JP3690226B2 - サイリスタ制御装置等 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス信号によりサイリスタのゲートを駆動してサイリスタの出力電圧を制御するサイリスタ制御装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、例えば、特開平５−３６６７号公報には、３個のサイリスタを並列接続したサイリスタ回路が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、ゲート回路、即ちパルス発生器が３個のサイリスタで共有されており、そのパルス発生器が異常を発生した場合については考慮されていない。
【０００４】
本発明の目的は、多重化したパルス発生器の少なくとも１つに異常が発生した場合にもサイリスタの出力電圧の擾乱を抑制しサイリスタの運転を継続するサイリスタ制御装置等を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、互いに同期した複数のパルス信号によりサイリスタを点弧して、前記複数のパルス信号を論理和して前記サイリスタの出力電圧を制御し、前記パルス信号を発生させるいずれかのパルス発生器に異常が発生した場合に、前記パルス発生器に備えられたパルス除外回路の自己診断機能により前記異常を検知し、異常のパルス発生器のパルス増幅器を切り離す。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【０００７】
図１は、本発明の発電機励磁装置の機械構成図である。
【０００８】
２系統のサイリスタ１０６を制御するサイリスタ制御装置１０１は、Ａ系のパルス発生器１０２とＢ系のパルス発生器を備える。Ａ系及びＢ系のパルス発生器１０２は、夫々ＡＶＲ制御ブロック１０３,ＧＰＧ１０４,パルス除外回路１０８及びパルス増幅器１０７を備える。
【０００９】
発電機１００の端子電圧Ｖｇを一定に制御する機能としては，発電機１００の端子電圧Ｖｇを、計器用変圧器１０９にて降圧後に計測する。この端子電圧計測値と予め設定された端子電圧設定値Ｖrefとを比較して得た偏差(差分端子電圧）を、ＡＶＲ(Automatic Voltage Regulator）制御ブロック１０３にて増幅および位相調整した後、ＧＰＧ(Gate Pulse Genelator：自動パルス位相器)１０４にてＡＶＲ出力に応じて移相したパルス信号を発生する。このパルス信号をパルス増幅器１０７にて増幅し、その増幅後のパルス信号を用いて２系統のサイリスタ１０６を点弧させ、即ちサイリスタ１０６のゲートを駆動してサイリスタ１０６のＯＮ／ＯＦＦを切り替えてサイリスタ１０６の出力電圧を制御し、発電機100の界磁電圧Ｖｆ（発電機１００の界磁巻線１１０に印加される電圧）を調整する。これにより、発電機１００から系統へ出力される電力の電圧（端子電圧Ｖｇ）が端子電圧設定値Ｖrefに調整される。なお、励磁用変圧器１０５は励磁系の電源を得るためのものである。
【００１０】
Ａ系のパルス発生器１０２の入力とＢ系のパルス発生器１０２の入力が同一信号で、Ａ系の端子電圧設定値ＶrefとＢ系の端子電圧設定値Ｖrefとが等しく、且つＡ系のＡＶＲ１０３とＢ系のＡＶＲ１０３が同一の動作をするため、Ａ系のパルス発生器１０２が発生するパルス信号とＢ系のパルス発生器１０２が発生するパルス信号とは、その振幅及び位相が等しい。即ち、Ａ系のパルス発生器１０２が発生するパルス信号とＢ系のパルス発生器１０２が発生するパルス信号とは同期している。
【００１１】
そして、Ａ系のパルス発生器１０２からの出力線とＢ系のパルス発生器１０２からの出力線を電気的に接続することにより、Ａ系のパルス発生器１０２からのパルス信号とＢ系のパルス発生器１０２からのパルス信号とを論理和する。この論理和したパルス信号を、２系統のサイリスタ１０６へ入力する。
【００１２】
互いに同期した複数のパルス信号により、即ちＡ系のパルス発生器１０２が発生するパルス信号とＢ系のパルス発生器１０２が発生するパルス信号により、２系統のサイリスタ１０６の夫々を駆動する。
【００１３】
尚、当該本発明の実施の形態では、サイリスタ１０６の負担電流を小さくするため、サイリスタ１０６を２系統としているが、当該サイリスタ１０６は、１系統であってもよいし、３系統以上であってもよい。
【００１４】
パルス除外回路１０８は、ＧＰＧ１０４とパルス増幅器１０７とを電気的に切り離す回路であり、例えばＡ系の装置になんらかの異常が発生した場合、自己診断機能により異常を検知し、切り離し動作を実行する。この時、Ａ系のＧＰＧ１０４からはパルス信号の出力は継続しているがパルス除外回路１０８により切り離し動作が実行されたため、パルス増幅器１０７へパルス信号は入力せず、この結果Ａ系のパルス発生器１０２からのサイリスタ１０６へのパルス信号の発生は停止する。Ａ系のパルス発生器１０２が停止動作中でもＢ系のパルス発生器１０２からのサイリスタ１０６へのパルス信号の発生は継続しているため、２系統のサイリスタ１０６へのパルス信号の発生が停止することはない。このため、サイリスタ１０６の出力電圧に擾乱をあたえることなく発電機の界磁電圧の一定制御が継続可能となる。
【００１５】
また、例えば、Ａ系のパルス発生器１０２になんらかの異常が発生してサイリスタの出力電圧を下げようとする異常なパルス信号がＡ系のパルス発生器１０２から発生し、この異常が自己診断機能で検知できずに異常なパルス信号が発生し続けた場合、正常であるＢ系のパルス発生器１０２から発生したパルス信号との論理和でＡ系及びＢ系のサイリスタ１０６を点弧しているため、Ａ系のパルス発生器１０２から発生した異常なパルス信号よりも先にＢ系のパルス発生器１０２から発生した正常なパルス信号にてＡ系及びＢ系のサイリスタ１０６は点弧する。このためサイリスタ１０６の出力電圧は正常な電圧値となり、その結果、発電機１００の電圧の一定制御が正常に継続可能となる。
【００１６】
上記本発明の実施の形態によれば、２重化したパルス発生器にてサイリスタの出力電圧を制御する際に，片系が異常となった場合でも切り替えすることなく異常の系を切り離すことでサイリスタの出力電圧に擾乱を与えることなく制御を継続できるという効果がある。また片系にサイリスタの出力電圧を下げようとする異常なパルスが発生し、その異常が検知できず異常なパルスが発生し続けた場合でも、正常な系で発生したパルスにて正常に制御を継続できるという効果を奏する。
【００１７】
尚、パルス発生器を多重化すれば、多重化したパルス発生器の少なくとも１つに異常が発生した場合に、他の正常なパルス発生器を動作させることにより、パルス発生器の信頼性を向上することが可能となる。
【００１８】
しかし、パルス発生器を多重化する場合、例えば、常用系パルス発生器と待機系パルス発生器を設け、常用系パルス発生器からパルスが発生している場合に待機系パルス発生器からパルスは発生せずに、常用系パルス発生器から発生するパルスの位相角を制御することでサイリスタの出力電圧を制御する待機２重化システムが考えられる。
【００１９】
しかし、この待機２重化システムでは、常用系パルス発生器に異常が発生した場合に、常用系パルス発生器から待機系パルス発生器に切り替えなければならない。この切り替えによるタイムラグによりパルスが発生しない場合に、サイリスタの出力電圧に擾乱を生じてします。
【００２０】
そこで、上記本発明の実施の形態では、多重化したパルス発生器の両系とも常時パルスを発生させると共に両系のパルスを同期するため、いずれかの系で異常が発生した場合でも切り替えは行わず、異常の系から発生したパルスを切り離す機能を備える。
【００２１】
これにより、常用系パルス発生器から待機系パルス発生器への切り替えをなくすことで、切り替え時に生じていた常用系・待機系ともパルスが発生しないことを防止し、サイリスタの出力電圧に擾乱を与えず制御を継続するという効果を奏する。また、このサイリスタ制御の特徴を生かした並列２重化システムの実現により、信頼性を高めるとともに、片系異常時の電圧変動と系統に与える影響を、待機２重化システムと比べて少なくなるという効果を奏する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、多重化したパルス発生器の少なくとも１つが異常を発生した場合にもサイリスタの出力電圧の擾乱を与えることなくサイリスタの運転を継続でき、異常を検知できず異常なパルスが発生し続けた場合でも制御を継続できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の発電機励磁装置の機械構成図。
【符号の説明】
１００…発電機、１０１…サイリスタ制御装置、１０２…パルス発生器、103…ＡＶＲ制御ブロック、１０４…ＧＰＧ、１０５…励磁用変圧器、１０６…サイリスタ、１０７…パルス増幅器、１０８…パルス除外回路、１０９…計器用変圧器、１１０…界磁巻線。

Claims (3)

1. 第１のパルス信号を発生する第１のパルス発生器と、前記第１のパルス発生器に備えられ、前記第１のパルス発生器に異常が発生した場合に自己診断機能により前記異常を検知し、前記第１のパルス発生器のパルス増幅器を切り離すパルス除外回路と、前記第１のパルス信号と同期した第２のパルス信号を発生する第２のパルス発生器と、前記第２のパルス発生器に備えられ、前記第２のパルス発生器に異常が発生した場合に自己診断機能により前記異常を検知し、前記第２のパルス発生器のパルス増幅器を切り離すパルス除外回路とを備え、前記第１のパルス信号と前記第２のパルス信号とを論理和してサイリスタを点孤するサイリスタ制御装置。
2. 互いに同期した複数のパルス信号によりサイリスタを点弧して、前記複数のパルス信号を論理和して前記サイリスタの出力電圧を制御し、前記パルス信号を発生させるいずれかのパルス発生器に異常が発生した場合に、前記パルス発生器に備えられたパルス除外回路の自己診断機能により前記異常を検知し、異常のパルス発生器のパルス増幅器を切り離すサイリスタ制御方法。
3. 発電機の端子電圧の計測値と前記端子電圧の設定値とを比較して第１のパルス信号を発生する第１のパルス発生器と、前記第１のパルス発生器に備えられ、前記第１のパルス発生器に異常が発生した場合に自己診断機能により前記異常を検知し、前記第１のパルス発生器のパルス増幅器を切り離すパルス除外回路と、前記端子電圧の計測値と前記端子電圧の設定値とを比較して前記第１のパルス信号と同期した第２のパルス信号を発生する第２のパルス発生器と、前記第２のパルス発生器に備えられ、前記第２のパルス発生器に異常が発生した場合に自己診断機能により前記異常を検知し、前記第２のパルス発生器のパルス増幅器を切り離すパルス除外回路と、前記第１のパルス信号と前記第２のパルス信号とを論理和したパルス信号により動作するサイリスタとを備え、前記サイリスタにより前記発電機の界磁電圧を制御する発電機励磁装置。

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