JPS6026475A - 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
- JPS6026475A JPS6026475A JP58137101A JP13710183A JPS6026475A JP S6026475 A JPS6026475 A JP S6026475A JP 58137101 A JP58137101 A JP 58137101A JP 13710183 A JP13710183 A JP 13710183A JP S6026475 A JPS6026475 A JP S6026475A
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- JP
- Japan
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- converter
- commutation
- impedance
- signal
- transmission system
- 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
- H02M7/66—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output with possibility of reversal
- H02M7/68—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output with possibility of reversal by static converters
- H02M7/72—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output with 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、１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３１〜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は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１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１ノスタバルブのアノード
・カソード間電圧■へ−Ｋを示したもので、γはサイリ
スクバルブがターンオン状態からターンオフ状態に移行
するのむこ必要な逆電圧期間であって、一般に転流余裕
角と呼しホれ、通常、これが８．６６’（４００，１ｒ
ｓｅｃ相当の電気角）以上であるとターンオフ可能であ
るが、８、６．４’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Ｔ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Ｅｉが小さくなると減少することが分かる。
換装置の主回路を示す。図において、１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３１〜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は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１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１ノスタバルブのアノード
・カソード間電圧■へ−Ｋを示したもので、γはサイリ
スクバルブがターンオン状態からターンオフ状態に移行
するのむこ必要な逆電圧期間であって、一般に転流余裕
角と呼しホれ、通常、これが８．６６’（４００，１ｒ
ｓｅｃ相当の電気角）以上であるとターンオフ可能であ
るが、８、６．４’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Ｔ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Ｅｉが小さくなると減少することが分かる。
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となって上記転流失敗が
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となって上記転流失敗が
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、上記転流失敗を防く為に、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交流電圧低下時
に制御進み角βを大きしたり、直流電流１ｄ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
継続が避けられないので、交直変換器を具える直流法シ
ステムの信頼性は通常の交流送電系統に較べて極めて低
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交流電圧低下時
に制御進み角βを大きしたり、直流電流１ｄ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
継続が避けられないので、交直変換器を具える直流法シ
ステムの信頼性は通常の交流送電系統に較べて極めて低
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系統側に
インピーダンス素子を挿入すると共に該インピーダンス
素子に並列に開閉器を接続し、交直変換器の逆変換動作
時には上記開閉器を閉路する構成とすることによって、
従来に比し、交流系統側の外乱に強く、交直変換器を具
える電力系統の信頼性を大１１賜こ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系統側に
インピーダンス素子を挿入すると共に該インピーダンス
素子に並列に開閉器を接続し、交直変換器の逆変換動作
時には上記開閉器を閉路する構成とすることによって、
従来に比し、交流系統側の外乱に強く、交直変換器を具
える電力系統の信頼性を大１１賜こ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図において、１０．１０．１０ばインピーダンス素
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、それぞれに開閉器２１Ａ、２１Ｂ、２
１Ｃが並列接続されている。これら開閉器は共に、制御
器１００から切信号を受けると開路し、また、大信号を
受けると閉路する。この制御器１００は、アンド素子Ａ
ｌとＡ２、オア素子Ｒ１とＲ２を具えており、図示しな
い制御装置から交直変換器１の順変換動作時（整流器運
転時）には運転モード信号ＲＥＣを、また逆変換動作時
（インバータ運転時）には運転モード信号ＩＮＶを受け
る。アンド素子Ａ１とＡ２はそれぞれ運転モード信号Ｒ
ＥＣとＩＮＶを受けると共に潮流反転時に潮流反転信号
を受け、出力はそれぞれオア素子Ｒ１とＲ２に入力され
る。オア素子Ｒ１は上記切信号を送出し、オア素子Ｒ２
は上記大信号を送出する。
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、それぞれに開閉器２１Ａ、２１Ｂ、２
１Ｃが並列接続されている。これら開閉器は共に、制御
器１００から切信号を受けると開路し、また、大信号を
受けると閉路する。この制御器１００は、アンド素子Ａ
ｌとＡ２、オア素子Ｒ１とＲ２を具えており、図示しな
い制御装置から交直変換器１の順変換動作時（整流器運
転時）には運転モード信号ＲＥＣを、また逆変換動作時
（インバータ運転時）には運転モード信号ＩＮＶを受け
る。アンド素子Ａ１とＡ２はそれぞれ運転モード信号Ｒ
ＥＣとＩＮＶを受けると共に潮流反転時に潮流反転信号
を受け、出力はそれぞれオア素子Ｒ１とＲ２に入力され
る。オア素子Ｒ１は上記切信号を送出し、オア素子Ｒ２
は上記大信号を送出する。
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、直流送電系統４
に直流電力を給電しているものとすると、制御器１００
には運転モード信号ＲＥＣが与えられることにより、オ
ア素子Ｒ１が切信号を開閉器２１Ａ〜２ＩＣに送出する
ので、これら開閉器が開路し、リアク１−ル１０．１０
．１０が変圧器２に直列に挿入される。この結果、交直
変換器１側から見ると、転流インピーダンスＸｉは、Ｘ
ｉ ＝Ｘ ｔ −１−ＸＲ−（２１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。
に直流電力を給電しているものとすると、制御器１００
には運転モード信号ＲＥＣが与えられることにより、オ
ア素子Ｒ１が切信号を開閉器２１Ａ〜２ＩＣに送出する
ので、これら開閉器が開路し、リアク１−ル１０．１０
．１０が変圧器２に直列に挿入される。この結果、交直
変換器１側から見ると、転流インピーダンスＸｉは、Ｘ
ｉ ＝Ｘ ｔ −１−ＸＲ−（２１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、
制御器１００に運転モード信号ＩＮＶが入力されること
により、オア素子Ｒ２が上記大信号を開閉器２１Ａ〜２
１Ｃに送出するので、これらの開閉器が閉路し、リアク
トル１０．１０．１０が短絡される。この結果、転流イ
ンピーダンスＸｉば、 Ｘ ｉ ＝Ｘ ｔ −−（３） となり、整流器運転時より減少する。
制御器１００に運転モード信号ＩＮＶが入力されること
により、オア素子Ｒ２が上記大信号を開閉器２１Ａ〜２
１Ｃに送出するので、これらの開閉器が閉路し、リアク
トル１０．１０．１０が短絡される。この結果、転流イ
ンピーダンスＸｉば、 Ｘ ｉ ＝Ｘ ｔ −−（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Ｅｉが減少
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、γ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Ｅｉが減少
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、γ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
。
上記の如く、インバータ運転時には、転流インピーダン
スＸｉが減少することにより、上記アーム短絡時の短絡
電流抑制効果は低減するが、第・６図に示す縦線部分の
ように、短絡電流の大きさとその流れる期間が短いので
、サイリスクバルブ８１〜 Ｓ６の過電流耐量との協調
は、実用上、問題にならない。第６図はサイリスタバル
ブｓ１の短絡故障時にサイリスクバルブｓ３に点弧信号
が与えられて両サイリスクが共に導通した場合、即ち変
圧器２バルブ巻線が２相短絡したのと等価になった場合
を示している。Ｖａ、Ｖｂ’、Ｖｃは交流送電系統の各
相の電圧である。
スＸｉが減少することにより、上記アーム短絡時の短絡
電流抑制効果は低減するが、第・６図に示す縦線部分の
ように、短絡電流の大きさとその流れる期間が短いので
、サイリスクバルブ８１〜 Ｓ６の過電流耐量との協調
は、実用上、問題にならない。第６図はサイリスタバル
ブｓ１の短絡故障時にサイリスクバルブｓ３に点弧信号
が与えられて両サイリスクが共に導通した場合、即ち変
圧器２バルブ巻線が２相短絡したのと等価になった場合
を示している。Ｖａ、Ｖｂ’、Ｖｃは交流送電系統の各
相の電圧である。
また、潮流反転時にはこれがアンド素子ＡＩ、Ａ２で検
出され上記切信号と大信号が切替えられる。即ち、交直
変換器１の整流器運転時に潮流反転が起こりインバータ
運転に移行すると、アンド素子ＡＩ 、Ａ２に潮流反転
信号が与えられるので、アンド素子Ａ２が出力し、オア
素子Ｒ２から大信号が送出され、逆に、インバータ運転
中に潮流が反転して整流器運転に移行すると、今度は、
オア素子Ｒ１が切信号を送出する。
出され上記切信号と大信号が切替えられる。即ち、交直
変換器１の整流器運転時に潮流反転が起こりインバータ
運転に移行すると、アンド素子ＡＩ 、Ａ２に潮流反転
信号が与えられるので、アンド素子Ａ２が出力し、オア
素子Ｒ２から大信号が送出され、逆に、インバータ運転
中に潮流が反転して整流器運転に移行すると、今度は、
オア素子Ｒ１が切信号を送出する。
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。
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
換動作時には該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小ならしめる構成としたこと
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巾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
換動作時には該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小ならしめる構成としたこと
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巾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タバルブの電圧
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、第５図は上記実施例における制
御器の回路図、第６図は交直変換器のアーム短絡時の電
圧波形図である。 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、ＩＬ−リ
アクトル、２１Ａ〜２１ Ｇ−開閉器、１ｏｏ−−一制
御器、Ａｌ 、Ａ２−アンド素子、Ｒ１、Ｒ２−オア素
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 ＶＡ−に τ（ｄｅｇ） す、Ｑ）’、Ｌｌ １．（Ｊ）’、Ｕ 第４図 第５図 手続補正書（１灸） ５９ ８ ２２ 昭和 年 月 日 特許庁長官殿 ３、補正をする者 ６、補正の対象 図面の第４図 ７、補正の内容 図面の第４図を別紙訂正図面と差し替える。
、第２図は上記交直変換装置のサイリスタバルブの電圧
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、第５図は上記実施例における制
御器の回路図、第６図は交直変換器のアーム短絡時の電
圧波形図である。 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、ＩＬ−リ
アクトル、２１Ａ〜２１ Ｇ−開閉器、１ｏｏ−−一制
御器、Ａｌ 、Ａ２−アンド素子、Ｒ１、Ｒ２−オア素
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 ＶＡ−に τ（ｄｅｇ） す、Ｑ）’、Ｌｌ １．（Ｊ）’、Ｕ 第４図 第５図 手続補正書（１灸） ５９ ８ ２２ 昭和 年 月 日 特許庁長官殿 ３、補正をする者 ６、補正の対象 図面の第４図 ７、補正の内容 図面の第４図を別紙訂正図面と差し替える。
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系統側に挿入されたインピーダンス
素子と該インピーダンス素子に並列接続された開閉器を
有し、該開閉器が、上記交直変換器の順変換動作に際し
て開路され、上記交直変換器の逆変換動作に際して閉路
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 |
|---|---|---|---|
| JP58137101A JPS6026475A (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 |
|---|---|---|---|
| JP58137101A JPS6026475A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 交直変換器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026475A true JPS6026475A (ja) | 1985-02-09 |
Family
ID=15190879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58137101A Pending JPS6026475A (ja) | 1983-07-25 | 1983-07-25 | 交直変換器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026475A (ja) |
-
1983
- 1983-07-25 JP JP58137101A patent/JPS6026475A/ja active Pending
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