JPH04322157A - サイリスタ変換装置 - Google Patents
サイリスタ変換装置Info
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- JPH04322157A JPH04322157A JP3086564A JP8656491A JPH04322157A JP H04322157 A JPH04322157 A JP H04322157A JP 3086564 A JP3086564 A JP 3086564A JP 8656491 A JP8656491 A JP 8656491A JP H04322157 A JPH04322157 A JP H04322157A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流送電等の高電圧の
サイリスタ変換装置を通電終了直後の過電圧から保護で
きるサイリスタ変換装置に関する。
サイリスタ変換装置を通電終了直後の過電圧から保護で
きるサイリスタ変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】サイリスタの多数個直列又は直並列接続
で構成される直流送電等に使用されるサイリスタ変換器
は、通電終了直後の順耐圧特性が徐々にしか回復しない
ため、所定期間の逆電圧（以下余裕角と記す）を加えて
から順電圧が加わるように制御（余裕角γ一定制御）さ
れている。
で構成される直流送電等に使用されるサイリスタ変換器
は、通電終了直後の順耐圧特性が徐々にしか回復しない
ため、所定期間の逆電圧（以下余裕角と記す）を加えて
から順電圧が加わるように制御（余裕角γ一定制御）さ
れている。
【０００３】しかし、万一、何等かの過渡的な要因（系
統電圧低下、電圧歪み、外雷過電圧侵入等）で余裕角が
所定値（素子のタ―ンオフ時間等にリンク）より、小さ
くなった場合、これを検出して、全サイリスタに一斉に
点弧パルスを与えるいわゆる強制点弧保護が行われる。
統電圧低下、電圧歪み、外雷過電圧侵入等）で余裕角が
所定値（素子のタ―ンオフ時間等にリンク）より、小さ
くなった場合、これを検出して、全サイリスタに一斉に
点弧パルスを与えるいわゆる強制点弧保護が行われる。
【０００４】これは、通電終了直後にはサイリスタ内部
には多数の残留キャリアが存在し、この残留キャリアが
消滅するまで順回復しないこと、及び順回復特性が、素
子により大幅にばらつくことに起因して、次の不具合が
生じるためである。短い逆電圧期間では順回復する素子
と順回復しない素子が混在し（部分転流失敗現象）この
結果、順回復した素子のみに、全回路電圧が加わり、そ
の素子が破損する。即ち、（１） 順回復過程で順回復
電圧異常の電圧が、外部より加わるとサイリスタは自己
点弧（又はブレ―クオ―バ）し、このとき電圧又は電流
が大きい場合破損する。（２） 直列接続の場合、順回
復の特性のバラツキがあるので、外部より順回復電圧異
常の電圧が加わったとき自己点弧がバラバラ（部分転流
失敗）になり、 （１） の現象が拡大し、素子の破損するケ―スが増大
する。 このような異常現象を防止するため前述したように、（
１） 定常時、γ一定制御、γが一定値以上になるよう
な制御。 （２） 過渡時、強制点弧―過渡的にγ＜γ０ （所定
値）になったら強制的に全サイリスタ素子にパルスを供
給する。等の制御・保護が行われている。前述した、従
来の強制点弧保護は余裕角γが所定値γ０ より大きい
か否かで判定している。
には多数の残留キャリアが存在し、この残留キャリアが
消滅するまで順回復しないこと、及び順回復特性が、素
子により大幅にばらつくことに起因して、次の不具合が
生じるためである。短い逆電圧期間では順回復する素子
と順回復しない素子が混在し（部分転流失敗現象）この
結果、順回復した素子のみに、全回路電圧が加わり、そ
の素子が破損する。即ち、（１） 順回復過程で順回復
電圧異常の電圧が、外部より加わるとサイリスタは自己
点弧（又はブレ―クオ―バ）し、このとき電圧又は電流
が大きい場合破損する。（２） 直列接続の場合、順回
復の特性のバラツキがあるので、外部より順回復電圧異
常の電圧が加わったとき自己点弧がバラバラ（部分転流
失敗）になり、 （１） の現象が拡大し、素子の破損するケ―スが増大
する。 このような異常現象を防止するため前述したように、（
１） 定常時、γ一定制御、γが一定値以上になるよう
な制御。 （２） 過渡時、強制点弧―過渡的にγ＜γ０ （所定
値）になったら強制的に全サイリスタ素子にパルスを供
給する。等の制御・保護が行われている。前述した、従
来の強制点弧保護は余裕角γが所定値γ０ より大きい
か否かで判定している。
【０００５】即ち、余裕角期間しかみていない。しかし
ながら、余裕角後にサイリスタ変換器には順電圧（商用
周波数）が加わるが、万一この期間に雷インパルス、開
閉インパルス状の過電圧が重畳した場合に（部分転流失
敗）現象が発生し、危険な状況になり、素子が破損する
ケ―スが生じる。これは、余裕角γが所定値γ０ （約
４００μｓ 〜６００μｓ ＞素子のタ―ンオフ時間Ｔ
ｇ ）より十分大きい場合でも、γ終了近傍では、サイ
リスタ内部にキャリアが残存し、サイリスタはある電圧
以上の順方向電圧に耐えられないためである。
ながら、余裕角後にサイリスタ変換器には順電圧（商用
周波数）が加わるが、万一この期間に雷インパルス、開
閉インパルス状の過電圧が重畳した場合に（部分転流失
敗）現象が発生し、危険な状況になり、素子が破損する
ケ―スが生じる。これは、余裕角γが所定値γ０ （約
４００μｓ 〜６００μｓ ＞素子のタ―ンオフ時間Ｔ
ｇ ）より十分大きい場合でも、γ終了近傍では、サイ
リスタ内部にキャリアが残存し、サイリスタはある電圧
以上の順方向電圧に耐えられないためである。
【０００６】この現象について、図４乃至図６を参照し
て説明する。図４は直流送電等に用いられるサイリスタ
変換器の主回路構成を示し、図５は変換器自身のア―ム
構成の詳細を示す。１はサイリスタ変換器、２は変換器
用変圧器、３は平滑用の直流リアクトルを示す。この構
成でサイリスタ変換器１で交流から直流へ、又は直流か
ら交流へそれぞれ電力を変換する。この種のサイリスタ
変換器１は通常電圧が高いので図５に示すように、多数
の直列サイリスタ４１ 〜４Ｎ から構成される。（Ｎ
は直列数で例えば１００〜２００個）５１ 〜５Ｎ
は各サイリスタ電圧を均等にするための分圧回路で、７
１ 〜７Ｎ はサイリスタの光点弧信号を大地レベルの
ゲ―ト制御装置（図示していない）より伝送するライト
ガイドである。 ６１ 〜６Ｍ はサイリスタのｄｉ／ｄｔ及びｄｖ／ｄ
ｔを抑制するためのリアクトルである。（Ｍ≦Ｎ）
て説明する。図４は直流送電等に用いられるサイリスタ
変換器の主回路構成を示し、図５は変換器自身のア―ム
構成の詳細を示す。１はサイリスタ変換器、２は変換器
用変圧器、３は平滑用の直流リアクトルを示す。この構
成でサイリスタ変換器１で交流から直流へ、又は直流か
ら交流へそれぞれ電力を変換する。この種のサイリスタ
変換器１は通常電圧が高いので図５に示すように、多数
の直列サイリスタ４１ 〜４Ｎ から構成される。（Ｎ
は直列数で例えば１００〜２００個）５１ 〜５Ｎ
は各サイリスタ電圧を均等にするための分圧回路で、７
１ 〜７Ｎ はサイリスタの光点弧信号を大地レベルの
ゲ―ト制御装置（図示していない）より伝送するライト
ガイドである。 ６１ 〜６Ｍ はサイリスタのｄｉ／ｄｔ及びｄｖ／ｄ
ｔを抑制するためのリアクトルである。（Ｍ≦Ｎ）
【０
００７】
００７】
【発明が解決しようとする課題】かかる構成のサイリス
タ変換器において、通電終了直後にインパルス状の過電
圧が加わった例を図６に示す。図６は問題となる変換器
が逆変換器として運転している例で、（ａ）はア―ム電
圧を、（ｂ）はア―ム電流をそれぞれ示す。通常は、実
線で示すような、電圧、電流波形となり、サイリスタ変
換器は正常に運転できる。（γ≧γ０ ）
タ変換器において、通電終了直後にインパルス状の過電
圧が加わった例を図６に示す。図６は問題となる変換器
が逆変換器として運転している例で、（ａ）はア―ム電
圧を、（ｂ）はア―ム電流をそれぞれ示す。通常は、実
線で示すような、電圧、電流波形となり、サイリスタ変
換器は正常に運転できる。（γ≧γ０ ）
【０００８】
しかしながら、ｔ＝ｔ１ （Δｔ＝ｔ１ −ｔ０ 約０
〜数百μｓ ）で、点線で示すインパルス状の過電圧が
加わると、各サイリスタにはキャリアがまだ残っている
ためこの過電圧（Ｖ０ ）に耐えられないケ―スが生じ
る（部分自己点弧＝部分転流失敗）この現象は、Ｖ０
，ｄＶ０ ／ｄｔが大きい程、又Δｔが小さい程、発生
し易い。Ｖ０ の大小、ｄＶ０ ／ｄｔの大小、Δｔの
大により第１表のようになる。
しかしながら、ｔ＝ｔ１ （Δｔ＝ｔ１ −ｔ０ 約０
〜数百μｓ ）で、点線で示すインパルス状の過電圧が
加わると、各サイリスタにはキャリアがまだ残っている
ためこの過電圧（Ｖ０ ）に耐えられないケ―スが生じ
る（部分自己点弧＝部分転流失敗）この現象は、Ｖ０
，ｄＶ０ ／ｄｔが大きい程、又Δｔが小さい程、発生
し易い。Ｖ０ の大小、ｄＶ０ ／ｄｔの大小、Δｔの
大により第１表のようになる。
【０００９】
【表１】
【００１０】ケ―スＡ，Ｃはサイリスタにとって過大ス
トレスになることがなく、保護の必要性は少ない。一方
、ケ―スＢは部分転流失敗が生じ、１部のサイリスタが
過電圧により破損する。従って、このケ―スＢでは保護
は必ず必要である。しかるに、従来の強制点弧保護は余
裕角γと所定値γ０ を比較し、γ≦γ０ の条件で強
制点弧を行っていたが、図６に示すように順電圧が加わ
った（ｔ＝ｔ０ ）以降について全く保護ができない。 従って、Δｔ（０〜数百μｓ）期間にインパルス性の過
電圧が侵入した場合、サイリスタ素子を一部もしくは全
素子を破損させる危険性があった。本発明はかかる危険
性からサイリスタ変換器を保護できるサイリスタ変換装
置を提供するものである。 ［発明の構成］
トレスになることがなく、保護の必要性は少ない。一方
、ケ―スＢは部分転流失敗が生じ、１部のサイリスタが
過電圧により破損する。従って、このケ―スＢでは保護
は必ず必要である。しかるに、従来の強制点弧保護は余
裕角γと所定値γ０ を比較し、γ≦γ０ の条件で強
制点弧を行っていたが、図６に示すように順電圧が加わ
った（ｔ＝ｔ０ ）以降について全く保護ができない。 従って、Δｔ（０〜数百μｓ）期間にインパルス性の過
電圧が侵入した場合、サイリスタ素子を一部もしくは全
素子を破損させる危険性があった。本発明はかかる危険
性からサイリスタ変換器を保護できるサイリスタ変換装
置を提供するものである。 ［発明の構成］
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、図１のように、各サイリスタ毎に高電位側
に設けられる電圧検出器により各サイリスタの順電圧を
検出し、ライトガイドにより大地レベルのゲ―ト制御装
置に送り、順電圧信号Ｆｖ１ …ＦｖＮ のＡＮＤ信号
（ＦｖＡ ）を作る手段と、順電圧信号Ｆｖ１ …Ｆｖ
Ｎ のＯＲ信号（Ｆｖ０ ）を作る手段を設け、 （１） サイリスタ変換装置の導通期間ＰＨＳ終了後の
保護期間内に、Ｆｖ０ 信号があってＦｖＡ 信号の無
い場合、Ｆｖ０ 信号発生後、第１の強制点弧信号ＦＰ
１ を発生させる。（通常のγ不足に対する保護）
するために、図１のように、各サイリスタ毎に高電位側
に設けられる電圧検出器により各サイリスタの順電圧を
検出し、ライトガイドにより大地レベルのゲ―ト制御装
置に送り、順電圧信号Ｆｖ１ …ＦｖＮ のＡＮＤ信号
（ＦｖＡ ）を作る手段と、順電圧信号Ｆｖ１ …Ｆｖ
Ｎ のＯＲ信号（Ｆｖ０ ）を作る手段を設け、 （１） サイリスタ変換装置の導通期間ＰＨＳ終了後の
保護期間内に、Ｆｖ０ 信号があってＦｖＡ 信号の無
い場合、Ｆｖ０ 信号発生後、第１の強制点弧信号ＦＰ
１ を発生させる。（通常のγ不足に対する保護）
【００１２】（２） サイリスタ変換装置の導通期間Ｐ
ＨＳ終了後の保護期間内にＦｖ０ ，ＦｖＡ 共に一旦
有状態になった後、過電圧等で、ＦｖＡ 信号が無くな
った時点で、第２の強制点弧信号ＦＰ２ を瞬時に発生
させる。（過電圧が侵入したときの保護）を行うもので
ある。上記（１） ，（２） 共、ＰＨＳ信号が無くな
ってからＴ＝Ｔ１ （保護期間）のみ保護を行うもので
ある。
ＨＳ終了後の保護期間内にＦｖ０ ，ＦｖＡ 共に一旦
有状態になった後、過電圧等で、ＦｖＡ 信号が無くな
った時点で、第２の強制点弧信号ＦＰ２ を瞬時に発生
させる。（過電圧が侵入したときの保護）を行うもので
ある。上記（１） ，（２） 共、ＰＨＳ信号が無くな
ってからＴ＝Ｔ１ （保護期間）のみ保護を行うもので
ある。
【００１３】
【作用】前述の構成により、（１） γ不足時の部分転
流失敗に対する保護を行う。（２） 過電圧が侵入した
ときの部分転流失敗に対する保護を行うことができ、特
別の装置を付加することなく、従来のγ不足時に対する
保護と、転流直後の過電圧保護を同時に行うことができ
る。
流失敗に対する保護を行う。（２） 過電圧が侵入した
ときの部分転流失敗に対する保護を行うことができ、特
別の装置を付加することなく、従来のγ不足時に対する
保護と、転流直後の過電圧保護を同時に行うことができ
る。
【００１４】
【実施例】以下図５と同一部に同一記号を付して示す図
１を参照して本発明の一実施例を説明する。図において
、８１ 〜８Ｎ ，１０１〜１０Ｎ ，１１１ 〜１１
Ｎ は各サイリスタの順電圧信号を大地レベルで検出す
るための、それぞれ発光素子、ライトガイド、受光素子
で、９１ 〜９Ｎ は発光素子に逆電圧が加わらないよ
うにするためのダイオ―ド、１２１ 〜１２Ｎ は順電
圧信号の受光アンプである。１３，１４はそれぞれ各サ
イリスタの順電圧信号Ｆｖ１ 〜ＦｖＮ をＯＲ構成、
ＡＮＤ構成するためのＯＲ回路、ＡＮＤ回路である。１
５，１６は反転回路である。１８，２２はそれぞれパル
ス幅Ｔ１ ，Ｔ２ の信号を出力するモノマルチ回路、
１７は遅れ時間ＴＤ を有するオンディレ回路である。 １９，２０はＡＮＤ回路、２１はＯＲ回路、２３はパル
スアンプ回路である。２４１ 〜２４Ｎ はパルスアン
プ回路２３の出力を光電変換する発光素子で、ライトガ
イド７１ 〜７Ｎ を通して強制点弧信号を、各サイリ
スタに与えるものである。かかる構成においてＰＨＳ後
Ｔ＝Ｔ１ 時間内で、ＦｖＡ 「無」，Ｆｖ０ 「有」
及びＦｖ０ 有後ＴＤ 後の信号のＡＮＤ条件で、第１
の強制点弧ＦＰ１ を発生する。一方、ＰＨＳ後Ｔ＝Ｔ
１ 時間内で、Ｆｖ０ 「有」と、ＦｖＡ が「有か
ら無の瞬時」の条件で第２の強制点弧ＦＰ２ を発生す
る。
１を参照して本発明の一実施例を説明する。図において
、８１ 〜８Ｎ ，１０１〜１０Ｎ ，１１１ 〜１１
Ｎ は各サイリスタの順電圧信号を大地レベルで検出す
るための、それぞれ発光素子、ライトガイド、受光素子
で、９１ 〜９Ｎ は発光素子に逆電圧が加わらないよ
うにするためのダイオ―ド、１２１ 〜１２Ｎ は順電
圧信号の受光アンプである。１３，１４はそれぞれ各サ
イリスタの順電圧信号Ｆｖ１ 〜ＦｖＮ をＯＲ構成、
ＡＮＤ構成するためのＯＲ回路、ＡＮＤ回路である。１
５，１６は反転回路である。１８，２２はそれぞれパル
ス幅Ｔ１ ，Ｔ２ の信号を出力するモノマルチ回路、
１７は遅れ時間ＴＤ を有するオンディレ回路である。 １９，２０はＡＮＤ回路、２１はＯＲ回路、２３はパル
スアンプ回路である。２４１ 〜２４Ｎ はパルスアン
プ回路２３の出力を光電変換する発光素子で、ライトガ
イド７１ 〜７Ｎ を通して強制点弧信号を、各サイリ
スタに与えるものである。かかる構成においてＰＨＳ後
Ｔ＝Ｔ１ 時間内で、ＦｖＡ 「無」，Ｆｖ０ 「有」
及びＦｖ０ 有後ＴＤ 後の信号のＡＮＤ条件で、第１
の強制点弧ＦＰ１ を発生する。一方、ＰＨＳ後Ｔ＝Ｔ
１ 時間内で、Ｆｖ０ 「有」と、ＦｖＡ が「有か
ら無の瞬時」の条件で第２の強制点弧ＦＰ２ を発生す
る。
【００１５】上記第１及び第２の強制点弧信号ＦＰ１
，ＦＰ２ はいずれもモノマルチ回路２２でパルス幅Ｔ
＝Ｔ２ の強制点弧信号ＦＰ０ ´に変換されパルスア
ンプ回路２３に入力される。ここでオンディレ回路１７
の時間ＴＤ は次のように決められる。 常時運転（
商用周波数）における各Ｆｖ の時間遅れ（電圧アンバ
ランス及び順電圧検出回路の動作バラツキ等による）を
補正するための時間遅れで、適用サイリスタ変換器定数
、順電圧検出回路の性能等による、概略数十μｓ 〜百
数十μｓ 程度である。即ち、この時間ＴＤ により常
時運転で不安な第１の強制点弧ＦＰ１ 信号を防止する
ものである。
，ＦＰ２ はいずれもモノマルチ回路２２でパルス幅Ｔ
＝Ｔ２ の強制点弧信号ＦＰ０ ´に変換されパルスア
ンプ回路２３に入力される。ここでオンディレ回路１７
の時間ＴＤ は次のように決められる。 常時運転（
商用周波数）における各Ｆｖ の時間遅れ（電圧アンバ
ランス及び順電圧検出回路の動作バラツキ等による）を
補正するための時間遅れで、適用サイリスタ変換器定数
、順電圧検出回路の性能等による、概略数十μｓ 〜百
数十μｓ 程度である。即ち、この時間ＴＤ により常
時運転で不安な第１の強制点弧ＦＰ１ 信号を防止する
ものである。
【００１６】次に、モノマルチ回路１８，２２の時間Ｔ
１ ，Ｔ２について説明する。まず、Ｔ１ は保護期間
であり、サイリスタが順方向に耐電圧が十分に回復する
時間に対応して決定される。Ｔ１ はサイリスタ運転条
件により左右されるが、直流送電に等に用いられる高耐
圧大電流サイリスタの場合、およそ５００〜１０００μ
ｓ の範囲である。
１ ，Ｔ２について説明する。まず、Ｔ１ は保護期間
であり、サイリスタが順方向に耐電圧が十分に回復する
時間に対応して決定される。Ｔ１ はサイリスタ運転条
件により左右されるが、直流送電に等に用いられる高耐
圧大電流サイリスタの場合、およそ５００〜１０００μ
ｓ の範囲である。
【００１７】次にＴ２ は強制点弧信号を各サイリスタ
に一斉に与えて点弧するとき、全サイリスタが点弧でき
るようなパルス幅であって、およそ３０μｓ 〜５０μ
ｓ 以上あれば十分である。
に一斉に与えて点弧するとき、全サイリスタが点弧でき
るようなパルス幅であって、およそ３０μｓ 〜５０μ
ｓ 以上あれば十分である。
【００１８】かかる構成の実施例の作用を図２のタイム
チャ―トで説明する。図２は３つの運転モ―ドに分けて
説明してある。モ―ド（１）はγも十分大きく（γ＞γ
ｏ ）から過電圧の侵入もない正常状態である。従って
、第１及び第２の強制点弧信号ＦＰ１ ，ＦＰ２ いず
れも発生しない。モ―ド（２）はγが小さい（γ＜γｏ
）状態であり（但し過電圧の侵入はない）ｔ＝ｔ１
でＦｖ１ は検出されるが、ＦｖＮ は検出されない例
である。従って、Ｆｖ０ は「１」，ＦｖＡ は「０」
であり、ｔ＝ｔ１ ＋ＴＤ 時点で、第１の強制点弧信
号ＦＰ１ ，ＦＰ０ ´が発生する。モ―ド（３）はγ
は十分大きい（γ＞γｏ ）が、過電圧が侵入し、ｔ＝
ｔ２でＦｖＮ が「１」から「０」に変化する例である
。従って、ｔ＝ｔ２ で、微分回路２５の出力が「１」
，Ｆｖ０ が「１」となり第２の強制点弧信号ＦＰ２
及びＦＰ０ ´信号が発生する。即ち、モ―ド（２）で
は通常のγ不足時の部分転流失敗保護が、又モ―ド（３
）では、過電圧侵入時の部分転流失敗保護が達成される
。
チャ―トで説明する。図２は３つの運転モ―ドに分けて
説明してある。モ―ド（１）はγも十分大きく（γ＞γ
ｏ ）から過電圧の侵入もない正常状態である。従って
、第１及び第２の強制点弧信号ＦＰ１ ，ＦＰ２ いず
れも発生しない。モ―ド（２）はγが小さい（γ＜γｏ
）状態であり（但し過電圧の侵入はない）ｔ＝ｔ１
でＦｖ１ は検出されるが、ＦｖＮ は検出されない例
である。従って、Ｆｖ０ は「１」，ＦｖＡ は「０」
であり、ｔ＝ｔ１ ＋ＴＤ 時点で、第１の強制点弧信
号ＦＰ１ ，ＦＰ０ ´が発生する。モ―ド（３）はγ
は十分大きい（γ＞γｏ ）が、過電圧が侵入し、ｔ＝
ｔ２でＦｖＮ が「１」から「０」に変化する例である
。従って、ｔ＝ｔ２ で、微分回路２５の出力が「１」
，Ｆｖ０ が「１」となり第２の強制点弧信号ＦＰ２
及びＦＰ０ ´信号が発生する。即ち、モ―ド（２）で
は通常のγ不足時の部分転流失敗保護が、又モ―ド（３
）では、過電圧侵入時の部分転流失敗保護が達成される
。
【００１９】図３に本発明の他の実施例の構成を示す。
図３において、図１と異る点は、ＡＮＤ回路２７とｄｖ
／ｄｔ（サイリスタに加わる正の電圧上昇率）判別回路
２８を追加したのみである。この例ではｄｖ／ｄｔの入
力として、Ｆｖ０ 信号を使っている。（なお、必要に
応じて独立してサイリスタ変換器ア―ムのｄｖ／ｄｔ又
はア―ムのサイリスタのｄｖ／ｄｔを検出して判別回路
２８に入力する。）ＡＮＤ回路２７の入力はｄｖ／ｄｔ
２８の出力、モノマルチ回路１８の出力、Ｆｖ０からな
る。 即ち、ＰＨＳ信号終了後保護期間（Ｔ１ ）内に、ｄｖ
／ｄｔ信号「有」（＝ｄｖ／ｄｔが所定値以上）とＦｖ
０ 「有」の条件で、第３の強制点弧信号ＦＰ３ を発
生し、その結果ＦＰ０ ´を発生させ、サイリスタを一
斉点弧させる。
／ｄｔ（サイリスタに加わる正の電圧上昇率）判別回路
２８を追加したのみである。この例ではｄｖ／ｄｔの入
力として、Ｆｖ０ 信号を使っている。（なお、必要に
応じて独立してサイリスタ変換器ア―ムのｄｖ／ｄｔ又
はア―ムのサイリスタのｄｖ／ｄｔを検出して判別回路
２８に入力する。）ＡＮＤ回路２７の入力はｄｖ／ｄｔ
２８の出力、モノマルチ回路１８の出力、Ｆｖ０からな
る。 即ち、ＰＨＳ信号終了後保護期間（Ｔ１ ）内に、ｄｖ
／ｄｔ信号「有」（＝ｄｖ／ｄｔが所定値以上）とＦｖ
０ 「有」の条件で、第３の強制点弧信号ＦＰ３ を発
生し、その結果ＦＰ０ ´を発生させ、サイリスタを一
斉点弧させる。
【００２０】本発明の他の実施例によれば保護期間（Ｔ
１ ）に過電圧（雷，開閉インパルス等）が侵入時の部
分転流失敗に遅れなく第３の強制点弧信号を発生させる
ことができる。特にサイリスタに逆電圧が加わっている
状態で、正の雷又は開閉インパルスが加わったとき、図
１の第１の強制点弧信号ＦＰ１ を発生回路のオンディ
レイＴＤ の遅れによる保護遅れを防止することができ
る。
１ ）に過電圧（雷，開閉インパルス等）が侵入時の部
分転流失敗に遅れなく第３の強制点弧信号を発生させる
ことができる。特にサイリスタに逆電圧が加わっている
状態で、正の雷又は開閉インパルスが加わったとき、図
１の第１の強制点弧信号ＦＰ１ を発生回路のオンディ
レイＴＤ の遅れによる保護遅れを防止することができ
る。
【００２１】尚、ｄｖ／ｄｔ判別回路は通常運転時（過
電圧の侵入のない時）のｄｖ／ｄｔのあいたより２〜３
倍程度以上に設定すればよい。なお、ＦｖＡ信号は全Ｆ
ｖ （Ｆｖ１ 〜ＦｖＮ ）のＡＮＤ信号と説明したが
不安動作の観点又はサイリスタは確率的に破損すること
等を考慮して、Ｎ個中、Ｎ―１又はＮ―２個の条件で出
力信号を出すようにしてもよい。
電圧の侵入のない時）のｄｖ／ｄｔのあいたより２〜３
倍程度以上に設定すればよい。なお、ＦｖＡ信号は全Ｆ
ｖ （Ｆｖ１ 〜ＦｖＮ ）のＡＮＤ信号と説明したが
不安動作の観点又はサイリスタは確率的に破損すること
等を考慮して、Ｎ個中、Ｎ―１又はＮ―２個の条件で出
力信号を出すようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、比
較的単純な構成で、従来のγの不足時の部分転流失敗保
護及び過電圧侵入時の部分転流失敗保護を確実に行うこ
とができる。即ち、最近の直流送電用サイリスタ変換器
では、通常点弧のために各サイリスタのＦｖ 信号を使
用する。更に、サイリスタ故障モニタのため、各サイリ
スタのＦｖ 信号を使用する等の為、上記本発明のため
に特に全サイリスタにＦｖ 検出回路を付加する必要は
全くない。又、本発明の部分転流失敗保護の論理判断は
全て、大地レベルのゲ―ト制御装置内で、比較的単純な
回路で実現できる。又本発明のγ不足の部分転流失敗保
護は従来の余裕角監視による見込み保護でなく、実際の
部分転流失敗検出による保護であるので、不安の強制点
弧が少なくでき、本来保護すべきときに確実に保護でき
る。
較的単純な構成で、従来のγの不足時の部分転流失敗保
護及び過電圧侵入時の部分転流失敗保護を確実に行うこ
とができる。即ち、最近の直流送電用サイリスタ変換器
では、通常点弧のために各サイリスタのＦｖ 信号を使
用する。更に、サイリスタ故障モニタのため、各サイリ
スタのＦｖ 信号を使用する等の為、上記本発明のため
に特に全サイリスタにＦｖ 検出回路を付加する必要は
全くない。又、本発明の部分転流失敗保護の論理判断は
全て、大地レベルのゲ―ト制御装置内で、比較的単純な
回路で実現できる。又本発明のγ不足の部分転流失敗保
護は従来の余裕角監視による見込み保護でなく、実際の
部分転流失敗検出による保護であるので、不安の強制点
弧が少なくでき、本来保護すべきときに確実に保護でき
る。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の作用を説明するためのタイムチャ―ト
図である。
図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図４】サイリスタ変換器の主回路構成図である。
【図５】サイリスタ変換器のア―ムの構成図である。
【図６】インバ―タ運転中に過電圧が侵入したときの部
分転流失敗を説明するための図である。
分転流失敗を説明するための図である。
４１ 〜４Ｎ …サイリスタ、５１ 〜５Ｎ …分圧回
路、６１ 〜６Ｍ …リアクトル、７１ 〜７Ｎ ，１
０１ 〜１０Ｎ …ライトガイド、８１ 〜８Ｎ ，２
４１ 〜２４Ｎ …発光素子、９１ 〜９Ｎ …ダイオ
―ド、１１１ 〜１１Ｎ …受光素子、１２１ 〜１２
Ｎ…受光アンプ、１３，２１…ＯＲ回路、１４，１９，
２０…ＡＮＤ回路、１５，１６…反転回路、１７…オン
ディレ回路、１８，２２…モノマルチ回路、２３…パル
スアンプ、Ｆｖ０…Ｆｖオア信号、ＦｖＡ…Ｆｖアンド
信号、ＰＨＳ…導通期間信号、ＦＰ１ ，ＦＰ２ ，Ｆ
Ｐ０ ，ＦＰ０ ´…強制点弧信号、２５…微分回路、
２６…ゲ―ト制御装置、２７…ＡＮＤ回路、２８…ｄｖ
／ｄｔ判別回路。
路、６１ 〜６Ｍ …リアクトル、７１ 〜７Ｎ ，１
０１ 〜１０Ｎ …ライトガイド、８１ 〜８Ｎ ，２
４１ 〜２４Ｎ …発光素子、９１ 〜９Ｎ …ダイオ
―ド、１１１ 〜１１Ｎ …受光素子、１２１ 〜１２
Ｎ…受光アンプ、１３，２１…ＯＲ回路、１４，１９，
２０…ＡＮＤ回路、１５，１６…反転回路、１７…オン
ディレ回路、１８，２２…モノマルチ回路、２３…パル
スアンプ、Ｆｖ０…Ｆｖオア信号、ＦｖＡ…Ｆｖアンド
信号、ＰＨＳ…導通期間信号、ＦＰ１ ，ＦＰ２ ，Ｆ
Ｐ０ ，ＦＰ０ ´…強制点弧信号、２５…微分回路、
２６…ゲ―ト制御装置、２７…ＡＮＤ回路、２８…ｄｖ
／ｄｔ判別回路。
Claims (2)
- 【請求項１】 サイリスタの直列又は並列で
ア―ム構成されるサイリスタ変換装置において、各サイ
リスタ単位或いは特定のサイリスタ単位に設けられるサ
イリスタの順電圧信号を検出するための順電圧検出手段
と、この順電圧検出手段から順電圧信号のＯＲ信号を作
る順電圧ＯＲ信号演算手段と、前期順電圧検出手段から
順電圧信号のＡＮＤ信号を作る順電圧ＡＮＤ信号演算手
段と、前記サイリスタ変換装置の導通期間終了後の保護
期間内である条件と、前期順電圧ＯＲ信号と、順電圧Ｏ
Ｒ信号のオンディレ―信号と、前記順電圧ＡＮＤ信号と
のＡＮＤ条件で第１の強制点弧信号を発生させる手段と
、前記サイリスタ変換装置の導通期間終了後の保護期間
内であることの条件と、前記順電圧ＡＮＤ信号の反転信
号の微分信号と、前記順電圧ＯＲ信号とのＡＮＤ条件で
第２の強制点弧信号を発生する手段を具備して成るサイ
リスタ変換装置。 - 【請求項２】 サイリスタの直列又は並列で
ア―ム構成されるサイリスタ変換装置において、各サイ
リスタ単位或いは特定のサイリスタ単位に設けられるサ
イリスタの順電圧信号を検出するための順電圧検出手段
と、この順電圧検出手段から順電圧信号のＯＲ信号を作
る順電圧ＯＲ信号演算手段と、前期順電圧検出手段から
順電圧信号のＡＮＤ信号を作る順電圧ＡＮＤ信号演算手
段と、特定のサイリスタ単位或いはサイリスタア―ムに
設けられｄＶ／ｄｔが常時運転のそれの所定倍大きこと
を判別するｄＶ／ｄｔ判別手段と、前記サイリスタ変換
装置の導通期間終了後の保護期間内である条件と、前期
順電圧ＯＲ信号と、順電圧ＯＲ信号のオンディレ―信号
と、前記順電圧ＡＮＤ信号とのＡＮＤ条件で第１の強制
点弧信号を発生させる手段と、前記サイリスタ変換装置
の導通期間終了後の保護期間内であることの条件と、前
記順電圧ＡＮＤ信号の反転信号の微分信号と、前記順電
圧ＯＲ信号とのＡＮＤ条件で第２の強制点弧信号を発生
する手段と、前記サイリスタ変換装置の導通期間終了後
の保護期間内である条件と、ｄＶ／ｄｔが常時運転のそ
れの所定倍大きいこと、前記前期順電圧ＯＲ信号とのＡ
ＮＤ条件で第３の強制点弧信号を発生する手段を具備し
て成るサイリスタ変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086564A JPH04322157A (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | サイリスタ変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3086564A JPH04322157A (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | サイリスタ変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04322157A true JPH04322157A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=13890512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3086564A Pending JPH04322157A (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | サイリスタ変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04322157A (ja) |
-
1991
- 1991-04-18 JP JP3086564A patent/JPH04322157A/ja active Pending
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