JP2014093840A

JP2014093840A - Variable speed generator motor system

Info

Publication number: JP2014093840A
Application number: JP2012242281A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Yano; 智裕矢野; Mikimasa Higuchi; 幹祐樋口; Akira Bando; 阪東　　明
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-05-19
Anticipated expiration: 2032-11-02
Also published as: JP5555301B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable speed generator motor system for appropriately protecting against overvoltage.SOLUTION: The variable speed generator motor system comprises: an AC excitation synchronous machine 17; a plurality of frequency conversion means 15a, 15b, 15c for converting the frequency of AC power input from a three-phase AC system 31 and outputting the converted power to a secondary side winding of the AC excitation synchronous machine 17 via secondary side wirings ma, mb, mc; arresters 19a, 19b, 19c disposed in wirings na, nb, nc connecting a neutral point p of the secondary side wirings ma, mb, mc and the secondary side wirings ma, mb, mc corresponding to each phase of the AC excitation synchronous machine 17; a plurality of arrester current detectors 20a, 20b, 20c for directly or indirectly detecting an arrester current flowing in each of the arresters 19a, 19b, 19c; and a current abnormality detector 21 for detecting that there is abnormality when the absolute value of at least one of the arrester currents exceeds a prescribed threshold.

Description

本発明は、アレスタを備える可変速発電電動機システムに関する。 The present invention relates to a variable speed generator motor system including an arrester.

揚水発電所などに設けられ、電力需要の変化に対して系統の周波数を一定に保つように発電電動機を可変速運転する可変速発電電動機システムが知られている。前記した揚水発電とは、電力需要の少ない時間帯（夜間など）の余剰電力を使用して貯水池から水を汲み上げ、電力需要の大きい時間帯に前記水の位置エネルギを利用して発電を行う方式である。 2. Description of the Related Art A variable speed generator motor system that is provided in a pumped storage power plant or the like and operates a generator motor at a variable speed so as to keep a system frequency constant with respect to a change in power demand is known. The above-mentioned pumped-storage power generation is a method of pumping water from a reservoir using surplus power in a time zone (such as nighttime) when the power demand is low, and generating power using the potential energy of the water during a time when power demand is large It is.

ところで、可変速発電電動機システムにおいて異常（系統側の短絡事故など）が発生した場合、無効余剰電力などの影響によって発電電動機の励磁電流に脈動が生じる場合がある。その後、遮断器を開放して事故相を除去すると、前記した励磁電流がゼロになって過電圧が発生し、可変速発電電動機システムに不具合が生じる可能性がある。このような不具合を防止するために、過電圧を吸収するアレスタを備えた可変速発電電動機システムが提案されている。 Incidentally, when an abnormality (such as a short circuit accident on the system side) occurs in the variable speed generator-motor system, pulsation may occur in the excitation current of the generator motor due to the influence of reactive surplus power or the like. Thereafter, when the circuit breaker is opened and the accident phase is removed, the above-described exciting current becomes zero and an overvoltage is generated, which may cause a problem in the variable speed generator-motor system. In order to prevent such a problem, a variable speed generator motor system including an arrester that absorbs overvoltage has been proposed.

すなわち、特許文献１には、誘導機の二次側に電力供給するサイリスタ電力変換装置に対して正逆切替信号を発生する極性切替装置と、サイリスタ電力変換装置の出力端電圧を検出する電圧検出装置と、この電圧検出装置に接続される極性反転指令装置と、を備えた誘導発電電動装置について記載されている。
なお、前記した極性反転指令装置は、電圧検出装置による検出値が設定範囲になった場合、極性切替装置の正逆切替信号を反転させる。 That is, Patent Document 1 discloses a polarity switching device that generates a forward / reverse switching signal for a thyristor power converter that supplies power to the secondary side of an induction machine, and a voltage detection that detects an output terminal voltage of the thyristor power converter. An induction generator-motor apparatus including a device and a polarity reversal command device connected to the voltage detection device is described.
The polarity inversion command device described above inverts the forward / reverse switching signal of the polarity switching device when the detection value by the voltage detection device falls within the set range.

また、特許文献２には、交流励磁同期機側の中性点電流を検出する第１中性点電流検出手段と、交流励磁信号を出力する交流励磁手段側の中性点電流を検出する第２中性点電流検出手段と、位相判定手段と、を備えた交流励磁発電電動装置について記載されている。
なお、前記した位相判定手段は、第１中性点電流検出手段によって検出される中性点電流と、第２中性点電流検出手段によって検出される中性点電流との比較結果に応じて交流励磁手段を制御する。 Patent Document 2 discloses a first neutral point current detecting means for detecting a neutral point current on the AC excitation synchronous machine side and a first neutral point current for detecting an AC excitation means side that outputs an AC excitation signal. An AC excitation generator-motor apparatus including two neutral point current detection means and phase determination means is described.
Note that the phase determination unit described above is in accordance with a comparison result between the neutral point current detected by the first neutral point current detection unit and the neutral point current detected by the second neutral point current detection unit. Control AC excitation means.

特開昭６２−７１４９６号公報JP-A-62-71496 特開２００１−２６８９９３号公報JP 2001-268993 A

特許文献１，２に記載の技術において、サイリスタ電力変換装置（特許文献２では、周波数変換装置）で正逆切替の誤不動作が生じた場合、サイリスタ電力変換装置の出力側に設置されるアレスタの特性によっては、システム内の過電圧を適切に検出できない可能性がある。例えば、アレスタの電流−電圧特性として、電流値とともに電圧値が上昇しない場合、システム内で発生する過電圧を適切に検出できず、システムを適切に保護できない可能性がある。 In the techniques described in Patent Documents 1 and 2, if a malfunction occurs in forward / reverse switching in a thyristor power converter (frequency converter in Patent Document 2), an arrester installed on the output side of the thyristor power converter Depending on the characteristics, overvoltage in the system may not be detected properly. For example, if the voltage value does not increase with the current value as the current-voltage characteristics of the arrester, the overvoltage generated in the system may not be detected properly, and the system may not be protected properly.

そこで、本発明は、過電圧に対する保護を適切に行う可変速発電電動機システムを提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable speed generator motor system that appropriately protects against overvoltage.

前記課題を解決するために、本発明は、交流励磁電動機の二次側巻線の中性点と、二次側配線とを接続するそれぞれの配線に設けられる複数のアレスタと、それぞれの前記アレスタに流れるアレスタ電流を直接又は間接に検出する複数のアレスタ電流検出手段と、複数の前記アレスタ電流検出手段によって検出されるアレスタ電流のうち、その絶対値が所定の閾値を超えるものが少なくとも一つ存在する場合、異常ありと判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of arresters provided in respective wirings connecting a neutral point of a secondary winding of an AC excitation motor and a secondary wiring, and each of the arresters. There are at least one arrester current detection means for directly or indirectly detecting the arrester current flowing in the current collector and at least one of the arrester currents detected by the plurality of arrester current detection means whose absolute value exceeds a predetermined threshold value And an abnormality determining means for determining that there is an abnormality.
Details will be described in an embodiment for carrying out the invention.

本発明によれば、過電圧に対する保護を適切に行う可変速発電電動機システムを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the variable speed generator motor system which performs the protection with respect to an overvoltage appropriately can be provided.

本発明の第１実施形態に係る可変速発電電動機システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a variable speed generator-motor system according to a first embodiment of the present invention. 可変速発電電動機システムが備える電流異常判定器の構成図である。It is a block diagram of the electric current abnormality determination device with which a variable speed generator motor system is provided. （ａ）はアレスタの電圧と電流（対数表示）との関係を示す特性図であり、（ｂ）はアレスタに流入するアレスタ電流の時間的変化を示すグラフである。(A) is a characteristic figure which shows the relationship between the voltage and current (logarithm display) of an arrester, (b) is a graph which shows the time change of the arrester current which flows into an arrester. （ａ）はアレスタ電流の絶対値の時間的変化を示すグラフであり、（ｂ）は比較器から出力される信号の時間的変化を示すグラフであり、（ｃ）は限時要素から出力される信号の時間的変化を示すグラフである。(A) is a graph which shows the time change of the absolute value of arrester current, (b) is a graph which shows the time change of the signal output from a comparator, (c) is output from a time limit element. It is a graph which shows the time change of a signal. 本発明の第２実施形態に係る可変速発電電動機システムの構成図である。It is a block diagram of the variable speed generator motor system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 可変速発電電動機システムが備える電流異常判定器の構成図である。It is a block diagram of the electric current abnormality determination device with which a variable speed generator motor system is provided. （ａ）は各電流検出器によって検出される電流値の和の時間的変化を示すグラフであり、（ｂ）はアレスタ電流の絶対値の時間的変化を示すグラフであり、（ｃ）は比較器から出力される信号の時間的変化を示すグラフであり、（ｄ）は限時要素から出力される信号の時間的変化を示すグラフである。(A) is a graph which shows the time change of the sum of the current value detected by each current detector, (b) is a graph which shows the time change of the absolute value of the arrester current, (c) is a comparison. It is a graph which shows the time change of the signal output from a device, (d) is a graph which shows the time change of the signal output from a time limit element. 本発明の第３実施形態に係る可変速発電電動機システムの構成図である。It is a block diagram of the variable speed generator motor system which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 可変速発電電動機システムが備える電流異常判定器の構成図である。It is a block diagram of the electric current abnormality determination device with which a variable speed generator motor system is provided. （ａ）は各電流検出器によって検出される電流値の和の時間的変化を示すグラフであり、（ｂ）は各電流検出器によって検出される電流値の和と、中性点電流と、の差の時間的変化を示すグラフであり、（ｃ）は前記差の絶対値の時間的変化を示すグラフであり、（ｄ）は比較器から出力される信号の時間的変化を示すグラフであり、（ｅ）は限時要素から出力される信号の時間的変化を示すグラフである。(A) is a graph showing a temporal change of the sum of current values detected by each current detector, (b) is a sum of current values detected by each current detector, a neutral point current, (C) is a graph showing the temporal change of the absolute value of the difference, and (d) is a graph showing the temporal change of the signal output from the comparator. Yes, (e) is a graph showing the temporal change of the signal output from the time limit element.

本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。 A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

≪第１実施形態≫
図１は、本実施形態に係る可変速発電電動機システムの構成図である。可変速発電電動機システム１００は、交流励磁同期機１７（発電電動機）の回転速度を制御することによって、系統側の需給状況に合わせて入力電力を調整するシステムである。
可変速発電電動機システム１００は、電流指令発生器１１，１２と、電流指令演算器１３と、電流制御器１４ａ，１４ｂ,１４ｃと、周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、二次電流検出器１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、交流励磁同期機１７と、位相検出器１８ａ，１８ｂと、アレスタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃと、アレスタ電流検出器２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、電流異常判定器２１と、保護ロジック回路２２と、を備えている。 << First Embodiment >>
FIG. 1 is a configuration diagram of a variable speed generator-motor system according to the present embodiment. The variable speed generator-motor system 100 is a system that adjusts input power in accordance with the supply and demand situation on the system side by controlling the rotational speed of the AC excitation synchronous machine 17 (generator motor).
The variable speed generator-motor system 100 includes current command generators 11 and 12, a current command calculator 13, current controllers 14a, 14b, and 14c, frequency converters 15a, 15b, and 15c, and a secondary current detector 16a. , 16b, 16c, AC excitation synchronizer 17, phase detectors 18a, 18b, arresters 19a, 19b, 19c, arrester current detectors 20a, 20b, 20c, current abnormality determination device 21, and protection logic circuit 22.

図１に示す電流指令発生器１１，１２は、交流励磁同期機１７を制御するための電流指令値を演算するものである。
電流指令発生器１１は、交流励磁同期機１７の二次側電流のうち一次側から見た三相交流系統３１（三相交流電源）の電圧位相に等しいｑ軸成分の電流指令値Ｉq*を演算し、電流指令演算器１３に出力する。なお、前記した電流指令値Ｉq*は、交流励磁同期機１７の有効電力出力、トルク、回転速度、三相交流系統３１の周波数設定値と周波数検出値との偏差などに基づいて設定される。 The current command generators 11 and 12 shown in FIG. 1 calculate a current command value for controlling the AC excitation synchronous machine 17.
The current command generator 11 generates a current command value Iq * of a q-axis component equal to the voltage phase of the three-phase AC system 31 (three-phase AC power source) viewed from the primary side of the secondary current of the AC excitation synchronous machine 17. Calculate and output to the current command calculator 13. The above-described current command value Iq * is set based on the effective power output of the AC excitation synchronous machine 17, the torque, the rotational speed, the deviation between the frequency setting value and the frequency detection value of the three-phase AC system 31, and the like.

電流指令発生器１２は、交流励磁同期機１７の２次電流のうち一次側から見た三相交流系統３１の電圧位相と電気角でπ／２だけ位相の異なるｄ軸成分の電流指令値Ｉd*を演算し、電流指令演算器１３に出力する。なお、前記した電流指令値Ｉd*は、交流励磁同期機１７の無効電力出力、三相交流系統３１の電圧設定値と電圧検出値との偏差などに基づいて設定される。 The current command generator 12 is a d-axis component current command value Id having a phase difference of π / 2 in electrical voltage and voltage phase of the three-phase AC system 31 viewed from the primary side of the secondary current of the AC excitation synchronous machine 17. * Is calculated and output to the current command calculator 13. The current command value Id * is set based on the reactive power output of the AC excitation synchronous machine 17, the deviation between the voltage setting value and the voltage detection value of the three-phase AC system 31, and the like.

電流指令演算器１３は、電流指令発生器１１，１２から入力される電流指令値Ｉq*、Ｉd*と、位相検出器１８ａ、１８ｂから入力される位相検出信号cosθ、sinθと、に基づいて、交流励磁同期機１７の二次側に対応する電流指令値Ｉa*，Ｉb*，Ｉc*を演算する。なお、前記した位相検出信号cosθ、sinθは、交流励磁同期機１７の回転軸の位相に対応している。
また、電流指令演算器１３による電流指令値Ｉa*，Ｉb*，Ｉc*の演算は、以下に示す（数式１）を用いて実行される。ただし、Ｋは定数である。 The current command calculator 13 is based on the current command values Iq * and Id * input from the current command generators 11 and 12 and the phase detection signals cosθ and sinθ input from the phase detectors 18a and 18b. Current command values Ia *, Ib *, Ic * corresponding to the secondary side of the AC excitation synchronous machine 17 are calculated. The phase detection signals cos θ and sin θ described above correspond to the phase of the rotating shaft of the AC excitation synchronous machine 17.
Further, the calculation of the current command values Ia *, Ib *, and Ic * by the current command calculator 13 is executed using the following (Formula 1). However, K is a constant.

電流制御器１４ａには、電流指令演算器１３から電流指令値Ｉa*が入力されるとともに、出力電流検出器１６ａから電流検出値Ｉaが入力される。電流制御器１４ａは、この電流指令値Ｉa*と電流検出値Ｉaとを比較し、両者の偏差を零とするように周波数変換器１５ａのサイリスタ点弧角を求める。そして、電流制御器１４ａは、このサイリスタ点弧角に対応するサイリスタ点弧角信号を周波数変換器１５ａに出力する。
なお、電流制御器１４ｂ，１４ｃについては、前記した電流制御器１４ａと同様であるから説明を省略する。 The current controller 14a receives the current command value Ia * from the current command calculator 13 and the current detection value Ia from the output current detector 16a. The current controller 14a compares the current command value Ia * with the detected current value Ia and obtains the thyristor firing angle of the frequency converter 15a so that the deviation between the two is zero. Then, the current controller 14a outputs a thyristor firing angle signal corresponding to the thyristor firing angle to the frequency converter 15a.
The current controllers 14b and 14c are the same as the above-described current controller 14a, and thus the description thereof is omitted.

周波数変換器１５ａ（周波数変換手段）は、極性の異なる２組の電力変換器（図示せず）を備え、これらの電力変換器には、スイッチング素子である複数のサイリスタ（図示せず）が設けられている。また、周波数変換器１５ａは、電源入力側が受電変圧器３２ａを介して三相交流系統３１に接続されている。
周波数変換器１５ａは、電流制御器１４ａから入力されるサイリスタ点弧角信号に従ってサイリスタをスイッチング動作させ、三相交流系統３１から入力される交流電圧の周波数を変換し、二次側配線ｍａを介して交流励磁同期機１７の二次側巻線に出力する。
なお、周波数変換器１５ｂ，１５ｃについては、前記した周波数変換器１５ａと同様であるから説明を省略する。 The frequency converter 15a (frequency conversion means) includes two sets of power converters (not shown) having different polarities, and these power converters are provided with a plurality of thyristors (not shown) as switching elements. It has been. Further, the frequency converter 15a is connected to the three-phase AC system 31 through the power receiving transformer 32a on the power input side.
The frequency converter 15a switches the thyristor according to the thyristor firing angle signal input from the current controller 14a, converts the frequency of the AC voltage input from the three-phase AC system 31, and passes through the secondary wiring ma. To the secondary winding of the AC excitation synchronous machine 17.
Since the frequency converters 15b and 15c are the same as the frequency converter 15a described above, the description thereof is omitted.

二次電流検出器１６ａは、周波数変換器１５ａと交流励磁同期機１７の二次側巻線とを接続する二次側配線ｍａに設けられている。二次電流検出器１６ａは、周波数変換器１５ａから交流励磁同期機１７の二次側巻線に流入する励磁電流（二次電流）を検出し、電流制御器１４ａに出力する。
なお、二次電流検出器１６ｂ，１６ｃについては、前記した二次電流検出器１６ａと同様であるから説明を省略する。 The secondary current detector 16 a is provided on the secondary side wiring ma that connects the frequency converter 15 a and the secondary side winding of the AC excitation synchronous machine 17. The secondary current detector 16a detects the excitation current (secondary current) flowing from the frequency converter 15a into the secondary winding of the AC excitation synchronous machine 17, and outputs it to the current controller 14a.
Since the secondary current detectors 16b and 16c are the same as the secondary current detector 16a described above, the description thereof is omitted.

交流励磁同期機１７は、一次側巻線が三相交流系統３１に接続され、二次側巻線が星型結線された発電電動機である。交流励磁同期機１７の二次側巻線には、周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃから励磁電圧が入力され、これに伴って励磁電流が流れる。
なお、前記したように交流励磁同期機１７の二次側巻線は星型結線されている。したがって、正常状態（つまり、短絡事故などの異常がない状態）において配線ｍａ，ｍｂ，ｍｃから流入する２次電流は中性点ｐにおいて打ち消し合い、中性点電流はゼロとなる。 The AC excitation synchronous machine 17 is a generator motor in which a primary side winding is connected to a three-phase AC system 31 and a secondary side winding is star-connected. An excitation voltage is input from the frequency converters 15a, 15b, and 15c to the secondary winding of the AC excitation synchronous machine 17, and an excitation current flows accordingly.
As described above, the secondary winding of the AC excitation synchronous machine 17 is star-connected. Therefore, the secondary currents flowing from the wirings ma, mb, mc cancel each other at the neutral point p in the normal state (that is, the state where there is no abnormality such as a short circuit accident), and the neutral point current becomes zero.

可変速発電電動機システム１００が揚水発電所（図示せず）に設けられる場合、交流励磁同期機１７の回転子（図示せず）は、ポンプ水車（図示せず）に連結されている。
交流励磁同期機１７の二次側巻線に交流電力が供給されると回転磁界が発生し、当該回転磁界との間に生じる吸引力によって交流励磁同期機１７の回転子が回転する。この場合、交流励磁同期機１７は電動機として機能する。これによって、回転子に連結されたポンプ水車をポンプとして機能させ、上部貯水池（図示せず）に水を汲み上げる。
また、前記した上部貯水池から落下する水の位置エネルギによってポンプ水車を回転させると、これに伴ってポンプ水車に連結された回転子が回転する。そうすると、励磁された回転子が磁界に抗して回転することで交流電力が発生する。この場合、交流励磁同期機１７は発電機として機能する。 When the variable speed generator motor system 100 is provided in a pumped storage power plant (not shown), the rotor (not shown) of the AC excitation synchronous machine 17 is connected to a pump turbine (not shown).
When AC power is supplied to the secondary winding of the AC excitation synchronous machine 17, a rotating magnetic field is generated, and the rotor of the AC excitation synchronous machine 17 rotates by an attractive force generated between the rotating magnetic field. In this case, the AC excitation synchronous machine 17 functions as an electric motor. As a result, the pump turbine connected to the rotor functions as a pump, and pumps water into the upper reservoir (not shown).
Further, when the pump turbine is rotated by the potential energy of the water falling from the upper reservoir, the rotor connected to the pump turbine rotates accordingly. Then, AC power is generated by the excited rotor rotating against the magnetic field. In this case, the AC excitation synchronous machine 17 functions as a generator.

位相検出器１８ａ，１８ｂは、交流励磁同期機１７の励磁磁極位置に連動する回転軸の位相（cosθ、sinθ）を検出する回転位相センサであり、位相検出信号を電流指令演算器１３に出力する。
アレスタ１９ａ（サージ防護素子）は、図１に示す二次側配線ｍａと、星型結線された二次側巻線の中性点ｐとを接続する配線ｎａに設けられている。なお、アレスタ１９ａとして、例えば、非線形の電圧−電流特性を有する半導体式アレスタを用いることができる。 The phase detectors 18 a and 18 b are rotational phase sensors that detect the phase (cos θ, sin θ) of the rotary shaft that is linked to the excitation magnetic pole position of the AC excitation synchronous machine 17, and output a phase detection signal to the current command calculator 13. .
The arrester 19a (surge protection element) is provided on the wiring na that connects the secondary wiring ma shown in FIG. 1 and the neutral point p of the secondary winding that is star-connected. As the arrester 19a, for example, a semiconductor type arrester having nonlinear voltage-current characteristics can be used.

アレスタ１９ａは高インピーダンスであるため、可変速発電電動機システム１００の通常状態では、ほとんど電流が流れない。一方、可変速発電電動機システム１００に異常が生じてアレスタ１９ａに高電圧がかかった場合、アレスタ１９ａは当該高電圧（又はその一部）を吸収する。これによって、配線ｎａに大電流が流れることを防止できる。
なお、他のアレスタ１９ｂ，１９ｃについては、前記したアレスタ１９ａと同様であるから説明を省略する。 Since the arrester 19a has high impedance, almost no current flows in the normal state of the variable speed generator-motor system 100. On the other hand, when an abnormality occurs in the variable speed generator-motor system 100 and a high voltage is applied to the arrester 19a, the arrester 19a absorbs the high voltage (or a part thereof). This can prevent a large current from flowing through the wiring na.
Since the other arresters 19b and 19c are the same as the above-described arrester 19a, description thereof is omitted.

アレスタ電流検出器２０ａ（アレスタ電流検出手段）は、アレスタ１９ａに流入する電流（つまり、アレスタ電流）を検出するものであり、配線ｎａに設置されている。アレスタ電流検出器２０ａは、検出した電流値Ｉ１_ａを電流異常判定器２１に出力するようになっている。
なお、他のアレスタ電流検出器２０ｂ，２０ｃについては、前記したアレスタ電流検出器２０ａと同様であるから説明を省略する。 The arrester current detector 20a (arrestor current detection means) detects the current (that is, the arrester current) flowing into the arrester 19a, and is installed in the wiring na. Arrester current detector 20a is configured to output a detected current value I1 _a current abnormality determiner 21.
Since the other arrester current detectors 20b and 20c are the same as the above-described arrester current detector 20a, description thereof will be omitted.

電流異常判定器２１（異常判定手段）は、前記したアレスタ電流検出器２０ａ，２０ｂ，２０ｃから入力される電流値に基づいて、アレスタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃのうち少なくとも一つに過電流が流れているか否か（つまり、過電圧がかかっているか否か）を判定し、判定結果を保護ロジック回路２２に出力する。なお、電流異常判定器２１の詳細な構成については後記する。 Based on the current value input from the above-described arrester current detectors 20a, 20b, 20c, the current abnormality determiner 21 (abnormality determination means) causes an overcurrent to flow in at least one of the arresters 19a, 19b, 19c. Whether or not an overvoltage is applied is determined, and the determination result is output to the protection logic circuit 22. The detailed configuration of the current abnormality determiner 21 will be described later.

保護ロジック回路２２（保護手段）は、電流異常判定器２１から入力される信号に応じて周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃの駆動を継続又は停止させるものである。
例えば、電流異常判定器２１から「異常なし」に相当する信号“０”が入力された場合、保護ロジック回路２２はそれぞれの周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃに“０”を出力する。なお、保護ロジック回路２２から“０”が入力されている限り、それぞれの周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃは通常の駆動を継続するように設定されている。
一方、電流異常判定器２１から「異常あり」に相当する信号“１”が入力された場合、保護ロジック回路２２は、異常がある相に対応する周波数変換器に停止指令として“１”を出力する。
なお、保護ロジック回路２２の詳細な構成については、説明を省略する。 The protection logic circuit 22 (protection means) continues or stops the drive of the frequency converters 15a, 15b, and 15c in accordance with a signal input from the current abnormality determiner 21.
For example, when a signal “0” corresponding to “no abnormality” is input from the current abnormality determiner 21, the protection logic circuit 22 outputs “0” to each of the frequency converters 15 a, 15 b, and 15 c. As long as “0” is input from the protection logic circuit 22, the frequency converters 15a, 15b, and 15c are set to continue normal driving.
On the other hand, when the signal “1” corresponding to “abnormal” is input from the current abnormality determiner 21, the protection logic circuit 22 outputs “1” as a stop command to the frequency converter corresponding to the abnormal phase. To do.
The detailed configuration of the protection logic circuit 22 will not be described.

＜電流異常判定器の構成＞
図２は、可変速発電電動機システムが備える電流異常判定器の構成図である。図２に示すように、電流異常判定器２１は、絶対値回路２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃと、比較器２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃと、限時要素２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃと、論理和演算要素２１４と、を備えている。
絶対値回路２１１ａは、電流検出器２０ａから入力される電流値Ｉ１_ａ（つまり、アレスタ１９ａに流れるアレスタ電流：図１参照）の絶対値を算出し、比較器２１２ａに出力する。なお、絶対値回路２１１ｂ，２１１ｃについては、前記した絶対値回路２１１ａと同様であるから説明を省略する。 <Configuration of current abnormality determination device>
FIG. 2 is a configuration diagram of a current abnormality determination device provided in the variable speed generator-motor system. As shown in FIG. 2, the current abnormality determination unit 21 includes absolute value circuits 211a, 211b, and 211c, comparators 212a, 212b, and 212c, time limit elements 213a, 213b, and 213c, and an OR operation element 214. I have.
Absolute value circuit 211a includes a current detector 20a is inputted from the current value I1 _a (i.e., arrester current flowing through the arrester 19a: refer to FIG. 1) calculates an absolute value, and outputs to the comparator 212a. The absolute value circuits 211b and 211c are the same as the absolute value circuit 211a described above, and thus the description thereof is omitted.

比較器２１２ａは、絶対値回路２１１ａから入力される値｜Ｉ１_ａ｜と、所定の閾値Ｉ_ｒｅｆとを比較し、比較結果を限時要素２１３ａに出力する。すなわち、絶対値回路２１１ａから入力される値｜Ｉ１_ａ｜が閾値Ｉ_ｒｅｆ以下である場合、比較器２１２ａは限時要素２１３ａに“０”を出力する。一方、絶対値回路２１１ａから入力される値｜Ｉ１_ａ｜が閾値Ｉ_ｒｅｆよりも大きい場合、比較器２１２ａは限時要素２１３ａに“１”を出力する。
ここで、閾値Ｉ_ｒｅｆは、可変速発電電動機システム１００において過電圧（つまり、これに応じて流れる過電流）を適切に検出できるように予め設定された値である。
なお、比較器２１２ｂ，２１２ｃについても前記と同様である。 The comparator 212a compares the value | I1 _a | input from the absolute value circuit 211a with a predetermined threshold value I _ref and outputs the comparison result to the time limit element 213a. That is, when the value | I1 _a | input from the absolute value circuit 211a is equal to or smaller than the threshold value _Iref , the comparator 212a outputs “0” to the time limit element 213a. On the other hand, when the value | I1 _a | input from the absolute value circuit 211a is larger than the threshold value I _ref , the comparator 212a outputs “1” to the time limit element 213a.
Here, the threshold value I _ref is a value set in advance so that the variable voltage generator motor system 100 can appropriately detect an overvoltage (that is, an overcurrent flowing in response thereto).
The comparators 212b and 212c are the same as described above.

限時要素２１３ａは、比較器２１２ａから入力される値が所定時間Δｔ以上継続して１である場合、論理和演算要素２１４に“１”を出力する。一方、比較器２１２ａから入力される値が“０”であるか、又は、比較器２１２ａから“１”が入力されたものの所定時間Δｔ以上継続することなく“０”に戻った場合、限時要素２１３ａは論理和演算要素２１４に“０”を出力する。
例えば、比較器２１２ａから入力される値が瞬間的に“１”となり、すぐに“０”に戻った場合、限時要素２１３ａは論理和演算要素２１４に対し継続的に“０”を出力する。これによって、アレスタ電流が瞬間的に増減した場合に、不要な緊急停止を回避できる。なお、限時要素２１３ｂ，２１３ｃについては、前記した限時要素２１３ａと同様であるから説明を省略する。 The time limit element 213a outputs “1” to the OR operation element 214 when the value input from the comparator 212a is 1 continuously for a predetermined time Δt or longer. On the other hand, if the value input from the comparator 212a is “0” or “1” is input from the comparator 212a but returns to “0” without continuing for a predetermined time Δt or more, the time limit element 213 a outputs “0” to the logical sum operation element 214.
For example, when the value input from the comparator 212 a instantaneously becomes “1” and immediately returns to “0”, the time limit element 213 a continuously outputs “0” to the OR operation element 214. As a result, an unnecessary emergency stop can be avoided when the arrester current instantaneously increases or decreases. Since the time limit elements 213b and 213c are the same as the time limit element 213a described above, description thereof is omitted.

論理和演算要素２１４には、限時要素２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃそれぞれから“０”又は“１”が入力される。論理和演算要素２１４は、限時要素２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃから入力される値の論理和を演算し、保護ロジック回路２２に出力する。 “0” or “1” is input to the OR operation element 214 from each of the time limit elements 213a, 213b, and 213c. The logical sum calculation element 214 calculates a logical sum of values input from the time limit elements 213 a, 213 b, and 213 c and outputs the logical sum to the protection logic circuit 22.

このように、電流異常判定器２１は、アレスタ電流検出器２０ａ，２０ｂ，２０ｃから入力される電流値Ｉ１_ａ，Ｉ１_ｂ，Ｉ１_ｃのうち少なくとも１つ（の絶対値）が、所定時間Δｔ以上継続して閾値Ｉ_ｒｅｆを超えた場合に異常ありと判定し、保護ロジック回路２２に“１”を出力するようになっている。 As described above, the current abnormality determination unit 21 has at least one (absolute value) of the current values I1 _a , I1 _b , and I1 _c input from the arrester current detectors 20a, 20b, and 20c for a predetermined time Δt or more. If the threshold value I _ref is continuously exceeded, it is determined that there is an abnormality, and “1” is output to the protection logic circuit 22.

＜アレスタの特性＞
以下では、アレスタ１９ａの特性を例に説明するが、他のアレスタ１９ｂ，１９ｃについても同様である。
図３（ａ）は、アレスタの電圧と電流（対数表示）との関係を示す特性図である。図３（ａ）に示す特性図の縦軸はアレスタ１９ａの両端にかかる電圧（以下、アレスタ電圧という。）であり、横軸はアレスタ１９ａに流れる電流（以下、アレスタ電流という。）を対数換算したものである。
また、図３（ａ）に示す範囲ｂ_１（０≦Ｖ＜Ｖ_ｈ）は、可変速発電電動機システム１００が正常に稼働している状態に対応している。また、範囲ｂ_２（（Ｖ_ｈ≦Ｖ）は、可変速発電電動機システム１００の異常によって周波数変換器１５ａの二次側で過電圧が発生した状態に対応している。 <Characteristics of arrester>
Hereinafter, the characteristics of the arrester 19a will be described as an example, but the same applies to the other arresters 19b and 19c.
FIG. 3A is a characteristic diagram showing the relationship between the voltage and current (logarithm display) of the arrester. The vertical axis of the characteristic diagram shown in FIG. 3A is the voltage applied to both ends of the arrester 19a (hereinafter referred to as the arrester voltage), and the horizontal axis is the logarithmic conversion of the current flowing through the arrester 19a (hereinafter referred to as the arrester current). It is a thing.
A range b ₁ (0 ≦ V <V _h ) shown in FIG. 3A corresponds to a state in which the variable speed generator-motor system 100 is operating normally. The range b ₂ ((V _h ≦ V)) corresponds to a state in which an overvoltage is generated on the secondary side of the frequency converter 15a due to an abnormality in the variable speed generator-motor system 100.

ちなみに、可変速発電電動機システム１００における異常は、内部異常と外部異常とに大別される。内部異常として、例えば、周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃの一次側、内部、又は二次側で生じる内部短絡がある。また、外部異常として、例えば、系統事故時に発生する脈動電流、交流励磁同期機１７の固定子又は回転子で発生する脈動電流などがある。 Incidentally, the abnormality in the variable speed generator-motor system 100 is roughly classified into an internal abnormality and an external abnormality. As an internal abnormality, for example, there is an internal short circuit that occurs on the primary side, inside, or secondary side of the frequency converters 15a, 15b, 15c. Examples of external abnormalities include a pulsating current generated at the time of a system fault and a pulsating current generated in the stator or rotor of the AC excitation synchronous machine 17.

図３（ａ）に示す範囲ｂ_１では、アレスタ１９ａが高インピーダンスであるため、アレスタ電流はほとんど流れない。これに対して過電圧の範囲ｂ_２ではアレスタ１９ａが導通するため、アレスタ電圧の上昇に伴ってアレスタ電流が増加する。なお、当該アレスタ電流の増加率は、アレスタ電圧が高くなるにつれて大きくなる。つまり、アレスタ１９ａの特性とし、周波数変換器１５ａの出力側で過電圧が発生すると、当該過電圧に応じたアレスタ電流が流れるようになっている。 In the range b ₁ shown in FIG. 3 (a), since arrester 19a is high impedance, arrester current hardly flows. Since the range b ₂ In arrester 19a overvoltage hand conducts, arrester current increases with increasing arrester voltage. Note that the increase rate of the arrester current increases as the arrester voltage increases. That is, the characteristics of the arrester 19a are set, and when an overvoltage occurs on the output side of the frequency converter 15a, an arrester current corresponding to the overvoltage flows.

＜電流異常判定器の動作＞
図３（ｂ）は、アレスタに流入するアレスタ電流の時間的変化を示すグラフである。なお、図３（ｂ）、図４（ａ）〜（ｃ）のグラフにおいて、時間が経過するにつれてアレスタ電圧の振幅が大きくなり、時刻ｔ_１においてアレスタ電圧が範囲ｂ_１から範囲ｂ_２（図３（ａ）参照）に移ったものとする。そうすると、図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ_１からアレスタ電流Ｉ１の振幅が増大する。 <Operation of current abnormality detector>
FIG. 3B is a graph showing a temporal change in the arrester current flowing into the arrester. In the graphs of FIGS. 3B and 4A to 4C, the amplitude of the arrester voltage increases as time elapses, and the arrester voltage ranges from the range b ₁ to the range b _{2 at} time t ₁ (FIG. 3 (a)). Then, as shown in FIG. 3 (b), the amplitude of the arrester current I1 is increased from the time _{t 1.}

図４（ａ）は、アレスタ電流の絶対値の時間的変化を示すグラフである。前記したように、絶対値回路２１１ａ（図２参照）では、アレスタ電流Ｉ１の絶対値が演算される。したがって、図３（ｂ）で時刻ｔ_１からアレスタ電流Ｉ１の振幅が徐々に大きくなると、これに伴って時刻ｔ_１からアレスタ電流Ｉ１の絶対値｜Ｉ１｜も大きくなる（図４（ａ）参照）。ちなみに、図４（ａ）に示す例では、時刻ｔ_２においてアレスタ電流の絶対値｜Ｉ１｜が閾値Ｉ_ｒｅｆよりも大きくなっている。
また、アレスタ電流の絶対値は時刻ｔ_２以後において継続的に閾値Ｉ_ｒｅｆを超えているため（図４（ａ）参照）、比較器２１２aは時刻ｔ_２以後において継続的に“１”を出力する（図４（ｂ）参照）。 FIG. 4A is a graph showing a temporal change in the absolute value of the arrester current. As described above, the absolute value circuit 211a (see FIG. 2) calculates the absolute value of the arrester current I1. Therefore, the amplitude of the arrester current I1 from time _{t 1} in FIG. 3 (b) is gradually increased, the absolute value of the arrester current I1 from time _{t 1} along with this | I1 | is also increased (refer to FIG. 4 (a) ). Incidentally, in the example shown in FIG. 4 (a), the absolute value of the arrester current at time _{t 2} | I1 | is larger than the threshold value _{I ref.}
Further, since the absolute value of the arrester current continuously exceeds the threshold value I _ref after time t ₂ (see FIG. 4A), the comparator 212a continuously outputs “1” after time t _2. (See FIG. 4B).

図４（ｂ）は、比較器から出力される信号の時間的変化を示すグラフである。前記したうように、アレスタ電流Ｉ１の絶対値｜Ｉ１｜が所定の閾値Ｉ_ｒｅｆ（図４（ａ）参照）を超えた場合、比較器２１２ａは“１”を出力する。したがって、図４（ｂ）に示す時刻ｔ_２において、比較器２１２ａの出力値は“０”から“１”に切り替わる。 FIG. 4B is a graph showing a temporal change in the signal output from the comparator. As described above, when the absolute value | I1 | of the arrester current I1 exceeds a predetermined threshold value I _ref (see FIG. 4A), the comparator 212a outputs “1”. Thus, at time _{t 2} shown in FIG. 4 (b), the output value of the comparator 212a is switched from "1" to "0".

なお、比較器２１２ａから“１”が出力された場合（図１では、信号線の図示を省略した）、周波数変換器１５ａは、電流の脈動を打ち消すようにサイリスタ（図示せず）の正逆切替を行うことが好ましい。当該制御を行うことによって、所定時間Δｔ以内にアレスタ電流が閾値Ｉ_ｒｅｆ以下になった場合（つまり、過電圧が解消された場合）、周波数変換器１５ａの駆動を継続できるからである。
なお、図３（ｂ）、図４（ａ）〜（ｃ）では、周波数変換器１５ａが前記した制御を行ったにもかかわらず、アレスタ電流が増加した例を示している。 When “1” is output from the comparator 212a (the signal line is not shown in FIG. 1), the frequency converter 15a performs forward / reverse operation of a thyristor (not shown) so as to cancel the current pulsation. It is preferable to perform switching. This is because, by performing the control, when the arrester current becomes equal to or less than the threshold value I _ref within the predetermined time Δt (that is, when the overvoltage is eliminated), the drive of the frequency converter 15a can be continued.
3B and 4A to 4C show an example in which the arrester current is increased even though the frequency converter 15a performs the control described above.

図４（ｃ）は、限時要素から出力される信号の時間的変化を示すグラフである。前記したように、比較器２１２ａから所定時間Δｔ以上継続して“１”が入力された場合、限時要素２１３ａは論理和演算要素２１４（図２参照）に“１”を出力する。
なお、所定時間Δｔ（＝ｔ_３−ｔ_２）は、周波数変換器１５ａが前記制御を開始した後、アレスタ電流が継続して閾値Ｉ_ｒｅｆを超える場合の許容時間であり、予め設定されている。 FIG. 4C is a graph showing the temporal change of the signal output from the time limit element. As described above, when “1” is continuously input from the comparator 212a for the predetermined time Δt or more, the time limit element 213a outputs “1” to the OR operation element 214 (see FIG. 2).
The predetermined time Δt (= t ₃ −t ₂ ) is an allowable time when the arrester current continuously exceeds the threshold value I _ref after the frequency converter 15a starts the control, and is set in advance. .

図４（ｃ）に示す時刻ｔ_３において限時要素２１３ａから“１”が出力されると、保護ロジック回路２２（図１参照）は、周波数変換器１５ａに停止指令信号として“１”を出力し、周波数変換器１５ａの稼働を瞬時停止（緊急停止）させる。
なお、各相に対応するアレスタ電流Ｉ１_ａ，Ｉ１_ｂ，Ｉ１_ｃうち一部（図３（ｂ）に示すアレスタ電流Ｉ１）のみが異常であり、他は正常である場合、保護ロジック回路２２は当該異常である相のみを瞬時停止させ、他の相は通常停止させることが好ましい。ここで、「瞬時停止」とは、運転状態の急変による他の機器への影響を考慮せず、異常である相の電圧をゼロにして停止させる場合に相当する。一方、「通常停止」とは、他の機器の影響を抑えるための所定の操作を順次実行した後、システムを停止させる場合に相当する。 When "1" from the time limiting element 213a is output at time _{t 3} when shown in FIG. 4 (c), the protection logic circuit 22 (see FIG. 1) outputs "1" as the stop command signal to the frequency converter 15a Then, the operation of the frequency converter 15a is instantaneously stopped (emergency stopped).
If only some of the arrester currents I1 _a , I1 _b , and I1 _c corresponding to each phase (arrestor current I1 shown in FIG. 3B) are abnormal and the others are normal, the protection logic circuit 22 It is preferable that only the abnormal phase is instantaneously stopped and the other phases are normally stopped. Here, “instantaneous stop” corresponds to a case where the abnormal phase voltage is set to zero without stopping the influence on other devices due to a sudden change in the operation state. On the other hand, “normal stop” corresponds to a case where the system is stopped after sequentially executing a predetermined operation for suppressing the influence of other devices.

周波数変換器１５ａ,１５ｂ，１５ｃのうち、電流異常判定器２１によって異常ありと判定されたものを停止する場合、アレスタ電流が閾値を超えた相（つまり、過電圧となっている相）を特定する情報が保護ロジック回路２２に入力される。このように、電流異常判定器２１によって異常ありと判定された相のみを瞬時停止させることで、瞬時停止に伴う不具合を最小限に抑えることができる。 When the frequency converters 15a, 15b, and 15c that are determined to be abnormal by the current abnormality determination unit 21 are stopped, the phase in which the arrester current exceeds the threshold (that is, the phase that is overvoltage) is specified. Information is input to the protection logic circuit 22. In this way, by instantaneously stopping only the phases that are determined to be abnormal by the current abnormality determiner 21, it is possible to minimize problems associated with the instantaneous stop.

＜効果＞
本実施形態に係る可変速発電電動機システム１００では、アレスタ電流検出器２０ａ，２０ｂ，２０ｃによってアレスタ電流を検出し、これに基づいて電流異常判定器２１が異常の有無を判定することとした。
例えば、図３（ａ）に示す特性を有するアレスタを使用した場合、アレスタ電圧が所定電圧Ｖ_ｈを超えると、これに伴ってアレスタ電流も増大する。したがって、アレスタ電流の値を所定の閾値Ｉ_ｒｅｆ（図４（ａ）参照）と比較することで、過電圧の有無を適切に判定できる。
また、前記した閾値Ｉ_ｒｅｆや所定時間Δｔ（図４（ｃ））の値を適宜設定することでアレスタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃに必要な容量を低減できる。 <Effect>
In the variable speed generator-motor system 100 according to the present embodiment, the arrester current detectors 20a, 20b, and 20c detect the arrester current, and based on this, the current abnormality determiner 21 determines whether there is an abnormality.
For example, when using arrester having the characteristic shown in FIG. 3 (a), when the arrester voltage exceeds the predetermined voltage V _h, arrester current also increases accordingly. Therefore, by comparing the value of the arrester current with a predetermined threshold value I _ref (see FIG. 4A), it is possible to appropriately determine whether or not there is an overvoltage.
Further, the capacity required for the arresters 19a, 19b, and 19c can be reduced by appropriately setting the threshold _Iref and the value of the predetermined time Δt (FIG. 4C).

また、本実施形態では、例えば、比較器２１２ａによってアレスタ電流が閾値Ｉ_ｒｅｆを超えていると判定された後、当該状態が所定時間Δｔ以上継続する場合、過電流が流れている相を瞬時停止することとした。したがって、例えば、アレスタ電流が瞬間的に変化した場合（つまり、閾値Ｉ_ｒｅｆを超えたものの、すぐに通常の値に戻った場合）の誤判定を防止し、可変速発電電動機システム１００の稼働を継続することができる。 Further, in the present embodiment, for example, after the arrester current is determined to exceed the threshold value I _ref by the comparator 212a, the phase in which the overcurrent flows is instantaneously stopped when the state continues for a predetermined time Δt or more. It was decided to. Therefore, for example, it is possible to prevent erroneous determination when the arrester current changes instantaneously (that is, when the threshold value I _ref is exceeded but immediately returns to the normal value), and the operation of the variable speed generator-motor system 100 is prevented. Can continue.

また、従来は、少なくとも一つの相で過電圧が検出されると、システム全体を瞬時停止させていた。これに対して本実施形態では、過電流が流れている相のみを瞬時停止し、その他の相については通常停止する。したがって、瞬時停止の影響を最小限に抑え、可変速発電電動機システム１００の信頼性を向上させることができる。 Conventionally, when an overvoltage is detected in at least one phase, the entire system is stopped instantaneously. In contrast, in the present embodiment, only the phase in which the overcurrent flows is stopped instantaneously, and the other phases are normally stopped. Therefore, the influence of the instantaneous stop can be minimized and the reliability of the variable speed generator-motor system 100 can be improved.

≪第２実施形態≫
第２実施形態は、第１実施形態と比較して、次のような点で異なっている。すなわち、第１実施形態では、アレスタ電流の検出する専用の電流検出器２０ａ，２０ｂ，２０ｃを設置する構成であったが、第２実施形態では電流検出器１６ａ，１６ｂ，１６ｃがアレスタ電流の検出機能を兼ねる（アレスタ電流を間接的に検出する）点が異なっている。したがって、当該異なる部分について説明し、第１実施形態と重複する部分については説明を省略する。 << Second Embodiment >>
The second embodiment differs from the first embodiment in the following points. That is, in the first embodiment, the dedicated current detectors 20a, 20b, and 20c for detecting the arrester current are installed. However, in the second embodiment, the current detectors 16a, 16b, and 16c detect the arrester current. It differs in that it also functions (indirect detection of arrester current). Therefore, the said different part is demonstrated and description is abbreviate | omitted about the part which overlaps with 1st Embodiment.

図５は、本実施形態に係る可変速発電電動機システムの構成図である。図５に示すように、周波数変換器１５ａの二次側配線ｍａに設置された二次電流検出器１６ａから、電流制御器１４ａ及び電流異常判定器２１Ａに検出信号が入力されるようになっている。
なお、他の二次電流検出器１６ｂ，１６ｃについても同様である。また、アレスタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃが設置された配線ｎａ，ｎｂ，ｎｃには、アレスタ電流検出器が設置されていない。 FIG. 5 is a configuration diagram of the variable speed generator-motor system according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, a detection signal is input to the current controller 14a and the current abnormality determiner 21A from the secondary current detector 16a installed in the secondary wiring ma of the frequency converter 15a. Yes.
The same applies to the other secondary current detectors 16b and 16c. Moreover, the arrester current detector is not installed in the wiring na, nb, nc in which the arresters 19a, 19b, 19c are installed.

周波数変換器１５ａの二次電流が二次側配線ｍａと、配線ｎａとに分流する際の分流比は、アレスタ１９ａの抵抗値と交流励磁同期機１７の二次側の抵抗値との比によって決まる。したがって、二次側電流検出器１６ａを用いて周波数変換器１５ａの二次電流を検出することで、アレスタ１９ａに流入するアレスタ電流を間接的に検出できる。
なお、他の二次側電流検出器１６ｂ，１６ｃについても同様である。 The shunt ratio when the secondary current of the frequency converter 15a is shunted to the secondary wiring ma and wiring na depends on the ratio between the resistance value of the arrester 19a and the resistance value of the secondary side of the AC excitation synchronous machine 17. Determined. Therefore, the arrester current flowing into the arrester 19a can be indirectly detected by detecting the secondary current of the frequency converter 15a using the secondary current detector 16a.
The same applies to the other secondary-side current detectors 16b and 16c.

図６は、可変速発電電動機システムが備える電流異常判定器の構成図である。図６に示す加算器２１５は、二次側電流検出器１６ａ，１６ｂ，１６ｃによって検出される電流値Ｉ２_ａ，Ｉ２_ｂ，Ｉ２_ｃの和を演算し、絶対値回路２１６に出力する。
絶対値回路２１６は、加算器２１５から入力される値（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ）の絶対値を演算し、比較器２１７に出力する。 FIG. 6 is a configuration diagram of a current abnormality determination device provided in the variable speed generator-motor system. The adder 215 shown in FIG. 6 calculates the sum of the current values I2 _a , I2 _b , and I2 _c detected by the secondary current detectors 16 a, 16 b, and 16 _c , and outputs the sum to the absolute value circuit 216.
The absolute value circuit 216 calculates the absolute value of the value (I 2 _a + I 2 _b + I 2 _c ) input from the adder 215 and outputs the result to the comparator 217.

比較器２１７は、絶対値回路２１６から入力される値｜Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ｜を所定の閾値Ｉ_ｒｅｆと比較し、その比較結果を限時要素２１８に出力する。
限時要素２１８は、比較器２１７から入力される値が所定時間Δｔ以上継続して“１”である場合、保護ロジック回路２２に“１”を出力し、それ以外の場合には“０”を出力する。 The comparator 217 compares the value | I 2 _a + I 2 _b + I 2 _c | input from the absolute value circuit 216 with a predetermined threshold value I _ref and outputs the comparison result to the time limit element 218.
The time limit element 218 outputs “1” to the protection logic circuit 22 when the value input from the comparator 217 continues to be “1” for a predetermined time Δt or longer, and outputs “0” otherwise. Output.

すなわち、電流異常判定器２１Ａは、電流検出器１６ａ，１６ｂ，１６ｃから入力される電流検出値の和（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ）の絶対値が、所定時間Δｔ以上継続して閾値Ｉ_ｒｅｆを超えた場合、保護ロジック回路２２に“１”を出力するようになっている。 That is, the current abnormality determiner 21A, the current detector 16a, 16b, the absolute value of the sum of the current detection value input from _{_{16c (I2 a + I2 b +}} I2 c) is, the threshold value _{I ref} continuously for a predetermined time period Δt or When it exceeds, “1” is output to the protection logic circuit 22.

図７（ａ）は、各電流検出器によって検出される電流値の和の時間的変化を示すグラフである。なお、図７（ａ）〜（ｄ）では、周波数変換器１５ａ，１５ｂ、１５ｃのうち少なくとも一つの二次側電圧を上昇させた場合を示している。また、図７（ａ）では、（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ）が常に正の値となっているが、実際には負の値となる場合もある。
図７（ａ）に示すように、時刻ｔ_１において電流値（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ）が増加し始め、図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ_２において絶対値｜Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ｜が閾値Ｉ_ｒｅｆを超えている。そうすると、時刻ｔ_２において比較器２１７からの出力が“０”から“１”に切り替わり（図７（ｃ）参照）、さらに所定時間Δｔが経過した時刻ｔ_３において限時要素２１８の出力が“０”から“１”に切り替わる（図７（ｄ）参照）。これによって、周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、保護ロジック回路２２からの指令に従って瞬時停止する。 FIG. 7A is a graph showing temporal changes in the sum of the current values detected by each current detector. 7A to 7D show a case where at least one secondary side voltage among the frequency converters 15a, 15b, and 15c is increased. In FIG. 7A, (I2 _a + I2 _b + I2 _c ) is always a positive value, but may actually be a negative value.
As shown in FIG. 7 (a), the current value at time _{_{_{t 1 (I2 a + I2 b}}} + I2 c) begins to increase, as shown in FIG. 7 (b), the absolute value at time _{t 2} _| I2 a + I2 _b + I2 _c | exceeds the threshold value I _ref . Then, the output from the comparator 217 is switched from “0” to “1” at time t ₂ (see FIG. 7C), and the output of the time limit element 218 is “0” at time t ₃ when the predetermined time Δt has passed. “1” is switched to “1” (see FIG. 7D). As a result, the frequency converters 15a, 15b, and 15c are instantaneously stopped in accordance with a command from the protection logic circuit 22.

＜効果＞
本実施形態によれば、周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃの二次電流を検出する電流検出器１６ａ，１６ｂ，１６ｃが、当該電流値を電流制御器１４ａ，１４ｂ，１４ｃに出力するとともに、間接的にアレスタ電流を検出する機能も果たしている。
したがって、アレスタ電流を検出する専用の電流検出器を設置することなく、過電圧（つまり、これに伴う過電流）の有無を適切に判定できる。すなわち、本実施形態によれば、アレスタ電流検出器に要するコストを低減しつつ、可変速発電電動機システム１００Ａの信頼性を向上させることができる。 <Effect>
According to the present embodiment, the current detectors 16a, 16b, 16c that detect the secondary currents of the frequency converters 15a, 15b, 15c output the current values to the current controllers 14a, 14b, 14c and indirectly. It also functions to detect the arrester current.
Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not there is an overvoltage (that is, an overcurrent associated therewith) without installing a dedicated current detector for detecting the arrester current. That is, according to the present embodiment, it is possible to improve the reliability of the variable speed generator-motor system 100A while reducing the cost required for the arrester current detector.

≪第３実施形態≫
第３実施形態は、前記した第２実施形態と比較して、交流励磁同期機１７の二次側の中性点電流を検出する中性点電流検出器２３を追加し、中性点電流検出器２３による検出結果を異常有無の判定に用いる点が異なる。したがって、当該異なる部分について説明し、第２実施形態と重複する部分については説明を省略する。 «Third embodiment»
Compared with the second embodiment described above, the third embodiment adds a neutral point current detector 23 that detects a neutral point current on the secondary side of the AC excitation synchronous machine 17 and detects a neutral point current. The difference is that the detection result by the device 23 is used to determine whether there is an abnormality. Therefore, the said different part is demonstrated and description is abbreviate | omitted about the part which overlaps with 2nd Embodiment.

図８は、本実施形態に係る可変速発電電動機システムの構成図である。図８に示すように、星型結線された交流励磁同期機１７の二次側の中性点ｐから流出する電流（以下、中性点電流という。）を検出する中性点電流検出器２３が配線ｑに設けられ、その検出値を電流異常判定器２１に出力するようになっている。また、第２実施形態と同様に、出力電流検出器１６ａ，１６ｂ，１６ｃを用いてアレスタ電流を間接的に検出し、電流異常判定器２１に入力する構成とした。 FIG. 8 is a configuration diagram of the variable speed generator-motor system according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, a neutral point current detector 23 for detecting a current flowing out from the neutral point p on the secondary side of the AC excitation synchronous machine 17 connected in a star shape (hereinafter referred to as neutral point current). Is provided in the wiring q, and the detected value is output to the current abnormality determiner 21. Similarly to the second embodiment, the arrester current is indirectly detected using the output current detectors 16 a, 16 b, and 16 c and is input to the current abnormality determiner 21.

図９は、可変速発電電動機システムが備える電流異常判定器の構成図である。加減算器２１９は、加算器２１５から入力される電流値（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ）から中性点電流Ｉ３を減算し、絶対値回路２１６に出力する。なお、絶対値回路２１６、比較器２１７、及び限時要素２１８については、第２実施形態と同様であるから説明を省略する。 FIG. 9 is a configuration diagram of a current abnormality determination device provided in the variable speed generator-motor system. Subtracter 219, a neutral point current I3 is subtracted from the current value inputted from the adder _{_{215 (I2 a + I2 b +}} I2 c), and outputs the absolute value circuit 216. Note that the absolute value circuit 216, the comparator 217, and the time limit element 218 are the same as those in the second embodiment, and thus description thereof is omitted.

ちなみに、可変速発電電動機システム１００Ｂが正常である場合、中性点電流はほとんど流れないため、Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ＝Ｉ３≒０となる。一方、系統事故など異常発生時の初期では、アレスタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃによってサージ電圧が吸収されるため、Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ＝Ｉ３の関係が保たれる。ただし、このときアレスタ電圧のアンバランスによってＩ３≠０となる。その後、過電圧によって少なくとも一つのアレスタが導通すると、当該過電圧に応じたアレスタ電流に流れる。つまり、Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ≠Ｉ３（つまり、Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ−Ｉ３≠０）となる。
本実施形態では、電流異常判定器２１Ｂが、電流値（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ−Ｉ３）の絶対値と、所定の閾値Ｉ_ｒｅｆとを比較することで、異常の有無を判定することとした。 Incidentally, if the variable speed generator-motor system 100B is normal, since the neutral point current hardly _flows, and _{_{I2 a + I2 b + I2 c}} = I3 ≒ 0. On the other hand, in the initial abnormality such as system fault occurs, the arrester 19a, 19b, since the surge voltage is absorbed by _19c, the relationship _{_{I2 a + I2 b + I2 c}} = I3 is kept. However, at this time, I3 ≠ 0 due to the unbalance of the arrester voltage. Thereafter, when at least one arrester is turned on by the overvoltage, an arrester current corresponding to the overvoltage flows. In other _words, the _{_{I2 a + I2 b + I2 c}} ≠ I3 ( _{_{_{i.e., I2 a + I2 b + I2}}} c -I3 ≠ 0).
In the present embodiment, the current abnormality determination device 21B is, by comparing the absolute value of the current value _{_{_{(I2 a + I2 b + I2}}} c -I3), with a predetermined threshold value _{I ref,} it was decided to determine the presence or absence of an abnormality .

図１０（ａ）に示すように、時刻ｔ_１において電流値（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ）が増加し始め、過電圧によるアレスタの導通（アレスタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃのうち少なくとも一つ）によって中性点電流が流れた場合（つまり、Ｉ３≠０）を考える。なお、図１０（ａ）では、電流値（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ）が常に正となっているが、実際には負となる場合もある。
図１０（ｂ）に示すように、時刻ｔ_１において電流（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ−Ｉ３（＝Ｉ２−Ｉ３））の値が増加し始める。 As shown in FIG. 10 (a) neutral current value at time _{_{_{t 1 (I2 a + I2 b}}} + I2 c) begins to increase, conduction arrester caused by overvoltage by (arrester 19a, 19b, at least one of 19c) Consider a case where a point current flows (that is, I3 ≠ 0). In FIG. 10 (a), the although the current value _{_{(I2 a + I2 b + I2}} c) is always positive, in some cases actually becomes negative.
As shown in FIG. 10 (b), the value of the current _{_{_{(I2 a + I2 b + I2}}} c -I3 (= I2-I3)) at time _{t 1} begins to increase.

また、図１０（ｃ）に示すように、時刻ｔ_２において絶対値｜Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ−Ｉ３｜（＝｜Ｉ２−Ｉ３｜）が閾値Ｉ_ｒｅｆを超える。
そうすると、時刻ｔ_２において比較器２１７の出力が“０”から“１”に切り替わり（図１０（ｄ）参照）、さらに所定時間Δｔ後である時刻ｔ_３において限時要素２１８の出力が“０”から“１”に切り替わる（図１０（ｅ）参照）。そうすると、周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、保護ロジック回路２２からの指令に従って瞬時停止する。 Further, as shown in FIG. 10 (c), the absolute value at time _{_{_{_{t 2 | I2 a + I2 b}}}} + I2 c -I3 | (= | I2-I3 |) exceeds the threshold value _{I ref.}
Then, the output of the comparator 217 switches from “0” to “1” at time t ₂ (see FIG. 10D), and the output of the time limit element 218 is “0” at time t _{3 after} a predetermined time Δt. To “1” (see FIG. 10E). Then, the frequency converters 15a, 15b, and 15c are instantaneously stopped according to a command from the protection logic circuit 22.

＜効果＞
本実施形態では、出力電流検出器１６ａ，１６ｂ，１６ｃの検出値と、中性点電流検出器２３の検出値と、に基づいて絶対値｜Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ−Ｉ３｜を算出し、この値が所定時間Δｔ以上継続して閾値Ｉ_ｒｅｆを超える場合、異常ありと判定することとした。
前記したように、過電圧によって少なくとも一つのアレスタが導通すると、この過電圧に応じた電流がアレスタに流れてＩ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ≠Ｉ３となる。したがって、電流値（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ）と中性点電流Ｉ３との差に基づいて異常の有無を判定することで、異常の有無の判定精度を高めることができる。
また、前記判定結果に応じて可変速発電電動機システム１００Ｂを停止させるため、その信頼性を向上させることができる。 <Effect>
In the present embodiment, an absolute value | I2 _a + I2 _b + I2 _c −I3 | is calculated based on the detection values of the output current detectors 16a, 16b, and 16c and the detection value of the neutral point current detector 23. When this value continues for a predetermined time Δt or more and exceeds the threshold value I _ref , it is determined that there is an abnormality.
As described above, when at least one arrester becomes conductive by an overvoltage, current corresponding to the overvoltage is flowing in the arrester _{_{_{I2 a + I2 b + I2 c}}} ≠ I3. Therefore, by determining the presence or absence of abnormality based on the difference between the current value _{_{(I2 a + I2 b + I2}} c) the neutral point current I3, it is possible to improve the accuracy of determining the presence or absence of abnormality.
Moreover, since the variable speed generator motor system 100B is stopped according to the determination result, the reliability can be improved.

また、本実施形態は、第２実施形態と同様に、アレスタ電流を検出する専用の電流検出器を追加することなく、過電流の有無を適切に判定できる。つまり、電流検出器に要するコストを低減しつつ、可変速発電電動機システム１００Ｂの信頼性を向上させることができる。 Further, similarly to the second embodiment, this embodiment can appropriately determine the presence or absence of overcurrent without adding a dedicated current detector for detecting the arrester current. That is, it is possible to improve the reliability of the variable speed generator-motor system 100B while reducing the cost required for the current detector.

≪変形例≫
以上、本発明に係る故障検出装置について各実施形態により説明したが、本発明の実施態様はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、前記各実施形態に係る可変速発電電動機システム１００，１００Ａ，１００Ｂでは、アレスタ電圧が高くなるにつれてアレスタ電流の増加率が大きくなる特性のアレスタ１９ａ、１９ｂ，１９ｃを用いる場合について説明したが（図３（ａ）参照）、他の特性を有するアレスタを用いる場合にも適用できる。 ≪Modification≫
As described above, the failure detection apparatus according to the present invention has been described by each embodiment. However, the embodiment of the present invention is not limited to these descriptions, and various modifications can be made.
For example, in the variable speed generator-motor system 100, 100A, 100B according to each of the embodiments described above, the case where the arresters 19a, 19b, 19c having a characteristic that the increase rate of the arrester current increases as the arrester voltage increases is described. This can also be applied to the case of using an arrester having other characteristics.

また、第１実施形態では、電流異常判定器２１（図２参照）が限時要素２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃを備える場合について説明したが、これに限らない。すなわち、電流異常判定器２１から限時要素２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃを省略し、比較器２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃからの信号を論理和演算要素２１４に直接的に入力してもよい。この場合において、比較処理で用いる閾値Ｉ_ｒｅｆの値を適宜設定（高めに設定）することで、システム停止までのタイミングを遅らせることが好ましい。これによって、アレスタ電流が瞬間的に増減しても、周波数変換器１５ａ，１５ｂ，１５ｃを継続して駆動できる。
同様に、第２、第３実施形態で説明した限時要素２１８（図６、図９参照）を省略してもよい。 Moreover, although 1st Embodiment demonstrated the case where the electric current abnormality determination device 21 (refer FIG. 2) was provided with the time limit elements 213a, 213b, 213c, it is not restricted to this. That is, the time limit elements 213 a, 213 b, and 213 c may be omitted from the current abnormality determiner 21, and the signals from the comparators 212 a, 212 b, and 212 c may be directly input to the OR operation element 214. In this case, it is preferable to delay the timing until the system is stopped by appropriately setting (setting higher) the threshold value I _ref used in the comparison process. Thereby, even if the arrester current increases or decreases instantaneously, the frequency converters 15a, 15b and 15c can be continuously driven.
Similarly, the time limit element 218 (see FIGS. 6 and 9) described in the second and third embodiments may be omitted.

また、第３実施形態では、間接的に検出されるアレスタ電流の和（Ｉ２_ａ＋Ｉ２_ｂ＋Ｉ２_ｃ）と、中性点電流Ｉ３との差の絶対値と閾値Ｉ_ｒｅｆとを比較することによって異常の有無を判定する場合について説明したが、これに限らない。
例えば、直接又は間接に検出されるアレスタ電流の和と、中性点電流との比をとり、当該比と所定閾値とを比較することによって異常の有無を判定してもよい。 In the third embodiment, an abnormality is detected by comparing the absolute value of the difference between the indirectly detected arrester current (I2 _a + I2 _b + I2 _c ) and the neutral point current I3 with the threshold value I _ref. Although the case where the presence / absence determination is determined has been described, the present invention is not limited thereto.
For example, the presence or absence of abnormality may be determined by taking the ratio of the sum of the arrester currents detected directly or indirectly and the neutral point current and comparing the ratio with a predetermined threshold.

また、前記各実施形態を適宜組み合わせてもよい。例えば、第１実施形態と第３実施形態とを組み合わせ、アレスタ電流検出器２０ａ，２０ｂ，２０ｃによってアレスタ電流を直接的に検出するとともに（図１参照）、中性点電流検出器２３（図８参照）によって二次側巻線の中性点電流を検出してもよい。この場合において、電流異常判定器２１は、それぞれのアレスタ電流の和と、中性点電流と、の差の絶対値を所定の閾値Ｉ_ｒｅｆと比較することによって異常の有無を判定する。
また、保護ロジック回路２２を省略し、電流異常判定器２１による検出結果を見た管理者が手動でシステム停止処理を行ってもよい。 Moreover, you may combine each said embodiment suitably. For example, the first embodiment and the third embodiment are combined, and the arrester current detectors 20a, 20b, and 20c directly detect the arrester current (see FIG. 1) and the neutral point current detector 23 (FIG. 8). The neutral point current of the secondary winding may be detected by reference). In this case, the current abnormality determination unit 21 determines the presence or absence of abnormality by comparing the absolute value of the difference between the sum of the respective arrester currents and the neutral point current with a predetermined threshold value I _ref .
Further, the protection logic circuit 22 may be omitted, and an administrator who has seen the detection result by the current abnormality determiner 21 may manually perform the system stop process.

１００，１００Ａ，１００Ｂ可変速発電電動機システム
１１，１２電流指令発生器
１３電流指令演算器
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ電流制御器
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ周波数変換器（周波数変換手段）
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ二次側電流検出器（アレスタ電流検出手段）
１７交流励磁同期機
１８ａ，１８ｂ位相検出器
１９ａ，１９ｂ，１９ｃアレスタ
２０ａ，２０ｂ，２０ｃアレスタ電流検出器（アレスタ電流検出手段）
２１，２１Ａ，２１Ｂ電流異常判定器（異常判定手段）
２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，２１６絶対値回路
２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１７比較器
２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃ，２１８限時要素
２１４論理和演算要素
２１５加算器
２１９加減算器
２２保護ロジック回路（保護手段）
２３中性点電流検出器（中性点電流検出手段）
３１三相交流系統（三相交流電源） 100, 100A, 100B Variable speed generator motor system 11, 12 Current command generator 13 Current command calculator 14a, 14b, 14c Current controller 15a, 15b, 15c Frequency converter (frequency conversion means)
16a, 16b, 16c Secondary side current detector (arrestor current detection means)
17 AC excitation synchronous machine 18a, 18b Phase detector 19a, 19b, 19c Arrester 20a, 20b, 20c Arrester current detector (arrester current detection means)
21, 21A, 21B Current abnormality determination device (abnormality determination means)
211a, 211b, 211c, 216 Absolute value circuit 212a, 212b, 212c, 217 Comparator 213a, 213b, 213c, 218 Time limit element 214 OR operation element 215 Adder 219 Adder / subtractor 22 Protection logic circuit (protection means)
23 Neutral point current detector (neutral point current detection means)
31 Three-phase AC system (three-phase AC power supply)

前記課題を解決するために、本発明は、一次側巻線が三相交流電源に接続され、二次側巻線が星形結線される交流励磁同期機と、前記交流励磁同期機の前記二次側巻線の中性点電流を検出する中性点電流検出手段と、前記三相交流電源から入力される交流電力の周波数を変換し、各相に対応する二次側配線を介して前記二次側巻線に出力する複数の周波数変換手段と、前記二次側巻線の中性点と前記二次側配線とを接続するそれぞれの配線に設けられ、自身に印加される電圧が所定値以上になった場合に導通する複数のアレスタと、それぞれの前記二次側配線に設置され、それぞれの前記アレスタに流れるアレスタ電流を間接的に検出する複数のアレスタ電流検出手段と、複数の前記アレスタ電流検出手段によって検出されるそれぞれのアレスタ電流の和と、前記中性点電流検出手段によって検出される中性点電流と、の差を算出し、当該差の絶対値が所定の閾値を超える場合、異常ありと判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。 In order to solve the above problems, the present invention provides an AC excitation synchronous machine in which a primary side winding is connected to a three-phase AC power source and a secondary side winding is connected in a star shape, and the second of the AC excitation synchronous machine. Neutral point current detection means for detecting the neutral point current of the secondary winding, and the frequency of the AC power input from the three-phase AC power source is converted, and the secondary side wiring corresponding to each phase A plurality of frequency converting means for outputting to the secondary winding, and a wiring connected to the neutral point of the secondary winding and the secondary wiring, the voltage applied to itself being predetermined A plurality of arresters that are turned on when the value is equal to or greater than the value, a plurality of arrester current detectors that are installed in each of the secondary wirings and indirectly detect the arrester current flowing through each of the arresters, and a plurality of the arresters each array is detected by the arrester current detecting means The sum of the motor current, and the neutral point current detected by the neutral point current detection means, the difference was calculated, and abnormality determining means for determining if, there is an abnormality in which the absolute value of the difference exceeds a predetermined threshold And.
Details will be described in an embodiment for carrying out the invention.

Claims

An AC excitation synchronous machine in which the primary winding is connected to a three-phase AC power source and the secondary winding is star-connected,
A plurality of frequency conversion means for converting the frequency of the AC power input from the three-phase AC power source and outputting to the secondary winding via the secondary wiring corresponding to each phase;
A plurality of arresters provided in respective wires connecting the neutral point of the secondary winding and the secondary wires;
A plurality of arrester current detecting means for directly or indirectly detecting the arrester current flowing in each of the arresters;
An abnormality determining means for determining that there is an abnormality when at least one of the arrester currents detected by the plurality of arrester current detecting means has an absolute value exceeding a predetermined threshold. Variable speed generator motor system.

The abnormality determining means includes
Among the arrester currents detected by the plurality of arrester current detection means, if there is at least one whose absolute value exceeds the threshold value continues for a predetermined time or more, it is determined that there is an abnormality. The variable speed generator motor system according to claim 1.

When it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination means,
Among the plurality of frequency conversion means, the frequency conversion means corresponding to the phase determined to be abnormal by the abnormality determination means is instantaneously stopped and the frequency conversion means corresponding to the phase determined to be abnormal by the abnormality determination means is instantaneously stopped. The variable-speed generator-motor system according to claim 1, further comprising a protection unit that normally stops the unit.

An AC excitation synchronous machine in which the primary winding is connected to a three-phase AC power source and the secondary winding is star-connected,
Neutral point current detecting means for detecting a neutral point current of the secondary winding of the AC excitation synchronous machine;
A plurality of frequency conversion means for converting the frequency of the AC power input from the three-phase AC power source and outputting to the secondary winding via the secondary wiring corresponding to each phase;
A plurality of arresters provided in respective wires connecting the neutral point of the secondary winding and the secondary wires;
A plurality of arrester current detecting means for directly or indirectly detecting the arrester current flowing in each of the arresters;
The difference between the sum of the respective arrester currents detected by the plurality of arrester current detection means and the neutral point current detected by the neutral point current detection means is calculated, and the absolute value of the difference is a predetermined value. An abnormality determining means for determining that there is an abnormality when the threshold value is exceeded.

The abnormality determining means includes
The variable-speed generator-motor system according to claim 4, wherein when the state where the absolute value of the difference exceeds the threshold value continues for a predetermined time or more, it is determined that there is an abnormality.

When it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination means,
The variable speed generator motor system according to claim 4 or 5, further comprising a protection unit that instantaneously stops each of the frequency conversion units.