Brevet FR2119079A1 — publié le 19720804

V invention concerne un circuit pour introduire un court-circuit sur commande dans une borne en courant continu et haute tension, pendant des charges partielles, ou certaines pannes du système, pour une protection contre les surtensions. 5 Les composantes du courant alternatif des systèmes à courant continu et haute tension contiennent des capacités de shunt très importantes. Ces capacités proviennent principalement des condensateurs utilisés dans les riitrss harmoniques. et fréquemment des condensateurs utilisés pour la correction du facteur de puissance, ou même de la ligne en courant alternatif 10 elle-même. Comme il est bien connu, la présence de cette capacité fait croître la tension lorsque la charge sur la ligne décroît. Pour les charges partielles, la capacité est fréquemment suffisamment importante pour conduire à des surtensions qui ne peuvent pas être tolérées pour un fonctionnement efficace du système, ou même qui peuvent être suffisamment élevées pour affecter ce 15 système. Par exemple, l'isolement nécessaire aux tensions normales ne convient pas pour les surtensions. Par conséquent, l'invention propose de supprimer les effets de la capacité d'une borne en courant continu et haute tension pendant la charge partielle ou certaines pannes du système. 20 Selon l'invention, une borne en courant continu et haute ter.3ion comporte un certain nombre de groupes convertisseurs commandés, en circuit avec une source de courant alternatif et des lignes en courant continu. Une bobine en série avec un commutateur est branchée aux bornes d'au moins l'un des groupes convertisseurs. L'interrupteur est maintenu 25 ouvert pendant les charges normales du système, et fermé pendant les charges partielles ou certaines pannes. Lorsque l'interrupteur ast fermé, il court-circuite le groupe convertisseur à travers le réact^vr, et pendant ce temps, la conduction des convertisseurs dans le groupe e D'autres caractéristiques et avantages de l'invention rassortiront da la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé qui représente un mode de réalisation de l'invention. cos* r Qflp OHKalNAL "W" 71 1*6536 2 2119079 La figure unique représente une borne compor-tjrit deux groupes convertisseurs 10 et 11 branchés en série entre les lignes ?n courant continu 12 et 13. et aux secondaires 16 et 17 des transformateurs 14 et 15, respectivement. Les primaires 13 et 19 des transformateurs sont reliés à un 5 système en courant alternatif 20 dont l'impédance est représentée en 21 et la capacité de shunt en 26. Chaque groupe convertisseur 10 ou 11 est un pont à deux alternances avant deux convertisseurs commandés par branche ou davantage, par exemple,des thyristors ou des tubes à arc au mercure. Le nombre de convertisseurs utilisés dans un pont ou la façon dont ils sont disposés 10 n'est pas important^ ni la nombre de ponts reliés en série ou d'une autre façon. Cependant, il est important que les convertisseurs d'au moins un groupe ou pont soient des convertisseurs commandés, tels que des thyristors, dans lesquels la conduction peut être commandée dans une large gamme de fonctionnement par des impulsions d amorçage appliquées sur les électrodes de commande 15 de ces convertisseurs. Une bobine 24 et un interrupteur 25 reliés en série sont branchés a.ax bornes de ce groupe de convertisseurs particulier, le groupe 10 sur le dessin. De préférence, 1'interrupteur 25 est également un semiconducteur commandé, tel qufun thyristor. Il peut également être un tube à arc au mercure ou un rupteur de circuit. La bobine 24 est généralement une 20 bobine qui se trouve dans une ligne en courant continu, pour filtrer le bourdonnement dans le courant continu et maintenir les pointes de haute fréquence telles que les surtensions dues à la foudre à l'extérieur du groupe convertisseur (et aidant ces pointes à suivre le circuit de parafoudre classique (non représenté) jusqu'au sol). 25 Connue il a été dit dans l'introduction, la partie en courant alternatif du système a une capacité très importante, provenant des filtres harmoniques dans le circuit, et des condensateurs présents pour la correction du facteur de puissance. Aux charges partielles, cette capacité fait avancer le facteur de puissance, augmentant la tension. La tension peut augmenter 30 jusqu'à une valeur supérieure à la valeur tolérée pour un fonctionnement efficace du système, ou peut même devenir suffisamment élevée pour affecter le système. Par conséquent, il est généralement nécessaire d'utiliser une forme quelconque de régulation de la tension de la charge partielle. Lorsque la charge du système est normale, l-'iiterrupteur 25 35 est maintenu ouvert, permettant au gioupe convertisseur 10 de fonctionner de manière normale. Si la charge devient partielle, cette condition est détectée, et a une valeur prédétermiiié-2 f?.ihle, un détecteur classique (non BAD oR/G/Nal Copy 71 46536 3 2119079 représenté), entraîne la fermeture de l'interrupteur 25, et celui-ci reste fermé tant que cette charge reste partielle. La fermeture de l'interrupteur 25 court-circuite le groupe convertisseur 10 à travers la bobine 24, et en même temps, actionne les ccmir.ardes d'amorçage des convertisseurs dans le groupe, 5 de manière que la réactance inductive volt-ampère captée à partir de la source en courant alternatif par le groupe convertisseur court-circuité soit suffisante pour déplacer les effets de la capacité dans le système, et empêcher l'augmentation de tension qui aurait pu se produire. Lorsque l'interrupteur est fermé et est en série, tel que représenté, le groupe convertisseur délivre 10 le courant de court-circuit en plus du courant de charge. Cependant, dans d'autres montages de groupes, ceci peut ne pas se produire; le groupe peut délivrer uniquement le courant de court-circuit. Si l'interrupteur est un thyristor, selon une forme préférée, il sera mis en circuit pour une condition particulière de charge partielle, et mis à nouveau hors circuit lorsque la 15 charge sera rétablie. Lors du fonctionnement d'une borne en courant continu haute tension, des cas peuvent se produire dans lesquels il est souhaitable d'arrêter un groupe convertisseur sans désexciter les transformateurs qui lui sont reliés, c'est-à-dire dans le cas d'une panne dans le circuit en courant 20 continu. Un cas tel que celui-ci peut nécessiter l'introduction d'une réactance inductive pour maintenir la tension faible, et pour court-circuiter un groupe convertisseur de la manière décrite, pour obtenir la réactance inductive nécessaire à la commande de la tension. En résumé, l'invention propose un moyen tel qu'un thyristor 25 pour court-circuiter l'un au moins de plusieurs groupes convertisseurs d'une borne à travers une bobine. Lorsque ce groupe n'est pas nécessaire pour la transmission de puissance, et lorsqu'une surtension en courant alternatif ou toute autre condition de circuit indique qu'une charge réactive supplémentaire est nécessaire, le thyristor en court-circuit est amorcé. L'intensité du 30 courant circulant dans le court-circuit et la puissance de réaction du convertisseur sont commandées par les angles d'amorçage des convertisseurs du groupe, et sont régulées pour maintenir les conditions du système en courant alternatif souhaitées. Ce système de commande offre des avantages pour les limitations des surtensions en courant alternatif et pour la commande de la 35 puissance réactive d'un système en courant alternatif, ainsi qu'une réduction de l'isolement du système et du coût de l'équipement principal. Il va de soi que l'invention décrite est susceptible de nombreuses modifications ou variantes sans pour autant sortir de son cadre. COPY BAD original 71 46536 2119079 REVENDICATIONS 1. Borne en courant continu et haute tension, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs groupes convertisseurs en circuit avec une source de courant alternatif et des lignes en courant continu, un moyen pour compenser les surtensions dues à la capacité du système pendant les charges partielles 5 ou certaines pannes du système, et comportant une bobine inductive ainsi qu'un interrupteur en série aux bornes d'au moins l'un des groupes, les convertisseurs dans au moins un groupe étant des convertisseurs commandés; un moyen pour maintenir l'interrupteur ouvert pendant les charges normales du système; un moyen pour maintenir l'interrupteur fermé pendant les charges 10 partielles du système au-dessous d'une valeur prédéterminée; et un moyen pour commander la conduction des convertisseurs dans au moins un groupe, la circulation du courant dans le court-circuit de la bobine, de l'interrupteur et d'un groupe compensant partiellement ou entièrement les effets d'augmentation de la tension de la capacité. 15 2. Borne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'interrupteur est un thyristor, ou un tube à arc au mercure, ou bien un rupteur de circuit maintenu non conducteur pendant les charges normales, et conducteur pendant les charges partielles. 3. Borne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les % 20 convertisseurs sont des thyristors ou des tubes à arc au mercure. 4. Borne selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la bobine a une borne reliée à une borne d'au moins un groupe convertisseur et une autre borne reliée à l'une des lignes, et en ce que l'interrupteur est branché entre l'autre borne de la bobine et au 25 moins un groupe convertisseur. Sad original