JPH0340853B2 - - Google Patents

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JPH0340853B2
JPH0340853B2 JP7645683A JP7645683A JPH0340853B2 JP H0340853 B2 JPH0340853 B2 JP H0340853B2 JP 7645683 A JP7645683 A JP 7645683A JP 7645683 A JP7645683 A JP 7645683A JP H0340853 B2 JPH0340853 B2 JP H0340853B2
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unit control
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control rectifier
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JP7645683A
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/12Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC
    • G05F1/40Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
    • G05F1/44Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
    • G05F1/45Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load
    • G05F1/455Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load with phase control

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、制御整流装置に係り、時定数の大き
なL負荷や大容量直流送電の循環電流制御時に適
用するに好適な制御整流装置の保護方式に関する
ものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来から、制御整流器を複数台並列に接続した
多相の大容量整流装置が知られているが、単位制
御整流器に関して言えば、アーム短絡、転流失敗
等の故障の場合、故障した単位制御整流器を瞬時
にゲートブロツクまたは、バイパスペアとし、健
全な単位制御整流器は順変換領域で運転し(以後
ゲートアドバンスと言う)、一定時間の後、また
は故障した単位制御整流器の電流が零となつたこ
とを確認した後ゲートシフトする如き構成とした
制御整流装置の保護方式が有効であることが知ら
れている。
ここで、ゲートブロツクとは、制御整流素子に
与えられている点弧パルスをブロツクする事であ
る。一方、バイパスペアとは、交流側の同一相に
接続された1対の制御整流素子を同時に通電させ
て、直流回路を短絡させ交流側と直流側の電力授
受をしや断するものである。また、ゲートシフト
とは、制御整流器の点弧角を大きく遅らせて、逆
変換領域(点弧角90゜〜180゜)で運転し、直流側
のエネルギーを交流側に回生させる動作である。
第1図は、単位制御整流器を2個並列接続した
12相制御整流装置を逆並列に接続した周知の循環
電流制御整流装置の主回路結線図を示すもので、
同図中、1は交流母線、2−1,2−2,2−
3,2−4は交流側しや断器、3−1,3−2,
3−3,3−4は制御整流器用変圧器、4−1,
4−2,4−3,4−4は前記制御整流器用変圧
器3−1,3−2,3−3,3−4の出力を直流
に変換する単位制御整流器、5−1,5−2,5
−3,5−4は前記単位制御整流器4−1,4−
2,4−3,4−4間を流れる電流を抑制する直
流リアクトル、6は負荷をそれぞれ示すものであ
る。
かかる構成において、通常動作時は負荷6に対
して順方向あるいは逆方向の直流電流が供給され
る訳であるが、単位制御整流器4−1あるいは4
−2,4−3,4−4にその出力を正常に制御し
特ないアーム短絡、転流失敗等の故障が発生した
場合、前述したゲートアドバンスを用いた保護を
行なうと故障した単位制御整流器の電流はしや断
できるが、健全な単位制御整流器間を流れる循環
電流が増大し循環電流過電流という二次故障が発
生する。
例えば、単位制御整流器4−1にアーム短絡が
発生したとすると、前述した従来の保護方式に依
れば単位制御整流器4−1を瞬時ゲートブロツク
し、単位制御整流器4−2をゲートアドバンス
し、単位制御整流器4−3及び4−4をゲートシ
フトし、単位制御整流器4−1の電流が零になつ
た後に単位制御整流器4−2をゲートシフトし、
その後、負荷6の電流が零になつた後に全ての単
位制御整流器をゲートブロツクし、さらにしや断
器2−1,2−2,2−3,2−4をトリツプさ
せる保護連動を行なう訳であるが、通常直流リア
クトル5−2,5−3,5−4は負荷6に比較し
て非常に小さい為単位制御整流器4−2をゲート
アドバンスした際に発生する順方向直流電圧によ
り単位制御整流器間の循環電流が増大し循環電流
過電流という不具合が発生する。
第2図は前述の保護連動を行なつた際に、循環
電流過電流が発生する一例を示したものである。
イは負荷6の電圧を、ロは負荷6の電流を、ハは
単位制御整流器4−2の直流電圧を、ニは単位制
御整流器4−3及び4−4の直流電圧を、ホは、
単位制御整流器間に流れる循環電流波形を、ヘ
は、単位制御整流器4−1の故障検出信号を示す
ものである。循環電流ホは、単位制御整流器4−
2の直流電圧ハと単位制御整流器4−3及び4−
4の直流電圧ニの差電圧により単位制御整流器間
に流れるもので通常動作時には所定の値(一定
値)に制御されている。故障検出信号ヘで、ロジ
ツク“0”からロジツク“1”に変化したところ
が単位制御整流器4−1の故障検出をした時点を
現わすが、この時点で単位制御整流器4−2の直
流電圧ハはゲートアドバンスによりただちに正方
向の電圧を発生するのに対し、単位制御整流器4
−3,4−4の直流電圧ニはゲートシフト動作に
より転流電圧の制限波波形で電圧が変化してい
く。その為に単位制御整流器4−2の直流電圧ハ
と単位制御整流器4−3,4−4の直流電圧ホに
大きな電圧差により循環電流過電流が発生する事
となる。
〔発明の目的〕
従つて、本発明の目的は、前記従来技術の欠点
を無くし、単位制御整流器を複数個並列に接続し
た多相の制御整流装置を逆並列に接続して循環電
流制御運転を行なう際に、単位制御整流器に故障
が発生した場合に、循環電流を抑制しながらある
いは循環電流をしや断して故障電流をしや断する
事を可能ならしめた循環電流制御整流装置の保護
方式を提供する事にある。
〔発明の概要〕
本発明はこの目的を達成するためにいずれかの
単位制御整流器に故障が発生した場合、故障が発
生した単位制御整流器をゲートブロツクまたはバ
イパスペアとすると共に故障系と逆方向の制御整
流器を逆変換領域で運転し、故障系と同方向の健
全な単位制御整流器は定められた時間経過後、順
変換領域で運転し、しかる後に逆変換領域で運転
することを特徴としたものである。
〔発明の実施例〕
第3図は本発明の一実施例における制御整流装
置のブロツク図で、同図中、100−1,100
−2,100−3は第1図の単位制御整流器4−
1,4−2,4−3の制御回路に対応する整流器
制御回路、7−1,7−2,7−3は基準値と検
出値の差により電流制御あるいは電圧制御を行な
い整流器の点弧角を決定する制御回路、8−1,
8−2,8−3はゲートアドバンス位相決定回
路、9−1,9−2,9−3はゲートシフト位相
決定回路、10−1,10−2,10−3は制御
回路7−1,7−2,7−3またはゲートアドバ
ンス位相決定回路8−1,8−2,8−3または
ゲートシフト位相決定回路9−1,9−2,9−
3の出力のいずれかの出力信号に基づいて対応す
る単位制御整流器4−1,4−2,4−3の各相
へ点弧タイミングを発生する位相制御回路、12
−1,12−2,12−3,16−1,16−
2,16−3は前記単位制御整流器4−2,4−
1,4−4の故障信号を適宜設定された値に遅延
させる遅延回路、13−1,13−2,13−3
は前記遅延回路16−1,16−2,16−3の
出力信号によりセツトされ前記遅延回路12−
1,12−2,12−3の出力信号によりリセツ
トされるフリツプフロツプ回路、14−1,14
−2,14−3は単位制御整流器4−1,4−
2,4−3の故障信号により位相制御回路7−
1,7−2,7−3の出力をブロツクするインヒ
ビツト回路、15−7は単位制御整流器4−1,
4−2の故障信号を合成するオア回路、15−8
は単位制御整流器4−3,4−4の故障信号を合
成するオア回路、15−1は、前記オア回路15
−8の出力信号と前記遅延回路16−1の出力信
号を合成するオア回路、15−2は前記オア回路
15−8の出力信号と前記遅延回路16−2の出
力信号を合成するオア回路、15−3は前記オア
回路15−7の出力信号と前記遅延回路16−3
の出力信号を合成するオア回路、15−4は前記
オア回路15−8の出力信号と前記遅延回路12
−1の出力信号を合成するオア回路、15−5は
前記オア回路15−8の出力信号と前記遅延回路
12−2の出力信号を合成するオア回路、15−
6は前記オア回路15−7の出力信号と前記遅延
回路12−3の出力信号を合成するオア回路、1
1−11,11−21,11−31は前記オア回路
15−1,15−2,15−3の出力信号で制御
回路7−1,7−2,7−3の出力をオフするア
ナログスイツチ回路、11−12,11−22,1
1−32は前記フリツプフロツプ回路13−1,
13−2,13−3の出力信号でゲートアドバン
ス位相決定回路8−1,8−2,8−3の出力を
オン−オフするアナログスイツチ回路、11−1
,11−23,11−33は前記オア回路15−
4,15−5,15−6の出力信号で、ゲートシ
フト位相決定回路9−1,9−2,9−3の出力
をオン−オフするアナログスイツチ回路、51−
1,51−2,51−3,51−4は単位制御整
流器4−1,4−2,4−3,4−4の故障信号
52−1,52−2,52−3は前記オア回路1
5−4,15−5,15−6の出力信号、53−
1,53−2,53−3は前記遅延回路16−
1,16−2,16−3の出力信号である。
かかる構成において、今、単位制御整流器4−
1が故障したとすると故障信号51−1がロジツ
ク“1”となりインヒビツト回路14−1により
位相制御回路10−1からの点弧パルス信号がブ
ロツクされ、単位制御整流器4−1はゲートブロ
ツクされる。同時に故障信号51−1は単位制御
整流器4−3に送られアナログスイツチ回路11
−31をオフし、制御回路7−3からの制御信号
をカツトすると共に、アナログスイツチ回路11
−33をオンし、ゲートシフト位相決定回路9−
3の出力信号が位相制御回路10−3に送られ単
位制御整流器4−3は逆変換領域で運転される。
また、単位制御整流器4−4も単位制御整流器4
−3と同様に運転されるようにする。(単位制御
整流器4−4の整流器制御回路のブロツク回路図
は説明の都合上省略している。(また同時に、故
障信号51−1は単位制御整流器4−2に送ら
れ、遅延回路16−2で適宜設定された時間を経
過するとオア回路15−2に信号が送られ、その
オア回路15−2の出力信号によりアナログスイ
ツチ回路11−21をオフさせ、制御回路7−2
からの制御信号をカツトすると共に、フリツプフ
ロツプ回路13−2をセツトし、アナログスイツ
チ回路11−22をオンさせ、ゲートアドバンス
位相決定回路8−2の出力信号が位相制御回路1
0−2に送られ、単位制御整流器4−2は順変換
領域で運転される。また故障信号51−1は遅延
回路12−2にも送られ、この時間から遅延回路
12−2において適宜設定された時間を経過する
と、遅延回路12−2の出力がロジツク“1”と
なりその結果フリツプフロツプ回路13−2がリ
セツトされアナログスイツチ回路11−22がオ
フされると共にアナログスイツチ回路11−23
がオンし、ゲートシフト位相決定回路9−2の出
力信号が位相制御回路10−2に送られ単位制御
整流器4−2はゲートシフトされる。
第4図に単位制御整流器4−1の故障信号51
−1と単位制御整流器4−2のオア回路15−5
の出力信号52−2とフリツプフロツプ回路13
−2の出力信号53−2と単位制御整流器4−3
のオア回路15−6の出力信号52−3のタイム
シーケンスを示す。
以上の動作を要約すると、単位制御整流回路4
−1が故障すると、単位制御整流器4−1は瞬時
ゲートブロツクし、単位制御整流器4−3及び4
−4は瞬時にゲートシフトし逆変換領域で運転さ
れ単位制御整流器4−2は遅延回路16−2で設
定された時間経過後ゲートアドバンスし、順変換
領域で運転され、遅延回路12−2で設定された
時間経過後ゲートシフトし、逆変換領域運転に移
行する。
以上のように、故障単位制御整流器と同方向の
健全単位制御整流器を順変換領域の運転に移行さ
せる前に故障単位制御整流器と逆方向の健全単位
制御整流器を逆変換領域で運転することにより単
位制御整流器間の循環電流は抑制あるいはしや断
され、その後故障単位制御整流器と同方向の健全
単位制御整流器を順変換領域で運転することによ
り故障単位制御整流器の故障電流をしや断し、そ
の後健全単位制御整流器をゲートシフトすること
により直流電流は交流側に回生される事となる。
ちなみに、遅延回路16−1,16−2,16−
3の設定遅延時間は遅延回路12−1,12−
2,12−3より短かく、電気角で180゜以下とす
るのが適切である。
なお、第3図の実施例においては、故障単位制
御整流器と同方向の健全単位制御整流器を順変換
領域で運転するタイミングと故障単位制御整流器
と逆方向の健全単位制御整流器を逆変換領域で運
転するタイミングとの間に遅延回路を設けて時間
差をつける方式を一例として示したが、故障単位
制御整流器と同方向の健全単位制御整流器のゲー
トアドバンス位相決定回路の出力を積分回路等で
徐々に制御位相を変化させる如き構成としても、
あるいは、循環電流検出量に応じて制御位相を変
化させる如き構成としても同様の効果を得る事が
出きる。
また、上記実施例においては、単位制御整流器
を順方向及び逆方向に各2台用いた12相の制御整
流装置を例示したが、本発明の実施はこれに限定
されるものではなく、更に多相の場合でも適用可
能である事は勿論である。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明に依れば、単位制御整
流器を複数個並列に接続した多相の制御整流装置
を逆並列に接続して循環電流制御運転を行なう装
置において、1つ以上の単位制御整流器が故障し
た場合、故障した単位制御整流器を瞬時にゲート
ブロツクまたはバイパスペアとし、故障した単位
制御整流器と逆方向の健全な単位制御整流器は逆
変換領域で運転し、故障した単位制御整流器と同
方向の健全な単位制御整流器は一定時間後あるい
は徐々に適宜設定された順変換領域で運転する
か、または、循環電流検出量に応じて制御位相を
適宜設定された順変換領域に変化させて運転し、
一定時間後、または故障電流が零となつたことを
確認した後、ゲートシフトする如き構成とした
為、単位制御整流器間の循環電流を抑制しながら
故障した単位制御整流器の電流を零にしてその整
流器を停止状態にした後、直流電流を交流側に回
生出来、従つて循環電流過電流による二次故障の
発生を防止することが出きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は単位制御整流器を2個並列接続した12
相制御整流装置を逆並列に接続した周知の循環電
流制御整流装置の主回路結線図、第2図は第1図
の循環電流制御整流装置の運転中に、単位制御整
流装置に故障が発生し循環電流過電流が発生する
一例を示した波形図、第3図は、本発明の一実施
例による制御整流装置のブロツク図、第4図は、
第3図の構成の動作を説明するタイムチヤートで
ある。 4−1,4−2,4−3,4−4……単位制御
整流器、100−1,100−2,100−3…
…整流器制御回路、7−1,7−2,7−3……
制御回路、8−1,8−2,8−3……ゲートア
ドバンス位相決定回路、9−1,9−2,9−3
……ゲートシフト位相決定回路、10−1,10
−2,10−3……位相制御回路、12−1,1
2−2,12−3,16−1,16−2,16−
3……遅延回路、13−1,13−2,13−3
……フリツプフロツプ回路、14−1,14−
2,14−3……インヒビツト回路、15−1,
15−2,15−3,15−4,15−5,15
−6,15−7,15−8……オア回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 少なくとも2台以上の単位制御整流器を並列
    に接続した制御整流装置を逆並列に接続して、循
    環電流制御を行なう制御整流装置において、いず
    れかの単位制御整流器に故障が発生した場合、故
    障が発生した単位制御整流器をゲートブロツクま
    たは、バイパスペアとすると共に、故障系と逆方
    向の制御整流器を逆変換領域で運転し、故障系と
    同方向の健全な単位制御整流器は、定められた時
    間経過後順変換領域で運転し、しかる後に逆変換
    領域で運転することを特徴とした循環電流制御整
    流装置の保護方式。
JP7645683A 1983-04-30 1983-04-30 循環電流制御整流装置の保護方式 Granted JPS59201120A (ja)

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