellgliedes dienen (vgl. US-PS 37 45 749).

Bei diesen bekannten Steuerungen müssen die Vergleichsnormale, anhand derer ein Durchbruch erkannt werden kann, jeweils an die betreffende Anlage bzw. deren Zustand angepaßt sein.

Um sich von diesen anlagebedingten Vergleichswerten freizumachen, ist es bereits bekannt, Scheitel- oder

Mittelwerte aufeinanderfolgender Halbwellen der Abscheiderspannung miteinander zu vergleichen und eine vorgegebene Abweichung als Kriterium für einen Durchschlag zu benutzen (vgl. DE-OS 23 20 112). Da die Durchschläge erfahrungsgemäß erst nach dem Spannungsmaximum auftreten, ist jedoch ein Durchschlag erst zu dem Zeitpunkt erfaßbar, in dem bei ungestörtem Betrieb das nächste Spannungsmaximum auftreten würde. Dies dauert u. U. zu lange.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ein Durchbruch besonders schnell und einfach erkannt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Durch die Speicherung und den Vergleich einer Vielzahl von Meßwerten ist im Regelfall der Durchschlag schon im Zeitpunkt seines Entstehens zu erfassen.

Die Speicherung der Meßwerte kann dabei mit an sich bekannten Speicherverstärkern (vgl. z. B. US-PS 34 13 491) vorgenommen werden.

Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 das an sich bekannte Prinzipschaltbild der Spannungsversorgung eines Elektroabscheider,

F i g. 2 die möglichen Spannungsverläufe am Abscheider und

Fig.3 eine Schaltungsanordnung zur Erfassung der Überschläge.

Aus einem Wechselspannungsnetz 1 wird über einen Thyristorsteller 2, einen Hochspannungstransformator 3, einen Gleichrichter 4 und eine Drossel 6 der Elektroabscheider 5 mit der Spannungs Ua gespeist. Zur Aussteuerung des Thyristorstellers 2 dient eine diesem zugeordnete Steuereinrichtung 9, die aus Stromistwert /, und Stromsollwert /,entsprechende Regelbefehle bildet. Zusätzlich zu dieser stromabhängigen Regelung der Abscheiderspannung wird noch hochspannungsseitig das Zusammenbrechen der Spannung am Abscheider 5 erfaßt und zwar wird hierzu hochspannungsseitig die Abscheiderspannung Ua über Reihenwiderstände 7 abgegriffen und in einem Überschlagserfassungsglied 8 ausgewertet. Beim Vorliegen eines Überschlages geht ein entsprechender Steuerbefehl Ud an die Steuereinrichtung 9, die daraufhin die Abscheiderspannung durch entsprechende Aussteuerung des Thyristorstellers 2 zurücknimmt und langsam erst wieder ansteigen läßt.

In F i g. 2 sind zwei Verläufe der Abscheiderspannung dargestellt und z%-ar einmal ein Betrieb mit hoher Durchschlagspannung und zum anderen ein Betrieb mit niedriger Durchschlagspannung. Wie ersichtlich, weist die am Abscheider liegende Spannung Ua Schwankungen mit der Periodendauer Tauf. Zur Überwachung von Überschlägen wird nun jeweils der nach dem Amplitudenmaximum Um liegende schraffiert gezeichnete Bereich der Abscheiderspannung herausgegriffen. Stimmen die Spannungsverläufe aufeinander folgender Halbwellen in diesen Spannungsbereichen überein, so ist anzunehmen, daß der Abscheider normal arbeitet. Weichen dagegen die Spannungsverläufe voneinander ab. wie z. B. anhand eines Spannungszusammenbruches durch Überschlag zum Zeitpunkt to dargestellt, so ist anzunehmen, daß ein Überschlag im Abscheider vorliegt. Zu der Erfassung von Überschlägen ist es dabei nicht unbedingt notwendig, daß jeweils die gesamten Bereiche miteinander verglichen werden, sondern es genügt im Regelfall, daß zwei, drei charakteristische

Punkte herausgegriffen und mit den entsprechenden Werten der nächsten Halbwelle an einer um 180° el versetzten Stelle verglichen werden. So werden z. B. die Meßpunkte zu den Zeiten f, und t₂ mit den Meßpunkten zur Zeit i, + 180° und t₂ + 180° miteinander verglichen und ein vorgegebenes Abweichen der einander zugeordneten Punkte als Kriterium für den Durchschlag benutzt.

Eine Schaltung zur Auswertung dieser charakteristischen Punkte zeigt F i g. 3. Durch ein entsprechend der Frequenz de·. Spannungsschwankungen getaktetes Steuerwerk 81 wird zum Zeitpunkt ii ein Speicherverstärker 82, z. B. in Form eines Kondensatorspeichers geöffnet und der entsprechende Meßwert der Abscheiderspannung Ua in den Speicherverstärker 82 übernommen. Ferner wird zum Zeitpunkt i? der entsprechende Spannungswert in den Speicherverstärker 83 übernommen. Im Zeitpunkt ii + 180° wird dann der im Speicherverstärker 82 liegende Wert mit der jetzt vorliegenden Abscheiderspannung am Glied 84 verglichen und ferner die Gatter 86 freigegeben. Liegt eine Abweichung zwischen diesen beiden Werten vor, so spricht eine Kippstufe 87 an und gibt nach einer definierten Zeit das Signal Ud für einen Oberschlag im Abscheider an die Steuerung. Entsprechendes gilt für die Zeitpunkte h und ti + 180° deren Meßwerte mit Speicherverstärker 83 und Differenzglied 85 verarbeitet werden. Durch entsprechende Auslegung des Steuerwerks 81 und der Speicherverstärker 82, 83 wird dafür gesorgt, daß nach jedem Vergleich der alte Wert in den Speicherverstärkern 82, 83 gelöscht und die jetzt vorliegende Abscheiderspannung übernommen wird, so daß die Vergleichsnormale in den Speicherverstärkern 82 und 83 ständig auf dem laufenden gehalten werden.

Die Synchronisierung des Steuerwerks mit den Oberwellen kann z. B. auch durch Synchronisieren mit den Thyristorzündimpulsen erreicht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum hochspannungsseitigen Erfassen von Oberschlägen bei einem Elektroabscheider, der aus einem Wechselspannungsnetz über einen Thyristorsteller, einen Hochspannungstransformator und einen Gleichrichter gespeist ist und bei der charakteristische Größen aufeinanderfolgender Halbwellen der periodischen Schwankungen der Gleichspannung am Abscheider miteinander fortlaufend vergleichbar sind und eine vorgegebene Abweichung zwischen aufeinanderfolgenden charakteristischen Größen ein Kriterium für einen Oberschlag ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zu festgelegten Zeitpunkten (t\, £2) in den abfallenden Flanken der Spannungshalbwellen einzelne Spannungswerte erfaßbar und speicherbar sind, daß diese Spannungswerte jeweils mit den gemessenen Spannungswerten einer nachfolgenden Halbwelle an den entsprechenden Zeitpunkten auf Abweichungen vergleichbar sind und daß Speichern und Vergleich jeweils durch ein mit den Oberwellen der Abscheiderspannung synchronisiertes Steuerwerk (81) steuerbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswerte in Speicherverstärker (82, 83) übernehmbar sind, deren Ausgänge zusammen mit den jeweilige« Abscheiderspannungen an Differenzglieder (84,85) anschließbar sind.