JP2013078260A - Low-frequency breaker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば風力発電システムに適用され、10〜20Hz程度の周波数の電流を遮断するための低周波遮断器(低周波電流遮断器)に関する。 The present invention relates to a low-frequency circuit breaker (low-frequency current circuit breaker) that is applied to, for example, a wind power generation system and cuts off a current having a frequency of about 10 to 20 Hz.
従来、風力発電システムの一例として、永久磁石式風力発電設備で発電した三相交流電力を半導体素子例えばIGBT素子をブリッジ接続したコンバータにより直流電力に変換し、これを半導体素子例えばIGBT素子をブリッジ接続したインバータにより交流電力に変換し、交流負荷に供給するようにしたものがある。 Conventionally, as an example of a wind power generation system, three-phase AC power generated by a permanent magnet type wind power generation facility is converted into DC power by a converter in which a semiconductor element such as an IGBT element is bridge-connected, and this is bridge-connected to a semiconductor element such as an IGBT element. Some inverters convert AC power into AC power and supply it to an AC load.
このような構成のものにおいて、何らかの理由によりコンバータを構成しているIGBT素子の一つに短絡事故が発生することが考えられるが、IGBT素子が短絡すると、IGBT素子に逆並列に接続されたダイオードを介して、短絡電流が継続し続けることがある。 In such a configuration, a short circuit accident may occur in one of the IGBT elements constituting the converter for some reason. When the IGBT element is short-circuited, a diode connected in reverse parallel to the IGBT element. The short-circuit current may continue to pass through.
しかし現在この短絡事故等の故障電流を遮断できる汎用の遮断器はないので、汎用の遮断器の開発が望まれている。 However, since there is no general-purpose circuit breaker that can interrupt this fault current such as a short circuit accident, the development of a general-purpose circuit breaker is desired.
永久磁石式風力発電設備は、界磁電流が制御できず、固定子間線に流れる電流を遮断する必要がある。該故障電流を遮断しないと、コンバータの主回路を構成している健全なIGBT等の半導体素子が破壊されることになる。 The permanent magnet type wind power generation equipment cannot control the field current, and needs to cut off the current flowing through the stator line. Unless the fault current is cut off, a healthy semiconductor element such as an IGBT constituting the main circuit of the converter is destroyed.
前述の永久磁石式風力発電設備に使用される同期発電機の場合、内部インピーダンスが高く、IGBT素子短絡が発生した場合でも、短絡電流は通常電流の高々2倍程度しか流れず、ヒューズなどの限流手段が使えないという現状もある。 In the case of the synchronous generator used in the permanent magnet type wind power generation facility described above, even if the internal impedance is high and the IGBT element is short-circuited, the short-circuit current flows at most twice as much as the normal current. There is also the present situation that the flow means cannot be used.
従来、風力発電設備で発電され、交流電路に流れる交流電流は、例えば10〜20Hz程度の低周波電流であり、この低周波電流を遮断できる簡易な構成で、コスト面でも有利な遮断器の開発が望まれている。 Conventionally, the AC current generated by the wind power generation facility and flowing through the AC circuit is a low frequency current of about 10 to 20 Hz, for example, and a breaker that is advantageous in terms of cost is developed with a simple configuration capable of interrupting the low frequency current. Is desired.
現在、風力発電システムには直流用遮断器が使用されている。この直流用遮断器の一例として、特許文献1に示すように、バイパススイッチ例えばガス遮断器に並列にサイリスタバルブを接続したものがある。 Currently, DC circuit breakers are used in wind power generation systems. As an example of this DC circuit breaker, there is a bypass switch, for example, a thyristor valve connected in parallel to a gas circuit breaker, as shown in Patent Document 1.
しかしながら特許文献1の直流遮断器にあっては、これを構成しているサイリスタバルブ、ガス遮断器いずれも装置が大形で、コスト面でも不利である。 However, in the DC circuit breaker disclosed in Patent Document 1, both the thyristor valve and the gas circuit breaker constituting the device are large in size, which is disadvantageous in terms of cost.
また、サイリスタスイッチのみで構成したものでは、当然通電による通電損失が発生する。 Moreover, in the case of only the thyristor switch, an energization loss due to energization naturally occurs.
そこで本発明は、構成が簡素で全体が小形で、コスト面でも有利でかつ低損失の低周波遮断器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low-frequency circuit breaker having a simple configuration, a small overall configuration, advantageous in terms of cost, and low loss.
前記目的を達成するため、請求項5に対応する発明は、 交流電力を交流回路を構成する交流電路を介して電力変換器により電力変換し、この変換した電力を負荷に供給するシステムにおいて、
前記電力変換器を構成する半導体素子の短絡を検出する異常検出器を設け、
第1及び第2のサイリスタを互いに逆並列接続した半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記半導体スイッチと前記機械スイッチを並列接続し、これを前記交流電路に直列に接続し、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により前記電力変換器を構成する半導体素子の短絡を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器である。
In order to achieve the object, an invention corresponding to claim 5 is a system in which AC power is converted by a power converter via an AC circuit that constitutes an AC circuit, and the converted power is supplied to a load.
An abnormality detector for detecting a short circuit of a semiconductor element constituting the power converter is provided,
Comprising a semiconductor switch and a mechanical switch in which the first and second thyristors are connected in reverse parallel to each other;
The semiconductor switch and the mechanical switch are connected in parallel, this is connected in series to the AC circuit,
At all times, the mechanical switch is in a conducting state, an energizing current is passed through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is applied to the first and second thyristors so that they can be conducted, and the power conversion is performed by the abnormality detector. When a short circuit of a semiconductor element constituting the detector is detected, an open circuit command is given to the mechanical switch, the current flowing in the AC circuit is commutated to the thyristor, and the gate signal of the thyristor is turned off after this commutation. A circuit breaker control circuit is provided to cut off an abnormal current flowing in the AC circuit.
前記目的を達成するため、請求項8に対応する発明は、 永久磁石式風力発電設備で発電した交流電力を交流回路を構成する交流電路を介してIGBT素子からなる電力変換器により電力変換し、この変換した電力を負荷に供給する風力発電システムにおいて、
前記交流電路に流れる電流の異常を検出するか又は前記IGBT素子の短絡を検出する異常検出器を設け、
第1及び第2のサイリスタを互いに逆並列接続した半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記半導体スイッチと前記機械スイッチを並列接続し、これを前記交流電路に直列に接続し、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により電流異常を検出するか又は前記IGBT素子の短絡を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器である。
In order to achieve the object, the invention corresponding to
An abnormality detector for detecting an abnormality in the current flowing in the AC circuit or detecting a short circuit of the IGBT element is provided,
Comprising a semiconductor switch and a mechanical switch in which the first and second thyristors are connected in reverse parallel to each other;
The semiconductor switch and the mechanical switch are connected in parallel, this is connected in series to the AC circuit,
At all times, the mechanical switch is turned on to pass an energizing current through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is given to the first and second thyristors to make them conductive, and current abnormality is detected by the abnormality detector. When the detection or short circuit of the IGBT element is detected, an open circuit command is given to the mechanical switch, and the energization current of the AC circuit is commutated to the thyristor. After this commutation, the gate signal of the thyristor is A circuit breaker control circuit for turning off is provided, and the abnormal current flowing in the AC circuit is cut off.
請求項1、請求項3、請求項6、請求項9のいずれか一つに対応する発明は、概略請求項5、請求項8の半導体スイッチ及び機械スイッチを次のようにしたものである。すなわち、第1及び第2のサイリスタを互いに逆並列接続した半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記機械スイッチを交流回路を構成する交流電路に直列に接続し、
前記交流電路のうち異なる交流電路間に前記半導体スイッチを接続し、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、かつ前記機械スイッチを開路することにより、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフすることにより前記交流電路の通電電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器である。
The invention corresponding to any one of
Connecting the mechanical switch in series with an AC circuit constituting an AC circuit;
Connecting the semiconductor switch between different AC circuits among the AC circuits;
At all times, the mechanical switch is in a conducting state, an energizing current is passed through the AC circuit, and at least immediately before the current is interrupted, a gate signal is applied to the first and second thyristors to enable the conduction, and the mechanical switch is opened. A low-frequency circuit breaker characterized in that the energizing current of the AC circuit is commutated to the thyristor and the gate signal of the thyristor is turned off after the commutation to cut off the energizing current of the AC circuit. .
さらに、請求項2、請求項4、請求項7、請求項10のいずれか一つに対応する発明は、概略請求項5、請求項8の半導体スイッチ及び機械スイッチを次のようにしたものである。すなわち、第1及び第2のサイリスタ並びに半導体素子で構成した第1及び第2の全波整流器からなる半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記半導体スイッチと前記機械スイッチを並列接続し、これを交流回路を構成する交流電路に直列に接続し、
前記半導体スイッチは、前記第1の整流器の負極と前記第1のサイリスタのアノードを接続し、前記第1のサイリスタのカソードを前記第2の整流器の正極とを接続し、前記第1の整流器の正極と前記第2のサイリスタのカソードを接続し、前記第2のサイリスタのアノードと前記第2の整流器の負極を接続したものであり、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、かつ前記機械スイッチを開路することにより、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフすることにより電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器である。
Further, the invention corresponding to any one of
The semiconductor switch and the mechanical switch are connected in parallel, and this is connected in series to an AC circuit constituting an AC circuit,
The semiconductor switch connects a negative electrode of the first rectifier and an anode of the first thyristor, connects a cathode of the first thyristor to a positive electrode of the second rectifier, and A positive electrode and a cathode of the second thyristor are connected, and an anode of the second thyristor and a negative electrode of the second rectifier are connected;
At all times, the mechanical switch is in a conducting state, an energizing current is passed through the AC circuit, and at least immediately before the current is interrupted, a gate signal is applied to the first and second thyristors to enable the conduction, and the mechanical switch is opened. Therefore, the current is cut off by turning off the gate signal of the thyristor after the commutation of the current flowing through the AC circuit to the thyristor.
本発明によれば、構成が簡素で全体が小形で、コスト面でも有利であり、かつ通常時は機械スイッチに電流が流れているため損失を低減することができる低周波遮断器を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a low-frequency circuit breaker that has a simple configuration, is small in size as a whole, is advantageous in terms of cost, and can reduce loss because current normally flows through a mechanical switch. Can do.
以下本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。始めに図1の概略構成図及び図2のタイムチャートを参照して第1の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the first embodiment will be described with reference to the schematic configuration diagram of FIG. 1 and the time chart of FIG.
図1は、風力発電設備1で発電した交流電力を、三相交流回路を構成する三相交流電路2U、2V、2W(総称して2)を介して電力変換器例えばコンバータ3により直流電力に変換し、この変換した直流電力をインバータ7により交流電力に変換し、この交流電力を交流負荷8に供給する風力発電システムを示している。なお、図中4は平滑コンデンサである。
FIG. 1 shows that AC power generated by a wind power generation facility 1 is converted into DC power by a power converter, for example, a converter 3 via three-
各相の交流電路2にはそれぞれ本発明の低周波遮断器5U、5V、5W(総称して5)が直列に接続され、さらに各相の交流電路2にそれぞれ異常検出器6U、6V、6W(総称して6)を直列に設け、各異常検出器6により各相の交流電路2に流れる電流の異常をそれぞれ検出し、図2(a)に示すように異常検出信号が遮断器制御回路10に入力され、遮断器制御回路10に異常検出信号が入力されると、後述するように低周波遮断器5が遮断動作を行うようになっている。
The low-
低周波遮断器5Uは、半導体スイッチ53Uと機械スイッチ54Uを並列に接続し、半導体スイッチ53Uは第1のサイリスタ51U及び第2のサイリスタ52Uを互いに逆並列接続したものからなり、これらは後述する遮断器制御回路10により制御されるようになっている。低周波遮断器5V、5Wは、低周波遮断器5Uと同様に、半導体スイッチ53V―機械スイッチ54V、半導体スイッチ53W―機械スイッチ54Wを並列に接続し、半導体スイッチ53V、53Wは第1のサイリスタ51V―及び第2のサイリスタ52Vを互いに逆並列接続したものと、第1のサイリスタ51W―及び第2のサイリスタ52Wを互いに逆並列接続したものからなり、これらは後述する遮断器制御回路10により制御されるようになっている。
The low-
遮断器制御回路10には、異常検出器6U、6V、6Wからの異常検出信号が、少なくとも一つ入力されるようになっており、この異常検出信号が入力されると、図2(d)、(e)に示すように遮断器制御回路10からサイリスタ51、52のゲート信号が与えられ、図2(f)に示すようにサイリスタ51、52はオン(導通)可能状態になる。サイリスタ51、52はオン状態になると、遮断器制御回路10から機械スイッチ54に対して開放指令が与えられる。
At least one abnormality detection signal from the
なお、風力発電設備1は風車12に直結された永久磁石回転子と、固定子巻線からなる永久磁石式同期発電機11を備えている。コンバータ3は、電力変換素子3U、3V、3W、3X、3Y、3Zをブリッジ接続し、各電力変換素子はいずれも例えばIGBT等の自己消弧形素子とダイオードを逆並列接続したものであり、各電力変換素子は変換器制御回路9によりオンオフ可能になっている。
The wind power generation facility 1 includes a
このような構成の低周波遮断器5の動作について、図2を参照して説明する。図2(a)は交流電路2の一相のみ2Uの電流波形で、コンバータ3の例えば一つの電力変換素子3Uが短絡したとき、交流電路2Uに流れる電流波形を示している。図2(a)のように電流波形が基準値より大きくなると、異常検出器6Uは異常検出を行い、この異常検出結果が遮断器制御回路10に入力される。すると、遮断器制御回路10は、図2(d)、(e)に示すように遮断器制御回路10からサイリスタ51、52のゲート信号が与えられ、図2(f)に示すようにサイリスタ51、52はオン(導通)可能状態になる。サイリスタ51、52はオン状態になると、遮断器制御回路10から機械スイッチ54に対して開放指令が与えられ、これにより機械スイッチ54は図2(c)に示すタイミングで、開路状態となる。
The operation of the low-frequency circuit breaker 5 having such a configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a current waveform of 2U only for one phase of the AC circuit 2, and shows a current waveform flowing through the
機械スイッチ54は開路状態となると、いままで機械スイッチ54側に流れていた通電電流がサイリスタ51、52側に転流し、この転流後、遮断器制御回路10から与えられていたサイリスタ51、52のゲート信号をオフにすることで、図2(a)の交流電流が零クロスまで電流が流れ、サイリスタ51、52は同時にターンオフとなる。この結果、交流電路に流れていた例えば周波数が10〜20Hzの異常電流が遮断される。
When the mechanical switch 54 is in the open circuit state, the energization current that has been flowing to the mechanical switch 54 side is commutated to the thyristor 51 and 52 side, and after this commutation, the thyristor 51 and 52 provided from the circuit
以上述べた本発明の第1実施形態によれば、第1及び第2のサイリスタを逆並列接続した半導体スイッチ53に、単純な構成の機械スイッチ54を並列接続した交流遮断器を、
交流電路2に直列接続し、交流電路に流れる電流が異常となるのを検出する異常検出器を設け、異常検出器で異常が検出されたとき、交流遮断器を遮断させる遮断制御回路を組み合わせた簡易な構成で、低周波異常電流を遮断できることから、コストダウンを図る上でも有利である。また、本発明の実施形態によれば、常時は機械スイッチに電流が流れており、ほとんど損失が発生しない。これに対して、サイリスタスイッチのみの構成ものでは、当然通電による損失が発生する。
According to the first embodiment of the present invention described above, an AC circuit breaker in which a mechanical switch 54 having a simple configuration is connected in parallel to a semiconductor switch 53 in which the first and second thyristors are connected in antiparallel.
Connected in series with the AC circuit 2 and provided with an abnormality detector that detects that the current flowing in the AC circuit is abnormal, and combined with a cutoff control circuit that shuts off the AC circuit breaker when an abnormality is detected by the abnormality detector Since the low frequency abnormal current can be cut off with a simple configuration, it is advantageous for cost reduction. In addition, according to the embodiment of the present invention, current always flows through the mechanical switch, and almost no loss occurs. On the other hand, in the configuration having only the thyristor switch, a loss due to energization naturally occurs.
なお、図1及び図2において、サイリスタ51、52は、通電電流を遮断しない通常状態では、常時オン状態とせずに、少なくとも電流遮断直前のときのみサイリスタ51、52を導通可能な状態であればよいので、これを満足するように構成しておくことは、望ましい。 In FIG. 1 and FIG. 2, the thyristors 51 and 52 are not always turned on in the normal state in which the energized current is not interrupted, but can be turned on at least immediately before the current is interrupted. Since it is good, it is desirable to be configured to satisfy this.
前述した第1の実施形態は、交流電路が三相交流回路を構成する場合について説明したが、三相交流回路に限らず、これ以外の交流回路であってもよい。 Although 1st Embodiment mentioned above demonstrated the case where an alternating current circuit comprised a three-phase alternating current circuit, not only a three-phase alternating current circuit but an alternating current circuit other than this may be sufficient.
また、前述した第1の実施形態は、風力発電システムに適用した例について説明したが、これに限らず他のシステムで低周波電流が流れる交流電路にも適用できることは言うまでもない。 Moreover, although 1st Embodiment mentioned above demonstrated the example applied to the wind power generation system, it cannot be overemphasized that it can apply also to the alternating current circuit through which a low frequency current flows not only in this but another system.
図3は、本発明の第2の実施形態を示す概略構成図であり、これを参照して説明する。図3の実施形態は、前述の第1の実施形態の低周波遮断器5U、5V、5Wのみを次のようにしたものである。各低周波遮断器5は、いずれも同一構成で、第1及び第2のサイリスタ51、52を互いに逆並列接続した半導体スイッチ53並びに機械スイッチ54からなり、機械スイッチ54を交流回路を構成する交流電路2に直列に接続し、交流電路2のうち異なる交流電路間に半導体スイッチ53を接続し、常時は機械スイッチ54を導通状態として交流電路2に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、第1及び第2のサイリスタ51、52にゲート信号を与え導通可能状態とし、かつ機械スイッチ54を開路することにより、交流電路2の通電電流をサイリスタ51、52へ転流させ、この転流後サイリスタ51、52のゲート信号をオフすることにより交流電路2の通電電流を遮断するようにしたものである。これ以外の構成は、図1の実施形態と同一である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the present invention, which will be described with reference to this. In the embodiment of FIG. 3, only the low-
図4は、本発明の第3の実施形態を示す概略構成図であり、これを参照して説明する。図4の実施形態は、前述の第1の実施形態の低周波遮断器5U、5V、5Wのみを次のようにしたものである。各低周波遮断器5は、いずれも同一構成で、第1及び第2のサイリスタ51、52並びに半導体素子で構成した第1及び第2の全波整流器55、56からなる半導体スイッチ5並びに機械スイッチ54からなり、半導体スイッチ5と機械スイッチ54を並列接続し、これを交流回路を構成する交流電路2に直列に接続し、半導体スイッチ5は、第1の整流器55の負極と第1のサイリスタ51のアノードを接続し、第1のサイリスタ51のカソードを第2の整流器56の正極とを接続し、第1の整流器55の正極と第2のサイリスタ52のカソードを接続し、第2のサイリスタ52のアノードと第2の整流器56の負極を接続したものである。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the present invention, which will be described with reference to this. In the embodiment of FIG. 4, only the low-
このような構成のものにおいて、常時は機械スイッチ54を導通状態として交流電路2に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、第1及び第2のサイリスタ51、52にゲート信号を与え導通可能状態とし、かつ機械スイッチ54を開路することにより、交流電路2の通電電流をサイリスタ51、52へ転流させ、この転流後サイリスタ51、52のゲート信号をオフすることにより電流を遮断するようにしたものである。 In such a configuration, the mechanical switch 54 is normally in a conducting state, an energizing current is passed through the AC circuit 2, and a gate signal is applied to the first and second thyristors 51, 52 at least immediately before the current is cut off. And by opening the mechanical switch 54, the current flowing in the AC circuit 2 is commutated to the thyristors 51, 52, and the current is cut off by turning off the gate signals of the thyristors 51, 52 after the commutation. It is a thing.
前述の実施形態では、交流電路2U、2V、2Wにそれぞれ異常検出器6U、6V、6Wを設けた例について説明したが、これに限らず少なくとも回路の短絡状態を検出し異常信号を生成するようにしてもよい。例えば、素子短絡状態を直に検出する方法であってもよい。この場合、素子短絡状態を検出した信号で、機械スイッチ54の開放、サイリスタ51、52の点弧を始めてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
前述の実施形態では、交流電力をコンバータ3で直流に変換し、さらに直流電力をインバータ7で交流電力に変換して交流負荷8に供給するようにしたが、インバータ7が無くてコンバータ3の出力である直流電力を図示しない直流負荷に供給するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, AC power is converted to DC by the converter 3, and further DC power is converted to AC power by the inverter 7 and supplied to the
1…風力発電設備、2U、2V、2W…三相交流電路、2…三相交流電路、3…コンバータ、3U、3V、3W…電力変換素子、4…平滑コンデンサ、5U、5V、5W…低周波遮断器、5…低周波遮断器、6U、6V、6W…異常検出器、6…異常検出器、7…インバータ、8…交流負荷、9…変換器制御回路、10…遮断器制御回路、11…永久磁石式同期発電機、12…風車、51U、51V、51W…第1のサイリスタ、52U、52V、52W…第2のサイリスタ、52…第2のサイリスタ、53U、53V、53W…半導体スイッチ、53…半導体スイッチ、54U、54V、54W…機械スイッチ、54…機械スイッチ、55…第1の全波整流器、56…第2の全波整流器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wind power generation equipment, 2U, 2V, 2W ... Three phase alternating current circuit, 2 ... Three phase alternating current circuit, 3 ... Converter, 3U, 3V, 3W ... Power conversion element, 4 ... Smoothing capacitor, 5U, 5V, 5W ... Low Frequency circuit breaker, 5 ... Low frequency circuit breaker, 6U, 6V, 6W ... Abnormality detector, 6 ... Abnormality detector, 7 ... Inverter, 8 ... AC load, 9 ... Converter control circuit, 10 ... Circuit breaker control circuit, DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記機械スイッチを交流回路を構成する交流電路に直列に接続し、
前記交流電路のうち異なる交流電路間に前記半導体スイッチを接続し、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、かつ前記機械スイッチを開路することにより、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフすることにより前記交流電路の通電電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 Comprising a semiconductor switch and a mechanical switch in which the first and second thyristors are connected in reverse parallel to each other;
Connecting the mechanical switch in series with an AC circuit constituting an AC circuit;
Connecting the semiconductor switch between different AC circuits among the AC circuits;
At all times, the mechanical switch is in a conducting state, an energizing current is passed through the AC circuit, and at least immediately before the current is interrupted, a gate signal is applied to the first and second thyristors to enable the conduction, and the mechanical switch is opened. The commutation current of the AC circuit is commutated to the thyristor, and the current signal of the AC circuit is interrupted by turning off the gate signal of the thyristor after the commutation.
前記半導体スイッチと前記機械スイッチを並列接続し、これを交流回路を構成する交流電路に直列に接続し、
前記半導体スイッチは、前記第1の整流器の負極と前記第1のサイリスタのアノードを接続し、前記第1のサイリスタのカソードを前記第2の整流器の正極とを接続し、前記第1の整流器の正極と前記第2のサイリスタのカソードを接続し、前記第2のサイリスタのアノードと前記第2の整流器の負極を接続したものであり、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、かつ前記機械スイッチを開路することにより、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフすることにより電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 The first and second thyristors and the first and second full-wave rectifiers composed of semiconductor elements and semiconductor switches and mechanical switches,
The semiconductor switch and the mechanical switch are connected in parallel, and this is connected in series to an AC circuit constituting an AC circuit,
The semiconductor switch connects a negative electrode of the first rectifier and an anode of the first thyristor, connects a cathode of the first thyristor to a positive electrode of the second rectifier, and A positive electrode and a cathode of the second thyristor are connected, and an anode of the second thyristor and a negative electrode of the second rectifier are connected;
At all times, the mechanical switch is in a conducting state, an energizing current is passed through the AC circuit, and at least immediately before the current is interrupted, a gate signal is applied to the first and second thyristors to enable the conduction, and the mechanical switch is opened. A low frequency circuit breaker characterized in that the current is interrupted by commutating the energization current of the AC circuit to the thyristor and turning off the gate signal of the thyristor after the commutation.
前記機械スイッチを交流回路を構成する交流電路に直列に接続し、
前記交流電路のうち異なる交流電路間に前記半導体スイッチを接続し、
前記交流電路に流れる電流の異常を検出する異常検出器を設け、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により電流異常を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常通電電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 Comprising a semiconductor switch and a mechanical switch in which the first and second thyristors are connected in reverse parallel to each other;
Connecting the mechanical switch in series with an AC circuit constituting an AC circuit;
Connecting the semiconductor switch between different AC circuits among the AC circuits;
An abnormality detector for detecting an abnormality in the current flowing in the AC circuit is provided,
At all times, the mechanical switch is turned on to pass an energizing current through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is given to the first and second thyristors to make them conductive, and current abnormality is detected by the abnormality detector. When detected, an open circuit command is given to the mechanical switch, and a circuit breaker control circuit is provided for turning off the thyristor gate signal after the commutation to commutate the energization current of the AC circuit to the thyristor, A low-frequency circuit breaker characterized by interrupting an abnormal energizing current flowing in an AC circuit.
前記機械スイッチを交流回路を構成する交流電路に直列に接続し、前記機械スイッチに前記半導体スイッチを並列に接続し、
前記半導体スイッチは、前記第1の整流器の負極と前記第1のサイリスタのアノードを接続し、前記第1のサイリスタのカソードを前記第2の整流器の正極とを接続し、前記第1の整流器の正極と前記第2のサイリスタのカソードを接続し、前記第2のサイリスタのアノードと前記第2の整流器の負極を接続したものであり、
前記交流電路に流れる電流の異常を検出する異常検出器を設け、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により異常電流を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 A first and second full-wave rectifier composed of semiconductor elements, a semiconductor switch composed of first and second thyristors, and a mechanical switch;
The mechanical switch is connected in series to an AC circuit that constitutes an AC circuit, the semiconductor switch is connected in parallel to the mechanical switch,
The semiconductor switch connects a negative electrode of the first rectifier and an anode of the first thyristor, connects a cathode of the first thyristor to a positive electrode of the second rectifier, and A positive electrode and a cathode of the second thyristor are connected, and an anode of the second thyristor and a negative electrode of the second rectifier are connected;
An abnormality detector for detecting an abnormality in the current flowing in the AC circuit is provided,
At all times, the mechanical switch is turned on to pass an energizing current through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is applied to the first and second thyristors to make them conductive, and an abnormal current is generated by the abnormality detector. When detected, a circuit breaker control circuit is provided for turning off the gate signal of the thyristor after the commutation by giving a circuit opening command to the mechanical switch to commutate the energization current of the AC circuit to the thyristor. A low-frequency circuit breaker characterized by interrupting an abnormal current flowing in an electric circuit.
前記電力変換器を構成する半導体素子の短絡を検出する異常検出器を設け、
第1及び第2のサイリスタを互いに逆並列接続した半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記半導体スイッチと前記機械スイッチを並列接続し、これを前記交流電路に直列に接続し、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により前記電力変換器を構成する半導体素子の短絡を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 In a system in which AC power is converted by a power converter via an AC circuit that constitutes an AC circuit, and the converted power is supplied to a load,
An abnormality detector for detecting a short circuit of a semiconductor element constituting the power converter is provided,
Comprising a semiconductor switch and a mechanical switch in which the first and second thyristors are connected in reverse parallel to each other;
The semiconductor switch and the mechanical switch are connected in parallel, this is connected in series to the AC circuit,
At all times, the mechanical switch is in a conducting state, an energizing current is passed through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is applied to the first and second thyristors so that they can be conducted, and the power conversion is performed by the abnormality detector. When a short circuit of a semiconductor element constituting the detector is detected, an open circuit command is given to the mechanical switch, the current flowing in the AC circuit is commutated to the thyristor, and the gate signal of the thyristor is turned off after this commutation. A low-frequency circuit breaker characterized by comprising a circuit breaker control circuit for interrupting an abnormal current flowing in the AC circuit.
前記電力変換器を構成する半導体素子の短絡を検出する異常検出器を設け、
第1及び第2のサイリスタを互いに逆並列接続した半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記機械スイッチを前記交流電路に直列に接続し、
前記交流電路のうち異なる交流電路間に前記半導体スイッチを接続し、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により電力変換器を構成する半導体素子の短絡を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常通電電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 In a system in which AC power is converted by a power converter via an AC circuit that constitutes an AC circuit, and the converted power is supplied to a load,
An abnormality detector for detecting a short circuit of a semiconductor element constituting the power converter is provided,
Comprising a semiconductor switch and a mechanical switch in which the first and second thyristors are connected in reverse parallel to each other;
Connecting the mechanical switch in series with the AC circuit;
Connecting the semiconductor switch between different AC circuits among the AC circuits;
At all times, the mechanical switch is in a conducting state, an energizing current is passed through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is applied to the first and second thyristors so that they can be conducted. When a short circuit of the semiconductor element constituting the circuit is detected, an open circuit command is given to the mechanical switch, the energization current of the AC circuit is commutated to the thyristor, and the gate signal of the thyristor is turned off after this commutation. A circuit breaker control circuit is provided, and an abnormal energization current flowing through the AC circuit is interrupted.
前記電力変換器を構成する半導体素子の短絡を検出する異常検出器を設け、
半導体素子で構成した第1及び第2の全波整流器並びに第1及び第2のサイリスタからなる半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記機械スイッチを前記交流電路に直列に接続し、前記機械スイッチに前記半導体スイッチを並列に接続し、
前記半導体スイッチは、前記第1の整流器の負極と前記第1のサイリスタのアノードを接続し、前記第1のサイリスタのカソードを前記第2の整流器の正極とを接続し、前記第1の整流器の正極と前記第2のサイリスタのカソードを接続し、前記第2のサイリスタのアノードと前記第2の整流器の負極を接続したものであり、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により電力変換器を構成する半導体素子の短絡を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 In a system in which AC power is converted by a power converter via an AC circuit that constitutes an AC circuit, and the converted power is supplied to a load,
An abnormality detector for detecting a short circuit of a semiconductor element constituting the power converter is provided,
A first and second full-wave rectifier composed of semiconductor elements, a semiconductor switch composed of first and second thyristors, and a mechanical switch;
The mechanical switch is connected in series to the AC circuit, the semiconductor switch is connected in parallel to the mechanical switch,
The semiconductor switch connects a negative electrode of the first rectifier and an anode of the first thyristor, connects a cathode of the first thyristor to a positive electrode of the second rectifier, and A positive electrode and a cathode of the second thyristor are connected, and an anode of the second thyristor and a negative electrode of the second rectifier are connected;
At all times, the mechanical switch is in a conducting state, an energizing current is passed through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is applied to the first and second thyristors so that they can be conducted. When a short circuit of the semiconductor element constituting the circuit is detected, an open circuit command is given to the mechanical switch, the energization current of the AC circuit is commutated to the thyristor, and the gate signal of the thyristor is turned off after this commutation A low-frequency circuit breaker characterized in that a breaker control circuit is provided, and an abnormal current flowing through the AC circuit is cut off.
前記交流電路に流れる電流の異常を検出するか又は前記IGBT素子の短絡を検出する異常検出器を設け、
第1及び第2のサイリスタを互いに逆並列接続した半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記半導体スイッチと前記機械スイッチを並列接続し、これを前記交流電路に直列に接続し、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により電流異常を検出するか又は前記IGBT素子の短絡を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 In a wind power generation system that converts AC power generated by a permanent magnet type wind power generation facility with a power converter composed of IGBT elements via an AC circuit that constitutes an AC circuit, and supplies the converted power to a load,
An abnormality detector for detecting an abnormality in the current flowing in the AC circuit or detecting a short circuit of the IGBT element is provided,
Comprising a semiconductor switch and a mechanical switch in which the first and second thyristors are connected in reverse parallel to each other;
The semiconductor switch and the mechanical switch are connected in parallel, this is connected in series to the AC circuit,
At all times, the mechanical switch is turned on to pass an energizing current through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is given to the first and second thyristors to make them conductive, and current abnormality is detected by the abnormality detector. When the detection or short circuit of the IGBT element is detected, an open circuit command is given to the mechanical switch, and the energization current of the AC circuit is commutated to the thyristor. After this commutation, the gate signal of the thyristor is A low-frequency circuit breaker characterized by providing a circuit breaker control circuit for turning off and interrupting an abnormal current flowing in the AC circuit.
前記交流電路に流れる電流の異常を検出するか又は前記IGBT素子の短絡を検出する異常検出器を設け、
第1及び第2のサイリスタを互いに逆並列接続した半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記機械スイッチを前記交流電路に直列に接続し、
前記交流電路のうち異なる交流電路間に前記半導体スイッチを接続し、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により電流異常を検出するか又は前記IGBT素子の短絡を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて、前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常通電電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 In a wind power generation system that converts AC power generated by a permanent magnet type wind power generation facility with a power converter composed of IGBT elements via an AC circuit that constitutes an AC circuit, and supplies the converted power to a load,
An abnormality detector for detecting an abnormality in the current flowing in the AC circuit or detecting a short circuit of the IGBT element is provided,
Comprising a semiconductor switch and a mechanical switch in which the first and second thyristors are connected in reverse parallel to each other;
Connecting the mechanical switch in series with the AC circuit;
Connecting the semiconductor switch between different AC circuits among the AC circuits;
At all times, the mechanical switch is turned on to pass an energizing current through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is given to the first and second thyristors to make them conductive, and current abnormality is detected by the abnormality detector. When the detection or short circuit of the IGBT element is detected, an open circuit command is given to the mechanical switch, and the energization current of the AC circuit is commutated to the thyristor. After this commutation, the gate signal of the thyristor is A low-frequency circuit breaker characterized in that a circuit breaker control circuit for turning off is provided and an abnormal energization current flowing in the AC circuit is interrupted.
前記交流電路に流れる電流の異常を検出するか又は前記IGBT素子の短絡を検出する異常検出器を設け、
半導体素子で構成した第1及び第2の全波整流器並びに第1及び第2のサイリスタからなる半導体スイッチ並びに機械スイッチからなり、
前記機械スイッチを前記交流電路に直列に接続し、前記機械スイッチに前記半導体スイッチを並列に接続し、
前記半導体スイッチは、前記第1の整流器の負極と前記第1のサイリスタのアノードを接続し、前記第1のサイリスタのカソードを前記第2の整流器の正極とを接続し、前記第1の整流器の正極と前記第2のサイリスタのカソードを接続し、前記第2のサイリスタのアノードと前記第2の整流器の負極を接続したものであり、
常時は前記機械スイッチを導通状態として前記交流電路に通電電流を流し、少なくとも電流遮断直前において、前記第1及び第2のサイリスタにゲート信号を与え導通可能状態とし、前記異常検出器により異常電流を検出したとき又は前記IGBT素子の短絡を検出したとき、前記機械スイッチに対して開路指令を与えて前記交流電路の通電電流を前記サイリスタへ転流させ、この転流後前記サイリスタのゲート信号をオフする遮断器制御回路を設け、前記交流電路に流れる異常電流を遮断することを特徴とする低周波遮断器。 In a wind power generation system that converts AC power generated by a permanent magnet type wind power generation facility with a power converter composed of IGBT elements via an AC circuit that constitutes an AC circuit, and supplies the converted power to a load,
An abnormality detector for detecting an abnormality in the current flowing in the AC circuit or detecting a short circuit of the IGBT element is provided,
A first and second full-wave rectifier composed of semiconductor elements, a semiconductor switch composed of first and second thyristors, and a mechanical switch;
The mechanical switch is connected in series to the AC circuit, the semiconductor switch is connected in parallel to the mechanical switch,
The semiconductor switch connects a negative electrode of the first rectifier and an anode of the first thyristor, connects a cathode of the first thyristor to a positive electrode of the second rectifier, and A positive electrode and a cathode of the second thyristor are connected, and an anode of the second thyristor and a negative electrode of the second rectifier are connected;
At all times, the mechanical switch is turned on to pass an energizing current through the AC circuit, and at least immediately before the current is cut off, a gate signal is applied to the first and second thyristors to make them conductive, and an abnormal current is generated by the abnormality detector. When detected or when a short circuit of the IGBT element is detected, an open circuit command is given to the mechanical switch to commutate the energization current of the AC circuit to the thyristor, and after this commutation, the gate signal of the thyristor is turned off. A low-frequency circuit breaker characterized by comprising a circuit breaker control circuit for interrupting an abnormal current flowing in the AC circuit.
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