JPS60241776A - 交直変換設備の制御方式 - Google Patents

交直変換設備の制御方式

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JPS60241776A
JPS60241776A JP59092886A JP9288684A JPS60241776A JP S60241776 A JPS60241776 A JP S60241776A JP 59092886 A JP59092886 A JP 59092886A JP 9288684 A JP9288684 A JP 9288684A JP S60241776 A JPS60241776 A JP S60241776A
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正弘 石川
Kiyoshi Goto
清 後藤
Tomoharu Nakamura
知治 中村
Tadao Kawai
河合 忠雄
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Hitachi Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Hitachi Ltd
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の対象〕 本発明は、交直変換設備の制御方式に係り、特K、連系
される交流系統の電圧例低下した際に、当該電圧が低下
前における交流系統の位相を記憶すると共に、点弧パル
スを継続して出力することKより、再起動時間を短縮す
るという高速再起動方式を採用した交直変換設備に用い
て好適な制御方式に関するものである。
〔従来技術〕
一般に、高速再起動方式を採用し九交直変換設備は、複
数の交流系統を直流系統を介して連系する交直変換器に
連系されている交流系統の電圧が、送電線地絡等により
低下した場合に、当該変換器を止めることなく、前記電
圧の低下前の位相を記憶し、この位相をもって点弧パル
スを出力し続けることにより、直流電流を流し続け、こ
れにより、主回路時定数による電流の立ち上がり時間の
遅れ、再起動のためのシーケンスによる遅れを無くし、
前記交流系統の電圧が回復すると同時に送電を開始する
ように制御されている。
しかしながら、従来より一般に行なわれていた制御に1
上記高速再起動方式を適用した場合において、再起動時
に、制御整流素子のアーム短絡が同時に発生すると、制
御整流素子のジャンクション温度が異常に高くなり、従
来の制御整流素子の設計による熱容量では、耐量が足り
なくなることがあった。この結果、制御整流素子が破壊
されることがあった。このような不都合を避けるために
、従来は、熱容量の大きな素子設計とする必要があシ大
型化、全体装置が大容量化する欠点があり、ひいては、
コストアップになるという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、制御整
流素子の発熱を抑制し九交直変換設備の制御方式を提供
することにある。
〔発明の要点〕
上記目的を達成するため、本発明は、該交直変換設備が
連系されている交流電圧の低下したことを検出して、直
流電流設定値を所定の値まで急速に低下せしめ、交流系
統の電圧低下中における制御整流素子の温度上昇を抑圧
するものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。その前に、高速再起動方式を採用した交直変換設備に
ついて説明する。
第1図は本発明が適用される交直変換設備の全体構成を
示すブロック図である。第1図に示すように、交直変換
設備は、交流系統1人を変圧器2人を介して順変換器3
Aに接続し、その直流出力が直流系統の直流リアクトル
4を介して逆変換器3BK供給されるように電気的に接
続し、当該逆変換器3Bを変圧器2Bを介して交流系統
IBK接続して構成されている。また、順変換器3Aは
、順変換制御回路5によって制御されるようになってお
り、順変換制御回路5は、交流系統1人の電圧を交流変
成器6を介して取り込み、かつ直流系統の電流を直流変
流器7を介して取り込み、これらに基づいて順変換器3
Aを制御する点弧パルスを出力するようKなっている。
さらに、逆変換器3Bは、逆変換制御回路8によって制
御されるようになっており、逆変換制御回路8は、直流
電圧を直流変成器9を介して取り込むと共に、直流変流
器7からの検出信号を取′り込み、これらに基づいて逆
変換器3Bを制御する点弧パルスを出力するようになっ
ている。これら装置が同一構内にあって直流送電線を有
しない設備について考慮してみる。このような交直変換
設備の例は、周波数変換や、異系統連系、短絡容量抑制
等の目的で採用されている。
第2図は、高速再起動方式を採用し九交直変換設備の制
御装置の構成例を示すブロック図である。
第2図において、順変換制御回路5は、定電力制御を行
なわしめるために電流設定値Lpを出力する定電力制御
回路10と、この定電力制御回路10からの電流設定値
工すを取り込み、該設定値Iすに応じて直流電流設定値
指令信号I ’a pを変化せしめて送出する直流電流
設定値伝送制御回路11と、該伝送制御回路11からの
出力指令信号工′−2を取り込み直流変流器7からの検
出信号との偏差をとる定電流制御回路(以下、ACRと
称す)12と、該ACR12からの信号の制限を行うリ
ミッタ13と、このリミッタ13からの信号に基づいて
点弧パルス信号を形成する自動パルス移相器(以下、A
PPSと称す)14と、該AP旦814からの点弧信号
により点弧信号の制御を行うパルス制御回路15と、該
交流変成器6からの検出電圧を取り込み所定電圧以下に
なったときに信号を発する不足電圧検出回路16と、か
らなり、この不足電圧検出回路16からの信号を直流電
流設定値伝送制御回路11及びAPPS14に供給でき
るように電気的に接続されて構成されている。
また、逆変換制御装置は、該直流電流設定値伝送制御回
路11からの該指令信号I’4Fを取り込むと共に直流
変流器7からの検出信号を取り込み定電流制御信号を出
力するACR12と、直流電圧変成器9からの検出信号
を取り込み定電圧制御信号を出力する定電圧制御回路(
以下、AVRと称す)17と、前記両回路12又は17
からのうちの一方を選択する制御信号選択回路18と、
この回路18からの信号に応じてパルス信号を形成する
APPS14 と、このAPPS 14からの信号に基
づいて点弧パルスを制御するパルス制御回路15とから
構成されている。このような構成になる設備の動作につ
いて説明する。即ち、通常は、定電力制御回路10の出
力を電流設定値Iapであり、これが変化する場合は、
該伝送制御回路11で逆変換器3B側と協同をとりなが
ら直流電流設定値I ’i pを変化させ、これを、定
電流制御回路12に対する設定値として入力する。該A
PPS14は、定電流制御回路12の出力に応じたパル
スを発生し、リミッタ13、パルス制御回路14を通し
て、制御整流素子で構成した変換器3Aの点弧信号を作
る。逆変換器3Bは、AVR17とACR12の出力信
号のうちの小さい方を制御信号選択回路18で選択し、
APPS14の入力とする。ここで、ACR12の設定
値は、該伝送回路11より送られてきた値に対し、電流
マージンΔIap (中0.07I4p〜0.11St
)を差し引いた値となっている。このため逆変換器3B
側は通常AVR運転となる。
第3図は、上記動作を説明するため制御系のI4.V−
特性を示す特性図であり、横軸に電流ニーを、縦軸に電
圧Vaを、それぞれ取っている。
第3図において、Ro、は順変換器3Aの特性、I n
Vh逆変換器3Bの特性である。そして、以上の動作説
明により、通常は、A点での運転となる。
さて、順変換器3人に連系されている交流系統lの電圧
が、何らかの原因で低下すると、不足電圧検出回路16
がその電圧低下を検出し、APPS14に対し、記憶信
号を発する。その結果、前記記憶信号により、APPS
14は、記憶された位相によりパルスを出力し続ける。
ここに、交流系の電圧は低下しているので、この系統に
連系されている制御整流素子は転流できなくなり、その
結果、直流電圧は0(V)となる。従って、第3図に示
した特性より明らかなようにこの場合は、運転点はB点
となる。このとき、順変換器3A側は、最初に点弧され
た制御整流素子に電流が流れ続ける、いわゆるバイパス
ベア状態となる。即ち、バイパスペアに入った制御整流
素子には、逆変換器3B側から設定値にtlぼ等しい電
流■、が継続して流人することKなる。このことは、制
御整流素子とっては通常の転流時に1周期の1/3程度
しか転流していないのに対して1周期間中はぼ鰻定値電
流が流れることKなり、3倍の負荷となることを意味す
る。
第4図は順変換器3Aの具体的構成を示す回路図である
。第4図において、上側制御整流素子30u〜32LI
と、下側制御整流素子30D〜32Dとから構成されて
いる。ところで、上記バイパスペアの状態で第4図に示
すように、例えば制御整流素子30uにアーム短絡故障
が発生すると、第5図(II)に示すような電流i 、
が制御整流素子30uに流れることになる。ところが、
制御整流素子30uのジャンクション温度T jaはも
ともと、バイパスベア状態となっていることにより第5
図(1)に示す如く、故障発生前の期間【、において、
既に通常よりも高くなっているため、制御整流素子30
uがアーム短絡故障を起すと、アーム短絡故障期間t、
において、その素子30uのジャンクション温度T 4
 aは第5図(I)に示すように上昇してゆき、ついK
は最大ジャンクション温度T1marK達することKな
る。その結果、従来の制御整流素子の設計のままでは、
許容値THpahxを越えることになり、破壊に至るこ
とになる。
そこで、本発明では、第2図に示す制御装置において、
不足電圧検出回路16が動作したときには、APPS1
4に対し高速再起動のための信号でおる記憶信号を出す
と同時に1該伝送制御回路11に、Jay設定値下げ指
令を発し、順変換器3入側及び逆変換器3B側のACR
12の設定値ISp入力を急減させる。この設定値I’
ipは、通常の1/3程度以下とすることが望ましい。
このような操作をすることにより、運転ポイントは、第
3図に示すような0点となり、交流電圧低下中の制御整
流素子に流れる電流ニβは、第5図(II)の破線で示
したように小さくなる。アーム短絡後の故障電流i−の
大きさは、従来の故障電流i。
とt′!とんど差はないが、故障発生期間t、前の電流
ニβを小さく抑えであるので制御整流素子のジャンクシ
ョン温度T、βは、第5図(1)の破線のように全体的
に低くなる。当然、事故後のジャンクション温度T/、
βも低下する。電流設定値↓−2を、通常の電流設定値
Iapの1以下とすれば、バイパスペアに入っている制
御整流素子の負荷は、通常転流時と同じになる。従って
、アーム短絡故障がバイパスペアと重複して発生しても
、従来の制御整流素子の設計のままで、ジャンクション
温度T’+pは、許容値Tl□8を越えることがないも
のとなる。尚、第5図(n)において、期間to以降は
、アーム短絡を検出すると、次に点弧される整流素子を
点弧しないようにしているので、toで電流が零となる
。消弧が失敗すると、点線の如くなる(期間型b)。
第6図は不足電圧検出回路及び電流設定値伝送制御回路
の要部を示す回路図である。第6図において、不足電圧
検出回路16は、次のように構成されている。即ち交流
変成器6からの検出電圧を整流器161で整流し、これ
を合成回路162で合成して、比較器163に取り込み
、基準値164と比較して、その比較結果により指令信
号Svを出力するように電気回路が構成されている。該
伝送制御回路11は、電流設定値rapを抵抗几1を介
して演算増幅器OPに入力し、指令信号Svにより帰還
抵抗R1、R,8のうちの抵抗を入切してI6.を切り
換えるようにしだものである。
要するに、本実施例は、高速再起動方式を採用した交直
変換設備において、制御整流素子がバイパスペア状態と
なったときに、電流設定値を所定の値を所定の値(通常
の電流設定値の1/3の値)以下とすることにより、該
素子のジャンクション温度を低下せしめるものでおる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、高速再起動方式を
採用し死文直変換設備において、バイパスペア時に電流
設定値を所定値以下にしたので、制御整流素子の耐量を
大きくする必要がなく、設備の大型化を防止できる利点
かわる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例が適用される交直変換設備の
全体的構成を示すブロック図、第2図は本発明に係る交
直変換設備の制御方式が適用される制御装置を示すブロ
ック図、第3図は第2図に示す制御装置の特性を説明す
るために示す特性図、第4図はアーム短絡故障を説明す
るために示す回路図、第5図(I)及び(II)は交流
電圧低下の状態から、アーム短絡故障が発生した場合の
直流電流と制御整流素子のジャンクション温度の変化の
関係を示す特性図、第6図は第2図に示す不足電圧検出
回路及び電流設定値伝送制御回路の要部を示す回路図で
ある。 IA及びIB・・・交流系統、2人及び2B・・・変換
用変圧器、3A・・・順変換器、3B・・・逆変換器、
4・・・直流リアクトル、5・・・順変換制御装置、訃
・・逆変換制御装置。 代理人 弁理士 高橋明夫 L−J 第5図 t。 名ど図 手続補正弁(方式) 昭和5cll 月ニア1j 特許庁長官殿 1 事件の表示 昭和59年 特許願 第 92886 号2、発明の名
称 交直変換設備の制御方式 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 (368)東京電力株式会社 名称 (510)株式会社 日立製作所4、後代 理 
人 昭和59年7月11日(発送日 昭和59年7月30日
)6、補正により増加する発明の数 7、 補正の対象 図面第5図。 8、 補正の内容 図面第5図を手続補正弁に添付した図面に改める。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、複数の交流系統を直流系統を介して連系する交直変
    換器と、該交直変換器の運転を制御すると共に、該交流
    系統の電圧低下を検出したときに、その前の位相を記憶
    して交直変換器に点弧パルスを出力し続ける制御装置と
    を具備し、該制御装置からの点弧パルスにより直流系統
    に直流電流を流し続けて再起動時間を短縮するようにし
    て交直変換設備の制御方式において、該交流系統の電圧
    降下を検出した際に、直流系統に流入せしめる直流電流
    を通常時の値より所定の値以下に低下させることを特徴
    とする交直変換設備の制御方式。
JP59092886A 1984-05-11 1984-05-11 交直変換設備の制御方式 Granted JPS60241776A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5379233A (en) * 1976-12-23 1978-07-13 Fuji Electric Co Ltd Currect control device of power supply device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5379233A (en) * 1976-12-23 1978-07-13 Fuji Electric Co Ltd Currect control device of power supply device

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JPH0449346B2 (ja) 1992-08-11

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