JPS5825014B2

JPS5825014B2 - チヨクリユウソウデンノセイギヨホゴホウシキ

Info

Publication number: JPS5825014B2
Application number: JP49132749A
Authority: JP
Inventors: 尾形文夫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1974-11-20
Filing date: 1974-11-20
Publication date: 1983-05-25
Also published as: JPS5158629A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、直流送電の如く、順変換装置、逆変換装置よ
りなるシステムにおける制御方式保護方式に関する。

従来、順変換装置、直流送電線および逆変換装置からな
る直流送電線においては、その制御保護はマイクロウェ
ーブの如き通信線を介して、互の情報を交換し、自動的
に制御保護が行なわれてきた。

これは、上記のシステムでは順変換装置と逆変換装置と
の間で互に協調運転をする必要があるからで、例えば、
順変換器側では定電流制御、逆変換器側は定余裕角制御
が行なわれ逆変換器で直流電圧を決め、その直流電圧に
送電線ロス電圧を加えた電圧を順変換器側で発生させて
、一定の電流を流す制御方法をとっている。

従って、起動、運転、停止に際して相互協調が必要であ
る。

しかしながら今、通信系が故障を生じた場合でも、変換
装置を動作させ電力を送ることが要求されることがある
。

この時、例えば、逆変換器側で異常があった場合、バイ
パススイッチに電流を移し、逆変換器側は停止すること
ができるが順変換器側では、定電流が効いているので相
変らず電流を流す。

この時、制御角は、送電線のロス電圧に見合う電圧を発
生させているのでその値は６０ｅｌ〜８７ｅｌの
如く、大きな制御角になる。

この時、変換器内に接続されているコンデンサと直列に
接続されている抵抗には、ｆＣＥ２Ｘ（５ＩＮ２
（α）＋５ＩＮ２（α＋Ｕ）の損失を発生させる。

ここでｆは運転周波数、Ｃはコンデンサ容量、Ｅはトラ
ンス２次電圧で、αは制御遅くれ角、Ｕは重なり角であ
る。

このようにαが犬なる程その損失は多く、このためバル
ブのクーラの冷却能力を増強したり、又、抵抗器の処理
熱量を犬とする等、寸法、コスト共と大巾に増大する。

本発明はかかる場合でも、安全確実に変換器を停止する
方式を提供するものである。

本発明の要点は、通常逆変換器が正常に動作している時
は、その逆電圧子ライン電圧降下分を、順変換器側で発
生させるため、制御角が１０〜３０ｅｌの範囲にあ
り更に逆変換器が故障等でバイパススイッチを入れて、
切離しされてからは、逆変換器の発生する逆電圧がなく
なるために、ライン電圧降下分のみを順変換器が発生す
ればよいので、制御角は７０〜８０数度電気角になる
。

即ち３相ブリツジ結線の場合は、直流出力電圧わされる
。

勿論正確には、変換器用のトランスの直流電圧降下、変
換器の電圧時下等も含むべきであるが、大勢には、影響
を与えぬので省略はしである。

ここでＥ２はトランス２次電圧、ＩＸ係はトランスパー
セントリアクタンスで、αは制御遅れ角である。

今、上式のＥｄが直流ライン電圧降下■ｄｘ−ＲＬに等
しければよい。

即ち、ここでＩｄＮ：定格直流電瞥■ｄｘ：その時に設
定された直流電流（ＩｄＮ＝Ｉｄｘ）である。

従って、Ｉｄｘ−ＲＬ／１．３５Ｅ２：０．２、ＩＸ
％＝０．２、Ｉｄｘ／ＩｄＮ＝１とすると、αは、７２
，５度電気角である。

設定直流電流Ｉｄｘが小さい程ライン電圧降下が小さい
程、αは９０度電気角に近づくことは、（２）式より明
らかである。

従って、ある一定時間以上、即ちこの一定時間とは、起
動、停止時、潮流反転等、αが７０〜９０ｅｌを通過
する時間で、通常の直流送電では０．３秒程度であるが
、ブリッジが数段カスケードに接続されていて、ブリッ
ジが１段毎に起動、停止されることを考慮すると、その
段数倍だけ、は更に増加させることは必要である。

従って、今、まで述べたように、制御角が７０〜９０
ｅｌにある時間が、一定時間以上あることを検出すれば
逆変換器側に異常を生じ、直流回路より切離されたこと
が、通信線を介することなく順変換器側で判別できるの
で、順変換器を無用に長時間運転することなく停止でき
る。

本発明の具体的実施例を示す。

第１図は、一般的な直流送電を示すためのブロック図で
ある。

変換器３は、制御遅くれ角αが０〜９０ｅｌは順変換
、９０〜１８０ｅｌは逆変換の動作をする。

バイパススイッチ５は、直流回路より変換器を切離すた
めで、第１図は、ブリッジ１段の場合を示しているがブ
リッジが複数個カスケードに構成されているシステムで
は各々のブリッジの直流出力端に並列にバイパススイッ
チは取付けられる。

第２図は、制御遅くれ角を設定する原理図である。

即ち第２図のイはトランス２次線間電圧を示し、交流電
圧が零点を切る時に口の如き矩形波状の信号を発生させ
る。

この信号はハの如く積分された結果三角状の信号を発生
させる。

このハの三角状の信号は、制御、信号Ｅｃとの交点で、
二の如く、パルスを発生させる。

このパルスを増巾整形し、変換器中のアームの点弧信号
に供する。

この制御信号Ｅｃは、制御信号設定値ＥｃＯと電流フィ
ードバック信号Ｅｃｘとの差に比例して、常にこの差を
零にする如き動作をする。

従って、このＥｃが、制御遅くれ角と一対一で対応する
ので、ＥＣの電圧レベルを検出し、このレベルがある一
定時間以上続くと、変換器を停止する信号を出す。

即ち、第３図に示す如く、α０が７０以上で動作する
比較器イとその出力を時間積分する口、その積分値が一
定以上であれば出力をだす比較器ハ、又、逆変換器運転
中は、αは９０以上なので、その時には、ハの出力を
阻止するナンドゲートニよりなる。

第３図でα。は、７００１以上と設定するための制御角
設定入力、ハのｔ。

は、一定時間以上続いた場合の時間を設定するだめの入
力である。

動作の詳細は、今更説明を要する迄もなく簡単であるの
で、省略する。

本発明により、通信線断時にでも安全に順変換器を停止
することができると共に、従来、用いられていた直流電
圧低下を直流電圧変成器により検出し停止する方式にく
らべても、直流電圧変成器は不必要であるので、コスト
も安く、その経済上の利点は大きい。

又、制御角を直接検出しているのと等価であるので、バ
ルブの中に含まれているダンピング抵抗等の損失の増大
に伴なう加熱を大事故に至る前に未然に防ぐこともでき
るので、本発明の利点は太きい。

なお、本発明は、制御角と等価な制御電圧を直接検出し
て保護動作させることに特徴がある。

したがって、この範囲において具体的な実施回路が種々
考えられることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、直流送電システムの主回路を示す図、第２図
は、位相制御回路の原理を示す図、第３図は、本発明の
検出回路を示す図である。符号の説明、１・・・・・・変換用トランス、２・・・
・・・直流リアクトル、３・・・・・・変換器、４・・
・・・・直流線路、５・・・・・・バイパススイッチ、
６・・・・・・比較器、Ｉ・・・・・・積分器、８・・
・・・・アンド。

Claims

【特許請求の範囲】

１順変換装置と、自端側の異常に際して自端側で投入
されるバイパススイッチを備えた逆変換装置とよりなる
直流送電系において、順変換装置の制御角がある一定以
上の高値をとり、しかも一定時間以上、その状態である
ことを検出して、順変換装置を停止することを特徴とす
る直流送電の制御保護方式。