JPH08308230A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 起動時においてもゲート駆動回路や自己消弧
形素子の故障を的確に判断することができ、かつ、故障
信号によって遮断器が投入できないという事態を未然に
防止することのできる電力変換装置を得る。 【構成】 自己消弧形素子のアノード・カソード間電圧
及びスナバ回路の充放電電流の少なくとも一方を用いて
コンデンサを充電すると共に、充電電圧が確立されてい
ないとき及び自己消弧形素子のアノード・カソード間に
負バイアスが印加されていないときの少なくとも一方で
交流遮断器を開放する場合、交流遮断器の投入から所定
時間を経過したことを検出するタイマ手段と、このタイ
マ手段により所定時間の経過が検出される以前は交流遮
断器の開放を阻止し、その後は解除する保護シーケンス
切換手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力変換器の主回路か
ら、この電力変換器を構成する自己消弧形素子のゲート
駆動電力を得る電力変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自励式の電力変換器はますます高
電圧、大容量化の傾向にある。当然のことながら、この
電力変換器を構成する自己消弧形素子として高耐圧のも
のが用いられる。従来、この自己消弧形素子のゲート駆
動電圧は、絶縁変圧器を介して、低電圧制御回路から得
るのが一般的であった。この場合、電力変換器の高電圧
化に伴って絶縁変圧器も高耐圧化しなければならず、こ
の結果、制御系統を含めた電力変換装置が大型化してい
た。この大型化を抑える一つの方法として、高圧主回路
から得た電力をコンデンサに充電して自己消弧形素子の
ゲート駆動電源とする、主回路ゲート電源供給方式の研
究がなされている。

【０００３】図７はこのゲート電源供給方式を採用した
従来の電力変換装置のうち、電流形の電力変換装置の構
成を示すブロック図である。同図において、三相の交流
母線１に、交流遮断器２を介して、変換器用変圧器３の
一次側が接続されている。変換器用変圧器３の二次側に
は電力変換部４が接続されている。電力変換部４は詳細
を後述するように、自己消弧形素子及びこれに並列接続
されるスナバ回路を含んでなる６個のアームがグレーツ
接続されており、その交流側端子に変換器用変圧器３の
二次側が接続され、直流側の一方の経路、例えば、正電
圧側に直流リアクトル５が接続されている。

【０００４】また、この電力変換装置を保護するために
故障判別回路６及び保護シーケンス回路７が設けられて
いる。このうち、故障判別回路６は自己消弧形素子の各
ゲート・カソード間の負バイアス電圧Ｖ_C が全て設定値
Ｖ₀ 以上であるときに論理「１」の信号を出力する比較
器6Aと、各アームに供給するためのゲート電源電圧Ｖ_G
が設定値Ｖ_g0より大きいときに論理「１」の信号を出力
する比較器6Bと、これら二つの比較器の出力の論理積を
とる論理積回路6Cとで構成されている。保護シーケンス
回路７は故障判別回路６の信号と、これ以外の要因によ
る故障情報とを取込んで、保護条件が成立したときに交
流遮断器２を開放する開放指令を出力したり、他の保護
シーケンスの実行指令を出力したりする。

【０００５】図８は上述のゲート電源供給方式を採用し
た従来の電力変換装置のうち、電圧形の電力変換装置の
構成を示すブロック図である。図中、図７と同一の要素
には同一の符号を付してその説明を省略する。ここで
は、図７中の直流リアクトル５が除去され、その代わり
に直流端子Ｐ，Ｎ間に直流コンデンサ12が接続されると
共に、直流回路を充電するための初充電回路11、及びこ
の初充電回路11を運転前に接続する直流遮断器2Aが新た
に付加されされており、さらに、保護シーケンス回路７
が、前述の交流遮断器２に対してではなく、直流遮断器
2Aに対する開放指令を出力するようにした点が図７と構
成を異にしている。

【０００６】図９は電流型の電力変換部４の１アーム及
びゲート駆動回路47の詳細な構成を示す回路図である。
ここで、アームは電力変換器を構成する自己消弧形素子
41と、これを保護するスナバ回路としての整流素子42、
スナバ抵抗器43及びスナバコンデンサ44とで構成されて
いる。また、スナバ回路の充放電電流をゲート駆動電力
とするべく、スナバコンデンサ44と直列に電流検出器46
が設けられている。一方、ゲート駆動回路47は、整流器
47A,47B 、ゲート電源供給用コンデンサ47C,47D 及びス
イッチング素子等を含み、直流回路の直流電圧が充電用
抵抗器45を介してゲート電源供給用コンデンサ47C,47D
の両端にそれぞれ印加され、さらに、電流検出器46の出
力電圧がそれぞれ整流器47A,47B を介してゲート電源供
給用コンデンサ47C,47D の両端に印加される構成になっ
ている。なお、ゲート電源供給用コンデンサ47C の充電
電圧が自己消弧形素子41の点弧に供され、ゲート電源供
給用コンデンサ47D の充電電圧が自己消弧形素子41の消
弧に供される。また、ゲート電源電圧検出器47E がゲー
ト電源供給用コンデンサ47C,47D の両端電圧、すなわ
ち、ゲート電源電圧Ｖ_G を検出して故障判別回路６に加
え、電圧検出器47F がゲート・カソード間の負バイアス
電圧Ｖ_C を検出して故障判別回路６に加えるようになっ
ている。

【０００７】図１０は電圧形電力変換部４の１アーム及
びその両端電圧をゲート駆動電力とする入力回路の構成
を示す回路図であり、図９と同一の要素には同一の符号
を付してその説明を省略する。この場合、自己消弧形素
子41には環流用の整流素子42が逆並列接続されている。
この自己消弧形素子41の両端に発生する電圧をゲートの
駆動に用いるために、起動用抵抗器48A 及びゲート電源
供給用コンデンサ48Bの直列接続回路と、入力コンデン
サ48D 及びリアクトル48E の直列接続回路とが自己消弧
形素子41に並列接続され、また、入力コンデンサ48D 及
びリアクトル48E の相互接続点に整流素子48C のアノー
ドが接続され、この整流素子48C のカソードが起動用抵
抗器48A 及びゲート電源供給用コンデンサ48B の相互接
続点に接続されると共に、ゲート駆動回路47の電圧入力
端子、例えば、図９中の整流器47A,47B が接続された端
子に接続されている。

【０００８】以下、自己消弧形素子へのゲート駆動電圧
の供給について、主回路の動作を含めて説明する。起動
時において、図９に示したゲート駆動回路47内のゲート
電源供給用コンデンサ47C,47D は系統電圧によって充電
用抵抗器45を介して充電される。同時にスナバコンデン
サ44もスナバ抵抗器43及び整流素子42の並列回路を介し
て充電される。ゲート電源供給用コンデンサ47C の充電
電圧によって自己消弧形素子41が点弧せしめられるとス
ナバコンデンサ44の電荷は自己消弧形素子41及びスナバ
抵抗器43の直列回路を介して放電する。このとき、放電
電流が電流検出器46で検出され、出力電圧がゲート駆動
回路47内の整流器47A,47B を介してゲート電源供給用コ
ンデンサ47C,47D に印加され、ゲート駆動電力が補給さ
れる。一方、ゲート電源供給用コンデンサ47D の充電電
圧によって自己消弧形素子41が消弧せしめられると主回
路電流は整流素子42側に流れてスナバコンデンサ44を充
電する。このとき、スナバコンデンサ44の充電電流が電
流検出器46で検出され、出力電圧がゲート駆動回路47内
の整流器47A,47B を介してゲート電源供給用コンデンサ
47C,47Dに印加され、ゲート駆動電力が補給される。

【０００９】また、起動時において、図１０に示した入
力回路のゲート電源供給用コンデンサ48B は主回路の直
流電圧によって起動用抵抗器48A を介して充電される。
この充電電圧がゲート駆動電源として利用される。ま
た、ゲート電源供給用コンデンサ48B の充電と同時に、
入力コンデンサ48D も充電される。次に、自己消弧形素
子41が点弧せしめられると、入力コンデンサ48D の電荷
は自己消弧形素子41及びリアクトル48E の直列回路を介
して放電され、放電エネルギーがリアクトル48Eに移動
する。このとき、整流素子48C はこれに正バイアスが印
加されるため導通し、リアクトル48E のエネルギーはゲ
ート電源供給用コンデンサ48B に移動してゲート駆動電
力として補給される。さらに、自己消弧形素子41が消弧
せしめられると、主回路電流は入力コンデンサ48D 及び
整流素子48C の直列回路を介して再びゲート電源供給用
コンデンサ48B に流れてこれを充電する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した故障判別回路
６はゲート電源電圧が確立され、かつ、自己消弧形素子
41の両端に負バイアス電圧が印加されていることを検出
し、保護シーケンス回路７はこれを条件として遮断器を
投入している。換言すれば、この条件が成立しないと
き、電流形電力変換装置においては交流遮断器２を開放
し、電圧形電力変換装置においては直流遮断器2Aを開放
する構成になっている。

【００１１】一方、主回路ゲート電源供給方式は、主回
路中のスナバコンデンサ44の充放電電流や、自己消弧形
素子41のアノード・カソード間に接続された回路中のゲ
ート電源供給用コンデンサ48B の電圧を電源としている
ため、起動時は系統電圧又は直流電圧を供給しない限
り、コンデンサの電圧はゼロである。そして、コンデン
サ電圧がゼロである限り、ゲート電源は不確立であり、
自己消弧形素子の両端電圧はゼロで負パイアスになら
ず、遮断器投入の条件を満たさないことになる。

【００１２】従って、たとえ、ゲート駆動回路及び自己
消弧形素子の両方が健全であったとしても永久に電力変
換装置の起動ができないと言う事態に陥ることがあり、
また、ゲート駆動回路及び自己消弧形素子の故障判断が
つかないと言う問題もあった。

【００１３】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、起動時においてゲート駆動回路や自己消
弧形素子の故障を的確に判断することができ、かつ、前
述した故障信号によって遮断器が投入できないという事
態を未然に防止して円滑に起動することのできる電力変
換装置を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の電力変
換装置は、自己消弧形素子のアノード・カソード間電圧
及びスナバ回路の充放電電流の少なくとも一方を用いて
コンデンサを充電すると共に、充電電圧が確立されてい
ないとき及び自己消弧形素子のアノード・カソード間に
負バイアスが印加されていないときの少なくとも一方で
交流遮断器を開放する場合、交流遮断器の投入から所定
時間を経過したことを検出するタイマ手段と、このタイ
マ手段により所定時間の経過が検出される以前は交流遮
断器の開放を阻止し、その後は解除する保護シーケンス
切換手段とを備える。

【００１５】請求項２に記載の電力変換装置は、自己消
弧形素子のアノード・カソード間電圧を用いてコンデン
サを充電すると共に、充電電圧が確立されていないとき
及び自己消弧形素子のアノード・カソード間に負バイア
スが印加されていないときの少なくとも一方で、初充電
回路を接続する直流遮断器を開放する場合、直流遮断器
の投入から所定時間を経過したことを検出するタイマ手
段と、このタイマ手段により所定時間の経過が検出され
る以前は直流遮断器の開放を阻止し、その後は解除する
保護シーケンス切換手段とを備える。

【００１６】請求項３に記載の電力変換装置は、自己消
弧形素子に接続されるスナバ回路の充放電電流を用いて
コンデンサを充電すると共に、充電電圧が確立されてい
ないとき及び自己消弧形素子のアノード・カソード間に
負バイアスが印加されていないときの少なくとも一方で
交流遮断器を開放する場合、スナバ回路を構成するコン
デンサの電圧が所定値を超えたことを検出する電圧監視
手段と、電圧監視手段により所定値が検出される以前は
交流遮断器の開放を阻止し、その後は解除する保護シー
ケンス切換手段とを備える。

【００１７】請求項４に記載の電力変換装置は、自己消
弧形素子の両端電圧を用いて入力回路のコンデンサを充
電すると共に、充電電圧が確立されていないとき及び自
己消弧形素子のアノード・カソード間に負バイアスが印
加されていないときの少なくとも一方で、初充電回路を
接続する直流遮断器を開放する場合、入力回路を構成す
るコンデンサの電圧が所定値を超えたことを検出する電
圧監視手段と、電圧監視手段により所定値が検出される
以前は直流遮断器の開放を阻止し、その後は解除する保
護シーケンス切換手段とを備える。

【００１８】請求項５に記載の電力変換装置は、自己消
弧形素子に接続されるスナバ回路の充放電電流を用いて
コンデンサを充電すると共に、充電電圧が確立されてい
ないとき及び自己消弧形素子のアノード・カソード間に
負バイアスが印加されていないときの少なくとも一方で
交流遮断器を開放する場合、交流遮断器の投入から所定
時間を経過したことを検出するタイマ手段と、スナバ回
路を構成するコンデンサの電圧が所定値を超えたことを
検出する電圧監視手段と、タイマ手段による所定時間の
経過、及び電圧監視手段による所定値のいずれか一方が
検出される以前は交流遮断器の開放を阻止し、その後は
解除する保護シーケンス切換手段とを備える。

【００１９】請求項６に記載の電力変換装置は、自己消
弧形素子の両端電圧を用いて入力回路のコンデンサを充
電すると共に、充電電圧が確立されていないとき及び自
己消弧形素子のアノード・カソード間に負バイアスが印
加されていないときの少なくとも一方で、初充電回路を
接続する直流遮断器を開放する場合、直流遮断器の投入
から所定時間を経過したことを検出するタイマ手段と、
入力回路を構成するコンデンサの電圧が所定値を超えた
ことを検出する電圧監視手段と、タイマ手段による所定
時間の経過、及び電圧監視手段による所定値のいずれか
一方が検出される以前は故障判別回路による直流遮断器
の開放を阻止し、その後は解除する保護シーケンス切換
手段とを備える。

【００２０】

【作用】請求項１に記載の電力変換装置においては、交
流遮断器の投入から所定時間を経過するまで交流遮断器
の開放を阻止し、その後は解除するようにしたので、ゲ
ート電圧供給用のコンデンサの充電条件が整えられる。

【００２１】請求項２に記載の電力変換装置において
は、直流遮断器の投入から所定時間を経過するまで、直
流遮断器の開放を阻止し、その後は解除するようにした
ので、ゲート電圧供給用のコンデンサの充電条件が整え
られる。

【００２２】請求項３に記載の電力変換装置において
は、スナバ回路を構成するコンデンサの電圧が所定値を
超えるまで交流遮断器の開放を阻止し、その後は解除す
るようにしたので、ゲート電圧供給用のコンデンサの充
電条件が整えられる。

【００２３】請求項４に記載の電力変換装置において
は、入力回路を構成するコンデンサの電圧が所定値を超
えるまで直流遮断器の開放を阻止し、その後は解除する
ようにしたので、ゲート電圧供給用のコンデンサの充電
条件が整えられる。

【００２４】請求項５に記載の電力変換装置において
は、交流遮断器の投入から所定時間を経過したこと及び
スナバ回路を構成するコンデンサの電圧が所定値を超え
たことのいずれか一方の条件が満たされるまで、交流遮
断器の開放を阻止し、その後は解除するようにしたの
で、ゲート電圧供給用のコンデンサの充電条件がより確
実に整えられる。

【００２５】請求項６に記載の電力変換装置において
は、直流遮断器の投入から所定時間を経過したこと及び
入力回路を構成するコンデンサの電圧が所定値を超えた
ことのいずれか一方の条件が満たされるまで、直流遮断
器の開放を阻止し、その後は解除するようにしたので、
ゲート電圧供給用のコンデンサの充電条件がより確実に
整えられる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１は本発明の第１実施例の構成を示す
ブロック図で、電流形電力変換装置に適用したものであ
る。図中、従来装置を示す図７と同一の要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。これは、図７に示し
た構成に対して保護シーケンス切換回路８、起動用保護
シーケンス回路９及びタイマ10が新たに付加されてい
る。このうち、保護シーケンス切換回路８は共通端子ｃ
を切換端子ａとｂとに切換接続する機能を有し、共通端
子ｃは故障判別回路６の出力端子に接続され、切換端子
ａは起動用保護シーケンス回路９の入力端子に、切換端
子ｂは保護シーケンス回路７の入力端子にそれぞれ接続
されている。そして、起動指令が加えられたとき共通端
子ｃを切換端子ａに接続して故障判別回路６の故障信号
を起動用保護シーケンス回路９に加え、タイマ10の設定
時間を経過したときに共通端子ｃを切換端子ｂに接続し
て故障信号を保護シーケンス回路７に加えるようになっ
ている。起動用保護シーケンス回路９は故障信号の有無
に拘りなく起動指令に応じて切換端子ａが共通端子ｃに
接続されたとき、交流遮断器２に対して投入指令を出力
するもので、タイマ10は投入指令が出力されてから、例
えば、ゲート駆動電源の電圧が確立されるに十分な時間
が経過したときにタイムアップ信号を出力して保護シー
ケンス切換回路８に切換指令を加えるものである。

【００２７】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、特に、従来装置と構成を異にする部分を中心に
して以下に説明する。起動指令が与えられるまで交流遮
断器２は開放され、保護シーケンス切換回路８は切換端
子ａ，ｂのどちらにも接続されない中立状態にある。こ
こで、起動指令が与えられると保護シーケンス切換回路
８は共通端子ｃを切換端子ａに接続する。これにより、
故障判別回路６の故障信号が起動用保護シーケンス回路
９に与えられる。起動用保護シーケンス回路９は故障信
号が「１」，「０」のいずれであっても交流遮断器２に
対する投入指令を出力する。これによって電力変換部４
に三相交流電圧が供給され、ゲート電源供給用コンデン
サの充電が行われる。

【００２８】また、交流遮断器２が投入された時点でタ
イマ10は計時動作を開始する。この間、保護シーケンス
切換回路８は故障信号以外の故障情報に対して保護動作
を実行するが、故障信号に対する保護動作は実行しな
い。また、ゲート電源供給用コンデンサの充電が行われ
てゲート駆動用電源電圧が確立され、かつ、自己消弧形
素子のアノード・カソード間に負バイアスが印加される
と、故障判別回路６は故障無しを示す「１」の信号を出
力する。次に、タイマ10はその設定時間が経過すると、
保護シーケンス切換回路８に切換指令を与える。これに
よって故障判別回路６の故障無しを示す信号が保護シー
ケンス回路７に加えられ、これ以降は保護シーケンス回
路７が他の故障情報に故障信号を含めた所定の保護動作
を実行する。

【００２９】この結果、運転開始からゲート電源供給用
コンデンサの充電が完了するまで交流遮断器２は投入さ
れ続けることになり、故障信号によって遮断器が投入で
きないという事態を防止すると同時に、起動時において
ゲート駆動回路や自己消弧形素子の故障を的確に判断す
ることができる。

【００３０】図２は本発明の第２実施例の構成を示すブ
ロック図で、電圧形電力変換装置に適用したものであ
る。図中、図８及び図１と同一の要素には同一の符号を
付してその説明を省略する。この実施例は起動用保護シ
ーケンス回路９によって、運転開始からゲート電源供給
用のコンデンサの充電が完了するまで直流遮断器2Aを投
入し続けるように構成したもので、起動用保護シーケン
ス回路９の制御対象が交流遮断器２から直流遮断器2Aに
換わった以外は図１と全く同様に構成され、同様な動作
が行われるのでその説明を省略する。この実施例におい
ても、故障信号によって遮断器が投入できないという事
態を防止すると同時に、起動時においてゲート駆動回路
や自己消弧形素子の故障を的確に判断することができ
る。

【００３１】図３は本発明の第３実施例の構成を示すブ
ロック図で、電流形電力変換装置に適用したものであ
る。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。これは図１に示したタイマ10を除去
し、その代わりにスナバコンデンサ電圧監視器10A を設
けた点が図１と構成を異にしている。このスナバコンデ
ンサ電圧監視器10A は、交流遮断器２が投入されてから
自己消弧形素子に並列接続されるスナバ回路（図９参
照）のスナバコンデンサ44の両端電圧の検出を開始し、
この電圧が自己消弧形素子のゲートを駆動し得る大きさ
に到達した時点で保護シーケンス切換回路８に切換指令
を与えるものである。この実施例においても、故障信号
によって遮断器が投入できないという事態を防止すると
同時に、起動時においてゲート駆動回路や自己消弧形素
子の故障を的確に判断することができる。

【００３２】図４は本発明の第４実施例の構成を示すブ
ロック図で、電圧形電力変換装置に適用したものであ
る。図中、図２と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。これは図２に示したタイマ10を除去
し、その代わりに入力コンデンサ電圧監視器10B を設け
た点が図２と構成を異にしている。この入力コンデンサ
電圧監視器10B は、直流遮断器2Aが投入されてから自己
消弧形素子の両端電圧によって充電されるされる入力回
路（図１０参照）のゲート電源供給用コンデンサ48B の
両端電圧の検出を開始し、この電圧が自己消弧形素子の
ゲートを駆動し得る大きさに到達した時点で保護シーケ
ンス切換回路８に切換指令を与えるものである。この実
施例においても、故障信号によって遮断器が投入できな
いという事態を防止すると同時に、起動時においてゲー
ト駆動回路や自己消弧形素子の故障を的確に判断するこ
とができる。

【００３３】図５は本発明の第５実施例の構成を示すブ
ロック図で、電流形電力変換装置に適用したものであ
る。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。これは図１に示したタイマ10に対し
て、さらに、図３に示したスナバコンデンサ電圧監視器
10A を並列接続したものである。タイマ10及びスナバコ
ンデンサ電圧監視器10A はそれぞれ交流遮断器２が投入
されてからそれぞれ動作を開始し、タイマ10はそのタイ
ムアップ時に、スナバコンデンサ電圧監視器10Aは監視
電圧が所定値を超えた時に切換指令を保護シーケンス切
換回路８に加える。従って、保護シーケンス切換回路８
は時間の経過、電圧の上昇のいずれか一方の条件が成立
した段階で切換動作を実行する。この実施例において
も、故障信号によって遮断器が投入できないという事態
を防止すると同時に、起動時においてゲート駆動回路や
自己消弧形素子の故障を的確に判断することができる。

【００３４】図６は本発明の第６実施例の構成を示すブ
ロック図で、電圧形電力変換装置に適用したものであ
る。図中、図２と同一の要素には同一の符号を付してそ
の説明を省略する。これは図２に示したタイマ10に対し
て、さらに、図４に示した入力コンデンサ電圧監視器10
B を並列接続したものである。タイマ10及び入力コンデ
ンサ電圧監視器10B はそれぞれ交流遮断器２が投入され
てからそれぞれ動作を開始し、タイマ10はそのタイムア
ップ時に、入力コンデンサ電圧監視器10B は監視電圧が
所定値を超えた時に切換指令を保護シーケンス切換回路
８に加える。従って、保護シーケンス切換回路８は時間
の経過、電圧の上昇のいずれか一方の条件が成立した段
階で切換動作を実行する。この実施例においても、故障
信号によって遮断器が投入できないという事態を防止す
ると同時に、起動時においてゲート駆動回路や自己消弧
形素子の故障を的確に判断することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように本発
明によれば、起動時においてゲート駆動回路や自己消弧
形素子の故障を的確に判断することができ、かつ、故障
信号によって遮断器が投入できないという事態を未然に
防止して円滑に起動することのできる電力変換装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図。

【図３】本発明の第３実施例の構成を示すブロック図。

【図４】本発明の第４実施例の構成を示すブロック図。

【図５】本発明の第５実施例の構成を示すブロック図。

【図６】本発明の第６実施例の構成を示すブロック図。

【図７】従来の電力変換装置の構成を示すブロック図。

【図８】従来の電力変換装置の他の構成を示すブロック
図。

【図９】図７に示した従来の電力変換装置の一部の詳細
な構成を示すブロック図。

【図１０】図８に示した従来の電力変換装置の一部の詳
細な構成を示すブロック図。

【符号の説明】 １ 交流母線 ２ 交流遮断器 ２Ａ 直流遮断器 ３ 変換器用変圧器 ４ 電力変換部 ５ 直流リアクトル ６ 故障判別回路 ７ 保護シーケンス回路 ８ 保護シーケンス切換回路 ９ 起動用保護シーケンス回路 １０ タイマ １０Ａ スナバコンデンサ電圧監視器 １０Ｂ 入力コンデンサ電圧監視器 １１ 初充電回路 １２ 直流コンデンサ ４１ 自己消弧形素子 ４４ スナバコンデンサ ４８Ｂ ゲート電源供給用コンデンサ ４８Ｄ 入力コンデンサ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の自己消弧形素子がブリッジ接続され
   た自励式の電力変換器と、前記自己消弧形素子を保護す
   るスナバ回路と、前記電力変換器の交流端子を交流系統
   に接続する交流遮断器と、前記自己消弧形素子のアノー
   ド・カソード間電圧及び前記スナバ回路の充放電電流の
   少なくとも一方を用いてコンデンサを充電し、その充電
   電圧を前記自己消弧形素子の駆動電源とするゲート駆動
   回路と、このゲート駆動回路の電圧が確立されていない
   とき及び前記自己消弧形素子のアノード・カソード間に
   負バイアスが印加されていないときの少なくとも一方で
   故障信号を出力して前記交流遮断器を開放する故障判別
   回路と、前記交流遮断器の投入から所定時間を経過した
   ことを検出するタイマ手段と、このタイマ手段により所
   定時間の経過が検出される以前は前記故障信号による前
   記交流遮断器の開放を阻止し、その後は解除する保護シ
   ーケンス切換手段とを備えた電力変換装置。
2. 【請求項２】複数の自己消弧形素子がブリッジ接続され
   た自励式の電力変換器と、前記電力変換器の直流回路を
   充電するための直流電圧を出力する初充電回路と、前記
   電力変換器を運転する前に、前記初充電回路を前記電力
   変換器に接続する直流遮断器と、前記自己消弧形素子の
   両端電圧を用いてコンデンサを充電する入力回路を含
   み、その充電電圧を前記自己消弧形素子の駆動電源とす
   るゲート駆動回路と、このゲート駆動回路の電圧が確立
   されていないとき及び前記自己消弧形素子のアノード・
   カソード間に負バイアスが印加されていないときの少な
   くとも一方で故障信号を出力して前記直流遮断器を開放
   する故障判別回路と、前記直流遮断器の投入から所定時
   間を経過したことを検出するタイマ手段と、このタイマ
   手段により所定時間の経過が検出される以前は前記故障
   信号による前記直流遮断器の開放を阻止し、その後は解
   除する保護シーケンス切換手段とを備えた電力変換装
   置。
3. 【請求項３】複数の自己消弧形素子がブリッジ接続され
   た自励式の電力変換器と、前記自己消弧形素子を保護す
   るスナバ回路と、前記電力変換器の交流端子を交流系統
   に接続する交流遮断器と、前記スナバ回路の充放電電流
   を用いてコンデンサを充電し、その充電電圧を前記自己
   消弧形素子の駆動電源とするゲート駆動回路と、このゲ
   ート駆動回路の電圧が確立されていないとき及び前記自
   己消弧形素子のアノード・カソード間に負バイアスが印
   加されていないときの少なくとも一方で故障信号を出力
   して前記交流遮断器を開放する故障判別回路と、前記ス
   ナバ回路を構成するコンデンサの電圧が所定値を超えた
   ことを検出する電圧監視手段と、前記電圧監視手段によ
   り所定値が検出される以前は前記故障判別回路による前
   記交流遮断器の開放を阻止し、その後は解除する保護シ
   ーケンス切換手段とを備えた電力変換装置。
4. 【請求項４】複数の自己消弧形素子がブリッジ接続され
   た自励式の電力変換器と、前記電力変換器の直流回路を
   充電するための直流電圧を出力する初充電回路と、前記
   電力変換器を運転する前に、前記初充電回路を前記電力
   変換器に接続する直流遮断器と、前記自己消弧形素子の
   両端電圧を用いてコンデンサを充電する入力回路を含
   み、その充電電圧を前記自己消弧形素子の駆動電源とす
   るゲート駆動回路と、このゲート駆動回路の電圧が確立
   されていないとき及び前記自己消弧形素子のアノード・
   カソード間に負バイアスが印加されていないときの少な
   くとも一方で故障信号を出力して前記直流遮断器を開放
   する故障判別回路と、前記入力回路を構成するコンデン
   サの電圧が所定値を超えたことを検出する電圧監視手段
   と、前記電圧監視手段により所定値が検出される以前は
   前記故障判別回路による前記直流遮断器の開放を阻止
   し、その後は解除する保護シーケンス切換手段とを備え
   た電力変換装置。
5. 【請求項５】複数の自己消弧形素子がブリッジ接続され
   た自励式の電力変換器と、前記自己消弧形素子を保護す
   るスナバ回路と、前記電力変換器の交流端子を交流系統
   に接続する交流遮断器と、前記スナバ回路の充放電電流
   を用いてコンデンサを充電し、その充電電圧を前記自己
   消弧形素子の駆動電源とするゲート駆動回路と、このゲ
   ート駆動回路の電圧が確立されていないとき及び前記自
   己消弧形素子のアノード・カソード間に負バイアスが印
   加されていないときの少なくとも一方で故障信号を出力
   して前記交流遮断器を開放する故障判別回路と、前記交
   流遮断器の投入から所定時間を経過したことを検出する
   タイマ手段と、前記スナバ回路を構成するコンデンサの
   電圧が所定値を超えたことを検出する電圧監視手段と、
   前記タイマ手段による所定時間の経過、及び前記電圧監
   視手段による所定電圧のいずれか一方が検出される以前
   は前記故障判別回路による前記交流遮断器の開放を阻止
   し、その後は解除する保護シーケンス切換手段とを備え
   た電力変換装置。
6. 【請求項６】複数の自己消弧形素子がブリッジ接続され
   た自励式の電力変換器と、前記電力変換器の直流回路を
   充電するための直流電圧を出力する初充電回路と、前記
   電力変換器を運転する前に、前記初充電回路を前記電力
   変換器に接続する直流遮断器と、前記自己消弧形素子の
   両端電圧を用いてコンデンサを充電する入力回路を含
   み、その充電電圧を前記自己消弧形素子の駆動電源とす
   るゲート駆動回路と、このゲート駆動回路の電圧が確立
   されていないとき及び前記自己消弧形素子のアノード・
   カソード間に負バイアスが印加されていないときの少な
   くとも一方で故障信号を出力して前記直流遮断器を開放
   する故障判別回路と、前記直流遮断器の投入から所定時
   間を経過したことを検出するタイマ手段と、前記入力回
   路を構成するコンデンサの電圧が所定値を超えたことを
   検出する電圧監視手段と、前記タイマ手段による所定時
   間の経過、及び前記電圧監視手段による所定電圧のいず
   れか一方が検出される以前は前記故障判別回路による前
   記直流遮断器の開放を阻止し、その後は解除する保護シ
   ーケンス切換手段とを備えた電力変換装置。