JPS5953020A - 交流電源の保護装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明のオＵ用分野〕 本発明は循項嘱流形亀力変換装置と無効トカ袖償装置で
交流鍼源側の無効電力を補償する装置の１呆護装置に関
する。

〔従来技術〕

Ｉ用足のノ角７１目コンデンサを交す毘−ｄ嘱１則にＪ
愛、１洸し、この進相コンデンサの進み無効４力を４力
変換装置の遅れ無効電力で打消し甘うように循環底流を
制（＋Ｌｉｌして無効電力ｆ　ｂＤ償する方式は知られ
ている。

しかし、従来方式では屈力変挨装置金購成するサ−（Ｉ
Ｊパスタいずれかが点弧不能になるような異常犬態が生
じた場合、進相コンデンサの進み無効電力がｄ力変換装
置の遅れ無効１力よりも大きくなるので、交流電源側の
電圧、電流の位用差が進みになって電源重圧を上昇させ
たり、あるいは、′電力変換装置の負荷側が何等かの原
因で短絡されるような異層状態が生じた場合、進相コン
デンサの進み無効心力よりも電力変換装０りによる遅れ
無効成力が大きくなるから電源賦圧を大幅に低減させる
など電源賦圧が大幅に変動して同−電源系統に連なる曲
の需要家に多大な損害を与えるなどの欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は重力変換装置あるいは無幼心力補償装置
に異ポ状態が発生した場合の同−電源系統に連なる曲の
島袂家への悪影響をｌｌ’ｌｌ　１ｌｔｌＪする保護装
置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本プ浩明は循環電流形シカ変換装置と無幼心力補償装置
で交流電源側の無効電力を補償する装置が異層状態にな
った場合、これを異常状態検出回路で険出し、この出力
で循頃駐流形成力変換装置及び無効電力補償装置を交流
電源から切シ離すことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す単線結線図でＩＩＩ、
Ｃは出力電流指令１直ＩＬＰ、出力電流ＩＬ。

比較器ＣＩ、反転回路ＩＮＶから構成される出力電流制
御装置、工ＣＣは循環電流■Ｃ１循環電流指令値ＩＣｐ
、増幅器Ｋｔ　、　Ｋ２　、比較器０２〜Ｃ４から構成
される循ｉｔ流制御装置、ＣＢは、洞えば、第２図に示
すサイリスタスイッチによるコンデンサバンク開閉回路
、ＣＢＣは比較増幅器ＣＰＩ　、　ＣＢ２　、ワンンヨ
ット回路８ｋｂ　、　Ｓ’ｆｈ、論理積回路ＡＮＤｌ、
ＡＮＤ２　、比較器Ｃ５から構成されるコンデンサパン
ク開閉制御装置、ＳＩは開閉器、ＰＤは交流電源ＢＵＳ
側の賦圧演出器ＰＴｓの２次側電圧Ｖと交流電源Ｂ［Ｊ
Ｓ側の電流検出器ＣＴｓの２次側電流■の位相差を検出
する位相差演出回路、Ｋ３は位相差検出回路ＰＤの出力
から進み位相差のみを検出し、この出力に比例した循項
鑞流指令値Ｉ　Ｃｐを作成する増幅器、Ｈは位相差検出
回路ＰＤの出力が所定値以上に遅れた指令が発生したり
、あるいは、少しでも進みの指令が発生したシしたとき
に出力をだす回路であって、第１図の構成図のすべてが
正常な場合の通常の交流１源ＢＵＳ側の無効１区力補償
の動作時の位相差の変化を検出しないようにある程度遅
れを設けた異常状態検出回路、ＭＥは異常状態検出回路
Ｈが出力をだしたときに、開閉器８１に開放するととも
に起動停止指令回路ＳＣを強制的に停止指令にする記憶
回路、ＣＣは正群変換器８８１゜負群変換器ＳＳ、、中
１…タップ付直流リアクトルＬｔ　ｔ　Ｌ２から構成さ
れる循環電流形シカ変換装置、ＣＴ１は正群変換器８８
１の出力電流１１検出用変流器、ＣＴ２は負群変換器８
８２の出力電流Ｉｓ検出用変流器、ＣＴＬは循環電流形
シカ変換装置ＣＣの出力電流ＩＬ検出用変流器、ＰＡｌ
。

Ｐ　Ａ　２は正群変換器ＳＳｓ、負群変換器ＳＳｚのそ
れぞれのゲート制御回路、ＢＳは判定器からの指令によ
り開閉される図示しない補助継電器の接点回路で、補助
継電器が動作しないときに閉路するｂ接点’）１　ｅ　
ｂｔ　、補助継電器が動作したときに閉路するａ接点ａ
１　＋　　ａ２で構成される。

まず、出力電流制御装置ＩＬＣの動作を説明する。出力
電流指令値Ｉ　Ｌ　ｐと出力電流ＩＬを比較器ＣＩで比
較し、その偏表ΔＩＩ、ｔ−増幅器で増幅してゲート制
御回路ＰＡ！、ＰＡＩＩ　ｋ介して、循環−流形成力変
換装置ＣＣを動作させ、偏差ΔＩＬになるようにゲート
制御回路ＰＡ１．ＰＡ２のそれぞれを制御する。

出力電流指令直Ｉ　Ｌ　ｐを正弦波状に変化させるとそ
れに応じて偏差ΔＩＬも変化し負荷側に正弦波状の出力
電流ＩＬが流れるようにゲート制御回路ＰＡＩ　＊　Ｐ
Ａ２のそれぞれが制御される。

ここで、判定器は出力電流指令値Ｉ　Ｌ　ｐが正方向の
場合出力をださず、出力電流指令１ｍ　Ｉ　Ｌ　ｐが負
方向の場合に出力をだす回路とする。

これより、出力電流指令値Ｉ　Ｌ　ｐが正方向の場合、
判定器が出力をださないから図示しない補助継電器が動
作しないので、接点回路几Ｓのｂ接点ｂｌ　ｅ　ｂｔが
閉路されるため、増幅器からの指令でゲート制御回路Ｐ
Ａｌだけを制御して正群変換器ＳＳｌを動作させて負荷
に矢印した方向に出力電流ＩＬを流す。

一方、増幅器に２を介してゲート制御回路ＰＡ２だけを
制御叶して負群変換器ＳＳｚを動作させて、循頃磁流Ｉ
Ｃを流す。また、出力ｔ（Ｉ　Ｕｌｒ、指令値ＩＬｐが
負方向の場汗には、判定器が出力をだすから図７」＜シ
ない浦助謎’ｒＩＬ器が動作するので成魚回路Ｐ　Ｓの
ｂ接点ｂ１．ｂ２が開路してａ接点ａ！、　Ｃ２が開路
されるため１．噌・１幅器の出力でゲート１ＩｉＩＩ却
回ｍ　Ｐ　Ａ　２だけを制御して負群変１φ１侶ＳＳｓ
＋を動作させて負荷に矢印とは反対方向の出力電流ＩＬ
を流す。一方、増幅器に２を介してゲート制御回路ＦＡ
Ｉだけを制御して正群変換器ＳＳｔを動作させて循環電
流ＩＣを流す。

このように、出力電流ＩＬの制御と循環電流ＩＣのｉｌ
Ｊ制御がそれぞれ独立に行なわれるから制御系の構成が
簡素化される。

次に、ｆ盾環社流ＩＣの検出方法について説明する。

正群変換器Ｓ８１から負荷に矢印方向の出力電流ＩＬを
供給している場合は、負群変換器ＳＳ２の出力電流■２
が循環電流ＩＣにｌシ、正群変換器Ｓ８１の出力電流工
１は出力電流ＩＬと循環電流ＩＣが同方向に流れるので
ＩＬ＋ＩＣになる。

一方、負群変換器ＳＳ２から負荷に矢印とは反対方向の
出力電流ｉＬを供給している場合は、正群変換器Ｓａｔ
の出力電流Ｉｔが循環電流ＩＣになり、負群変換器ＳＳ
２の出力′［（を流■２は出力１ｆＬ流ＩＬと循環電流
ＩＣが同方向に流れるのでＩＬ＋ＩＣになる。

したがって、負荷に矢印方向あるいは矢印とは反対方向
の出力電流ＩＬを供給しようとも正群変換器Ｓ８１の出
力電流Ｉｆ　と負群変換器８８２の出力電流■２を加算
する比較器Ｃ２の出力はＩＬ＋２ＩＣになる。

この出力から出力電流ＩＬの絶対値を比較器Ｃ３で減算
して２ＩＣを算出し、増幅器に１の増幅度を１／２にす
ると増幅器に１の出力がＩＣになり、これによって循環
電流ＩＣが検出される。

次に、循環電流制御装置ＩＣＣの動作を説明する。増幅
器に３の出力すなわち、循環電流指令値ＩＣｐと循環電
流Ｉ’Ｃを比較器Ｃ４，で比較し１、その偏差ΔＩＣを
増幅器に２で増幅してゲート制御部１路ＰＡＩ　、ＰＡ
２を介して循環室流形電力変換装置ＣＣを動作させ、偏
差ΔＩＣになるようにゲート制御回路ＰＡｔ　、ＰＡ２
を制御する。例えば、負荷に矢印方向の出力電流ＩＬを
供給している場合は、出力電流ＩＬを正群変換器ＳＳｌ
で制御し、循環電流ＩＣを負群変換器８８２で制御する
が、ゲート制御回路ＰＡ１．ＰＡ２にはそれぞれ出力電
流制御装置ＩＬ（、循環電流制御装置ＩＣＣの出力が独
立に力えられる。

また、開閉器Ｓ１は循環電流形′１１Ｌ力変換装置ＣＣ
が動作する前に投入され、コンデンサバンク開閉回路Ｃ
Ｂは循環電流形′「Ｅ力変換装置ＣＣの起動停止指令Ｓ
Ｃの指令に同期して開閉されるとともにコンデンサバン
ク開閉制御架ｊｔ　ＣＢ　Ｃからの指令に応じて開閉さ
れる。

次に、コンデンサバンク開閉制御装置ＣＢＣの動作を説
明する。第２図はコンデンサバンク開閉回路ＣＢの１相
分の一例の構成図である。０１〜Ｃ６はコンデンサ、Ｌ
ｌ−Ｌ６はその直列リアクトル、Ｔ１〜Ｔ６はサイリス
クスイッチ、コンデンサＣ＋〜Ｃ４はコンデンサバンク
開閉制御装置ＣＢＣからの指令で開閉されるコンデンサ
てあって、２の累乗で例えばＣ２−２Ｃ１、Ｃ３＝４Ｃ
１、Ｃ４＝８Ｃ１で構成してコンデンサ０１〜Ｃ４の開
閉を細分する方式あるいはコンデンサＣ！〜Ｃ４のそれ
ぞれを同じ値で構成する方式でもよく、コンデンサＣｓ
、Ｃｅは出力電流」ｉイ令値ＩＬｐの大きさで設定され
るベース的なコンデンサであるものとする。

このようなコンデンサパンク開閉回路ＣＢを使用した場
合のコンデンサバンク開閉制御装置ＣＢＣの動作を第３
図の波形図を用いて説明する。

寸ず、出力電流指令値ＩＬｐが与えられるとこれに見合
うように、コンデンサＣ５、Ｃ６のいずれかあるいは双
方が投入され、また、例えば、循環電流形電力変換装置
ＣＣＯ拌量で決定される循環電流ＩＣの許容値を循＊電
流設定値Ｉ　Ｃｐ　ｐとし、かつ、その変動許容範囲を
ΔＩｐｌ〜−ΔＩｐｌ　　とした場合、これと循環電流
ＩＣを比較器Ｃ５で比較し、その偏差ΔＩｐが負で、か
つ、−ΔＩｐｌ　　よシも小さくなった場合（この状態
は循環電流ＩＣが循環電流設定値ＩＣｐｐよりも小さく
なって交流電源ＢＵＳ側の’ｒｆｉＥＥＶ、電流■の位
相差が遅れに近づく状態）を述べる。この場合、比較増
幅器ＣＰ２が出力をだし、この出力とこの出力がでてか
ら時間ｔ１に達するまで、出力をださないワンショット
回路８Ｈ２により論理積回路Ａ　Ｎ　Ｄ　２が出力をだ
し、例えば、コンデンサＣＩ　を投入するようにサイリ
スタスイッチＴｌを２！！、）１Ｍさせる。そして、ま
だ、比較増幅器ＣＰｚが出力をだし続けている場合は、
時間ｔ２後に再びワンショット回１ｄα８Ｈｚの出力、
が零になるから、この１１．５点で再び論理積回路Ａ　
Ｎ　Ｄ　２が出力をだして、例えば、コンデンサＣ２を
投入するようにサイリスタスイッチＴ２を尋通させる。

これ以降は比較器Ｃ５の出力ΔＩｐが０〈ΔＩｐ（−Δ
Ｉｐｌになるように循ｇｊ’＋ｔＪ１ｉ：１ｌｔｌｌｕ
ｌｌ’ｌ＆置ＩＣＣで循環電流ＩＣを制ｇ＋（ｌ　して
交６１Ｃ′［ｂ、源ＢＵＳ側の力率ｃｏｓθを１にする
ような制御部が行なわれる。

一方、比較器Ｃ５の出力ΔＩｐが正で、かつ、ΔＩｐｌ
よシも大きい場合（この状態は循環電流ＩＣが循環電流
設定値ＩＣｐｐよりも大きくなって交流電源Ｂ　Ｕ　Ｓ
側の電圧Ｌ　％流１の位相差が進みになる状態）を述べ
る。この場合、比較増幅器ＣＰ！が出力をだし、この出
力と、この出力がでてから時間ｔ１に達するまで出方を
ださないワンショット回路５ｌ（１により、論理積回路
ＡＮＤＩが出力をだして、例えば、コンデンサＣｔ　を
開放するようにサイリスタスイッチｌ１ｌｌ　をｎＩ　
に　ｉ瓜にする。

この状態で、ΔＩｐがΔＩｐｌよシも小さくなれば、循
環電流ＩＣを循環電流制御装置ＩＣＣで制御するだけで
あるが、コンデンサｃｌを開放してΔＩｐがΔＩｐｌよ
シも大きい場合には、比較増幅器ＣＰ、が出力をだし続
け、面間ｔ２後に再びワンショット回路ＳＨＩの出力が
零になった時点で、再び、ｆ！ｉ１１川！積回路Ａ　Ｎ
　Ｄ　！が出刃をだし、例えば、コンデンサＣ２を開放
するようにサイリスタスイッチＴ２を非導通にし、これ
以降は循環電流制御装置ＩＣＣにより比較器Ｃ，の出力
ΔＩｐが０〈ΔＩＰくΔＩＰＩになるように循環電流Ｉ
Ｃが制御され、第３図に示した波形図のような動作が行
なわれて交流社ｍＢＵｓ側の力率（ト）θ’Ｉｉにする
ような制御部が行なわれる。

すなわち、出力電流指令１４　Ｉ　Ｌ　ｐに応じてペー
ス的なコンデンサＣｓ　、Ｃ６を投入するとともに、交
流電源Ｂ　Ｕ　Ｓ　Ｉ！ｌあるいは負荷側などの変動で
変化する父流眠源１３Ｕｓ側の無効電力を補償するよう
にコンデンサバンク開閉制御装置ＣＢＣによシ、コンデ
ンサバンク開閉回路ＣＢの開閉を循環電流設定値ＩＣｐ
ｐに応じて行ない、かつ、位相差検出回路ＰＤの出力に
応じて循環電流１ＢＩｆ　＋ｉｌｌ装置ＩＣＣによシ循
ｋＲ祇流ＩＣ金制呻し、交流［戊源ＢＵＳ側の力率ｃｏ
ｓ　Ｏを１にする。

次に、位相差検出回路ＰＤの具体的な回路構成の一例を
第４図に示す。１１．２１は交流電源ＨＵＳ側の１ル圧
Ｖ及び電流工のそれぞれの波形を正負に振シ分ける、例
えば、演算増幅器などから構成されるそれぞれの正負振
分は回路、１２゜１３は交流電源ＢＵＳ側の力率最低保
証値に相当する位相差を規定するだめに設けた電圧Ｖの
正負波形のそれぞれに対する１次遅れ回路、１４〜１９
は波形整形回路、２２．２３は反転回路、３１〜３４は
論理積回路、ｄ１〜ｄ６は逆流阻止用ダイオードである
。

第５図の波形図によシ第４図の構成図の動作を説明する
。いま、第１図の構成図の通常の動作における交流電源
ＢＵＳ側の力率最低保証値に相当する成田ＶＸ’を流■
の遅れ位相差のずれ時間を１２とし、通常の動作におけ
る時間ずれは盾にｔ２よシも短かく例えばＯ≦ｔ＜１２
の範囲内になるように１ｌｉｌＪ御される。

時間ずれｔ２は電圧Ｖの正負振分は回路１１の出力を入
力とする１次遅れ回路１２．１３で作成され、この出力
を波形、ｆ形する彼形醐形回路１４゜１５と正負憑分は
回路１１の出力をｌ皮形−イ形する波形層形回路１６．
１７のそれぞれの出力を入力とする論理積回路３１．３
３から、第５図の波形図の＋３）、　（４）に示した波
形が出力される。

一方、第５図の波形図は電流■が心上Ｖよりも時間ｔ１
だけ位相が遅れている場合を示したものであるから、電
流■の正負振分は回路２１の出力はＣ皮形整形回路１８
．１９を介して第５図の波形図の（５）、（６）に示し
たような波形になる。また、論理積回、１１８３工、３
３のそれぞれの出力と位相差比較をイテなうために波形
整形回路１８．１９のそれぞれの出力を反転回路２２．
２３で反転して第５図の波形図の（力、（８）に示した
波形を作り、これらを論理積回路３２．３４の入力に与
える。そして、（３）の波形の立下９と（７）の波形の
立上りで負方向の進み位相差を演出し、゛まだ（４）の
波形の立下りと（８）のＣ反形の立上シで正方向の進み
位相差を検出する。

一方、遅れ位相差に対しては、通辞の動作では時間ずれ
ｔがＯ≦ｔ〈＋２であるから（３）の波形の立上りと（
力の波形の立下りあるいは（４）の波形の立上りと（８
）の波形の立下りがそれぞれ重なり合うことがないので
遅れ１逆相Ｍを検出することＶよない。

正方向あるいは負方向のいずれかに進み位相差が生じた
場訃、この進み位相差に比例した出力音だす増幅器に３
により循環電流指令）［σＩＣｐを作成する。

ここで、異常状態検出回路Ｈの慣出感度として、第１図
の１１４成図のすべてが正癌な場合の通常の交流ｔ１原
ＢＵＳ側の無効電力油漬の動作及び−５荷側の１Ｉｉ１
時の急変などによる、瞬時の泣ＩＨ差変化は演出せず、
立ｒｌＪ差が所定値以上の遅れになった場合にのみ演出
するよう設定し、一方、進みの位１目差は循環心流刊呻
系の遅れによる適意の父流α源ＢＵＤ側の無効′電力補
償時の進み位相差を検出しないようにある程度の時間遅
れを設け、これ以外の進み位相差になった場合には検出
するように設定する。

次に、例えば、循環電流形成力変換装置ＣＣのゲート制
御回路ＰＡ１．ＰＡ２のいずれかが故障して正群変換器
ＳＳ１、あるいは、負群変換器８８２のいずれかが動作
不能になったり、あるいは、負荷が同等かの原因で短絡
するような異常状態が生じた場合を説明する。

前者では出力電流ＩＬの正方向、あるいは、負方向のい
ずれかが流れなくなるとともに、循項准流ＩＣが流れな
くなるからコンデンサバンク開閉制御装置ＣＢＣの比較
器Ｃ５の出力ΔＩｐがΔＩｐ１よシも大きくなるので、
コンデンサバンク開閉器＋ＩＣＢのコンデンサＣｌ、Ｃ
４を順次開放してコンデンサバンク開閉回路ＣＢになる
進み無効電力を小さくするような動作が行なわれるが、
これよりも交υｔｃ４源ＢＵＳ側の市川Ｖ’％　’に流
工の位相差が進みになることが速く発生し、また、後者
では出力電流ＩＬが出力畦流指令値ＩＩＬｐよりも大き
くなるので、コンデンサバンク開閉制御装置ＣＢＣの比
較器Ｃ５の出力Δｌｐが−ΔＩＰＩよシも小さくなシ、
コンデンサバンク１）ｄ閉回路ＣＢのコンデンサ０１〜
０４を順次投入し千交流電源ＢＵ８側の遅相無効電力を
小さくするような動作が行なわれるが、これよりも交流
ｄｐ　Ｂ　Ｕ　Ｓ側の電圧Ｖ、１４（流■の位相差が所
定値以上の遅れになることが速く発生するため、前者、
後者のいずれの異常状態でも、異常状態検出回路ｌ（が
出力をだして記憶回路ＭＥｆ：動作させ、４この出力で
開閉器８１を開路するとともに起動停止指令回路ＳＣを
強制的に停止指令にして循環電流形成力変換装置ＣＣ及
びコンデンサバンク開閉回路ＣＢのそれぞれの動作を１
苧止させる。

本発明の実施列によれば交流酩源側に接続したコンデン
サバンク開閉回路による進み無効成力で循環−流形電力
変換装置の遅れ無効成力を打ち消し合うように、循環電
流を制御する装置を備えたものにおいて、循環電流形成
力変換装置ｔが動作不能になったり、あるいは、負荷が
短絡するような異常状態が生じた場合、これらの異常状
態を異層状、嘘凍出回路で検出し、この出力で交流藏源
の入力側に設けた開閉器を開放するとともに、循環電流
形成力変換装置とコンデンサバンク開閉回路のそれぞれ
の動作を停止させて異層状態発生時における同−電源系
統に連なる他の需要家への悪形、−を防止することがで
き、かつ、他の健全な装置を保護することができるなど
の効果がある。

第１図の構成図において、例えば、循環電流形成力変換
装置が動作子［走になったシ、あるいは、負荷が短絡す
るような異常状態が生じた場合、これらを異常状態検出
回路Ｈで検出しているため、検出に多少時間遅れがある
などの問題がある。

第６図は上記の問題点を除去した異常状態検出回路の本
発明の他の実ＩＩ例で、主回路構成は第１図を１吏用す
ることにしだので省略した。

ＩＤＩ　ｌ　ＩＤ２は遁環祇流形ｓｔ力変換装置ＣＣの
故障検出回路で、ＩＤＩは所定値ＩＬｏ　と出力電流Ｉ
Ｌの比較により負荷及び出力市流刊イ卸装置ＩＬＣなど
の故障を演出する回路であり、ＩＤ２は所定値ＩＣｏと
循環ｄ流ＩＣの比較によシ循環′磁流制御装置ＩＯＣな
どの故障を検出する回路である。

４１．５１は比較器、４２．５２は遅れ回路、４３．５
３は増幅回路、ｄ８．ｄ９は逆流１且止用ダイオードで
あろう 故障検出回路ＩＤ１は、負荷側が短絡するような異常状
態が発生した場合、あるいは、出力電流ＬＬを流してい
る側の変換器が破壊されて導通状態になる異常状態が発
生した場合、または、出刃市θ１こ制御装置ＩＬＣがノ
イズなどで誤動作するなど、出力電流ＩＬが所定匝ＩＬ
ｏ　よシも大きくなる異材状態を検出する回路である。

また、故障検出回路ＩＩ）２は循ｉｔ流ＩＣを流してい
る側の変換器が破壊されて導通状態になる異常状態が発
生した場合、あるいは、循環電流制ｉ′Ｉ＃装置ＩＯＣ
がノイズなどで誤動作するなど循環電流ＩＣが所定値Ｉ
Ｃｏ　よシも大きくなる異常状態ラミ支出する回路であ
る。このように、故障検出回路ＩＤｔ。

１１）２では異辞状態検出の役割が異なる。

所定（直ＩＬｏは出力ｄ流ｉＬの定格電流に、また、所
定値ＩＣＯは循環電流ＩＣの定格電流にそれぞれ設定す
るものとし、遅れ回路４２．５２は次のように設定する
。遅れ回路４２は出力電流ＩＬを出力′這流指令値ＩＬ
ｐに沿って制御する通常の出力電流制御系の振動による
短時間のオーバシュートなどで生じる短時間の正の偏差
信号を減衰させて出力をださないようにする回路であり
、また、遅れ回路５２は循項醋流ＩＣを循ｉ磁流指令値
ＩＣＰにａって制御する通常の循環電流ｌ１ｉＩｌ＃系
の振動による短時間のオーバシュートなどで生じる短時
間の正の偏差信号を減衰させて出力をださないようにす
る回路である。

次に、第１図の主回路構成図で、例えば、何等かの原因
で貞５ｔｒｒが短絡するような、ｌ′４６犬、）、１Ｍ
が発生した場合の第６図の回路の動作を説明する。この
場合、出力屯ｒ’ｒｋ、　Ｉ　Ｌが所定値ＩＪ、Ｏより
も大きくなるので、遅れ回路４２が出カケだｔから増幅
回路４３が出力をだすため、記憶回ｄ各Ｍ　Ｅが出力を
だし、この出力で開閉器Ｓｌ全開放し、循環電流形αカ
夏換装置ｆｃｃ及びコンデンサバンク開閉回路ＣＢのそ
れぞれの動作を停止さ仕る。

このような異層状態が生じた場合、循環電流設定１直Ｉ
Ｃｐｐよりも、ｌＪ！壌ＥＥ流ＩＣが減少して比較器Ｃ
１ｉの出力ΔＵｐが−ΔＩＰＩ　よりも小さくなるので
、コンデンサバンク開閉回路ＣＢのコンデンサＣ，−Ｃ
４を順次没入させるような動作が行なわれ／ζす、ある
いは、交流電源ＨＵ　Ｓ側の電圧Ｖ１電流Ｉの位相差が
所定筺以上の遅れになる可能性があるために、異常状態
検出回路Ｉ−ｉが出力をだして記憶回路ＭＥが出力音だ
す動作が行なわれようとするが、これらの動作よりも故
障検出回路ＩＤＩが出力をだして記憶回路ＭＥが出力を
だす動作が速いために、異常状態の演出が速やかに行な
われる。

次に、第１図の主回路構成図において、ｖ／ｌＪえば、
何等かの原因で循環電流ＩＣを例１卸している側の変換
器が短絡するような異常状態が生じた場合の第６図の回
路の動作を説明する。この場合、循環′螺流ＩＣの副１
即が行なわれなくなって出力続流ＩＬを制御している変
換器の位相角で決まる循環電流ＩＣが流れるから、循環
電流ＩＣが所定値ＩＣｏ　よシも大きくなるので遅れ回
路５２が出方をだすから増幅回路５３が出力をだすため
、記憶回路ＭＥが出力をだし、この出力で開閉器ｓ１を
開放するとともに循環電流形成力変換装置ＣＣ及びコン
デンサバンク開閉回路ＣＢのそれぞれの動作を停止させ
る。

このような異常状態が生じた場合、循環直流ＩＣが循環
市流設定値ＩＣｐｐよりも大きくなるので、比較器Ｃ５
の出力ΔＩｐがΔＩｐｌよりも大きくなシ、コンデンサ
バンク開閉回路ＣＢのコンデンサＣ１〜Ｃ４を順次開放
させるような動作が行なわれた夛、あるいは、交流電源
ＢＵＳ側の電圧Ｖ％　’４流Ｉの位相差が進みになって
異常状態検出回路Ｈが出力をだして記憶回路ＭＥが出力
をだす動作が行なわれようとするが、これらの動作より
も故障検出回路ＩＤ２が出力をだして記憶回路ＭＥが出
力をだす動作が速いため、異常状態の検出が速やかに行
なわれる。

また、第１図の主回路構成図において何等かの原因で急
に循環酸流形電力変換装置ＣＣが動作しなくなった場合
の、第６図の回路の動作を説明する。

この場合、故障検出回路ＩＤ１．２とも動作しないが、
コンデンサバンク開閉制御装置ＣＢＣが動作してコンデ
ンサバンク開閉回路ＣＢのコンデンサＣｌ−０４を順次
開放したとしても、交流電源ＢＯ３側の′電圧Ｖ１電流
工の位相差が進みになるため、異常状態検出回路Ｈが出
力をだして記憶回路ＭＥが出力をだし、この出力で開閉
器Ｓｌを開放するとともに循ＰＡ　’ｆＭ流形成力変換
装置ＣＣ及びコンデンサバンク開閉回路ＣＢのそれぞれ
の動作を停止させる。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、コン
デンサバンク開閉回路の代わりに進相コンデンサを１・
關設け、この進相コンデンサと直列に開１メ】器を設け
て、この開閉器を父流ｉ源の入力側に設けたＩＪ開閉器
同様に動作させる方式、あるいは、３相循環は流形電力
変換装置を２組設けて負苛側に交互に３相交流亀流を供
給する場合など、コンデンサ開閉回路、コンデフサバン
ク開閉制御回路、循環−流刑ｆｆｔｌ装置及び異成状態
険出回ＩＣ本故障侠出口路のそれぞれが増加するような
回路構成にも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、出力電流指令値あるいは循環或流指令
直の大小に関係なく、出力直流が所属直よシも大きくな
るか、あるいは、循環１区流が所定値よりも大きくなる
ような異常状態が生じた場合には、交流砥源側の賊圧、
電流の位相差を検出する異常状態検出回路よりも故障検
出回路で検出するのが速いために、この故障検出回路で
検出し、この故障検出回路の出力で、交流電源の入力側
に設けた開閉器を開放するとともに、循環°電流形電力
変換装置及びコノデフ丈バ／り開閉回路のそれぞれの動
作を停止させ、また、急に出力直流が出力し【流指令匝
よりも小さくなるか、あるいは循環直流が循頃電流指令
値よりも小さくなるような異常状態が生じた場合、故障
演出回路では検出できないので、これらの異常犬態をん
常状態険出回路で検出し、この出力で交流′電源の入ノ
月＋１１１に設けた開閉器を開放するとともに、請ＪＪ
Ｊ、　市流形′心力変換装置樅及びコンデンサバンク開
閉回路の〜それぞれの動作を停止さ亡て、これらの６’
４．１０尺態発生時に膠ける同−ｉｔ源系、１τたに連
なる他の調要家への悪影響を防市することができ、他の
健全な装置を１呆護することができる。

循環電流形電力変換装置ＣＣで３相川力を発生させる場
合は、第１図の構成図に太線で示しだ循環電流形電力変
換装置ＣＣを３相分設け、出力電流制御装置ＩＬＣ，位
相差検出回路ＰＤを富めた循環電流制御装置ＩＣＣ及び
第６図の異常状態検出回路Ｈ１故障検出回路ＩＤ１＋２
　　のそれぞれを３相分設け、かつ、コンデンサバンク
開閉回路ＣＢは、例えば、第２図の回路の３組分構成′
ＪＬ：１組及びコンデンナバンク開閉制御装置ＣＢＣ３
相分構成を１組設けることにより、達成できるので回路
（１＃成が＋ｔ６単化されるとともに小形化される。

また、循環電流形成力変換装−〇〇の起！ｇ２ＩＶＩ止
に同期して、コンデンサバンク開閉回路ＣＢｔ開閉する
から循４准流形電力変換装置置ＣＣの１φ止時に無駄な
電力を消費することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の交流電源の保護装置の単線
結線図、第２図は本発明のコンデンサバンク開閉回路１
相分の構成図、第３図はコンデンサバンク開閉制御装置
の動作説明図、第４図は位相差検出回路の回路構成図、
第５図は第４図の回路の動作説明図、第６図は本発明の
他の実施例の交流電源の保護装置の回路構成図である。 Ｓｌ・・・開閉器、ＰＤ・・・位相差検出回路、Ｈ・・
・異常状態検出回路、Ｉｎｓ＋ｚ・・・故障検出回路、
ＩＬｏ。 ＩＣＯ・・・所定値。 代理人　弁理士　高橋明大 第２図 第３図 時間り一 第４関 第５図 時開カー 第ρ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交叉接続あるいは逆並列接続した心力変換装置と、
   この心力変換装置の交流入力側に設けた進相コンデンサ
   と、この進相コンデンサの進み無効電力と前記電力変換
   装置の遅れ無効α力で前記交流入力側の無効α力を零に
   するように前記電力変換装置の循環電流を制御する装置
   とをυ隋えたものにおいて、前記交流入力側に設けた開
   閉器と、前記交流入力側の重圧、α流の位相差が所定値
   以上になったときに前記開閉器を開路する手段とからな
   ることを特徴とする交流電源の保護装置。 ２、交叉接続あるいは逆並列接続したｒ電力変換装置と
   、この心力変換装置の交流入力・側に設けた進相コンデ
   ンサと、この進相コンデンサの鵡み無効心力と前記心力
   変換装（６の遅れ無効ルカで前記交流入力側の、ｖｔｔ
   ｉ効心力全心力するように１１１Ｉ記ｒｌ？、力変換装
   置の循環電流を制御する装置とを備えたものにおいて、
   前記交流入力側に設けられた開閉器と、前記交流入力側
   の畦圧、゛電流の位相差を検出する手段と、前記負荷側
   の異常状態を検出する手段と、前記位相差検出手段の出
   力が所定値頃上になったとき、あるいは、前記異常演出
   手段が出カケだしたときの少くとも一方の指令で前記開
   閉器を開路する手段とからなることを特徴とする交流電
   源の保護装置。