JPH09322524A - サイリスタバルブのゲート制御装置 - Google Patents

サイリスタバルブのゲート制御装置

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JPH09322524A
JPH09322524A JP8134588A JP13458896A JPH09322524A JP H09322524 A JPH09322524 A JP H09322524A JP 8134588 A JP8134588 A JP 8134588A JP 13458896 A JP13458896 A JP 13458896A JP H09322524 A JPH09322524 A JP H09322524A
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JP
Japan
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signal
thyristor valve
circuit
gate pulse
energization period
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JP8134588A
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Katsuro Ito
克郎 伊藤
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方のゲートパルス発生器が故障しても、故
障となったゲートパルス発生器のみを保護停止させて他
方の健全なゲートパルス発生器は運転を継続できるシス
テムとして停止することがないゲート制御装置を提供す
ることにある。 【解決手段】 サイリスタバルブの通電期間指令信号P
HS’とサイリスタバルブの順電圧信号FVとのアンド
条件にて前記サイリスタバルブ25へ光点弧信号を供給
するパルス発生手段と、前記通電期間指令信号PHS’
が所定時限以上継続したことを検出する通電期間信号異
常検出手段40Aと、前記通電期間信号異常検出手段の
出力PHSF−Aにより前記サイリスタバルブ25への
光点弧信号の供給を停止するゲートパルス停止手段43
Aと、これらの手段をそれぞれA系B系二組設けて二重
系で構成したサイリスタバルブのゲート制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は直流送電などに使用
される複数個のサイリスタを直列或いは直並列に接続し
て構成されるサイリスタバルブにゲートパルスを供給す
るサイリスタバルブのゲート制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】直流送電等の電力系統に接続されるサイ
リスタバルブのゲート制御装置はシステムに高い信頼性
が要求されるため常用二重系にて構成されることある。
又、ゲート制御装置のサイリスタバルブへの出力はサイ
リスタバルブが光トリガサイリスタ(以下単に、光サイ
リスタと記す)の場合には光源の寿命の観点から狭幅ゲ
ートパルスを使用したり、電気トリガサイリスタの場合
には高電位側の電力の節約の観点から狭幅ゲートパルス
が使用されることが多い。
【0003】図7は従来のサイリスタバルブの二重系の
ゲート制御装置の一実施例を示す構成図である。図で
は、A系のみを示しB系は省略しているが、添字Aに代
えてBを付したものがB系ゲートパルス発生器となるた
めA系ゲートパルス発生器と同一の構成となる。従っ
て、以下の説明は、主にA系ゲートパルス発生器を引用
して説明する。
【0004】A系ゲートパルス発生器1Aはフリップフ
ロップ回路2A、AND回路3A、ワンショット回路4
A、アンプ回路5A、スイッチング素子6A、光サイリ
スタトリガ用LED7Aー1〜7AーN、直流電源9
A、抵抗10Aから成るパルス発生手段と、オンディレ
イ回路17A、制御回路19A、さらに光ー電気信号変
換回路32Aー1〜32AーN、光ー電気信号変換回路
33A、OR回路34Aによって構成されている。
【0005】サイリスタバルブ25はN個の光サイリス
タ26ー1〜26ーN、分圧抵抗27ー1〜27ーN、
順電圧検出器28ー1〜28ーN、逆電圧検出器29等
により構成されている。
【0006】A系ゲートパルス発生器1AとB系ゲート
パルス発生器1Bとサイリスタバルブ25内の順電圧検
出回路28ー1〜28ーNは二分岐ライトガイド35ー
1〜35ーNにより光ー電気信号変換回路32Aー1〜
32AーN及びB系の光ー電気信号変換回路32Bー1
〜32BーNに接続されている。更に、逆電圧検出器2
9は二分岐ライトガイド36により光ー電気信号変換回
路33AとB系の光ー電気信号変換回路33Bに接続さ
れている。又、A系ゲートパルス発生器1Aの光サイリ
スタトリガ用LED7Aー1〜7AーN、及びB系ゲー
トパルス発生器1Bの光サイリスタトリガ用LED7B
ー1〜7BーNは各々2分岐ライトガイド30ー1〜3
0ーNによりサイリスタバルブ25内の光サイリスタ2
6ー1〜26ーNに接続される。
【0007】サイリスタバルブ25の光サイリスタ26
ー1〜26ーNに順電圧が印加されると順電圧検出器2
8ー1〜28ーNにより順電圧信号が検出される。検出
された順電圧信号は光信号としてライトガイド35ー1
〜35ーNを介し、光ー電気信号変換回路32Aー1〜
32AーNに伝送される。光ー電気信号変換回路32A
ー1〜32AーNに入力された順電圧信号はOR回路3
4Aにより集約され、サイリスタバルブ25の順電圧信
号FVとして出力される。
【0008】一方、制御回路19Aより出力されるサイ
リスタバルブ25の導通期間を示す位相制御信号PHS
がフリップフロップ2Aに入力される。フリップフロッ
プ2Aの出力であるサイリスタバルブの通電期間指令信
号(以下単に、PHS’と記す)と順電圧信号FVはA
ND回路3Aに入力され、アンド条件が成立するとその
出力はワンショット回路4Aに入力される。ワンショッ
ト回路4Aはパルス信号を出力して、アンプ回路5Aに
て増幅し、この信号を点弧指令として出力することによ
り、スイッチング素子6Aを駆動するようにしている。
スイッチング素子6Aがオンすると光サイリスタトリガ
用LED7Aー1〜7AーNは直流電源9Aからの電流
により光信号を発生し2分岐ライトガイド30ー1〜3
0ーNを通して光ゲートパルスとして光サイリスタ26
ー1〜26ーNに与えられ、サイリスタバルブ25がタ
ーンオンすることになる。
【0009】光サイリスタ26ー1〜26ーNが点弧す
ると、光サイリスタ26ー1〜26ーNに印加されてい
る順電圧はほぼ0となるので、AND回路3Aの条件は
成立せず、光ゲートパルスは出力されなくなる。即ち、
サイリスタバルブ25に順電圧が印加されている状態で
PHS’が“1”となったときか、或いはPHS’が
“1”の期間にサイリスタバルブ25に順電圧が印加さ
れたときに、光ゲートパルスが出力され、サイリスタバ
ルブ25は点弧することになる。
【0010】サイリスタバルブ25の光サイリスタ26
ー1〜26ーNに逆電圧が印加されると光サイリスタ2
6ー1〜26ーNは消弧し、逆電圧検出器29により、
逆電圧が検出され、光信号としてライトガイド36によ
り光電変換器31Aの光ー電気信号変換回路33Aに伝
送される。光ー電気信号変換回路33Aで電気信号に変
換された逆電圧信号RVはサイリスタバルブ25の逆電
圧信号RVとしてオンディレイ回路17Aに入力され
る。
【0011】PHSが“0”となっている期間に逆電圧
信号RVの幅がオンディレイ回路17Aの時限T1より
も長い場合、オンディレイ回路17Aの出力が“1”と
なりフリップフロップ2Aをリセットし出力PHS’を
“0”とする。PHS’が“0”になると、順電圧信号
FVが“1”となってもAND回路3Aの条件が成立し
ないので、光ゲートパルスが発生しない。よって、光サ
イリスタ26ー1〜26ーNは点弧せず、次のサイクル
で制御回路19AからのPHS信号が“1”となるまで
この状態を保つ。尚、オンディレイ回路17Aの時限T
1は通常400μs〜1000μsであり、光サイリス
タ26ー1〜26ーNのターンオフタイムなどを考慮し
て決定される。
【0012】前述のように、ゲ―トパルス発生器を1
A,1Bの二重系で構成することにより、一方のゲ―ト
パルス発生器からの光ゲ―トパルスが消失しても、他方
のゲ―トパルス発生器が正常であれば、運転を継続でき
るため信頼性を向上できる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の従来のゲート制御装置では次のような問題が
あった。これについて、図7とそのタイムチャートを示
す図8を使用して説明する。
【0014】何等かの原因によりA系ゲートパルス発生
器1Aの回路に異常をきたし(例えばフリップフロップ
2Aの故障)により、時刻t0 以降フリップフロップ2
Aの出力であるPHS’ーAが“1”となったままにな
ってしまったとする。こうなると、サイリスタバルブ2
5に順電圧が印加され、順電圧信号FVーAがAND回
路3Aに入力されると直ちにアンド条件が成立し、PH
S信号に無関係に、即ち、位相制御が働かないまま光ゲ
ートパルスGPーAが発生して時刻t1 でサイリスタバ
ルブ25を点弧させる。サイリスタバルブ25が点弧す
ると順電圧はなくなる。一方、B系は時刻t1 以降例え
ば時刻t2 ではPHS’ーBが“1”でも順電圧信号F
VーBは“0”であるためB系のAND回路3Bのアン
ド条件は成立せず光ゲートパルスGPーBは発生しなく
なる。
【0015】直流送電システムとしてはサイリスタバル
ブ25はA系ゲ―トパルス発生器1Aにより無制御状態
でターンオンを続けるので、このままの運転は交流系統
に対し3相の不平衡や高調波電流の増大を招くので、図
示されていない商用周波数侵入保護リレーなどの主回路
の保護リレーにより停止する。
【0016】即ち、ゲート制御装置として二重系を構成
していても、異常系の動きが健全系に波及してシステム
停止となると言う問題点があった。本発明の目的は、一
方のゲートパルス発生器の故障により、他方のゲートパ
ルス発生器がゲートを正常に発生できなくなった場合で
も、故障となったゲートパルス発生器のみを保護停止さ
せて他方の健全なゲートパルス発生器は運転を継続でき
るシステムとして停止することがないサイリスタバルブ
のゲート制御装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明に係るサイリスタバルブのゲ
ート制御装置は、サイリスタバルブの通電期間指令信号
とサイリスタバルブの順電圧信号とのアンド条件にて前
記サイリスタバルブへ光点弧信号を供給するパルス発生
手段と、前記通電期間指令信号が所定時限以上継続した
ことを検出する通電期間信号異常検出手段と、前記通電
期間信号異常検出手段の出力により前記サイリスタバル
ブへの光点弧信号の供給を停止するゲートパルス停止手
段と、これらの手段をそれぞれ二組設けて二重系で構成
したことを特徴とする。
【0018】又、請求項2に記載の発明に係るサイリス
タバルブのゲート制御装置は、サイリスタバルブの通電
期間指令信号とサイリスタバルブの順電圧信号とのアン
ド条件にて前記サイリスタバルブへ光点弧信号を供給す
るパルス発生手段と、前記通電期間指令信号が第1の所
定時限以上継続したことを検出する通電期間信号異常検
出手段と、前記通電期間信号異常検出手段の出力により
前記サイリスタバルブへの光点弧信号の供給を停止する
ゲートパルス停止手段と、前記パルス発生手段の出力に
同期したパルス信号を発生するモニタ手段と、前記モニ
タ手段のパルス信号が無くなってから前記第1の所定時
限より長い第2の所定時限以上の間パルス信号が発生し
ない場合、ゲートパルス欠相信号を発生するゲートパル
ス欠相検出手段と、このゲートパルス欠相検出手段と、
前記通電期間異常検出手段等からの出力信号を受け前記
サイリスタバルブの運転を停止するか否かを判断する保
護手段を備え、これらの手段をそれぞれ二組設けて二重
系で構成したことを特徴とする。
【0019】更に、請求項3に記載の発明に係るサイリ
スタバルブのゲート制御装置は、請求項2に記載の保護
手段に、自系、他系間で相互に信号を授受し、自系、他
系の状態を加味してシステムの運転を停止するか継続す
るかを判断する機能を持たせたことを特徴とする。
【0020】更に又、請求項4に記載の発明に係るサイ
リスタバルブのゲート制御装置は、請求項2に記載の電
期間信号異常検出手段に、サイリスタバルブのバイパス
ペア指令信号又はサイリスタバルブに加わった交流系統
の電圧が所定値以下であることを条件に、該通電期間信
号異常検出手段の動作をロックするインターロック手段
を設けたことを特徴としたものである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図7と同様な機能を備えた
ものに同一符号を付して示す図1を参照して請求項1に
記載の発明を説明する。尚、A系ゲートルス発生器1A
と、図示していないB系ゲートルス発生器1Bは同一の
構成から成っているため、図7と同様にB系ゲ―トパル
ス発生器は省略している。
【0022】フリップフロップ2Aの出力はAND回路
3Aに入力されと同時にPHS’連続有り異常検出回路
40A(以下、通電期間信号異常検出回路と記す)に入
力される。通電期間信号異常検出回路40Aは時限T3
のオンディレイ回路41Aとフリップフロップ回路42
Aで構成されている。
【0023】ここでオンディレイ回路41Aの時限T3
は、例えば、過渡的な交流系統の電圧低下等によりサイ
リスタバルブ25が転流失敗を生じることがあるため、
このような時に通電期間信号異常検出回路40Aが不要
動作しないように交流系統の周波数の周期の1.5倍よ
り長い時限にT3を設定する。
【0024】AND回路3Aの出力はAND回路43A
を介しワンショット回路4Aへ入力される。またAND
回路43Aのもう一方の入力は通電期間信号異常検出回
路40Aのフリップフロップ回路42Aの出力が反転回
路44Aを経由して接続される。AND回路43Aは、
通電期間信号異常検出回路40Aの出力により前記サイ
リスタバルブへの光点弧信号の供給を停止するゲートパ
ルスを停止させる機能を備えている。
【0025】次に、図1に示すサイリスタバルブのゲ―
ト制御装置の作用を図2のタイムチャートを用いて説明
する。尚、図2において、GPーA(GPーB),aA
(aB),bA(bB),PFーA(PFーB),cA
(cB),PHSFーA(PHSFーB)は、図3乃至
図5に示す実施例の作用を説明するための波形である。
【0026】何等かの原因によりA系ゲートパルス発生
器1Aの回路に異常を来たし(例えばフリップフロップ
2Aの故障)により、時刻t0 以降フリップフロップ回
路2Aの出力であるPHS’ーAが“1”となったまま
になってしまったとする。こうなると、サイリスタバル
ブ25に順電圧が印加され、順電圧信号FVーAがAN
D回路3Aに入力されると直ちにアンド条件が成立し、
位相制御信号PHSに無関係に(位相制御が働かない状
態で)光ゲートパルスGPMーAが発生して時刻t1 で
サイリスタバルブ25を点弧させる。サイリスタバルブ
25が点弧すると順電圧はなくなる。
【0027】一方、B系は時刻t1 以降例えば時刻t2
ではフリップフロップ回路2Bの出力PHS’ーBが
“1”でも順電圧信号FVーBは“0”であるためAN
D回路3Bのアンド条件は成立せず、光ゲートパルスG
PーBは発生しなくなる。
【0028】しかし、A系ゲートパルス発生器1AのP
HS’ーAが“1”である期間がT3以上となる時刻t
3 においてオンディレイ回路41Aの出力CAが“1”
となりフリップフロップ回路42Aをセットしフリップ
フロップ回路42Aの出力PHSFーAを“1”とす
る。この信号は保護回路18Aに入力され適切な保護が
なされると共に、フリップフロップ回路42Aの出力P
HSFーAは反転回路44Aに入力され反転回路44A
の出力は“0”となる。反転回路44Aの出力はAND
回路43Aの一方の入力に入っているため、AND回路
43Aはもう一方の入力にいかなる信号が入力されても
その出力は“0”となる。
【0029】時刻t3 以降は光サイリスタトリガ用LE
D7Aー1〜7AーNは発光せず、従ってサイリスタバ
ルブ25に順電圧が印加される時刻t4 ではA系ゲート
パルス発生器1Aより光ゲートパルスは出力されずサイ
リスタバルブ25はターンオンしない。
【0030】時刻t5 になると、制御回路19Bより出
力されるサイリスタバルブ25の導通期間を示す位相制
御信号PHSーBが、フリップフロップ回路2Bに入力
される。フリップフロップ回路2Bの出力PHS’ーB
と順電圧信号FVーBはAND回路3Bに入力され、ア
ンド条件が成立するとその出力はAND回路43Bを経
由してワンショット回路4Bに入力される。
【0031】ワンショット回路4Bはパルス信号を出力
して、アンプ回路5Bにて増幅し、この信号を点弧指令
として出力することにより、スイッチング素子6Bを駆
動するようにしている。スイッチング素子6Bがオンす
ると光サイリスタトリガ用LED7Bー1〜7BーNは
直流電源9Bからの電流により光信号を発生して二分岐
ライトガイド30ー1〜30Nを通して光ゲートパルス
として光サイリスタ26ー1〜26ーNに伝送され光サ
イリスタ26ー1〜26ーNが点弧し、即ち、サイリス
タバルブ25が正常なタイミングでターンオンするので
運転を継続できシステム停止することがない。
【0032】以上の説明ではA系ゲートパルス発生器1
AのPHS’ーAの異常の場合について説明したがB系
ゲートパルス発生器1Bの異常についても同様である。
次に、図1と同一部に同一符号を付して示す図3を参照
して請求項2及び請求項3に記載の発明に係るサイリス
タバルブのゲート制御装置を説明する。
【0033】図3の実施例は、図1の実施例に、光ゲー
トパルスに同期したパルス信号GPMーAを発生するモ
ニタ手段と、このモニタ手段のパルス信号GPMーAが
無くなってから所定時限(T2)以上の間パルス信号が
発生しない場合、ゲートパルス欠相信号PFーAを発生
するゲートパルス欠相検出手段13Aを追加したもので
ある。
【0034】モニタ手段は、光サイリスタトリガ用LE
D7Aー1〜7AーNに直列に接続される光ゲートパル
スモニタ用LED8Aと、この光ゲートパルスモニタ用
LED8Aの光信号を伝送するライトガイド11Aと、
伝送された光信号を電気信号に変換する光ー電気信号変
換回路12Aから成っている。
【0035】又、ゲートパルス欠相検出手段13Aは、
光ー電気信号変換回路12Aの出力信号が印加される反
転回路14Aと、この反転回路14Aの出力信号が印加
されるオンディレイ回路15と、オンディレイ回路15
によってセットされるフリップフロップ回路16Aから
成っている。
【0036】ここでオンディレイ回路41Aの時限T3
は、オンディレイ回路15Aの時限T2より短く設定さ
れている。又、過渡的な交流系統の電圧低下等によりサ
イリスタバルブ25が転流失敗を生じることがあるた
め、このような時に通電期間信号異常検出回路40Aが
不要動作しないように交流系統の周波数の周期の1.5
倍より長い時限にT3を設定する。
【0037】次に、図3の実施例の作用を図2のタイム
チャートを用いて説明する。時刻t0 でPHS’ーAが
連続“1”の故障となったものとし、この期間がT3以
上となる時刻t3 においてオンディレイ回路41Aの出
力CAが“1”となりフリップフロップ回路42Aをセ
ットしフリップフロップ回路42Aの出力PHSFーA
を“1”とする。この信号は保護回路18Aに入力され
適切な保護がなされると共に、反転回路44Aに入力さ
れ反転回路44Aの出力は“0”となる。反転回路44
Aの出力はAND回路43Aの一方の入力に入っている
ため、AND回路43Aは、もう一方の入力にいかなる
信号が入力されてもその出力は“0”となる。
【0038】時刻t3 以降は光サイリスタトリガ用LE
D7Aー1〜7AーNは発光せず、従ってサイリスタバ
ルブ25に順電圧が印加される時刻t4 ではA系ゲート
パルス発生器1Aより光ゲートパルスは出力されずサイ
リスタバルブ25はターンオンしない。
【0039】時刻t5 になると、制御回路19Bより出
力されるサイリスタバルブ25の導通期間を示す位相制
御信号PHSーBが、フリップフロップ回路2Bに入力
される。フリップフロップ回路2Bの出力PHS’ーB
と順電圧信号FVーBはAND回路3Bに入力され、ア
ンド条件が成立するとその出力はAND回路43Bを経
由してワンショット回路4Bに入力される。
【0040】ワンショット回路4Bはパルス信号を出力
して、アンプ回路5Bにて増幅し、この信号を点弧指令
として出力することにより、スイッチング素子6Bを駆
動するようにしている。スイッチング素子6Bがオンす
ると光サイリスタトリガ用LED7Bー1〜7BーNは
直流電源9Bからの電流により光信号を発生して二分岐
ライトガイド30ー1〜30Nを通して光ゲートパルス
として光サイリスタ26ー1〜26ーNに伝送され光サ
イリスタ26ー1〜26ーNが点弧し、即ち、サイリス
タバルブ25が正常なタイミングでターンオンすること
になる。
【0041】ゲートパルス欠相検出回路13Bは時限T
2となる前に光ゲートパルスが出力され時刻t5 にてG
PMーBが“1”となりaBが“0”となるのでオンデ
ィレイ回路15Bはタイムアップしないのでフリップフ
ロップ回路16BはセットされずPFーBは“0”のま
まである。従って、時刻t5 以降はサイリスタバルブ2
5はB系ゲートパルス発生器1Bからの光ゲートパルス
にて正常なタイミングでターンオンするので運転を継続
できシステム停止することがない。
【0042】このように、通電期間信号異常検出回路4
0Aが動作した場合は、図1の実施例と同様に正常なB
系ゲ―トパルス発生器1Bで運転を継続出来る。以上の
説明ではA系ゲートパルス発生器1AのPHS’ーAの
異常の場合について説明したがB系ゲートパルス発生器
1Bの異常についても同様である。
【0043】一方、スイッチング素子6A、光サイリス
タトリガ用LED7Aー1〜7AーN、光ゲートパルス
モニタ用LED8、直流電源9A、電流調整抵抗器10
Aから成る直列回路の開放故障により光ゲートパルスが
消失したとする。
【0044】このような故障が発生した場合は、健全な
B系ゲートパルス発生器1Bによって運転は継続され、
システム停止することはない。故障したA系ゲートパル
ス発生器1A側では、光ゲートパルスGPMーAが消失
した時点からオンディレイ回路15Aはタイムアップを
開始し、時限T2経過した時点でフリップフロップ回路
16Aはセットされゲートパルス欠相信号PFーAが保
護回路18Aに加わり適切な保護連動が行われA系ゲー
トパルス発生器1Aは運転停止となる。
【0045】A系ゲートパルス発生器1Aが運転停止と
なったことは、B系ゲートパルス発生器1B側の保護回
路18Bにも伝えられ又、B系ゲートパルス発生器1B
側が運転停止となったことは、A系ゲートパルス発生器
1A側の保護回路18Aにも伝えられる。
【0046】これによって、もし、A系ゲートパルス発
生器1Aの運転停止中にB系ゲートパルス発生器1B側
にも故障が発生した場合にはシステム全体を停止させる
処置或いはそれに伴なう適切な保護連動を行なうことが
出来る。
【0047】次に、図3と同一部に同一符号を付して示
す図4を参照して請求項3に記載の発明の他の実施例を
説明する。図4の実施例は、図3において、サイリスタ
バルブ25への光ゲートパルスの発生をロジック回路で
実施していた部分を光サイリスタトリカ用LED7Aー
1〜7AーNと並列に接続したリレースイッチに置き換
えたものである。
【0048】アンド回路3Aの出力はワンショット回路
4Aへ入力される。アンプ回路45Aは入力が“1”と
なるとリレー回路46Aをドライブする。リレー回路4
6AのA接点は光サイリスタトリガ用LED7Aー1〜
7AーNのアノード側とコモン電位に接続される。
【0049】ここではA系の動作について説明するがB
系も同様である。通電期間信号異常検出回路40Aが異
常を検出していないときにはPHSFーAは“0”であ
る。したがって、アンプ回路45Aの出力も“0”であ
り、リレー回路46Aの接点は開いている。よって光サ
イリスタトリガ用LED7Aー1〜7AーNにはスイッ
チング素子6Aのオン動作に従って電流が流れ光ゲート
パルスがサイリスタバルブ25に与えられ正常動作する
ことになる。
【0050】次に、異常時の動作を図2のタイムチャー
トを参照して説明する。時刻t0 でPHS’ーAが連続
“1”の故障となったものとし、この期間がT3以上と
なる時刻t3 においてオンディレイ回路41Aの出力C
Aが“1”となりフリップフロップ回路42Aをセット
しフリップフロップ回路42Aの出力PHSFーAを
“1”とする。この信号は保護回路18Aに入力され適
切な保護がなされると共に、アンプ回路45Aを介して
リレー回路46Aを駆動し、リレー回路46Aの接点は
閉となる。従って、光サイリスタトリガ用LED7Aー
1〜7AーNはアノードとカソード間を短絡されるの
で、スイッチング素子6Aが駆動しても電流はリレー回
路46Aの接点を介して流れ、光サイリスタトリガ用L
ED7Aー1〜7AーNに電流は流れず光ゲートパルス
は出力されない。
【0051】時刻t3 以降は光サイリスタトリガ用LE
D7Aー1〜7AーNは発光せず、従ってサイリスタバ
ルブ25に順電圧が印加される時刻t4 ではA系ゲート
パルス発生器1Aより光ゲートパルスは出力されずサイ
リスタバルブ25はターンオンしない。以後の動作は、
図3の実施例と同様である。
【0052】次に、図3と同一部に同一符号を付して示
す図5を参照して請求項3に記載の発明の更に他の実施
例を説明する。図5の実施例は、図3において、サイリ
スタバルブ25への光ゲートパルスの発生をロジック回
路で実施していた部分を光サイリスタトリカ用LED7
Aー1〜7AーNと直列に接続したリレースイッチに置
き換えたものである。アンド回路3Aの出力はワンショ
ット回路4Aへ入力される。反転アンプ回路47Aは入
力が“0”となるとリレー回路46Aをドライブする。
リレー回路46AのA接点は光サイリスタトリガ用LE
D7Aー1〜7AーNのアノード側と電流調整抵抗10
Aの間に接続される。
【0053】通電期間信号異常検出回路40Aが異常を
検出していないときにはPHSFーAは“0”である。
したがって、反転アンプ回路47Aの出力は“1”であ
り、リレー回路46Aの接点は閉じている。よって光サ
イリスタトリガ用LED7Aー1〜7AーNにはスイッ
チング素子6Aのオン動作に従って電流が流れ光ゲート
パルスがサイリスタバルブ25に与えられ正常動作する
ことになる。
【0054】PHS’ーAが連続“1”の故障となり、
この期間がT3以上となるとオンディレイ回路41Aの
出力CAが“1”となりフリップフロップ回路42Aを
セットしフリップフロップ回路42Aの出力PHSFー
Aを“1”とする。この信号は保護回路18Aに入力さ
れ適切な保護がなされると共に、反転回路47Aの出力
が“0”となりリレー回路46Aの接点は開く。従っ
て、光サイリスタトリガ用LED7Aー1〜7AーNは
直流電源9Aから切離され光サイリスタトリガ用LED
7Aー1〜7AーNに電流は流れず光ゲートパルスは出
力されないが、正常なB系統ゲートパルス発生器1Bに
よって運転は継続されることは前述と同様である。
【0055】次に、図3と同一機能の要素には同一符号
を付して示す図6を参照して請求項4に記載の発明の一
実施例を説明する。図6の実施例は、図3において通電
期間信号異常検出回路40AにNOR回路48Aとアン
ド回路49Aから成るロック回路を設けたものである。
【0056】制御回路19Aから出力されるバイパスペ
ア指令信号BPPはNOR回路48Aに入力される。
又、サイリスタバルブ25に印加される交流電圧が所定
値以下となると“1”となる交流電圧低下信号27も制
御回路18Aから出力されNOR回路48Aへ入力され
る。NOR回路48Aの出力はアンド回路49Aに入力
される。アンド回路49Aのもう一方の入力にはフリッ
プフロップ回路2Aの出力信号PHS’が入力される。
アンド回路49Aの出力は通電期間信号異常検出回路4
0A内のオンディレイ回路41Aに接続される。
【0057】以下、A系の動作について説明するがB系
も同様である。サイリスタバルブ25は通常120度の
通電幅であるため制御回路19Aの出力PHSの幅も1
20度である。
【0058】しかし、装置の起動や停止などの場合にバ
イパスペアと呼ばれる同一の交流入力に接続されるサイ
リスタバルブを同時に通電させる運転がある。このよう
なバイパスペア運転は数十msから場合によっては秒オ
ーダーとなり、従って、PHSやPHS’も数十msか
ら数秒の幅となり得る。このような場合前述の実施例で
は通電期間信号異常検出回路40Aが不要動作を起こ
し、光ゲートパルスを停止させてしまう可能性がある。
【0059】そこで、バイパスペア運転を行なうときに
は制御回路19Aから出力されるBPPが“1”となる
のでNOR回路48Aの出力は“0”となりアンド回路
49Aの出力も“0”となる。従って、オンディレイ回
路41Aの入力はPHS’に拘らず“0”であるので通
電期間信号異常検出回路40A,40Bはバイパスペア
運転時に不要動作することはない。
【0060】又、交流系統事故が生じた場合、事故回復
に時間がかかるとサイリスタバルブ25に印加される交
流電圧が低下したり、或いは全く印加されない状態が持
続することがある。このような場合にはサイリスタバル
ブ25の余裕角が不足するので、逆電圧信号RVの信号
幅がT1以下となりオンディレイ回路17Aの出力が
“1”にならずフリップフロップ回路2Aをリセットで
きないことがある。このような場合前述の実施例では通
電期間信号異常検出回路40Aが不要動作を起こし、光
ゲートパルスを停止させてしまう可能性がある。そこ
で、サイリスタバルブ25に印加される交流電圧が低下
したり、或いは全く印加されない状態の時には制御回路
19Aから出力される交流電圧低下信号27が“1”と
なるので、NOR回路48Aの出力は“0”となりアン
ド回路49Aの出力も“0”となる。従って、オンディ
レイ回路41Aの入力はフリップフロップ回路2Aの出
力信号PHS’に拘らず“0”であるので通電期間信号
異常検出回路40Aはサイリスタバルブ25に印加され
る交流電圧が低下したり、或いは全く印加されない状態
時に不要動作することはない。
【0061】
【発明の効果】以上説明のように、請求項1に記載の発
明によれば、二重系のゲートパルス発生器で構成された
サイリスタバルブのゲート制御装置において、一方のゲ
ートパルス発生器の通電期間信号の連続異常によりサイ
リスタバルブの順電圧信号が異常となり他方のゲートパ
ルス発生器が正常に発生できなくなる故障モードの場合
故障したゲートパルス発生器を停止させ、他方の健全な
ゲートパルス発生器によりサイリスタバルブの運転継続
が可能なサイリスタバルブのゲート制御装置を提供する
ことができる。
【0062】又、請求項2に記載の発明によれば、請求
項1に記載の発明の効果に加えて、ゲートパルス欠相故
障が発生しても故障したゲートパルス発生器を停止さ
せ、他方の健全なゲートパルス発生器によりサイリスタ
バルブの運転継続が可能なサイリスタバルブのゲート制
御装置を提供することができる。
【0063】更に、請求項3に記載の発明によれば、請
求項1及び請求項2に記載の発明の効果に加えて、二重
系のゲートパルス発生器で構成されたサイリスタバルブ
のゲート制御装置を有効に活用できる。
【0064】更に又、請求項4に記載の発明によれば、
請求項1及び請求項2に記載の発明の効果に加えて、バ
イパスペア運転時或いはサイリスタバルブに印加される
交流電圧が低下したり、全く印加されない状態時であっ
ても不要にゲートパルス発生器を停止することのないサ
イリスタバルブのゲート制御装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に記載の発明の一実施例を示すの構成
図。
【図2】図1の動作を説明する為のタイムチャート。
【図3】請求項2及び請求項3に記載の発明の一実施例
を示すの構成図。
【図4】請求項3に記載の発明の他の実施例を示すの構
成図。
【図5】請求項3に記載の発明の更に他の実施例を示す
の構成図。
【図6】請求項4に記載の発明の一実施例を示すの構成
図。
【図7】従来のサイリスタバルブのゲート制御装置の構
成図。
【図8】図7の動作を説明する為のタイムチャート。
【符号の説明】
1A …A系ゲートパルス発生器 1B …B系ゲートパルス発生器 2A,2B …フリップフロップ 3A,3B …アンド回路 4A,4B …ワンショット回路 5A,5B …アンプ回路 6A,6B …スイッチング素子 7A-1〜7A-N …光サイリスタトリガ用LED 7B-1〜7B-N …光サイリスタトリガ用LED 8A,8B …光ゲートパルスモニタ用LED 9A,9B …直流電源 10A,10B …電流調整抵抗 11A,11B …ライトガイド 12A,12B …光ー電気信号変換回路 13A,13B …ゲートパルス欠相検出回路 14A,14B …ワンショット回路 15A,15B …反転回路 16A,16B …フリップフロップ回路 17A,17B …オンディレイ回路 18A,18B …保護回路 19A,19B …制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02M 7/155 8726−5H H02M 7/155 C

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サイリスタバルブの通電期間指令
    信号とサイリスタバルブの順電圧信号とのアンド条件に
    て前記サイリスタバルブへ光点弧信号を供給するパルス
    発生手段と、 前記通電期間指令信号が所定時限以上継続したことを検
    出する通電期間信号異常検出手段と、 前記通電期間信号異常検出手段の出力により前記サイリ
    スタバルブへの光点弧信号の供給を停止するゲートパル
    ス停止手段と、 これらの手段をそれぞれ二組設けて二重系で構成するこ
    とを特徴とするサイリスタバルブのゲート制御装置。
  2. 【請求項2】 サイリスタバルブの通電期間指令
    信号とサイリスタバルブの順電圧信号とのアンド条件に
    て前記サイリスタバルブへ光点弧信号を供給するパルス
    発生手段と、 前記通電期間指令信号が第1の所定時限以上継続したこ
    とを検出する通電期間信号異常検出手段と、 前記通電期間信号異常検出手段の出力により前記サイリ
    スタバルブへの光点弧信号の供給を停止するゲートパル
    ス停止手段と、 前記パルス発生手段の出力に同期したパルス信号を発生
    するモニタ手段と、 前記モニタ手段のパルス信号が無くなってから前記第1
    の所定時限より長い第2の所定時限以上の間パルス信号
    が発生しない場合、ゲートパルス欠相信号を発生するゲ
    ートパルス欠相検出手段と、 このゲートパルス欠相検出手段と、前記通電期間異常検
    出手段等からの出力信号を受け前記サイリスタバルブの
    運転を停止するか否かを判断する保護手段を備え、 これらの手段をそれぞれ二組設けて二重系で構成するこ
    とを特徴とするサイリスタバルブのゲート制御装置。
  3. 【請求項3】 前記保護手段は自系、他系間で相
    互に信号を授受し、自系、他系の状態を加味してシステ
    ムの運転を停止するか継続するかを判断することを特徴
    とする請求項2に記載のサイリスタバルブのゲート制御
    装置。
  4. 【請求項4】 前記通電期間信号異常検出手段
    は、サイリスタバルブのバイパスペア指令信号又はサイ
    リスタバルブに加わった交流系統の電圧が所定値以下で
    あることを条件に、該通電期間信号異常検出手段の動作
    をロックするインターロック手段を具備したことを特徴
    とする請求項2に記載のサイリスタバルブのゲート制御
    装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015139369A (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 エルエス産電株式会社Lsis Co.,Ltd. 高圧直流送電システムの制御装置及びその方法
JP2022074661A (ja) * 2020-11-05 2022-05-18 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置

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US9866027B2 (en) 2014-01-23 2018-01-09 Lsis Co., Ltd. Device and method for controlling high voltage direct current transmission system
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