JPS6320109B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6320109B2 JPS6320109B2 JP55105739A JP10573980A JPS6320109B2 JP S6320109 B2 JPS6320109 B2 JP S6320109B2 JP 55105739 A JP55105739 A JP 55105739A JP 10573980 A JP10573980 A JP 10573980A JP S6320109 B2 JPS6320109 B2 JP S6320109B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- gate
- rectifier
- circuit
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
- H02M1/084—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters using a control circuit common to several phases of a multi-phase system
- H02M1/0845—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters using a control circuit common to several phases of a multi-phase system digitally controlled (or with digital control)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は時定数の大きなリアクトルを負荷とす
る制御整流装置や大電流容量の制御整流装置など
の保護方法に関するものである。
る制御整流装置や大電流容量の制御整流装置など
の保護方法に関するものである。
制御整流装置故障時の保護方式としては、従来
より各種方式が採用されているが、基本的な保護
動作としては、ゲートシフト、バイパスペア、ゲ
ートブロツク、しや断器トリツプの４つの動作で
あり、これらを組み合わせて保護連動動作を行な
つている。
より各種方式が採用されているが、基本的な保護
動作としては、ゲートシフト、バイパスペア、ゲ
ートブロツク、しや断器トリツプの４つの動作で
あり、これらを組み合わせて保護連動動作を行な
つている。
第１図に一般的な制御整流装置のブロツク図を
示す。１は交流母線、２は交流しや断器、３は整
流器用変圧器、４は単位制御整流器、５−１〜５
−６は単位制御整流器４を構成する制御整流素
子、６は負荷である。ゲートシフトとは、単位制
御整流器４の点弧角を逆変換領域（点弧角が90゜
〜180゜）の適切な角度とし、直流側のエネルギー
をすみやかに交流側に回生させる動作である。一
方バイパスペアとは、交流側の同一相に接続され
た一対の制御整流素子（例えば制御整流素子５−
１と５−４）を同時に通電されて直流回路を短絡
される動作である。またゲートブロツクとは、制
御整流素子に与えられている点弧パルスをブロツ
クする動作である。
示す。１は交流母線、２は交流しや断器、３は整
流器用変圧器、４は単位制御整流器、５−１〜５
−６は単位制御整流器４を構成する制御整流素
子、６は負荷である。ゲートシフトとは、単位制
御整流器４の点弧角を逆変換領域（点弧角が90゜
〜180゜）の適切な角度とし、直流側のエネルギー
をすみやかに交流側に回生させる動作である。一
方バイパスペアとは、交流側の同一相に接続され
た一対の制御整流素子（例えば制御整流素子５−
１と５−４）を同時に通電されて直流回路を短絡
される動作である。またゲートブロツクとは、制
御整流素子に与えられている点弧パルスをブロツ
クする動作である。
従来、制御整流装置で故障を検出した場合に
は、故障種別に依り、上記の保護動作を組み合せ
ゲートシフトからゲートブロツク、バイパスペア
からゲートブロツク、瞬時ゲートブロツク等の保
護連動を行なわせ、最終的に交流しや断器をトリ
ツプして制御整流装置を保護している。
は、故障種別に依り、上記の保護動作を組み合せ
ゲートシフトからゲートブロツク、バイパスペア
からゲートブロツク、瞬時ゲートブロツク等の保
護連動を行なわせ、最終的に交流しや断器をトリ
ツプして制御整流装置を保護している。
ところで、大容量の制御整流装置は、単位制御
整流器を複数台並列に接続して、多相の制御整流
装置を構成するものが多い。また、負荷が大きな
リアクトルである上に急峻な電流立ち上げが要求
される場合、電流立ち上げ時にはＬdi／dtで高い電 圧を必要とするが、電流が一定になるとRiの電圧
で十分であり低い電圧しか必要としないため、力
率改善のため単位制御整流器をカスケードに接続
した制御整流装置が使用される。第２図に単位制
御整流器２台をカスケード接続し、カスケード接
続した単位整流器群を２群並列に接続して構成し
た制御整流装置のブロツク図を示す。図中第１図
と同一機能のものは同一符号とした。７−１〜７
−４は単位制御整流器４−１，４−３をカスケー
ドに接続した単位制御整流器群（簡単のためにＡ
群と呼ぶ）と、単位制御整流器４−２，４−４を
カスケードに接続した単位制御整流器群（Ｂ群と
呼ぶ）との間に流れる電流を抑制するための直流
リアクトルである。
整流器を複数台並列に接続して、多相の制御整流
装置を構成するものが多い。また、負荷が大きな
リアクトルである上に急峻な電流立ち上げが要求
される場合、電流立ち上げ時にはＬdi／dtで高い電 圧を必要とするが、電流が一定になるとRiの電圧
で十分であり低い電圧しか必要としないため、力
率改善のため単位制御整流器をカスケードに接続
した制御整流装置が使用される。第２図に単位制
御整流器２台をカスケード接続し、カスケード接
続した単位整流器群を２群並列に接続して構成し
た制御整流装置のブロツク図を示す。図中第１図
と同一機能のものは同一符号とした。７−１〜７
−４は単位制御整流器４−１，４−３をカスケー
ドに接続した単位制御整流器群（簡単のためにＡ
群と呼ぶ）と、単位制御整流器４−２，４−４を
カスケードに接続した単位制御整流器群（Ｂ群と
呼ぶ）との間に流れる電流を抑制するための直流
リアクトルである。
このような構成の制御整流装置において、例え
ば単位制御整流器４−３の高圧側が地絡すると、
カスケード接続された単位制御整流器４−１，４
−３の電流が不平衡になる。また、単位制御整流
器４−３が転流失敗するとＡ群電流とＢ群電流と
の間に不平衡が発生する。このような制御整流器
群単位で発生する故障に対して、従来の保護方式
ではスムーズに保護を行なうことができない。
ば単位制御整流器４−３の高圧側が地絡すると、
カスケード接続された単位制御整流器４−１，４
−３の電流が不平衡になる。また、単位制御整流
器４−３が転流失敗するとＡ群電流とＢ群電流と
の間に不平衡が発生する。このような制御整流器
群単位で発生する故障に対して、従来の保護方式
ではスムーズに保護を行なうことができない。
例えば単位制御整流器４−３の高圧側が地絡し
た場合、ゲートシフトを行なうと負荷のコイル６
に流れていた電流はすべてコイル、接地点、地絡
点、単位制御整流器４−１を通つて流れる。この
ため、２群並列の場合には２倍の電流が、ｎ群並
列の場合にはｎ倍の電流が単位制御整流器４−１
に集中する。単位制御整流器４−３が転流失敗し
た場合も同様で、Ａ群、Ｂ群間の出力電圧にアン
バランスが生じゲートシフトを行なうとＡ群に２
倍の電流が流れるという不具合がある。また、バ
イパスペアの保護動作を行なうと、直流電流が負
荷コイルのＬ／Ｒの時定数で減衰するため、電流
が零になるまで長時間を要するという不具合が発
生する。
た場合、ゲートシフトを行なうと負荷のコイル６
に流れていた電流はすべてコイル、接地点、地絡
点、単位制御整流器４−１を通つて流れる。この
ため、２群並列の場合には２倍の電流が、ｎ群並
列の場合にはｎ倍の電流が単位制御整流器４−１
に集中する。単位制御整流器４−３が転流失敗し
た場合も同様で、Ａ群、Ｂ群間の出力電圧にアン
バランスが生じゲートシフトを行なうとＡ群に２
倍の電流が流れるという不具合がある。また、バ
イパスペアの保護動作を行なうと、直流電流が負
荷コイルのＬ／Ｒの時定数で減衰するため、電流
が零になるまで長時間を要するという不具合が発
生する。
本発明の目的は、前記不具合を取り除きカスケ
ード接続された制御整流器群を複数群並列に接続
して構成した制御整流装置において、各制御整流
器群に事故が発生した場合、特定の制御整流器群
に電流が集中して流れることがなく、スムーズに
制御整流装置を保護することができる制御整流装
置の保護方法を提供するにある。
ード接続された制御整流器群を複数群並列に接続
して構成した制御整流装置において、各制御整流
器群に事故が発生した場合、特定の制御整流器群
に電流が集中して流れることがなく、スムーズに
制御整流装置を保護することができる制御整流装
置の保護方法を提供するにある。
以下本発明を図面を参照して説明する。
第３図は、本発明の一実施例を示すブロツク図
であり、図中８−１，８−２はそれぞれ第２図に
示したブロツク図中のＡ群、Ｂ群の制御整流器の
点弧角を決定する電流制御回路、９−１，９−２
はゲートシフトまたは後に説明するゲート進め等
の保護依頼信号により故障時の点弧角を決定する
故障時点弧角決定回路、１０−１，１０−２は故
障を検出し必要な保護依頼信号を出力する故障検
出回路、１１−１，１１−２は自群の保護依頼信
号と他群の保護依頼信号とのオアを取るオア素
子、１２−１，１２−２は電流制御回路８−１，
８−２からの点弧角信号と故障時点弧角決定回路
９−１，９−２からの出力信号とをオア素子１１
の出力信号により切りかえるマルチプレクサ、１
３−１，１３−２は１２−１，１２−２から得ら
れた点弧角信号により点弧相と点弧タイミングと
を決定する位相制御回路である。信号５１，５２
はそれぞれＡ群、Ｂ群の故障信号である。また、
第３図中、幅を持つた信号線はビツト構成のデイ
ジタル信号であることを示している。
であり、図中８−１，８−２はそれぞれ第２図に
示したブロツク図中のＡ群、Ｂ群の制御整流器の
点弧角を決定する電流制御回路、９−１，９−２
はゲートシフトまたは後に説明するゲート進め等
の保護依頼信号により故障時の点弧角を決定する
故障時点弧角決定回路、１０−１，１０−２は故
障を検出し必要な保護依頼信号を出力する故障検
出回路、１１−１，１１−２は自群の保護依頼信
号と他群の保護依頼信号とのオアを取るオア素
子、１２−１，１２−２は電流制御回路８−１，
８−２からの点弧角信号と故障時点弧角決定回路
９−１，９−２からの出力信号とをオア素子１１
の出力信号により切りかえるマルチプレクサ、１
３−１，１３−２は１２−１，１２−２から得ら
れた点弧角信号により点弧相と点弧タイミングと
を決定する位相制御回路である。信号５１，５２
はそれぞれＡ群、Ｂ群の故障信号である。また、
第３図中、幅を持つた信号線はビツト構成のデイ
ジタル信号であることを示している。
以下、本発明の作用を第２図と、第３図とによ
り説明する。簡単のために位相制御回路１３−１
の出力がＡ群の単位制御整流器４−１，４−３に
与えられ、位相制御回路１３−２の出力がＢ群の
単位制御整流器４−２，４−４に与えられるもの
とする。
り説明する。簡単のために位相制御回路１３−１
の出力がＡ群の単位制御整流器４−１，４−３に
与えられ、位相制御回路１３−２の出力がＢ群の
単位制御整流器４−２，４−４に与えられるもの
とする。
かかる構成において、正常運転時にはマルチプ
レクサ１２−１，１２−２は電流制御回路８−
１，８−２を選択しており、電流制御回路８−
１，８−２の出力が位相制御回路１３−１，１３
−２に与えられ点弧角を制御している。このよう
な状態において、例えば単位制御整流器４−３の
高圧側で地絡事故が発生し単位制御整流器４−
１，４−３を流れる電流が不平衡になつたとする
と、故障検出回路１０−１にてＡ群故障を検出し
信号５１が“１”となる。信号５１はオア回路１
１−１，１１−２を通つてＡ群、Ｂ群のマルチプ
レクサ１２−１，１２−２を切り換えてそれぞれ
電流制御回路８−１，８−２の信号を切断し、故
障時点弧角決定回路９−１，９−２からの出力信
号を位相制御回路１３−１，１３−２に出力す
る。同時に信号５１は故障群の故障時検出回路９
−１に入力され、故障時点弧角決定回路９−１に
よりゲートシフトに相当する点弧角を出力する。
一方、信号５１は健全群の故障時点弧角決定回路
９−２にも入力され、健全群の点弧角を順変換領
域（点弧角0゜〜90゜）の適切な角度に固定し、（こ
れをゲート進めと呼ぶ）一定時間経過後または故
障群の電流零を検出したら、点弧角をゲートシフ
トに相当する角度に移行させる。第４図に第３図
９−１，９−２で示した故障時点弧角決定回路の
一実施例を示す。第４図中、１４−１，１４−２
はリードオンリメモリ等で構成されるデイジタル
パターン発生回路であり、入力側のアドレスを適
切に選択することによりゲートシフト時の点弧角
ゲート進め時の点弧角を出力することができる。
１６−１，１６−２は他群の故障検出回路の信号
を一定時間遅らせる遅延回路、１５−１，１５−
２はそれぞれ遅延回路１６−１，１６−２の出力
信号と信号５１，５２とのオアを取るオア回路で
ある。
レクサ１２−１，１２−２は電流制御回路８−
１，８−２を選択しており、電流制御回路８−
１，８−２の出力が位相制御回路１３−１，１３
−２に与えられ点弧角を制御している。このよう
な状態において、例えば単位制御整流器４−３の
高圧側で地絡事故が発生し単位制御整流器４−
１，４−３を流れる電流が不平衡になつたとする
と、故障検出回路１０−１にてＡ群故障を検出し
信号５１が“１”となる。信号５１はオア回路１
１−１，１１−２を通つてＡ群、Ｂ群のマルチプ
レクサ１２−１，１２−２を切り換えてそれぞれ
電流制御回路８−１，８−２の信号を切断し、故
障時点弧角決定回路９−１，９−２からの出力信
号を位相制御回路１３−１，１３−２に出力す
る。同時に信号５１は故障群の故障時検出回路９
−１に入力され、故障時点弧角決定回路９−１に
よりゲートシフトに相当する点弧角を出力する。
一方、信号５１は健全群の故障時点弧角決定回路
９−２にも入力され、健全群の点弧角を順変換領
域（点弧角0゜〜90゜）の適切な角度に固定し、（こ
れをゲート進めと呼ぶ）一定時間経過後または故
障群の電流零を検出したら、点弧角をゲートシフ
トに相当する角度に移行させる。第４図に第３図
９−１，９−２で示した故障時点弧角決定回路の
一実施例を示す。第４図中、１４−１，１４−２
はリードオンリメモリ等で構成されるデイジタル
パターン発生回路であり、入力側のアドレスを適
切に選択することによりゲートシフト時の点弧角
ゲート進め時の点弧角を出力することができる。
１６−１，１６−２は他群の故障検出回路の信号
を一定時間遅らせる遅延回路、１５−１，１５−
２はそれぞれ遅延回路１６−１，１６−２の出力
信号と信号５１，５２とのオアを取るオア回路で
ある。
まず信号５１が故障時点弧角決定回路９−１に
入力されると、デイジタルパターン発生回路１４
−１のゲートシフトのアドレスを指定し、故障時
点弧角決定回路９−１からはゲートシフト時の点
弧角信号が出力されＡ群はゲートシフトされる。
一方信号５１は故障時点弧角決定回路９−２にも
入力されデイジタルパターン発生回路１４−２の
ゲート進めのアドレスを指定し、順変換領域の適
切な点弧角を出力する。また信号５１は遅延回路
１６−２に入力され、一定時間後オア回路１５−
２を通つてデイジタルパターン発生回路１４−２
のゲートシフトのアドレスを指定する。このため
Ｂ群は遅延回路１６−２により定められた時間ゲ
ートを進め順変換領域で運転し、故障群であるＢ
群の電流を零にした後ゲートシフトする。
入力されると、デイジタルパターン発生回路１４
−１のゲートシフトのアドレスを指定し、故障時
点弧角決定回路９−１からはゲートシフト時の点
弧角信号が出力されＡ群はゲートシフトされる。
一方信号５１は故障時点弧角決定回路９−２にも
入力されデイジタルパターン発生回路１４−２の
ゲート進めのアドレスを指定し、順変換領域の適
切な点弧角を出力する。また信号５１は遅延回路
１６−２に入力され、一定時間後オア回路１５−
２を通つてデイジタルパターン発生回路１４−２
のゲートシフトのアドレスを指定する。このため
Ｂ群は遅延回路１６−２により定められた時間ゲ
ートを進め順変換領域で運転し、故障群であるＢ
群の電流を零にした後ゲートシフトする。
以上の作用を要約すると、故障の発生した制御
整流器群は故障検出後ゲートシフトし電流を減衰
させ、残りの健全群は一定時間順変換領域の適切
な点弧角で運転し、故障群の電流を零にした後、
健全群をゲートシフトし負荷側のエネルギーを回
生する。第５図に故障時点弧角決定回路の他の実
施例を示す。第４図と同一機能のものは同一符号
とした。１７−１，１７−２は故障群の電流零点
を検出する零電流検出回路であり、１８−１，１
８−２はアンド回路である。本実施例では、故障
群の電流が零になつたことを直接検出した後、健
全群をゲートシフトに移行させている。
整流器群は故障検出後ゲートシフトし電流を減衰
させ、残りの健全群は一定時間順変換領域の適切
な点弧角で運転し、故障群の電流を零にした後、
健全群をゲートシフトし負荷側のエネルギーを回
生する。第５図に故障時点弧角決定回路の他の実
施例を示す。第４図と同一機能のものは同一符号
とした。１７−１，１７−２は故障群の電流零点
を検出する零電流検出回路であり、１８−１，１
８−２はアンド回路である。本実施例では、故障
群の電流が零になつたことを直接検出した後、健
全群をゲートシフトに移行させている。
以上説明したように、本発明の如くカスケード
接続された制御整流器群を複数並列に接続して構
成された制御整流装置においては、故障の発生し
た制御整流器群は直ちにゲートシフトすると共に
健全な制御整流器群は順変換領域にて運転し、一
定時間後または故障群の電流の零点を検出した後
ゲートシフトすることにより、特定の制御整流器
群に電流が集中して流れることなく、しかもゲー
トブロツクまたはバイパスペアする場合よりも速
く零になり、健全な制御整流器群を順変換領域で
運転する時間を短くすることができ、速やかに制
御整流装置を保護することができる。
接続された制御整流器群を複数並列に接続して構
成された制御整流装置においては、故障の発生し
た制御整流器群は直ちにゲートシフトすると共に
健全な制御整流器群は順変換領域にて運転し、一
定時間後または故障群の電流の零点を検出した後
ゲートシフトすることにより、特定の制御整流器
群に電流が集中して流れることなく、しかもゲー
トブロツクまたはバイパスペアする場合よりも速
く零になり、健全な制御整流器群を順変換領域で
運転する時間を短くすることができ、速やかに制
御整流装置を保護することができる。
第１図は一般的な制御整流装置のブロツク図、
第２図は単位制御整流器を２台カスケード、２群
並列接続して構成した制御整流装置のブロツク
図、第３図は本発明の一実施例のブロツク図、第
４図及び第５図は第３図の故障時点弧角決定回路
のそれぞれ異なる実施例を示す構成図である。 １……交流母線、２……交流しや断器、３，３
−１〜３−４……整流器用変圧器、４，４〜１〜
４−４……単位制御整流器、５−１〜５−６……
制御整流素子、６……負荷、７−１〜７−４……
直流リアクトル、８−１，８−２……電流制御回
路、９−１，９−２……故障時点弧角決定回路、
１０−１，１０−２……故障検出回路、１１−
１，１１−２……オア回路、１２−１，１２−２
……マルチプレクサ、１３−１，１３−２……位
相制御回路、１４−１，１４−２……デイジタル
パターン発生回路、１５−１，１５−２……オア
回路、１６−１，１６−２……遅延回路、１７−
１，１７−２……零電流検出回路、１８−１，１
８−２……アンド回路。
第２図は単位制御整流器を２台カスケード、２群
並列接続して構成した制御整流装置のブロツク
図、第３図は本発明の一実施例のブロツク図、第
４図及び第５図は第３図の故障時点弧角決定回路
のそれぞれ異なる実施例を示す構成図である。 １……交流母線、２……交流しや断器、３，３
−１〜３−４……整流器用変圧器、４，４〜１〜
４−４……単位制御整流器、５−１〜５−６……
制御整流素子、６……負荷、７−１〜７−４……
直流リアクトル、８−１，８−２……電流制御回
路、９−１，９−２……故障時点弧角決定回路、
１０−１，１０−２……故障検出回路、１１−
１，１１−２……オア回路、１２−１，１２−２
……マルチプレクサ、１３−１，１３−２……位
相制御回路、１４−１，１４−２……デイジタル
パターン発生回路、１５−１，１５−２……オア
回路、１６−１，１６−２……遅延回路、１７−
１，１７−２……零電流検出回路、１８−１，１
８−２……アンド回路。
Claims (1)
- １ 少なくとも２つの単位制御整流器をカスケー
ド接続して構成した制御整流器群を複数群並列に
接続して構成された多相の制御整流装置におい
て、直列に接続された制御整流器群にて故障が発
生した場合、故障した制御整流器群はゲートシフ
トからゲートブロツクまたはゲートシフトからバ
イパスペアの保護連動を行なうと共に、健全な制
御整流器群は順変換領域で運転し、一定時間後ま
たは故障した制御整流器群の電流が零になつたら
ゲートシフトからゲートブロツクの保護連動を行
なうことを特徴とする制御整流装置の保護方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10573980A JPS5731374A (en) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Protecting system for controlled rectifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10573980A JPS5731374A (en) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Protecting system for controlled rectifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5731374A JPS5731374A (en) | 1982-02-19 |
| JPS6320109B2 true JPS6320109B2 (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=14415634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10573980A Granted JPS5731374A (en) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Protecting system for controlled rectifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5731374A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5936510B2 (ja) * | 1978-09-08 | 1984-09-04 | 株式会社東芝 | 制御整流装置の保護方式 |
-
1980
- 1980-07-31 JP JP10573980A patent/JPS5731374A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5731374A (en) | 1982-02-19 |
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