JPS6026469A - 交直変換器の制御装置 - Google Patents
交直変換器の制御装置Info
- Publication number
- JPS6026469A JPS6026469A JP58137103A JP13710383A JPS6026469A JP S6026469 A JPS6026469 A JP S6026469A JP 58137103 A JP58137103 A JP 58137103A JP 13710383 A JP13710383 A JP 13710383A JP S6026469 A JPS6026469 A JP S6026469A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- transmission system
- impedance
- commutation
- controller
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、交直変換器の制御装置に関する。
第１図に、直流送電システムに用いられる従来の交直変
換装置の主回路を示す。図において、■は交直変換器で
あって、半導体スイッチング素子例えばサイリスクバル
ブＳ１〜Ｓ６をブリッジ接続して構成される。２は交直
変換器用の変圧器、３ば３相の交流送電系統、４は直流
送電系統であ。この構成において、交直変換器１のイン
バータ運転時、即ち、直流電力を交流電力に変換する逆
変換動作時には、各サイリスタバルブＳ１〜Ｓ６が図示
しない制御装置から点弧信号をこの順序で受けてそれぞ
れ１２０°（電気角）の間づつターンオンする。第２図
はこの逆変換動作時の各サイリスクバルブのアノード・
カソード間電圧■へ−Ｋを示したもので、Ｔはサイリス
クバルブがターンオフ状態からターンオフ状態に移行す
るのに必要な逆電圧期間であって、一般に転流余裕角と
呼ばれ、通常、これが８．６６°（４００μｓｅｃ相当
の電気角）以上であるとターンオフ可能であるが、８．
６４°以下になるとターンオフ不能となって転流失敗と
なる。この転流余裕角γは、下記式で表わされ、 但し、β：制御進み角 Ｘｉ：転流インピーダンス ■ｄ：直流電流 Ｅｉ：バルブ巻線電圧 該（１）式から明らかな如く、変圧器２のバルブ巻線電
圧Ｅ１が小さくなると減少することが分がる。
換装置の主回路を示す。図において、■は交直変換器で
あって、半導体スイッチング素子例えばサイリスクバル
ブＳ１〜Ｓ６をブリッジ接続して構成される。２は交直
変換器用の変圧器、３ば３相の交流送電系統、４は直流
送電系統であ。この構成において、交直変換器１のイン
バータ運転時、即ち、直流電力を交流電力に変換する逆
変換動作時には、各サイリスタバルブＳ１〜Ｓ６が図示
しない制御装置から点弧信号をこの順序で受けてそれぞ
れ１２０°（電気角）の間づつターンオンする。第２図
はこの逆変換動作時の各サイリスクバルブのアノード・
カソード間電圧■へ−Ｋを示したもので、Ｔはサイリス
クバルブがターンオフ状態からターンオフ状態に移行す
るのに必要な逆電圧期間であって、一般に転流余裕角と
呼ばれ、通常、これが８．６６°（４００μｓｅｃ相当
の電気角）以上であるとターンオフ可能であるが、８．
６４°以下になるとターンオフ不能となって転流失敗と
なる。この転流余裕角γは、下記式で表わされ、 但し、β：制御進み角 Ｘｉ：転流インピーダンス ■ｄ：直流電流 Ｅｉ：バルブ巻線電圧 該（１）式から明らかな如く、変圧器２のバルブ巻線電
圧Ｅ１が小さくなると減少することが分がる。
このバルブ巻線電圧Ｅｉと転流余裕角γとの関係を第３
図に示す。
図に示す。
このように、バルブ巻線電圧Ｅｉが所定レベルより減少
すると転流余裕角γ＜ ８．６４°となって」二記転流
失敗が起こることになるが、従来は、この転流失敗が起
こると交直変換器１の運転を、一旦、停止させる制御を
行っているので、電力の供給が中断され、送電系統に動
揺を与えると云う問題があり、特に、単独直流送電によ
り大電力を送電するような場合にはこの電力系統の動揺
は著しい。
すると転流余裕角γ＜ ８．６４°となって」二記転流
失敗が起こることになるが、従来は、この転流失敗が起
こると交直変換器１の運転を、一旦、停止させる制御を
行っているので、電力の供給が中断され、送電系統に動
揺を与えると云う問題があり、特に、単独直流送電によ
り大電力を送電するような場合にはこの電力系統の動揺
は著しい。
勿論、上記転流失敗を防ぐ為に、従来、種々なる方法、
例えば、交流送電系統地絡事故等による電圧低下時に制
御進み角βを大きしたり、直流電流Ｉｄを絞り込んだり
する制御方法が開発されているが、現状では、交流送電
系統の電圧が５０〜６０％に低下すると転流失敗の継続
）く避けられないので、交直変換器を具える直流送シス
テムの信頼性は通常の交流送電系統に較へて極めて低い
と云う問題がある。
例えば、交流送電系統地絡事故等による電圧低下時に制
御進み角βを大きしたり、直流電流Ｉｄを絞り込んだり
する制御方法が開発されているが、現状では、交流送電
系統の電圧が５０〜６０％に低下すると転流失敗の継続
）く避けられないので、交直変換器を具える直流送シス
テムの信頼性は通常の交流送電系統に較へて極めて低い
と云う問題がある。
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので
、交直変換器用変圧器の交直変換器側もしくは交流系統
側にインピーダンス素子を挿入し、上記交流系統側に事
故が発生した場合に交直変換器が逆変換動作中であるこ
とを条件として上記インピーダンス素子を短絡する構成
とすることによって、従来に比し、交流系統の外乱に強
く、交直変煩器を具える電力系統の信頼性を大巾に高め
ることができる交直変換器の制御装置を提供することを
目的とする。
、交直変換器用変圧器の交直変換器側もしくは交流系統
側にインピーダンス素子を挿入し、上記交流系統側に事
故が発生した場合に交直変換器が逆変換動作中であるこ
とを条件として上記インピーダンス素子を短絡する構成
とすることによって、従来に比し、交流系統の外乱に強
く、交直変煩器を具える電力系統の信頼性を大巾に高め
ることができる交直変換器の制御装置を提供することを
目的とする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第４図は単相表示であるが第１図と同一符号は第１図の
ものと同じ構成要素を示している。１０はインピーダン
ス素子、即ち、リアクトルであって、交直変換器２の交
流端子側各相と変圧器２のバルブ巻線側各相との間に直
列に挿入されており、両端間に双方向性半導体スイッチ
１５が並列に接続されている。この双方向性半導体スイ
ッチ１５は逆並列されたサイリスクやゲートターンオフ
サイリスク等を用いて構成されており、点弧制御器３０
０から点弧信号を受けて導通すなわち閉路する。１００
は交流変成器であって、交流送電系統３の交流母線５０
の電圧を検出して故障検出器２００に入力する。故障検
出器２００は交流送電系統３に地絡事故Ｆ等が発生して
交流母線５゜の電圧が降下し、交流変成器１ｏｏがらの
入力が所定値以下に減少すると事故信号をアンド素子Ａ
ｌに送出する。このアンド素子Ａ１には交直変換器１の
インパーク運転時に運転モード信号ＩＮＶカ供給すれ、
その出力は点弧指令信号として点弧制御器３００に入力
される。
ものと同じ構成要素を示している。１０はインピーダン
ス素子、即ち、リアクトルであって、交直変換器２の交
流端子側各相と変圧器２のバルブ巻線側各相との間に直
列に挿入されており、両端間に双方向性半導体スイッチ
１５が並列に接続されている。この双方向性半導体スイ
ッチ１５は逆並列されたサイリスクやゲートターンオフ
サイリスク等を用いて構成されており、点弧制御器３０
０から点弧信号を受けて導通すなわち閉路する。１００
は交流変成器であって、交流送電系統３の交流母線５０
の電圧を検出して故障検出器２００に入力する。故障検
出器２００は交流送電系統３に地絡事故Ｆ等が発生して
交流母線５゜の電圧が降下し、交流変成器１ｏｏがらの
入力が所定値以下に減少すると事故信号をアンド素子Ａ
ｌに送出する。このアンド素子Ａ１には交直変換器１の
インパーク運転時に運転モード信号ＩＮＶカ供給すれ、
その出力は点弧指令信号として点弧制御器３００に入力
される。
次に、この装置の動作について説明する。
今、交直変換器１が順変換動作を行い、直流送 １電系
統４に直流電力を給電しているものとすると ”、アン
ド素子ＡＩには運転モード信号ＩＮＶが供 −給されな
いので、交流送電系統３に地絡事故が発生しても該アン
ド素子は出力せず、点弧制御器３００が点弧信号を送出
することはない。この為、双方向性半導体スイッチ１５
ば開路したままとなるので、交直変換器１側から見た転
流インピーダンスＸｉは、 Ｘ１＝Ｘｔ＋ＸＲ’−（２） 但し、Ｘｔ：変圧器２の転流リアクタンス分ＸＲ：リア
クトル１０のりアクタンス となる。転流インピーダンスＸｉは、通常、例えば、変
圧器２の自己容量の２０％程度に選定されているので、
上記（２）式のＸｉの値がこの２０％値になるようにＸ
ｔとＸＲを選定しておくことにより、交直変換器１にア
ーム短絡が発生しても、従来通りの短絡電流抑制効果を
得ることができる。
統４に直流電力を給電しているものとすると ”、アン
ド素子ＡＩには運転モード信号ＩＮＶが供 −給されな
いので、交流送電系統３に地絡事故が発生しても該アン
ド素子は出力せず、点弧制御器３００が点弧信号を送出
することはない。この為、双方向性半導体スイッチ１５
ば開路したままとなるので、交直変換器１側から見た転
流インピーダンスＸｉは、 Ｘ１＝Ｘｔ＋ＸＲ’−（２） 但し、Ｘｔ：変圧器２の転流リアクタンス分ＸＲ：リア
クトル１０のりアクタンス となる。転流インピーダンスＸｉは、通常、例えば、変
圧器２の自己容量の２０％程度に選定されているので、
上記（２）式のＸｉの値がこの２０％値になるようにＸ
ｔとＸＲを選定しておくことにより、交直変換器１にア
ーム短絡が発生しても、従来通りの短絡電流抑制効果を
得ることができる。
交直変換器１がインバータ運転される時には、今度は、
運転モード信号ＩＮＶがアンド素子Ａ１に入力されるこ
とにより、交流送電系統３に地絡事故Ｆが発生して交流
母線５０の電圧が所定値以下に降下すると、該アンド素
子ＡＩが故障検出器２００の事故信号を受けて出力する
。この為、制御器３００が動作して点弧信号を送出する
ので、双方向性半導体スイッチ１５が閉路しリアクトル
１０を短絡する。この結果、転流インピーダンスＸ＋は
、 Ｘｌ−Ｘｔ −（３） となり、整流器運転時より減少する。
運転モード信号ＩＮＶがアンド素子Ａ１に入力されるこ
とにより、交流送電系統３に地絡事故Ｆが発生して交流
母線５０の電圧が所定値以下に降下すると、該アンド素
子ＡＩが故障検出器２００の事故信号を受けて出力する
。この為、制御器３００が動作して点弧信号を送出する
ので、双方向性半導体スイッチ１５が閉路しリアクトル
１０を短絡する。この結果、転流インピーダンスＸ＋は
、 Ｘｌ−Ｘｔ −（３） となり、整流器運転時より減少する。
このように、インバータ運転時には、転流インピーダン
スＸｉが減少する為に、前記バルブ巻線電圧ＥｉＡ＜減
少しても、転流余裕角γの減少は抑えられる。即ち、例
えば、転流インピーダンスＸｉが整流器運転時の１／２
になるようにＸＲを選定してあれば、Ｅｉが１／２にな
っても、Ｔの値は変わらず、交流送電系統３の電圧が通
常運転時の（５０〜６０％）／２＝２５〜３０％に落ち
ても前記転流失敗を起こすことなく運転することができ
る。
スＸｉが減少する為に、前記バルブ巻線電圧ＥｉＡ＜減
少しても、転流余裕角γの減少は抑えられる。即ち、例
えば、転流インピーダンスＸｉが整流器運転時の１／２
になるようにＸＲを選定してあれば、Ｅｉが１／２にな
っても、Ｔの値は変わらず、交流送電系統３の電圧が通
常運転時の（５０〜６０％）／２＝２５〜３０％に落ち
ても前記転流失敗を起こすことなく運転することができ
る。
なお、上記実施例では、インピーダンス素子であるリア
クトル１０が交直変換器１と変圧器２の間に挿入されて
いるが、該リアクトル１０は変圧器２の交流送電系統３
側に直列、に挿入しても良い。
クトル１０が交直変換器１と変圧器２の間に挿入されて
いるが、該リアクトル１０は変圧器２の交流送電系統３
側に直列、に挿入しても良い。
また、上記実施例では、交流送電系統の事故を交流電圧
の変化により検出しているが、交流電流の変化や事故発
生時に生ずる進行波検出等により検出するようにしても
良い。
の変化により検出しているが、交流電流の変化や事故発
生時に生ずる進行波検出等により検出するようにしても
良い。
以上の如く、この発明によれば、交直変換器用変圧器と
直列にインピーダンス素子を挿入して交直変換器の逆変
換動作時における交流送電系統の事故時には上記インピ
ーダンス素子を短絡して交直変換器の転流インピーダン
スを減少させる構成としたことにより、交流系統の外乱
に強く、交直変換器を具える直流送電システムの信頼性
を大中に高めることができる。
直列にインピーダンス素子を挿入して交直変換器の逆変
換動作時における交流送電系統の事故時には上記インピ
ーダンス素子を短絡して交直変換器の転流インピーダン
スを減少させる構成としたことにより、交流系統の外乱
に強く、交直変換器を具える直流送電システムの信頼性
を大中に高めることができる。
第１図は従来の交直変換装置の主回路部分を示す回路図
、第２図は上記交直変換装置のサイリスクバルブの電圧
波形図、第３図は転流余裕角とバルブ巻線電圧との関係
を示す図、第４図はこの発明の一実施例による交直変換
器の制御装置の回路図である。 図において、１−交直変換器、２−交直変換器用変圧器
、３−交流送電系統、４−直流送電系統、１０−、−リ
アクトル、１５−双方向性半導体スイッチ、５〇−交流
母線、１ｏｏ−交流変成器、２０〇−故障検出器、３０
０−制御器、ＡＩ−アンド素子 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人、大岩増雄 ＝３３７ ＶＡ−に ０．５Ｐ、ＬＪ １．ＯＰ、ＬＩ
、第２図は上記交直変換装置のサイリスクバルブの電圧
波形図、第３図は転流余裕角とバルブ巻線電圧との関係
を示す図、第４図はこの発明の一実施例による交直変換
器の制御装置の回路図である。 図において、１−交直変換器、２−交直変換器用変圧器
、３−交流送電系統、４−直流送電系統、１０−、−リ
アクトル、１５−双方向性半導体スイッチ、５〇−交流
母線、１ｏｏ−交流変成器、２０〇−故障検出器、３０
０−制御器、ＡＩ−アンド素子 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人、大岩増雄 ＝３３７ ＶＡ−に ０．５Ｐ、ＬＪ １．ＯＰ、ＬＩ
Claims (1)
- 交直変換器に接続される該交直変換器用変圧器の上記交
直変換器側もしくは交流系統側に挿入されたインピーダ
ンス素子、該インピーダンス素子に並列接続された双方
向性半導体スイッチ及び上記交流系統の事故を検出する
故障検出器を有し、該故障検出器が出力した時に上記交
直変換器が逆変換動作中であることを条件に上記双方向
性半導体スイッチが閉路されることを特徴とする交直変
換器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137103A JPS6026469A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 交直変換器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137103A JPS6026469A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 交直変換器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026469A true JPS6026469A (ja) | 1985-02-09 |
Family
ID=15190921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58137103A Pending JPS6026469A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 交直変換器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026469A (ja) |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58137103A patent/JPS6026469A/ja active Pending
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