JP3429932B2 - 電力変換器用保護装置 - Google Patents
電力変換器用保護装置Info
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Description
に接続される電圧形交直変換器を、系統事故時に流れる
事故電流より保護する電力変換器用保護装置に関するも
のである。
6(May 3, 1994)に示された電圧形交直変換器用保護装置
(TRANSMISSION LINE FAULT CURRENT DYNAMIC INVERTER
CONTROL)であり、電力系統に直列に接続された電圧形
交直変換器を系統事故電流より保護する。図15は、三
相の電力系統の内の一相分であるc相と三相分の共通部
分(添字cのないもの)を示す。
を構成する直列系統連系装置46において、直列変圧器
49cの一次巻線71c側は、c相の電力系統(母線)
48c間に直列に接続され、二次巻線72c側に電圧形
交直変換器50が接続されている。この電力系統48c
には系統電流icを検出する電流変成器(CT)64
c、電力系統電圧を検出する電圧変成器(PT)62c
が接続されると共に、電圧降下VLの原因となる系統イ
ンダクタンスXL59cが存在する。
イホイールダイオード54c1,54c2,58c1,
58c2が逆並列接続されたGTOなどの自己消弧形半
導体素子(以下、自己消弧形素子と記載する)52c
1,52c2,56c1,56c2cがブリッジ接続さ
れて構成されている。電圧形交直変換器50の直流出力
側には直流電圧源となる直流コンデンサ(a相、b相及
びc相に共通)55が接続され、直流コンデンサ55の
両端子間には直流電圧を検出する電圧変成器31が接続
されている。
成器(PT)62c、及び電圧変成器31の検出出力
は、自己消弧形素子52c1,52c2及び56c1,
56c2にON/OFF用のゲート信号を与えるための
制御装置60に入力される。これら検出出力に従って、
制御装置60は自己消弧形素子52c1,52c2にゲ
ート信号61cを与え、自己消弧形素子56c1,56
c2にゲート信号63cを与える。
動作説明に当たり、特に問題ない限り、以下は全て一相
(c相)に限って説明する。直列系統連系装置46は、
電力系統48cのc相に存在する系統インダクタンスX
L59cが原因となり発生する電圧降下VLを補償する
目的で、電力系統48cに直列変圧器49cの一次巻線
71cを直列に接続し、その二次巻線72cに電圧形交
直変換器50が発生する電圧V2を印加するように構成
されている。
の64cも含む)によって系統電流i(三相分ia、i
b及びic)を検出し、また電圧変成器62(c相分6
2cも含む)によって電力系統電圧を検出して系統電圧
や位相を補償する出力電流を演算する。
は、自己消弧形素子52c1,52c2にスイッチング
信号61cを出力し、自己消弧形素子56c1,56c
2にはスイッチング信号63cを出力して電圧形交直変
換器50を制御して系統電圧や位相を補償する。
0に入力される。制御装置60は直流コンデンサ55に
印加された直流電圧Vdがある設定値より超過、あるい
は低下したことを監視して電力系統48cに発生した事
故を検出する。事故発生が検出されたならば、制御装置
60は自己消弧形素子52c1,52c2、子56c
1,56c2を点弧制御して保護する。
器用保護装置は以上のように構成されているので、系統
事故のために電力系統で発生した過大な系統電流(以
下、事故電流と称す)が直列変圧器の一次巻線を流れた
時、二次巻線には巻線比に比例した事故電流が発生す
る。この事故電流は電圧形交直変換器の半導体素子(自
己消弧形素子やフライホイールダイオード等を示す)に
も流れる。
対する一次巻線の巻線比をKTR、通常の電力系統に流
れる電流(潮流)の最大値をIo、事故電流の最大値を
Im、とすると、事故時にはKTR×Im×√2の電流
が流れるので、半導体素子の定格をKTR×Im×√2
に設計する必要がある。その結果、正常時には半導体素
子にはKTR×Io×√2の電流が流れるのに対し、半
導体素子の定格はKTR×Im×√2であるから、(K
TR×Io×√2)/(KTR×Im×√2)=Io/
Im(<1)の割合しか半導体素子の能力を使用してい
ないことになる。
れても故障しないためには、正常時に必要な電圧形交直
変換器の電力容量に対してIm/Io倍(>1倍)の容
量が必要になる。一般に、電圧形交直変換器の電力容量
は素子の数に比例することを考慮すれば、素子の個数も
Im/Io倍(>1倍)必要になり、同じ比率で周辺部
品や構造材も増加するので、電圧形交直変換器のコス
ト、設置面積、及び体積が増加すると共に、信頼性も低
下するという問題点があった。
が流れると、直列変圧器の二次側には巻線比に比例した
事故電流が流れる。この事故電流は、電圧形交直変換器
の半導体素子を流れるため、半導体素子には過電流が流
れて発熱して最悪の場合には熔融するという問題点があ
った。
系統に電圧形交直変換器を切り離す遮断器等があって直
列変圧器を電圧形交直変換器より開放した場合は、直列
変圧器の二次巻線は開放状態となる。この時、直列変圧
器の一次巻線側のインピーダンスは無限大となる。その
ため、直列変圧器の一次巻線の両端の電力系統は切り離
されることになり、電圧形交直変換器の故障が復旧する
まで電力系統と変換器系統の2つの系統は切り離された
ままとなり不都合が生じるという問題点があった。
ためになされたもので、電圧形交直変換器の電力容量を
系統事故時に流れる過電流を考慮せずに、正常時に必要
な電力容量のみを考慮した電圧形交直変換器を電力系統
に使用することができ、更に、電力系統の事故電流が電
圧形交直変換器に流入するのを阻止して電圧形交直変換
器を早急に過大な事故電流から保護することができる電
力変換器用保護装置を得ることを目的とする。
力変換器用保護装置は、一次巻線が電力系統に直列に接
続され、二次巻線に電力変換器を接続した変圧器と、前
記一次巻線に並列に接続された常開形の第1の電流バイ
パス手段と、前記電力系統の異常を検出する異常検出手
段と、この異常検出手段による異常検出時に前記第1の
電流バイパス手段にバイパス制御信号を出力する制御手
段とを備え、電力系統の異常検出時に前記一次巻線に流
れる事故電流を前記第1の電流バイパス手段にバイパス
させるものである。
置は、請求項1において、第1の電流バイパス手段は高
圧バイパス半導体遮断器と高圧バイパス機械式遮断器の
並列体より構成され、異常検出時には前記高圧バイパス
半導体遮断器を一定時間ON動作させると共に、前記高
圧バイパス機械式遮断器を異常検出解除まで継続してO
N動作させるものである。
置は、請求項1において、第1の電流バイパス手段は高
圧バイパス機械式遮断器より構成され、異常検出時にO
N動作し、異常検出解除まで継続してON動作するもの
である。
置は、請求項1において、第1の電流バイパス手段は高
圧バイパス半導体遮断器より構成され、異常検出時にO
N動作し、異常検出解除まで継続してON動作するもの
である。
置は、一次巻線が電力系統に直列に接続され、二次巻線
に電力変換器を接続した変圧器と、前記一次巻線の各両
端と電力系統に直列に機械式遮断器と、前記一次巻線と
前記2つの機械式遮断器の直列回路に並列に接続された
高圧バイパス機械式遮断器と、前記二次巻線に並列に接
続された常開形の第2の電流バイパス手段と、前記電力
系統の異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手
段による異常検出時に前記第2の電流バイパス手段にバ
イパス制御信号を出力する制御手段とを備え、電力系統
の異常検出時に前記二次巻線に流れる事故電流を前記第
2の電流バイパス手段にバイパスさせるものである。
置は、一次巻線が電力系統に直列に接続され、二次巻線
に電力変換器を接続した変圧器と、前記一次巻線の各両
端と電力系統に直列に機械式遮断器と、前記一次巻線と
2つの機械式遮断器の直列回路に並列に接続された高圧
バイパス機械式遮断器と、前記一次巻線に並列に接続さ
れた高圧バイパス半導体遮断器と、前記電力系統の異常
を検出する異常検出手段と、この異常検出手段による異
常検出時に前記高圧バイパス半導体遮断器を一定時間O
N動作させると共に、前記高圧バイパス機械式遮断器を
異常検出解除まで継続してON動作させる制御手段とを
備え、電力系統の異常検出時に前記一次巻線に流れる事
故電流を前記高圧バイパス機械式遮断器にバイパスさせ
るものである。
置は、請求項1ないし6のいずれかにおいて、異常検出
手段は、変圧器の二次側系統より電力系統の異常を検出
するものである。
いて説明する。図1は本実施の形態における電力変換器
用保護装置の構成図である。尚、図中、図15と同一符
号は同一または相当部分を示す。本実施の形態では直列
変圧器49cの一次巻線71cの各端子は、直列機械式
遮断機11c,12cを介して電力系統48cを構成す
る電力母線に直列に接続されている。また、一次巻線7
1c、直列機械式遮断機11c,12cの直列回路に高
圧バイパス機械式遮断機10cが並列接続され、更に、
高圧バイパス機械式遮断機10cには一対の半導体スイ
ッチング素子(サイリスタやGTO等)が逆並列接続さ
て構成された高圧バイパス半導体遮断器13cと機械式
断路器15cの直列回路が並列接続されている。
33cが設けられ、電流変成器33cによって検出され
た電流検出値は制御装置60aに入力される。また、電
圧形交直変換器50aの直流側にも電流変成器34が設
けられ、電流変成器34によって検出された電流検出値
は制御装置50aに入力される。
グチャートに基づいて説明する。図において、電力系統
48cに流れる系統電流icが通常の定格電流以下であ
る場合、高圧バイパス機械式遮断器10cは開放状態、
直列機械式遮断器11c及び12cはON状態、高圧バ
イパス半導体遮断器13cはOFF状態にある。
変圧器49cの二次巻線72cから一次巻線71cを介
して電力系統48cに連系している。電圧形交直変換器
50aの回路ユニット(図示せず)を構成する自己消弧
形素子52c1,52c2及び56c1,56c2は制
御装置60aより出力されるゲート信号61c、63c
にてON/OFFのスイッチング動作を行っている。
cが通常と異なる定格電流以上の過電流(事故電流)と
なった場合、電流変成器64cは系統電流icを検出
し、その検出電流を制御装置60aに出力する。制御装
置60aは事故時の電流検出値を入力すると、速やかに
(1ms以内)高圧バイパス半導体遮断器13cにゲー
ト信号の出力してON動作させ、一定の動作遅れ期間の
後に高圧バイパス機械式遮断器10cにON信号を出力
して数十ms以内でON動作させる。
遮断器13cにバイパスし、一定時間後に高圧バイパス
機械式遮断器10cにバイパスして、事故電流が直列変
圧49cの一次巻線71cに流れるのが阻止される。ま
た、制御装置60aは全ての相の電力系統に直列接続さ
れた電圧形交直変換器50aの回路ユニットを構成する
自己消弧形素子52及び56をOFFさせるため、スイ
ッチング信号61を各相毎の自己消弧形素子52及び5
6に出力する。
52及び56をOFFにせず、交流出力電圧を零電圧に
制御して運転を継続する。この様に、電力系統48cに
流れる事故電流を直列変圧器49cよりバイパス制御し
たり、自己消弧形素子52及び56の出力制御を行うこ
とで、電圧形交直変換器50aの半導体素子に過電流が
流れるのを阻止して保護すると共に、直列変圧器49c
の一次巻線70cを含む直列系統連系装置46を系統事
故から保護することができる。
成することで、電圧形交直変換器50aの容量は事故電
流を想定せずに正常時に自己消弧形素子52c1,52
c2,56c1,56c2及びフライホイールダイオー
ド54c1,54c2,58c1,58c2に流れる最
大電流のみを考慮して設計することができる。従って、
半導体素子の個数を必要最小限に減らすことができ、そ
のため装置のコストを安価できると共に、装置の設置面
積、体積をコンパクト化して信頼性を向上させることが
できる。
cを介して電力系統48cの事故電流を検出する他に、
電圧変成器62(62cを含む三相分)を通して系統電
圧を監視する。その監視結果から、制御装置60aは電
圧低下、過電圧、各相電圧のバランス異常、周波数異
常、含有高調波の変化を検出して系統事故の発生を検知
し、電力系統の保護動作を行うこともできる。
流i2を検出する電流変成器33cによって検出された
過電流や、電圧形交直変換器50aの直流電流idを検
出する電流変成器34によって検出された過電流や、電
圧形交直変換器50aの直流電圧Vdを検出する電圧変
成器31によって検出された直流過電圧、直流低電圧等
により、制御装置60aは電力系統で事故、或いは電圧
形交直変換器50aで事故が発生したことを検出するこ
とも可能である。この検出結果により制御装置60aは
速やかに電力系統48cや電圧形交直変換器50aを保
護することが可能になる。
イパス機械式遮断器10cと併用して使用する理由は、
高圧バイパス半導体遮断器13cは高速にONすること
ができる機器であると共に、事故電流の通電時間を短め
に設定しておけば構成する半導体素子の定格電力、定格
熱容量を低減できるからである。しかし、事故電流を長
時間投入した状態にしておくと、サイリスタやGTO等
の半導体素子は自己の持つ僅かな抵抗分のために発熱し
て半導体素子が故障する可能性がある。
を大きくしておく必要が生じて装置コストが上がると共
に、装置が大型化するため、発熱原因となる事故電流を
高圧バイパス半導体遮断器13cから熱容量の高い高圧
バイパス機械式遮断器10cにバイパスさせる。この結
果、高価で装置が大型化する半導体素子や冷却装置が不
要となる。
れている時、直列変圧器49cの一次巻線71cの両端
に直列に接続された直列機械式遮断器11c及び12c
は投入したままでよい。一度開放すると、投入するまで
に一定の時間が必要になるため、系統事故復帰時に速や
かに直列系統連系装置46を系統に連系することができ
なくなるからである。直列機械式遮断器11c及び12
cは、直列系統連系装置46が停止、若しくは故障して
いる場合に、電力系統48cから解列する手段として配
置されている。
ナンスのために二次巻線72cより外しても直列機械式
遮断器11c及び12c、高圧バイパス機械式遮断器1
0cをON状態にしておけば、直列変圧器49cの一次
巻線71c側のインピーダンスが無限大となることがな
い。そのため、直列変圧器49cの一次巻線71cの両
端の電力系統は切り離され、電圧形交直変換器50aが
復帰するまで電力系統48cと変換器系統の2つの系統
が切り離された状態となる不都合はなくなる。
事故から復帰したことを確認した後に、高圧バイパス機
械式遮断器10cを開放して電圧形交直変換器50aを
通常どおり運転させる。また、系統事故が高圧バイパス
機械式遮断器10cが投入される前に復帰されれば、制
御装置60aは高圧バイパス機械式遮断器10cを投入
せずに高圧バイパス半導体遮断器13cをOFFして正
常時の状態に戻し(系統再起動)、直列系統連系装置4
6の運転を再開させることも可能である。
与えないように直列変圧器49cを偏磁させずに系統に
連系できるので、系統事故復帰時だけでなく系統正常時
にも直列系統連系装置46を起動する際に適用可能であ
る。
は、OFFしている時でも高圧バイパス半導体遮断器1
3cの両端の端子は電気的に絶縁されていないため、高
圧バイパス機械式遮断器10cが開放している時に両端
の系統を電気的に絶縁するために、機械式断路器15c
をOFF状態にして高圧バイパス半導体遮断器13cに
直列に設置している
統事故を検出した直後、まず制御装置60aは高圧バイ
パス半導体遮断器13cを投入させたが、電力系統48
cのc相に存在する系統インダクタンスXL59cが大
きい場合、或いは高圧バイパス機械式遮断器10cのO
N速度を高速化できる場合は電力系統48cの事故時の
系統電流icの立ち上がり速度は、図4に示すように比
較的遅いため、高圧バイパス半導体遮断器13cを用い
なくとも高圧バイパス機械式遮断器10cで十分高速に
ONさせて事故電流をバイパスすることが可能となる。
換器用保護装置の構成図である。尚、図中、図1と同一
符号は同一または相当部分を示す。実施の形態1に示す
装置と回路構成上の違いは、高圧バイパス機械式遮断器
10cに並列接続した高圧バイパス半導体遮断器13c
及び機械式断路器15cを省略したことである。
cは後述する直列変圧器49cの二次側に設けた低圧バ
イパス機械式遮断器21cより比較的高電圧であるた
め、接触部分であるコンタクトに流れる電流は比較的低
電流になる。そのため、コンタクトの接触面積や断面積
を小さくできる。従って、コンタクトを軽量化でき、開
閉動作をより高速化することが可能となると共に、高圧
バイパス半導体遮断器13c及び機械式断路器15cを
省略することができた分、装置のコストや設置面積を低
減できる利点がある。
は直列変圧器49cの一次側に流れる事故時の系統電流
icを高圧バイパス半導体遮断器13c及び高圧バイパ
ス機械式遮断器10cにバイパスさせる構成としたが、
本実施の形態3では図5に示す様に実施の形態2と同様
に直列変圧器49cの一次巻線71cに高圧バイパス機
械式遮断器10cを並列接続すると共に、直列変圧器4
9cの二次巻線72cに低圧バイパス機械式遮断器21
cと、サイリスタやGTO等の半導体素子で構成された
低圧バイパス半導体遮断器20cをそれぞれ並列接続す
る。
れる交流電流を検出する電流変成器32cと、電圧形交
直変換器50より出力される交流電流i2を検出する電
流変成器33cを設置する。
グチャートに基づいて説明する。この動作説明は、特に
問題ない限り一相(c相)について説明する。電力系統
48cにて発生した事故による過大な事故電流が直列変
圧器49cの一次巻線71cに流れた時、直列変圧器4
9cの巻線比に比例した値の事故電流が直列変圧器の二
次巻線72cに流れる。
した他に、制御装置60bは、系統事故を直列変圧器4
9cの二次巻線72cと直列に設置された電流変成器3
2cからの検出電流よりも検出することができる。
系統事故による過電流が電圧形交直変換器50aに流れ
ないようにするために、速やかに直列変圧器49cの二
次巻線72cに並列に接続された低圧バイパス半導体遮
断器20cにゲート信号を出力してONさせ、動作上不
可避な一定の時間遅れの後に低圧バイパス機械式遮断器
21cをONさせる。
イパス機械式遮断器21cと併用して使用する理由は、
低圧バイパス半導体遮断器20cは高速にONできる機
器できると共に、事故電流の通電時間を短めに設定して
おけば装置の定格を低減できるからである。しかし、事
故電流を長時間通電した状態にしておくと、低圧バイパ
ス半導体遮断器20cを構成するサイリスタやGTO等
の半導体素子は自己の持つわずかな抵抗分のために発熱
して半導体素子が故障する可能性があり、熱的に半導体
素子や冷却装置の定格を大きくしておく必要が生じる。
だが、電流容量や熱容量の大きい低圧バイパス機械式遮
断器21cにバイパスすると以上のような不具合は解消
される。
cの両端に直列に接続された直列機械式遮断器11c及
び12cは投入したままとする。一度開放すると、投入
するまでに一定の時間が必要になるため、系統事故復帰
時に速やかに直列系統連系装置46を系統に連系するこ
とができなくなるからである。
列系統連系装置46が停止、もしくは故障している場合
に開放し、高圧バイパス機械式遮断器10cを投入する
ことにより、直列系統連系装置46を電力系統48cか
ら解列する。
御装置60bは低圧バイパス機械式遮断器21cを開放
して電圧形交直変換器50aを通常どおり運転させる。
また、系統事故が低圧バイパス機械式遮断器21cが投
入される前に復帰されれば、制御装置60bは低圧バイ
パス機械式遮断器21cを投入せずに低圧バイパス半導
体遮断器20cをOFFして正常時の状態にもどし(系
統再起動)、直列系統連系装置46を運転させることも
可能である。
イパス半導体遮断器13cより比較的大電流ではある
が、比較的低電圧であるため絶縁距離を短くすることが
できるため、装置をコンパクトに、且つ、コストを安価
にすることができる利点を持つ。
統事故を検出した直後、まず低圧バイパス半導体遮断器
20cをONにしたが、電力系統48cのc相に存在す
る系統インダクタンスXL59cが大きい場合、或いは
低圧バイパス機械式遮断器21cのON速度を高速化で
きた場合は電力系統48cの事故時の系統電流icの立
ち上がり速度は、図8に示すように比較的遅いため、低
圧バイパス半導体遮断器20cを用いなくとも低圧バイ
パス機械式遮断器21cで十分高速にONして事故電流
をバイパスすることも可能である。
保護装置の構成図である。尚、図中、図5と同一符号は
同一または相当部分を示す。実施の形態3に示す装置と
回路構成上の違いは、低圧バイパス機械式遮断器21c
に並列接続した低圧バイパス半導体遮断器20cを省略
したことである。
を検出すると、系統事故による過電流が電圧形交直変換
器50aに流れないようにするために、速やかに直列変
圧器49cの二次巻線72cに並列に接続された低圧バ
イパス機械式遮断器21cをONさせる。この場合、電
力系統48cの事故時の系統電流icの立ち上がり速度
が、比較的遅いため低圧バイパス機械式遮断器21cは
十分高速にONして事故電流をバイパスすることが可能
である。
cを省略することができた分、装置のコストや設置面積
を低減できる利点がある。
一次巻線71c、直列機械式遮断機11c,12cの直
列回路に高圧バイパス機械式遮断機10cを並列接続
し、この高圧バイパス機械式遮断機10cに高圧バイパ
ス半導体遮断器13cと機械式断路器15cの直列回路
が並列接続したが、本実施例では機械式断路器15cを
除いて高圧バイパス半導体遮断器13cを高圧短絡半導
体遮断器14cとして一次巻線71cに並列接続する。
る。図9は本実施の形態における電力変換器用保護装置
の構成図である。尚、図中、図1と同一符号は同一また
は相当部分を示す。サイリスタやGTO等の半導体素子
で構成された高圧短絡半導体遮断器14cを直列変圧器
49cの一次巻線70cと並列に接続する。
ミングチャートに従って説明する。各機器の動作タイミ
ングは、系統事故を検出直後、制御装置60aは高圧短
絡半導体遮断器14cにゲート信号を出力してを速やか
にONさせ、動作上不可避な一定の時間遅れの後に高圧
バイパス機械式遮断器10cを投入するON信号を出力
する。
遮断器10cに流すことにより、直列変圧器49cの一
次巻線71cを含む直列系統連系装置46を系統事故か
ら保護することができる。本実施の形態の特徴は、高圧
短絡半導体遮断器14cの系統事故時の動作は、実施の
形態1に記述した高圧バイパス半導体遮断器13cの動
作とほぼ同一ではある。
cを開放することによって、高圧短絡半導体遮断器14
cを電力系統48cから切り離すことができるため、高
圧バイパス機械式遮断器10cをON状態にしておけば
正常時の電力系統48cの送電を止めることなく、高圧
短絡半導体遮断器14cのメンテナンスを行うことがで
きる。
一次巻線71c、直列機械式遮断機11c,12cの直
列回路に、機械式断路器15cと高圧バイパス半導体遮
断器13cの直列回路と高圧バイパス機械式遮断器10
cを並列接続したが本実施例では機械式断路器15cと
高圧バイパス半導体遮断器13cの直列回路のみを一次
巻線71cに並列接続する。
る。図11は本実施の形態における電圧形交直変換器用
保護装置の構成図である。尚、図中、図1と同一符号は
同一または相当部分を示す。本実施の形態は実施の形態
1に記載された高圧バイパス機械式遮断器10cを省略
している点が異なるだけで、その他の構成は実施の形態
1と同じである。
ミングチャートに従って説明する。系統事故を検出した
直後、制御装置60aが速やかに高圧バイパス半導体遮
断器13cを投入する点は実施の形態1の動作と同一で
あるが、系統事故から復帰するまで高圧バイパス半導体
遮断器13cをONすることで、系統電流icを直列系
統連系装置46への流入を阻止する点が実施の形態1と
異なる。
cには系統事故期間中、あるいは直列系統連系装置46
のメンテナンス期間中、連続して事故電流を通電できる
だけの定格を半導体スイッチング素子に持たせる必要が
あるが、高圧バイパス機械式遮断器10cを省略できる
ため、装置の設置面積をコンパクト化し、コストを低減
できる。
二次巻線72cに低圧バイパス機械式遮断器21cと低
圧バイパス半導体遮断器20cを並列接続したが本実施
例では低圧バイパス機械式遮断器21cのみを二次巻線
72cに並列接続する。
る。図13は本実施の形態における電力変換器用保護装
置の構成図である。尚、図中、図5と同一符号は同一ま
たは相当部分を示す。本実施の形態は実施の形態3に記
載された低圧バイパス機械式遮断器20cを省略してい
る点が異なるだけで、その他の構成は実施の形態3と同
様である。
ミングチャートに従って説明する。系統事故を検出した
直後、制御装置60bは速やかに低圧バイパス半導体遮
断器20cを投入する点は実施の形態3と同一である
が、系統事故を検出すると過電流を電圧形交直変換器5
0aに流れないようにするために、速やかに低圧バイパ
ス半導体遮断器20cをONさせ、動作上不可避な一定
の時間遅れの後に高圧バイパス機械式遮断器10cを投
入させる点が実施の形態3と異なる。
機械式遮断器10と低圧バイパス機械式遮断器21が必
要であったが、本実施の形態では低圧バイパス機械式遮
断器21を省略した分だけ、装置をコンパクト化し、且
つ、コストを安価にすることができる。
用保護装置の構成を示す回路図である。
イミングチャートである。
用保護装置の構成を示す回路図である。
イミングチャートである。
器用保護装置の構成を示す回路図である。
イミングチャートである。
用保護装置の構成を示す回路図である。
イミングチャートである。
用保護装置の構成を示す回路図である。
タイミングチャートである。
器用保護装置の構成を示す回路図である。
タイミングチャートである。
器用保護装置の構成を示す回路図である。
タイミングチャートである。
る。
式遮断器、12c 直列機械式遮断器、13c 高圧バ
イパス半導体遮断器、14c 高圧短絡半導体遮断器、
15c 機械式断路器、20c 低圧バイパス半導体遮
断器、21c低圧バイパス機械式遮断器、33c 電流
変成器、34 電流変成器、48c電力系統、49c
直列変圧器、71c 直列変圧器の一次巻線、72c
直列変圧器の二次巻線、50a,50b 電圧形交直変
換器、60a,60b制御装置。
Claims (7)
- 【請求項1】 一次巻線が電力系統に直列に接続され、
二次巻線に電力変換器を接続した変圧器と、前記一次巻
線に並列に接続された常開形の第1の電流バイパス手段
と、前記電力系統の異常を検出する異常検出手段と、こ
の異常検出手段による異常検出時に前記第1の電流バイ
パス手段にバイパス制御信号を出力する制御手段とを備
え、電力系統の異常検出時に前記一次巻線に流れる事故
電流を前記第1の電流バイパス手段にバイパスさせるこ
とを特徴とする電力変換器用保護装置。 - 【請求項2】 第1の電流バイパス手段は高圧バイパス
半導体遮断器と高圧バイパス機械式遮断器の並列体より
構成され、異常検出時には前記高圧バイパス半導体遮断
器を一定時間ON動作させると共に、前記高圧バイパス
機械式遮断器を異常検出解除まで継続してON動作させ
ることを特徴とする請求項1に記載の電力変換器用保護
装置。 - 【請求項3】 第1の電流バイパス手段は高圧バイパス
機械式遮断器より構成され、異常検出時にON動作し、
異常検出解除まで継続してON動作することを特徴とす
る請求項1に記載の電力変換器用保護装置。 - 【請求項4】 第1の電流バイパス手段は高圧バイパス
半導体遮断器より構成され、異常検出時にON動作し、
異常検出解除まで継続してON動作することを特徴とす
る請求項1に記載の電力変換器用保護装置。 - 【請求項5】 一次巻線が電力系統に直列に接続され、
二次巻線に電力変換器を接続した変圧器と、前記一次巻
線の各両端と電力系統に直列に機械式遮断器と、前記一
次巻線と前記2つの機械式遮断器の直列回路に並列に接
続された高圧バイパス機械式遮断器と、前記二次巻線に
並列に接続された常開形の第2の電流バイパス手段と、
前記電力系統の異常を検出する異常検出手段と、この異
常検出手段による異常検出時に前記第2の電流バイパス
手段にバイパス制御信号を出力する制御手段とを備え、
電力系統の異常検出時に前記二次巻線に流れる事故電流
を前記第2の電流バイパス手段にバイパスさせることを
特徴とする電力変換器用保護装置。 - 【請求項6】 一次巻線が電力系統に直列に接続され、
二次巻線に電力変換器を接続した変圧器と、前記一次巻
線の各両端と電力系統に直列に機械式遮断器と、前記一
次巻線と2つの機械式遮断器の直列回路に並列に接続さ
れた高圧バイパス機械式遮断器と、前記一次巻線に並列
に接続された高圧バイパス半導体遮断器と、前記電力系
統の異常を検出する異常検出手段と、この異常検出手段
による異常検出時に前記高圧バイパス半導体遮断器を一
定時間ON動作させると共に、前記高圧バイパス機械式
遮断器を異常検出解除まで継続してON動作させる制御
手段とを備え、電力系統の異常検出時に前記一次巻線に
流れる事故電流を前記高圧バイパス機械式遮断器にバイ
パスさせることを特徴とする電力変換器用保護装置。 - 【請求項7】 異常検出手段は、変圧器の二次側系統よ
り電力系統の異常を検出することを特徴とする請求項1
ないし6のいずれかに記載の電力変換器用保護装置。
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