JP7318010B2 - DC circuit breaker - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、直流遮断器に関する。 Embodiments of the present invention relate to DC circuit breakers.
近年、複数の直流送電線で構成された直流送電網による電力の送電が行われている。直流送電網においては事故が発生した場合、特定の送電線のみを遮断し、残りの送電線によって電力の送電を継続する場合がある。これに関して、複数の直流送電線路の結合点において用いられ、複数の直流送電線路のうち一部、又は全部に流れる電流を遮断する直流電流遮断装置に関する技術が知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, electric power is transmitted through a DC power transmission network composed of a plurality of DC power transmission lines. When an accident occurs in a DC transmission network, only a specific transmission line may be cut off, and power may continue to be transmitted through the remaining transmission lines. In this regard, there is known a technique related to a direct current interrupting device that is used at a coupling point of a plurality of direct current transmission lines and interrupts current flowing through some or all of the plurality of direct current transmission lines.
しかしながら、従来の直流電流遮断装置では、各直流送電線路から結合点に流れる電流を遮断できても、結合点から各直流送電線路に流れる電流を遮断することが困難である場合があった。 However, although the conventional DC current interrupting device can interrupt the current flowing from each DC transmission line to the coupling point, it may be difficult to interrupt the current flowing from the coupling point to each DC transmission line.
本発明が解決しようとする課題は、複数の直流送電線路の結合点において双方向の電流を遮断することができる直流電流遮断装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a direct current interrupting device capable of interrupting bidirectional current at a coupling point of a plurality of direct current transmission lines.
実施形態の直流電流遮断装置は、複数の第1機械式接点と、複数の第2機械式接点と、複数の転流回路と、第1半導体遮断器と、第2半導体遮断器を持つ。第1機械式接点は、直流系統を構成する複数の直流送電線路にそれぞれ設けられる。第2機械式接点は、前記複数の第1機械式接点と、前記複数の直流送電線路に共通して接続される共通送電線路との間にそれぞれ設けられる。複数の転流回路は、それぞれの転流回路が、コンデンサを有し、前記複数の直流送電線路のうちいずれかの直流送電線路から前記共通送電線路への第1方向に流れる電流、又は前記共通送電線路から前記直流送電線路への第2方向に流れる電流を転流するものである。第1半導体遮断器は、第1端が前記共通送電線路に接続され、第2端が前記複数の直流送電線路に接続され、前記転流回路が転流した前記第1方向に流れる電流を遮断可能である。第2半導体遮断器は、第1端が前記複数の直流送電線路にそれぞれ接続され、第2端が前記共通送電線路に接続され、前記転流回路が転流した前記第2方向に流れる電流を遮断可能である。 A DC current interrupting device of an embodiment has a plurality of first mechanical contacts, a plurality of second mechanical contacts, a plurality of commutation circuits, a first semiconductor circuit breaker, and a second semiconductor circuit breaker. A first mechanical contact is provided on each of a plurality of DC power transmission lines that constitute a DC system. A second mechanical contact is provided between each of the plurality of first mechanical contacts and a common power transmission line commonly connected to the plurality of DC power transmission lines. Each of the plurality of commutation circuits has a capacitor, and a current flowing in a first direction from one of the plurality of DC transmission lines to the common transmission line, or the common It commutates the current flowing in the second direction from the transmission line to the DC transmission line. A first semiconductor circuit breaker has a first end connected to the common power transmission line and a second end connected to the plurality of DC power transmission lines, and cuts off current flowing in the first direction commutated by the commutation circuit. It is possible. A second semiconductor circuit breaker has a first end connected to each of the plurality of DC power transmission lines, a second end connected to the common power transmission line, and a current flowing in the second direction commutated by the commutation circuit. It can be cut off.
以下、実施形態の直流遮断器を、図面を参照して説明する。 A DC circuit breaker according to an embodiment will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
[直流電流遮断装置1の構成]
図1は、第1の実施形態の直流電流遮断装置1の構成の一例を示す図である。直流電流遮断装置1は、例えば、直流系統を構成する複数の直流送電線路とこれらの直流送電線路を結合する共通送電線路LNcとを電気的に導通させ、又は遮断する装置である。以下、直流電流遮断装置1が、第1直流送電線路LN1と第2直流送電線路LN2と第3直流送電線路LN3との3つの直流送電線路を、それぞれ、共通送電線路LNcと電気的に導通させ、又は遮断する装置であるものとする。(First embodiment)
[Configuration of DC current interrupter 1]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a DC
以下、第1直流送電線路LN1に係る構成には、符号の末尾に「-1」を付し、第2直流送電線路LN2に係る構成には、符号の末尾に「-2」を付し、第3直流送電線路LN3に係る構成には、符号の末尾に「-3」を付して説明する。いずれの直流送電線路の構成であるかを区別しない場合には、ハイフン以下数字を付さずに説明する。また、第1直流送電線路LN1、第2直流送電線路LN2、及び第3直流送電線路LN3を区別しない場合には、直流送電線路LNと記載する。 Hereinafter, the configuration related to the first DC power transmission line LN1 is denoted by "-1" at the end of the code, the configuration related to the second DC power transmission line LN2 is denoted by "-2" at the end of the code, The configuration related to the third DC power transmission line LN3 will be described with the reference number ending with "-3". In the case of not distinguishing which DC power transmission line is the configuration, the description will be given without attaching a number below the hyphen. Moreover, when not distinguishing between the first DC power transmission line LN1, the second DC power transmission line LN2, and the third DC power transmission line LN3, they are referred to as the DC power transmission line LN.
直流電流遮断装置1は、複数の第1機械式接点10と、複数の第2機械式接点20と、複数の転流回路30と、第1半導体遮断器40-Rと、第2半導体遮断器40-Lと、複数のアレスタ50と、複数の第1ダイオード60と、複数の第2ダイオード70と、複数のリアクトル80と、制御部100とを備える。直流電流遮断装置1が備える第1機械式接点10と、第2機械式接点20と、転流回路30と、第1ダイオード60と、第2ダイオード70と、リアクトル80とのそれぞれの数は、直流電流遮断装置1に接続される直流送電線路LNの数(この場合、三つ)に応じた数である。また、直流電流遮断装置1が備えるアレスタ50の数は、直流電流遮断装置1が備える半導体遮断器の数(この場合、二つ)に応じた数である。
The direct
以下、第1半導体遮断器40-Rと、第2半導体遮断器40-Lと区別しない場合には、半導体遮断器40と記載する。また、直流電流遮断装置1がアレスタ50-Rと、アレスタ50-Lとの二つのアレスタを備えるものとする。アレスタ50-Rと、アレスタ50-Lとを区別しない場合には、アレスタ50と記載する。
Hereinafter, the first semiconductor circuit breaker 40-R and the second semiconductor circuit breaker 40-L will be referred to as the
図1に示す通り、第1機械式接点10-1は、第1直流送電線路LN1に設けられ、第1機械式接点10-2は、第2直流送電線路LN2に設けられ、第1機械式接点10-3は、第3直流送電線路LN3に設けられる。また、第2機械式接点20-1は、共通送電線路LNcと第1機械式接点10-1との間に設けられ、第2機械式接点20-2は、共通送電線路LNcと第1機械式接点10-2との間に設けられ、第2機械式接点20-3は、共通送電線路LNcと第1機械式接点10-3との間に設けられる。 As shown in FIG. 1, the first mechanical contact 10-1 is provided on the first DC power transmission line LN1, the first mechanical contact 10-2 is provided on the second DC power transmission line LN2, and the first mechanical contact The contact 10-3 is provided on the third DC transmission line LN3. Further, the second mechanical contact 20-1 is provided between the common power transmission line LNc and the first mechanical contact 10-1, and the second mechanical contact 20-2 is provided between the common power transmission line LNc and the first mechanical contact. The second mechanical contact 20-3 is provided between the common transmission line LNc and the first mechanical contact 10-3.
なお、各直流送電線路LNと第1機械式接点10との間には、更に補助断路器MSが更に設けられていてもよい。以下、各直流送電線路LNと第1機械式接点10との間には、補助断路器MSが設けられるものとする。具体的には、第1直流送電線路LN1と第1機械式接点10-1との間には、補助断路器MS-1が設けられ、第2直流送電線路LN2と第1機械式接点10-2との間には、補助断路器MS-2が設けられ、第3直流送電線路LN3と第1機械式接点10-3との間には、補助断路器MS-3が設けられる。 An auxiliary disconnector MS may be further provided between each DC power transmission line LN and the first mechanical contact 10 . Hereinafter, it is assumed that an auxiliary disconnector MS is provided between each DC power transmission line LN and the first mechanical contact 10 . Specifically, an auxiliary disconnector MS-1 is provided between the first DC transmission line LN1 and the first mechanical contact 10-1, and the second DC transmission line LN2 and the first mechanical contact 10- 2, and an auxiliary disconnector MS-3 is provided between the third DC transmission line LN3 and the first mechanical contact 10-3.
第1機械式接点10は、第1端子10aと、第2端子10bとを備え、第2機械式接点20は、第1端子20aと、第2端子20bとを備え、補助断路器MSは、第1端子MSaと、第2端子MSbとを備える。補助断路器MS-1の第2端子MSbは、第1直流送電線路LN1に接続される。補助断路器MS-1の第1端子MSaと、第1機械式接点10-1の第2端子10bとは、互いに接続される。第1機械式接点10-1の第1端子10aと、第2機械式接点20-1の第2端子20bとは、互いに接続される。第2機械式接点20-1の第1端子20aは、共通送電線路LNcに接続される。補助断路器MS-2の第2端子MSbは、第2直流送電線路LN2に接続される。補助断路器MS-2の第1端子MSaと、第1機械式接点10-2の第2端子10bとは、互いに接続される。第1機械式接点10-2の第1端子10aと、第2機械式接点20-2の第2端子20bとは、互いに接続される。第2機械式接点20-2の第1端子20aは、共通送電線路LNcに接続される。補助断路器MS-3の第2端子MSbは、第3直流送電線路LN3に接続される。補助断路器MS-3の第1端子MSaと、第1機械式接点10-3の第2端子10bとは、互いに接続される。第1機械式接点10-3の第1端子10aと、第2機械式接点20-3の第2端子20bとは、互いに接続される。第2機械式接点20-3の第1端子20aは、共通送電線路LNcに接続される。
The first mechanical contact 10 has a
半導体遮断器40は、例えば、互いに直列に接続された複数(図では4つ)のスイッチング部を備える。スイッチング部は、それぞれ、互いに並列に接続されたスイッチング素子とダイオードとを備える。具体的には、ダイオードのカソードと、スイッチング素子のコレクタとが互いに接続され、ダイオードのアノードと、スイッチング素子のエミッタとが接続されている。スイッチング素子は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(以下、IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体スイッチング素子である。ただし、スイッチング素子は、IGBTに限定されない。スイッチング素子は、自己消弧を実現可能なスイッチング素子であれば、いかなる素子でもよい。以降の説明では、スイッチング素子がIGBTである場合について説明する。また、以降の説明において、スイッチング部のスイッチング素子のエミッタを、「スイッチング部のエミッタ」とも記載し、スイッチング部のスイッチング素子のコレクタを、「スイッチング部のコレクタ」とも記載する。
The
半導体遮断器40において、スイッチング部のエミッタと、当該スイッチング部に隣り合うスイッチング部のコレクタとが接続されている。半導体遮断器40は、第1端子40aと、第2端子40bとを備える。第1端子40aには、半導体遮断器40が備える複数のスイッチング部のうち、端部のスイッチング部のコレクタと、当該端部のスイッチング部に並列に接続されるダイオードのカソードとが接続される。第2端子40bには、半導体遮断器40が備える複数のスイッチング部のうち、他の端部のスイッチング部のエミッタと、当該他の端部のスイッチング部に並列に接続されるダイオードのアノードとが接続される。
In the
以降の説明において、半導体遮断器40が備えるスイッチング素子がオン状態であることを、「半導体遮断器40が閉状態」であるとも記載し、半導体遮断器40が備えるスイッチング素子がオフ状態であることを、「半導体遮断器40が開状態」であるとも記載する。
In the following description, the ON state of the switching element provided in the
第1半導体遮断器40-Rの第2端子40bは、共通送電線路LNcに接続される。また、第1半導体遮断器40-Rの第1端子40aは、第2ダイオード70を介して、直流送電線路LNに接続される。具体的には、第1端子40aは、第2ダイオード70-1~70-3のカソードと接続される。第2ダイオード70-1のアノードと、リアクトル80-1の他の一端と、第1機械式接点10-1の第2端子10bと、補助断路器MS-1の第1端子MSaとは、互いに接続される。第2ダイオード70-2のアノードと、リアクトル80-2の他の一端と、第1機械式接点10-2の第2端子10bと、補助断路器MS-2の第1端子MSaとは、互いに接続される。第2ダイオード70-3のアノードと、リアクトル80-3の他の一端と、第1機械式接点10-3の第2端子10bと、補助断路器MS-3の第1端子MSaとは、互いに接続される。
A
上述した接続関係により、第2ダイオード70-1~70-3は、直流送電線路LNから共通送電線路LNcの第1方向に流れる電流を許容し、共通送電線路LNcから直流送電線路LNの第2方向に流れる電流を阻止する。以下、直流送電線路LNから共通送電線路LNcの方向を「第1方向」、或いは「内向き」とも記載し、共通送電線路LNcから直流送電線路LNの方向を「第2方向」、或いは「外向き」とも記載する。 Due to the connection relationship described above, the second diodes 70-1 to 70-3 allow current to flow in the first direction from the DC power transmission line LN to the common power transmission line LNc, and allow the current to flow from the common power transmission line LNc to the DC power transmission line LN in the second direction. block the current flowing in the direction Hereinafter, the direction from the DC power transmission line LN to the common power transmission line LNc is also referred to as the “first direction” or “inward”, and the direction from the common power transmission line LNc to the DC power transmission line LN is referred to as the “second direction” or “outward”. direction” is also described.
第2半導体遮断器40-Lの第1端子40aは、共通送電線路LNcに接続される。また、第2半導体遮断器40-Lの第2端子40bは、第1ダイオード60とリアクトル80とを介して、直流送電線路LNに接続される。具体的には、第2端子40bは、第1ダイオード60-1~60-3のアノードと接続される。第1ダイオード60-1のカソードと、転流回路30-1の第2端子30bと、リアクトル80-1の一端とは、互いに接続され、リアクトル80-1の他の一端と、第1機械式接点10-1の第2端子10bと、補助断路器MS-1の第1端子MSaとは、互いに接続される。第1ダイオード60-2のカソードと、転流回路30-2の第2端子30bと、リアクトル80-2の一端とは、互いに接続され、リアクトル80-2の他の一端と、第1機械式接点10-2の第2端子10bと、補助断路器MS-2の第1端子MSaとは、互いに接続される。第1ダイオード60-3のカソードと、転流回路30-3の第2端子30bと、リアクトル80-3の一端とは、互いに接続され、リアクトル80-3の他の一端と、第1機械式接点10-3の第2端子10bと、補助断路器MS-3の第1端子MSaとは、互いに接続される。
A
上述した接続関係により、第1ダイオード60-1~60-3は、共通送電線路LNcから直流送電線路LNの方向に流れる電流を許容し、直流送電線路LNから共通送電線路LNcの方向に流れる電流を阻止する。 Due to the connection relationship described above, the first diodes 60-1 to 60-3 allow current to flow from the common power transmission line LNc to the DC power transmission line LN, and current to flow from the DC power transmission line LN to the common power transmission line LNc. prevent
アレスタ50-Rは、共通送電線路LNcと第2ダイオード70との間に、第1半導体遮断器40-Rと互いに並列に接続される。また、アレスタ50-Lは、共通送電線路LNcと第1ダイオード60との間に、第2半導体遮断器40-Lと互いに並列に接続される。アレスタ50は、半導体遮断器40が開状態に制御されることにより発生するサージエネルギーを吸収する。
The arrester 50-R is connected in parallel with the first semiconductor circuit breaker 40-R between the common transmission line LNc and the second diode 70. As shown in FIG. In addition, the arrester 50-L is connected in parallel with the second semiconductor circuit breaker 40-L between the common transmission line LNc and the first diode 60. As shown in FIG.
上述した接続関係により、第1半導体遮断器40-Rは、直流送電線路LNから共通送電線路LNcに流れる第1方向の直流系統電流をアレスタ50-Rに消弧させる際に用いられ、第2半導体遮断器40-Lは、共通送電線路LNcから直流送電線路LNに流れる第2方向の直流系統電流をアレスタ50-Lに消弧させる際に用いられる。 Due to the connection relationship described above, the first semiconductor circuit breaker 40-R is used when the arrester 50-R extinguishes the DC system current in the first direction that flows from the DC power transmission line LN to the common power transmission line LNc. Semiconductor circuit breaker 40-L is used to cause arrester 50-L to extinguish the DC system current flowing in the second direction from common power transmission line LNc to DC power transmission line LN.
転流回路30は、例えば、複数のスイッチング部(図示するスイッチング部310a~310d)と、コンデンサCとを備える。スイッチング部は、それぞれ、互いに並列に接続されたスイッチング素子とダイオードとを備える。スイッチング部310cと、スイッチング部310aとは、記載の順序によって、転流回路30の正極と負極との間に直列に接続され、スイッチング部310bと、スイッチング部310dとは、記載の順序によって、転流回路30の正極と負極との間に直列に接続される。スイッチング部310cのエミッタと、スイッチング部310aのコレクタとが互いに接続されている。スイッチング部310bのエミッタと、スイッチング部310dのコレクタとが互いに接続されている。スイッチング部310cのコレクタと、スイッチング部310bのコレクタと、コンデンサCの正極とが互いに接続されている。スイッチング部310aのエミッタと、スイッチング部310dのエミッタと、コンデンサCの負極とが互いに接続されている。
The commutation circuit 30 includes a plurality of switching units (switching
スイッチング部310aのコレクタと、スイッチング部310cのエミッタとの接続点には、転流回路30の第1端子30aが設けられる。スイッチング部310bのエミッタと、スイッチング部310dのコレクタとの接続点には、転流回路30の第2端子30bが設けられる。
A
転流回路30-1の第1端子30aと、第2機械式接点20-1の第2端子20bと、第1機械式接点10-1の第1端子10aとが互いに接続される。転流回路30-2の第1端子30aと、第2機械式接点20-2の第2端子20bと、第1機械式接点10-2の第1端子10aとが互いに接続される。転流回路30-3の第1端子30aと、第2機械式接点20-3の第2端子20bと、第1機械式接点10-3の第1端子10aとが互いに接続される。
The
転流回路30-1の第2端子30bと、第1ダイオード60-1のカソードとが互いに接続され、転流回路30-2の第2端子30bと、第1ダイオード60-2のカソードとが互いに接続され、転流回路30-3の第2端子30bと、第1ダイオード60-3のカソードとが互いに接続される。これにより、第2端子30bと、第2端子20bとの間には、リアクトル80が設けられる。
The second terminal 30b of the commutation circuit 30-1 and the cathode of the first diode 60-1 are connected to each other, and the second terminal 30b of the commutation circuit 30-2 and the cathode of the first diode 60-2 are connected. The second terminal 30b of the commutation circuit 30-3 and the cathode of the first diode 60-3 are connected to each other. Thereby, a reactor 80 is provided between the
制御部100は、補助断路器MS、第1機械式接点10、第2機械式接点20、半導体遮断器40の開閉制御、転流回路30の動作の制御(つまり、スイッチング部310a~310dの開閉制御)等を行う。
The
図1に示すように、直流電流遮断装置1によって共通送電線路LNcと、直流送電線路LNとが電気的に導通されている状態(以下、通常導通状態)において、各部は以下のような状態となっている。
・ 補助断路器MS:閉状態
・ 第1機械式接点10:閉状態
・ 第2機械式接点20:閉状態
・ 転流回路30:オフ状態
・ 転流回路30が備えるコンデンサC:充電された状態
・ 半導体遮断器40:開状態As shown in FIG. 1, in a state in which the common power transmission line LNc and the DC power transmission line LN are electrically connected by the DC current interruption device 1 (hereinafter referred to as normal conduction state), each part is in the following states. It's becoming
Auxiliary disconnector MS: closed state First mechanical contact 10: closed state Second mechanical contact 20: closed state Commutation circuit 30: off state Capacitor C provided in commutation circuit 30: charged state・ Semiconductor circuit breaker 40: open state
図1に示す通常導通状態において第1直流送電線路LN1、及び第2直流送電線路LN2には、第2方向の直流系統電流が流れている。また、第3直流送電線路LN3には、第1方向の直流系統電流が流れている。 In the normal conduction state shown in FIG. 1, the DC system current in the second direction is flowing through the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2. In addition, the DC system current in the first direction is flowing through the third DC power transmission line LN3.
直流電流遮断装置1は、遮断対象の直流送電線路LNに流れる直流系統電流の方向に応じて、各種遮断制御を行い、共通送電線路LNcと直流送電線路LNとを遮断させる。以下、直流電流遮断装置1の制御の詳細について説明する。
The DC current interrupting
[第2方向の個別遮断について]
図2は、第1の実施形態において第2方向に直流系統電流が流れる第1直流送電線路LN1を個別に遮断する場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。図2に示す場面において、第1直流送電線路LN1には、異常が生じている。直流送電線路LNに生じる異常とは、例えば、地絡や短絡等の事故によって生じる異常である。制御部100は、制御システム(不図示)から遮断指示信号を受信する。制御システムは、例えば、各電力系統間の電力の供給(融通)を制御するシステムであり、直流系統に異常等が生じた場合、対象の直流電流遮断装置1(制御部100)に遮断指示信号を送信する。遮断指示信号は、例えば、共通送電線路LNcと電気的に遮断する直流送電線路LNを指示する信号である。制御部100は、制御システムから遮断指示信号を受信した場合、対象の直流送電線路LNに設けられた第1機械式接点10、及び第2機械式接点20を開状態に制御し、対象の直流送電線路LNに係る転流回路30が備える複数のスイッチング部310のうち、対象の直流送電線路LNに流れる直流系統電流の方向に応じたスイッチング部310をオン状態に制御する。[Individual blocking in the second direction]
FIG. 2 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
図2に示す場面では、遮断指示信号が第1直流送電線路LN1と共通送電線路LNcとを電気的に遮断することを示す。遮断対象の直流送電線路LN(この場合、第1直流送電線路LN1)に流れる直流系統電流が、第2方向である場合、制御部100は、直流電流遮断装置1が備える各部を以下のような状態に制御する。直流系統電流が第1方向である場合の転流回路30の動作については、後述する。
・ 補助断路器MS-1:閉状態
・ 第1機械式接点10-1:開状態
・ 第2機械式接点20-1:開状態
・ 転流回路30-1のスイッチング部310a,310b:オン状態
・ 転流回路30-1のスイッチング部310c,310d:オフ状態
・ 半導体遮断器40:開状態
(第2直流送電線路LN2に係る構成と、第3直流送電線路LN3に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)The scene shown in FIG. 2 indicates that the disconnection instruction signal electrically disconnects the first DC power transmission line LN1 and the common power transmission line LNc. When the DC system current flowing in the DC power transmission line LN to be cut off (in this case, the first DC power transmission line LN1) is in the second direction, the
・ Auxiliary disconnector MS-1: closed ・ First mechanical contact 10-1: open ・ Second mechanical contact 20-1: open ・
上述した制御部100の制御によって、直流電流遮断装置1の第1機械式接点10-1、及び第2機械式接点20-1は、機械的に開状態に制御されるが、接点を単に切り離しても接点間にアークが生じるため、電気的に遮断することができない。この状態で、制御部100が転流回路30-1を動作させることにより、転流回路30-1が備えるスイッチング部310a,310bは、オンの状態に制御される。すると、転流回路30-1は、コンデンサCに蓄電された電荷を放電し、コンデンサCの正極からスイッチング部310b、リアクトル80-1、第1機械式接点10-1、およびスイッチング部310aを介してコンデンサCの負極までの経路rt1を電流が還流する回路を形成する。この回路が形成されるのは、リアクトル80-1に対して上述した向きによって第1ダイオード60-1が接続されていることにより、第2半導体遮断器40-Lを介して共通送電線路LNcの方向に流れる電流を阻止するためであり、第1半導体遮断器40-Rのダイオードが共通送電線路LNcの方向に流れる電流を阻止するためである。この回路を還流する電流は、第1機械式接点10-1において共通送電線路LNcから第1直流送電線路LN1の第2方向に流れる電流と逆方向の電流であるため、第1機械式接点10-1に生じたアークを打ち消すように作用する。この結果、第1機械式接点10-1に流れる電流がゼロになり、第1機械式接点10-1が電気的な遮断状態となる。
Under the control of the
図3は、第1の実施形態においてコンデンサCを充電する場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。制御部100は、第1機械式接点10-1が機械的にも電気的にも遮断状態になったことに伴い、次の再閉路に備えて転流回路30-1のコンデンサCを充電させつつ、第2方向の直流系統電流を遮断する第2半導体遮断器40-Lに直流系統電流を転流させるため、直流電流遮断装置1が備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-1:閉状態
・ 第1機械式接点10-1:開状態
・ 第2機械式接点20-1:開状態
・ 転流回路30-1のスイッチング部310a,310b:オフ状態
・ 転流回路30-1のスイッチング部310c,310d:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:開状態
・ 第2半導体遮断器40-L:閉状態
(第2直流送電線路LN2に係る構成と、第3直流送電線路LN3に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)FIG. 3 is a diagram showing an example of the state of the DC
・ Auxiliary disconnector MS-1: closed ・ First mechanical contact 10-1: open ・ Second mechanical contact 20-1: open ・
上述した制御部100の制御によって、共通送電線路LNcから第1直流送電線路LN1に流れる直流系統電流は、第2機械式接点20-1、スイッチング部310c、コンデンサC、スイッチング部310d、及びリアクトル80-1を介した経路rt2を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1は、転流回路30-1が備えるコンデンサCを充電し、次の再閉路後に経路rt1を還流する電流を十分に出力させることができる。
Under the control of the
また、第2半導体遮断器40-Lが閉状態に制御されることに伴い、共通送電線路LNcから直流送電線路LNに流れる直流系統電流は、第2半導体遮断器40-Lのスイッチング素子、及び第1ダイオード60-1を介した経路rt3を経由して経路rt2に合流する。これにより、直流電流遮断装置1は、共通送電線路LNcから、第2機械式接点20-1、転流回路30、及び補助断路器MS-1を介した経路に流れる直流系統電流を、徐々に第2半導体遮断器40-Lに転流させることができる。
In addition, as the second semiconductor circuit breaker 40-L is controlled to the closed state, the DC system current flowing from the common power transmission line LNc to the DC transmission line LN flows through the switching element of the second semiconductor circuit breaker 40-L, and It joins the path rt2 via the path rt3 via the first diode 60-1. As a result, the DC current interrupting
図4は、第1の実施形態に係る直流系統電流を半導体遮断器40に転流する場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。図4の場面において、転流回路30-1には、直流系統電流が流れなくなり、第2機械式接点20-1、及び転流回路30-1を介して第1直流送電線路LN1に流れていた直流系統電流が、第2半導体遮断器40-L、及び第1ダイオード60-1を介した経路rt4に転流される。これに伴い、第2機械式接点20-1は、電流のゼロ点によってアークが消弧し、機械的にも電気的にも開状態に制御される。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
制御部100は、共通送電線路LNcから第1直流送電線路LN1に流れる第2方向の直流系統電流が第2半導体遮断器40-Lに転流された後、直流電流遮断装置1の各部を、以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-1:閉状態
・ 第1機械式接点10-1:開状態
・ 第2機械式接点20-1:開状態
・ 転流回路30-1:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:開状態
・ 第2半導体遮断器40-L:閉状態→開状態
(第2直流送電線路LN2に係る構成と、第3直流送電線路LN3に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)After the DC system current in the second direction flowing from the common power transmission line LNc to the first DC power transmission line LN1 is commutated to the second semiconductor circuit breaker 40-L, the
・ Auxiliary disconnector MS-1: closed ・ 1st mechanical contact 10-1: open ・ 2nd mechanical contact 20-1: open ・ Commutation circuit 30-1: off ・ 1st semiconductor circuit breaker 40-R: Open state Second semiconductor circuit breaker 40-L: Closed state → Open state as it is.)
第2半導体遮断器40-Lが開状態に制御されることに伴って発生するサージエネルギーは、アレスタ50-Lによって吸収される。これにより、直流電流遮断装置1は、共通送電線路LNcと、第1直流送電線路LN1とを電気的に遮断することができる。そして、制御部100は、アレスタ50-Lに流れる電流がゼロになった後に、最後に補助断路器MS-1を開く。補助断路器MS-1が開状態に制御される際には、既に電流は流れていないので、アークが発生することはない。
The surge energy generated when the second semiconductor circuit breaker 40-L is controlled to be open is absorbed by the arrester 50-L. Thereby, the DC current interrupting
なお、制御部100は、第2半導体遮断器40-Lに直流系統電流が転流されたタイミングを、転流回路30-1のコンデンサCのコンデンサ電圧や、第1機械式接点10-1の電流に基づいて判定(決定)してもよく、第1直流送電線路LN1の遮断動作が開始されてから、予め定められた時間が経過したことに基づいて判定(決定)してもよい。
Note that the
図5は、第1の実施形態において共通送電線路LNcと第1直流送電線路LN1とが電気的に遮断された場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。図5に示す通り、第1機械式接点10-1、第2機械式接点20-1、及び補助断路器MS-1が開状態に制御されるため、共通送電線路LNcと第1直流送電線路LN1とは、電気的に遮断される。これにより、直流電流遮断装置1は、第1直流送電線路LN1に生じる異常によって第2直流送電線路LN2や、第3直流送電線路LN3が影響を受けることを抑制し、第1直流送電線路LN1以外の直流送電線路LNによって直流系統による電力の供給を継続することができる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
[第1方向の個別遮断について]
図6は、第1の実施形態において第1方向に直流系統電流が流れる第3直流送電線路LN3を個別に遮断する場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。図6に示す場面において、第1直流送電線路LN1には、異常が生じている。制御部100は、制御システムから遮断指示信号を受信する。[Individual blocking in the first direction]
FIG. 6 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
図6に示す場面では、遮断指示信号が第3直流送電線路LN3と共通送電線路LNcとを電気的に遮断することを示す。遮断対象の直流送電線路LN(この一例では、第3直流送電線路LN3)に流れる直流系統電流が、第1方向である場合、制御部100は、直流電流遮断装置1が備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-3:閉状態
・ 第1機械式接点10-3:開状態
・ 第2機械式接点20-3:開状態
・ 転流回路30-3のスイッチング部310a,310b:オフ状態
・ 転流回路30-3のスイッチング部310c,310d:オン状態
・ 半導体遮断器40:開状態
(第1直流送電線路LN1に係る構成と、第2直流送電線路LN2に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)The scene shown in FIG. 6 indicates that the disconnection instruction signal electrically disconnects the third DC power transmission line LN3 and the common power transmission line LNc. When the DC system current flowing in the DC power transmission line LN to be cut off (in this example, the third DC power transmission line LN3) is in the first direction, the
・ Auxiliary disconnector MS-3: closed ・ First mechanical contact 10-3: open ・ Second mechanical contact 20-3: open ・
上述した制御部100の制御によって、直流電流遮断装置1の第1機械式接点10-3、及び第2機械式接点20-3は、機械的に開状態に制御されるが、接点を単に切り離しても接点間にアークが生じるため、電気的に遮断することができない。この状態で、制御部100が転流回路30-3を動作させることにより、転流回路30-3が備えるスイッチング部310c,310dは、オンの状態に制御される。すると、転流回路30-3は、コンデンサCに蓄電された電荷を放電し、コンデンサCの正極からスイッチング部310c、第1機械式接点10-3、リアクトル80-3、およびスイッチング部310dを介してコンデンサCの負極までの経路rt5を電流が還流する回路を形成する。この回路を還流する電流は、第1機械式接点10-3において第3直流送電線路LN3から共通送電線路LNcの第1方向に流れる電流と逆方向の電流であるため、第1機械式接点10-3に生じたアークを打ち消すように作用する。この結果、第1機械式接点10-3に流れる電流がゼロになり、第1機械式接点10-3が電気的な遮断状態となる。
Under the control of the
図7は、第1の実施形態においてコンデンサCを充電する場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。制御部100は、第1機械式接点10-3が機械的にも電気的にも遮断状態になったことに伴い、次の再閉路に備えて転流回路30-3のコンデンサCを充電させつつ、第1方向の直流系統電流を遮断する第1半導体遮断器40-Rに直流系統電流を転流させるため、直流電流遮断装置1が備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-3:閉状態
・ 第1機械式接点10-3:開状態
・ 第2機械式接点20-3:開状態
・ 転流回路30-3のスイッチング部310a,310b:オフ状態
・ 転流回路30-3のスイッチング部310c,310d:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:閉状態
・ 第2半導体遮断器40-L:開状態
(第1直流送電線路LN1に係る構成と、第2直流送電線路LN2に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)FIG. 7 is a diagram showing an example of the state of the DC
・ Auxiliary disconnector MS-3: closed ・ First mechanical contact 10-3: open ・ Second mechanical contact 20-3: open ・
上述した制御部100の制御によって、第3直流送電線路LN3から共通送電線路LNcに流れる直流系統電流は、補助断路器MS-3、リアクトル80-3、スイッチング部310b、コンデンサC、スイッチング部310a、及び第2機械式接点20-3を介した経路rt6を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1は、転流回路30-3が備えるコンデンサCを充電し、次の再閉路後に経路rt5を還流する電流を十分に出力させることができる。
Under the control of the
また、第1半導体遮断器40-Rが閉状態に制御されることに伴い、第3直流送電線路LN3から共通送電線路LNcに流れる直流系統電流は、第2ダイオード70-3、及び第1半導体遮断器40-Rのスイッチング素子を介した経路rt7を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1は、第3直流送電線路LN3から補助断路器MS-3、転流回路30-3、第2機械式接点20-3を介した経路に流れる直流系統電流を、徐々に第1半導体遮断器40-Rに転流させることができる。
In addition, as the first semiconductor circuit breaker 40-R is controlled to the closed state, the DC system current flowing from the third DC transmission line LN3 to the common transmission line LNc flows through the second diode 70-3 and the first semiconductor circuit breaker 40-R. It flows through the path rt7 via the switching element of the circuit breaker 40-R. As a result, the DC current interrupting
図8は、第1の実施形態に係る直流系統電流を半導体遮断器40に転流する場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。図8の場面において、転流回路30-3には、直流系統電流が流れなくなり、転流回路30-3、及び第2機械式接点20-3を介して共通送電線路LNcに流れていた直流系統電流が、第2ダイオード70-3、及び第1半導体遮断器40-R、を介した経路rt7に転流される。これに伴い、第2機械式接点20-3は、電流のゼロ点によってアークが消弧し、機械的にも電気的にも開状態に制御される。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
制御部100は、第3直流送電線路LN3から共通送電線路LNcに流れる第1方向の直流系統電流が第1半導体遮断器40-Rに転流された後、直流電流遮断装置1の各部を、以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-3:閉状態
・ 第1機械式接点10-3:開状態
・ 第2機械式接点20-3:開状態
・ 転流回路30-3:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:閉状態→開状態
・ 第2半導体遮断器40-L:開状態
(第1直流送電線路LN1に係る構成と、第2直流送電線路LN2に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)After the DC system current in the first direction flowing from the third DC power transmission line LN3 to the common power transmission line LNc is commutated to the first semiconductor circuit breaker 40-R, the
・ Auxiliary disconnector MS-3: closed ・ 1st mechanical contact 10-3: open ・ 2nd mechanical contact 20-3: open ・ Commutation circuit 30-3: off ・ 1st semiconductor circuit breaker 40-R: Closed state → Opened state Second semiconductor circuit breaker 40-L: Opened state (The configuration related to the first DC power transmission line LN1 and the configuration related to the second DC power transmission line LN2 are the above-described normal conduction state as it is.)
第1半導体遮断器40-Rが開状態に制御されることに伴って発生するサージエネルギーは、アレスタ50-Rによって吸収される。これにより、直流電流遮断装置1は、共通送電線路LNcと、第3直流送電線路LN3とを電気的に遮断することができる。そして、制御部100は、アレスタ50-Rに流れる電流がゼロになった後に、最後に補助断路器MS-3を開く。補助断路器MS-3が開状態に制御される際には、既に電流は流れていないので、アークが発生することはない。
The surge energy generated by opening the first semiconductor circuit breaker 40-R is absorbed by the arrester 50-R. Thereby, the DC current interrupting
図9は、第1の実施形態において共通送電線路LNcと第3直流送電線路LN3とが電気的に遮断された場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。図9に示す通り、第1機械式接点10-3、第2機械式接点20-3、及び補助断路器MS-3が開状態に制御されるため、共通送電線路LNcと第3直流送電線路LN3とは、電気的に遮断される。これにより、直流電流遮断装置1は、第1直流送電線路LN1に生じる異常によって第3直流送電線路LN3が影響を受けることを抑制し、第3直流送電線路LN3の端部のうち、直流電流遮断装置1側ではない端部側に存在する直流系統の電力の供給を継続することができる。
FIG. 9 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
[第1方向の直流送電線路LNの全遮断について]
図10は、共通送電線路LNcに異常が生じている場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。図10に示す場面において、共通送電線路LNcには、異常が生じている。また、図10に示す場面において、第1直流送電線路LN1、第2直流送電線路LN2、及び第3直流送電線路LN3には、いずれも第1方向の直流系統電流が流れる。制御部100は、共通送電線路LNcと、直流送電線路LNとを遮断するように、直流電流遮断装置1の各部を制御する。[Regarding the complete interruption of the DC power transmission line LN in the first direction]
FIG. 10 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
図11は、第1の実施形態において第1方向に直流系統電流が流れる直流送電線路LNを全遮断する場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。制御部100は、共通送電線路LNcに異常が生じていることに伴い、制御システムから遮断指示信号を受信する。図11に示す場面では、遮断指示信号が第1方向の直流系統電流が流れる直流送電線路LN(この場合、3回線全て)と共通送電線路LNcとを電気的に遮断することを示す。この場合、制御部100は、直流電流遮断装置1が備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS:閉状態
・ 第1機械式接点10:開状態
・ 第2機械式接点20:開状態
・ 転流回路30のスイッチング部310a,310b:オフ状態
・ 転流回路30のスイッチング部310c,310d:オン状態
・ 半導体遮断器40:開状態FIG. 11 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
Auxiliary disconnector MS: closed state First mechanical contact 10: open state Second mechanical contact 20: open
上述した制御部100の制御によって、直流電流遮断装置1の第1機械式接点10、及び第2機械式接点20は、機械的に開状態に制御されるが、接点を単に切り離しても接点間にアークが生じるため、電気的に遮断することができない。この状態で、制御部100が転流回路30を動作させることにより、転流回路30が備えるスイッチング部310c,310dは、オンの状態に制御される。すると、転流回路30は、コンデンサCに蓄電された電荷を放電し、コンデンサCの正極からスイッチング部310c、第1機械式接点10、リアクトル80、およびスイッチング部310dを介してコンデンサCの負極までの経路(図示する経路rt5,経路rt8-rt9)を電流が還流する回路を形成する。この結果、第1機械式接点10に流れる電流がゼロになり、第1機械式接点10が電気的な遮断状態となる。
Although the first mechanical contact 10 and the second mechanical contact 20 of the DC current interrupting
図12は、第1の実施形態においてコンデンサCを充電する場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。制御部100は、第1機械式接点10が機械的にも電気的にも遮断状態になったことに伴い、次の再閉路に備えて転流回路30のコンデンサCを充電させつつ、第1方向の直流系統電流を遮断する第1半導体遮断器40-Rに直流系統電流を転流させるため、直流電流遮断装置1が備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS:閉状態
・ 第1機械式接点10:開状態
・ 第2機械式接点20:開状態
・ 転流回路30のスイッチング部310a,310b:オフ状態
・ 転流回路30のスイッチング部310c,310d:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:閉状態
・ 第2半導体遮断器40-L:開状態FIG. 12 is a diagram showing an example of the state of the DC
Auxiliary disconnector MS: closed state First mechanical contact 10: open state Second mechanical contact 20: open
上述した制御部100の制御によって、直流送電線路LNから共通送電線路LNcに流れる直流系統電流は、補助断路器MS、リアクトル80、スイッチング部310b、コンデンサC、スイッチング部310a、及び第2機械式接点20を介した経路(図示する経路rt6,経路rt10-rt11)を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1は、転流回路30が備えるコンデンサCを充電し、次の再閉路後に経路rt5,経路rt8-rt9を還流する電流を十分に出力させることができる。
Under the control of the
また、第1半導体遮断器40-Rが閉状態に制御されることに伴い、直流送電線路LNから共通送電線路LNcに流れる直流系統電流は、第2ダイオード70、及び第1半導体遮断器40-Rのスイッチング素子を介した経路(図示する経路rt7、経路rt12-rt13)を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1は、直流送電線路LNから補助断路器MS、転流回路30、第2機械式接点20を介した経路に流れる直流系統電流を、徐々に第1半導体遮断器40-Rに転流させることができる。
In addition, as the first semiconductor circuit breaker 40-R is controlled to the closed state, the DC system current flowing from the DC transmission line LN to the common transmission line LNc flows through the second diode 70 and the first semiconductor circuit breaker 40-R. It flows through a route (route rt7, route rt12-rt13 in the figure) through the switching element of R. As a result, the DC current interrupting
図13は、第1の実施形態に係る直流系統電流を半導体遮断器40に転流する場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。図13の場面において、転流回路30には直流系統電流が流れなくなり、転流回路30、及び第2機械式接点20を介して共通送電線路LNc流れていた直流系統電流が、第2ダイオード70、及び第1半導体遮断器40-R、を介した経路rt7、経路rt12-rt13に転流される。これに伴い、第2機械式接点20は、電流のゼロ点によってアークが消弧し、機械的にも電気的にも開状態に制御される。
FIG. 13 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
制御部100は、直流送電線路LNから共通送電線路LNcに流れる第1方向の直流系統電流の全てが第1半導体遮断器40-Rに転流された後、直流電流遮断装置1の各部を、以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS:閉状態
・ 第1機械式接点10:開状態
・ 第2機械式接点20:開状態
・ 転流回路30:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:閉状態→開状態
・ 第2半導体遮断器40-L:開状態After all the DC system current in the first direction flowing from the DC power transmission line LN to the common power transmission line LNc is commutated to the first semiconductor circuit breaker 40-R, the
・ Auxiliary disconnector MS: closed ・ First mechanical contact 10: open ・ Second mechanical contact 20: open ・ Commutation circuit 30: off ・ First semiconductor circuit breaker 40-R: closed → open State ・ Second semiconductor circuit breaker 40-L: open state
第1半導体遮断器40-Rが開状態に制御されることに伴って発生するサージエネルギーは、アレスタ50-Rによって吸収される。これにより、直流電流遮断装置1は、共通送電線路LNcと、直流送電線路LNとを電気的に遮断することができる。そして、制御部100は、アレスタ50-Rに流れる電流がゼロになった後に、最後に補助断路器MSを開く。補助断路器MSが開状態に制御される際には、既に電流は流れていないので、アークが発生することはない。
The surge energy generated by opening the first semiconductor circuit breaker 40-R is absorbed by the arrester 50-R. Thereby, the DC current interrupting
図14は、共通送電線路LNcと直流送電線路LNとが電気的に遮断された場面の直流電流遮断装置1の状態の一例を示す図である。図14に示す通り、第1機械式接点10、第2機械式接点20、及び補助断路器MSが開状態に制御されるため、共通送電線路LNcと直流送電線路LNとは、電気的に遮断される。これにより、直流電流遮断装置1は、共通送電線路LNcに生じる異常によって直流送電線路LNが影響を受けることを抑制し、各直流送電線路LNの端部のうち、直流電流遮断装置1側ではない端部側に存在する直流系統への悪影響を排除することができる。
FIG. 14 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
[動作フロー]
図15は、直流電流遮断装置1の処理の一例を示すフローチャートである。まず、制御部100は、制御システムから遮断指示信号を受信する(ステップS100)。制御部100は、遮断指示信号を受信するまでの間、待機する。制御部100は、遮断指示信号を受信した場合、遮断指示信号が複数の直流送電線路LNを遮断する指示を示すか否か(つまり、個別遮断か否か)を判定する(ステップS102)。[Operation flow]
FIG. 15 is a flow chart showing an example of processing of the direct current interrupting
制御部100は、遮断指示信号が複数の直流送電線路LNを遮断する指示する信号であると判定した場合、遮断指示信号によって指示された遮断の対象の複数の直流送電線路LNに設けられた第1機械式接点10と、第2機械式接点20のそれぞれを開状態に制御する(ステップS104)。次に、制御部100は、遮断する直流送電線路LNに流れる電流を打ち消すように、遮断の対象の複数の直流送電線路LNに対応する転流回路30のそれぞれを動作させる(ステップS106)。次に、制御部100は、対象の直流送電線路LNを流れる直流系統電流の方向(つまり、送電方向)に対応する半導体遮断器40を閉状態に制御する(ステップS108)。対象の直流送電線路LNを流れる直流系統電流の方向とは、第1方向、又は第2方向であって、第1方向に対応する半導体遮断器40は、第1半導体遮断器40-Rであり、第2方向に対応する半導体遮断器40は、第2半導体遮断器40-Lである。この時、遮断指示信号が示す指示によって遮断される直流送電線路LNは、いずれも同一方向に直流系統電流が流れている直流送電線路LNである。
When the
制御部100は、対象の直流送電線路LNを流れる直流系統電流の全てが、対応する半導体遮断器40に転流されたか否かを判定する(ステップS110)。制御部100は、対象の直流送電線路LNを流れる直流系統電流の全てが、対応する半導体遮断器40に転流されるまでの間、待機する。
なお、制御部100は、半導体遮断器40に直流系統電流が転流されたタイミングを、転流回路30-1のコンデンサCのコンデンサ電圧や、補助断路器MS-1の電流に基づいて決定してもよく、対象の直流送電線路LNの遮断動作が開始されてから、予め定められた時間が経過したことに基づいて決定してもよい。このように、判定処理を行わずに半導体遮断器40が閉状態に制御される場合には、制御部100は、ステップS110の処理を行わなくてもよい。
Note that the
制御部100は、対象の直流送電線路LNを流れる直流系統電流の全てが、対応する半導体遮断器40に転流されたと判定した場合(ステップS108が行われない場合には、所定のタイミングであったり、所定の時間が経過したりした場合)、対応する半導体遮断器40を開状態に制御する(ステップS112)。次に、制御部100は、遮断の対象の複数の直流送電線路LNに設けられた補助断路器MSのそれぞれを開状態に制御する(ステップS114)。これにより、直流電流遮断装置1は、複数の対象の直流送電線路LNと、共通送電線路LNcとを遮断することができる。
When the
制御部100は、遮断指示信号が個別遮断を指示する信号であると判定した場合、遮断指示信号によって指示された遮断の対象の直流送電線路LNに設けられた第1機械式接点10と、第2機械式接点20を開状態に制御する(ステップS116)。次に、制御部100は、遮断する直流送電線路LNに流れる電流を打ち消すように、遮断の対象の直流送電線路LNに対応する転流回路30を動作させる(ステップS118)。次に、制御部100は、対象の直流送電線路LNを流れる直流系統電流の方向(つまり、送電方向)に対応する半導体遮断器40を閉状態に制御する(ステップS120)。制御部100は、対象の直流送電線路LNを流れる直流系統電流が、対応する半導体遮断器40に転流された場合、対応する半導体遮断器40を開状態に制御する(ステップS122)。次に、制御部100は、遮断の対象の直流送電線路LNに設けられた補助断路器MSを開状態に制御する(ステップS124)。これにより、直流電流遮断装置1は、遮断対象のある一つの直流送電線路LNと、共通送電線路LNcとを遮断することができる。
When the
[第1の実施形態のまとめ]
以上説明したように、本実施形態の直流電流遮断装置1は、複数の第1機械式接点10(この一例では、第1機械式接点10-1~10-3)と、複数の第2機械式接点20(この一例では、第2機械式接点20-1~20-3)と、複数の転流回路30(この一例では、転流回路30-1~30-3)と、第1半導体遮断器40-Rと、第2半導体遮断器40-Lを持つ。第1機械式接点10は、直流系統を構成する複数の直流送電線路LN(この一例では、第1直流送電線路LN1、第2直流送電線路LN2、及び第3直流送電線路LN3)にそれぞれ設けられる。第2機械式接点20は、複数の第1機械式接点10と、複数の直流送電線路LNに共通して接続される共通送電線路LNcとの間にそれぞれ設けられる。複数の転流回路30―1~30-3は、それぞれの転流回路30が、コンデンサCを有し、複数の直流送電線路LNのうちいずれかの直流送電線路LNから共通送電線路LNcへの第1方向に流れる電流、又は共通送電線路LNcから直流送電線路LNへの第2方向に流れる電流を転流するものである。第1半導体遮断器40-Rは、第1端が共通送電線路LNcに接続され、第2端が複数の直流送電線路LNに接続され、転流回路30が転流した第1方向に流れる電流を遮断可能である。第2半導体遮断器40-Lは、第1端が複数の直流送電線路LNにそれぞれ接続され、第2端が共通送電線路LNcに接続され、転流回路30が転流した第2方向に流れる電流を遮断可能である。[Summary of the first embodiment]
As described above, the direct current interrupting
従来の直流電流遮断装置において、転流回路は、直流送電線路に流れる第2方向の直流系統電流を転流できても、第1方向の直流系統電流を転流することまでは困難であった。また、従来の直流電流遮断装置において、半導体遮断器は、直流送電線路に流れる第2方向の直流系統電流を遮断できても、第1方向の直流系統電流を遮断することまでは困難であった。 In a conventional DC current interrupting device, although the commutation circuit can commutate the DC system current flowing in the DC transmission line in the second direction, it is difficult to commutate the DC system current in the first direction. . Further, in the conventional DC current interrupting device, although the semiconductor circuit breaker can interrupt the DC system current flowing in the DC transmission line in the second direction, it is difficult to interrupt the DC system current in the first direction. .
本実施形態の直流電流遮断装置1によれば、フルブリッジ回路の転流回路30により、第1方向の直流系統電流を第1半導体遮断器40-Rに転流でき、且つ第2方向の直流系統電流を第2半導体遮断器40-Lに転流できる。また、本実施形態の直流電流遮断装置1によれば、第1半導体遮断器40-Rにより第1方向の直流系統電流を遮断でき、第2半導体遮断器40-Lにより第2方向の直流系統電流を遮断することができる。したがって、本実施形態の直流電流遮断装置1は、複数の直流送電線路LNの結合点である共通送電線路LNcにおいて、第1方向と第2方向の双方向の直流系統電流を遮断することができる。
According to the DC current interrupting
(第2の実施形態)
以下、図面を参照して、第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、直流電流遮断装置1がフルブリッジ回路の転流回路30を備える場合について説明した。第2の実施形態では、転流回路30が第1方向の直流系統電流を転流する第1転流回路31と、第2方向の直流系統電流を転流する第2転流回路32とによって実現される場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。(Second embodiment)
A second embodiment will be described below with reference to the drawings. 1st Embodiment demonstrated the case where the direct current interruption|blocking
[直流電流遮断装置1aの構成]
図16は、第2の実施形態の直流電流遮断装置1aの構成の一例を示す図である。直流電流遮断装置1aの転流回路30は、例えば、第1方向の直流系統電流を転流する第1転流回路31と、第2方向の直流系統電流を転流する第2転流回路32とを備える。また、直流電流遮断装置1aは、リアクトル80-1~80-3に代えて、第1リアクトル81-1~81-3と、第2リアクトル82-1~82-3とを備える。第1転流回路31は、「第1転流子回路」の一例であり、第2転流回路32は、「第2転流子回路」の一例である。[Configuration of DC
FIG. 16 is a diagram showing an example of the configuration of the DC current interrupting
第1転流回路31は、例えば、複数のスイッチング部(図示するスイッチング部310c,310d)と、複数のダイオード(図示するダイオード320a,320b)と、コンデンサCとを備える。第2転流回路32は、例えば、複数のスイッチング部(図示するスイッチング部310a,310b)と、複数のダイオード(図示するダイオード320c,320d)と、コンデンサCとを備える。
The
第1転流回路31において、スイッチング部310cと、ダイオード320aとは、記載の順序によって、第1転流回路31の正極と負極との間に直列に接続され、ダイオード320bと、スイッチング部310dとは、記載の順序によって、第1転流回路31の正極と負極との間に直列に接続される。スイッチング部310cのエミッタと、ダイオード320aのカソードとが互いに接続されている。ダイオード320bのアノードと、スイッチング部310dのコレクタとが互いに接続されている。スイッチング部310cのコレクタと、ダイオード320bのカソードと、コンデンサCの正極とが互いに接続されている。ダイオード320aのアノードと、スイッチング部310dのエミッタと、コンデンサCの負極とが互いに接続されている。
In the
スイッチング部310cのエミッタと、ダイオード320aのカソードとの接続点には、第1転流回路31の第1端子31aが設けられる。ダイオード320bのアノードと、スイッチング部310dのコレクタとの接続点には、第1転流回路31の第2端子31bが設けられる。
A
第2転流回路32において、ダイオード320cと、スイッチング部310aとは、記載の順序によって、転流回路30の正極と負極との間に直列に接続され、スイッチング部310bと、ダイオード320dとは、記載の順序によって、転流回路30の正極と負極との間に直列に接続される。ダイオード320cのアノードと、スイッチング部310aのコレクタとが互いに接続されている。スイッチング部310bのエミッタと、ダイオード320dのカソードとが互いに接続されている。ダイオード320cのカソードと、スイッチング部310bのコレクタと、コンデンサCの正極とが互いに接続されている。スイッチング部310aのエミッタと、ダイオード320dのアノードと、コンデンサCの負極とが互いに接続されている。
In the
スイッチング部310aのコレクタと、ダイオード320cのアノードとの接続点には、第2転流回路32の第1端子32aが設けられる。スイッチング部310bのエミッタと、ダイオード320dのカソードとの接続点には、第2転流回路32の第2端子32bが設けられる。
A
第1転流回路31の第1端子31a、及び第2転流回路32の第1端子32aは、上述した第1端子30aと同様の場所に接続される。
The
第1転流回路31の第2端子31bと、第2ダイオード70のアノードと、第2リアクトル82の一端とは、互いに接続される。また、第2リアクトル82の他の一端と、第1機械式接点10の第2端子10bと、補助断路器MSの第1端子MSaとは、互いに接続される。
The second terminal 31b of the
第2転流回路32の第2端子32bと、第1ダイオード60のカソードと、第1リアクトル81の一端とは、互いに接続される。また、第1リアクトル81の他の一端と、第1機械式接点10の第2端子10bと、補助断路器MSの第1端子MSaとは、互いに接続される。
The second terminal 32b of the
直流電流遮断装置1aによって共通送電線路LNcと、直流送電線路LNとが電気的に導通されている状態(以下、通常導通状態)において、各部は以下のような状態となっている。
・ 補助断路器MS:閉状態
・ 第1機械式接点10:閉状態
・ 第2機械式接点20:閉状態
・ 第1転流回路31:オフ状態
・ 第2転流回路32:オフ状態
・ 第1転流回路31が備えるコンデンサC:充電された状態
・ 第2転流回路32が備えるコンデンサC:充電された状態
・ 半導体遮断器40:開状態
以下、直流電流遮断装置1aの制御の詳細について説明する。In a state where the common power transmission line LNc and the DC power transmission line LN are electrically connected by the DC current interrupting
Auxiliary disconnector MS: closed state First mechanical contact 10: closed state Second mechanical contact 20: closed state First commutation circuit 31: OFF state Second commutation circuit 32: OFF state Capacitor C included in first commutation circuit 31: charged state Capacitor C included in second commutation circuit 32: charged state Semiconductor circuit breaker 40: open state Below, details of control of direct current interrupting
[第2方向の個別遮断について]
図16に示す場面において、第1直流送電線路LN1には、異常が生じている。制御部100は、制御システムから遮断指示信号を受信した場合、対象の直流送電線路LNに設けられた第1機械式接点10、及び第2機械式接点20を開状態に制御し、対象の直流送電線路LNに流れる直流系統電流の方向に応じたスイッチング部であって、対象の直流送電線路LNに係る第1転流回路31が備えるスイッチング部310c,310d、又は第2転流回路32が備えるスイッチング部310a,310bの一方をオン状態に制御する。[Individual blocking in the second direction]
In the scene shown in FIG. 16, an abnormality occurs in the first DC power transmission line LN1. When the
図16に示す場面では、遮断指示信号が第1直流送電線路LN1と共通送電線路LNcとを電気的に遮断することを示す。遮断対象の直流送電線路LN(この場合、第1直流送電線路LN1)に流れる直流系統電流が、第2方向である場合、制御部100は、直流電流遮断装置1aが備える各部を以下のような状態に制御する。直流系統電流が第1方向である場合の第1転流回路31、及び第2転流回路32の動作については、後述する。
・ 補助断路器MS-1:閉状態
・ 第1機械式接点10-1:開状態
・ 第2機械式接点20-1:開状態
・ 第1転流回路31-1:オフ状態
・ 第2転流回路32-1:オン状態
・ 半導体遮断器40:開状態
(第2直流送電線路LN2に係る構成と、第3直流送電線路LN3に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)The scene shown in FIG. 16 indicates that the disconnection instruction signal electrically disconnects the first DC power transmission line LN1 and the common power transmission line LNc. When the DC system current flowing in the DC power transmission line LN to be cut off (in this case, the first DC power transmission line LN1) is in the second direction, the
・ Auxiliary disconnector MS-1: closed ・ 1st mechanical contact 10-1: open ・ 2nd mechanical contact 20-1: open ・ 1st commutation circuit 31-1: off ・ 2nd commutation Current circuit 32-1: ON state Semiconductor circuit breaker 40: Open state (The configuration relating to the second DC power transmission line LN2 and the configuration relating to the third DC power transmission line LN3 remain in the above-described normal conduction state.)
上述した制御部100の制御によって、直流電流遮断装置1aの第1機械式接点10-1、及び第2機械式接点20-1は、機械的に開状態に制御されるが、接点を単に切り離しても接点間にアークが生じるため、電気的に遮断することができない。この状態で、制御部100が第2転流回路32-1を動作させることにより、第2転流回路32-1が備えるスイッチング部310a,310bは、オンの状態に制御される。すると、第2転流回路32-1は、コンデンサCに蓄電された電荷を放電し、コンデンサCの正極からスイッチング部310b、第1リアクトル81-1、第1機械式接点10-1、およびスイッチング部310aを介してコンデンサCの負極までの経路rt14を電流が還流する回路を形成する。この結果、第1機械式接点10-1に流れる電流がゼロになり、第1機械式接点10-1が電気的な遮断状態となる。
Under the control of the
図17は、第2の実施形態においてコンデンサCを充電する場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。制御部100は、第1機械式接点10-1が機械的にも電気的にも遮断状態になったことに伴い、次の再閉路に備えて第2転流回路32-1のコンデンサCを充電させつつ、第2方向の直流系統電流を遮断する第2半導体遮断器40-Lに直流系統電流を転流させるため、直流電流遮断装置1aが備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-1:閉状態
・ 第1機械式接点10-1:開状態
・ 第2機械式接点20-1:開状態
・ 第1転流回路31-1:オフ状態
・ 第2転流回路32-1:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:開状態
・ 第2半導体遮断器40-L:閉状態
(第2直流送電線路LN2に係る構成と、第3直流送電線路LN3に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)FIG. 17 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
・ Auxiliary disconnector MS-1: closed ・ 1st mechanical contact 10-1: open ・ 2nd mechanical contact 20-1: open ・ 1st commutation circuit 31-1: off ・ 2nd commutation Current circuit 32-1: OFF state First semiconductor circuit breaker 40-R: Open state Second semiconductor circuit breaker 40-L: Closed state (configuration related to second DC transmission line LN2 and third DC transmission line LN3 The configuration pertaining to this means that the normal conduction state remains as described above.)
上述した制御部100の制御によって、共通送電線路LNcから第1直流送電線路LN1に流れる直流系統電流は、第2機械式接点20-1、第2転流回路32-1のダイオード320c、コンデンサC、ダイオード320d、及び第1リアクトル81-1を介した経路rt15を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1aは、第2転流回路32-1が備えるコンデンサCを充電し、次の再閉路後に経路rt14を還流する電流を十分に出力させることができる。
Under the control of the
また、第2半導体遮断器40-Lが閉状態に制御されることに伴い、共通送電線路LNcから第1直流送電線路LN1に流れる直流系統電流は、第2半導体遮断器40-L、及び第1ダイオード60-1を介した経路rt16を経由して経路rt15に合流する。これにより、直流電流遮断装置1aは、共通送電線路LNcから、第2機械式接点20-1、第2転流回路32-1、及び補助断路器MS-1を介した経路に流れる直流系統電流を、徐々に第2半導体遮断器40-Lに転流させることができる。
In addition, as the second semiconductor circuit breaker 40-L is controlled to the closed state, the DC system current flowing from the common power transmission line LNc to the first DC transmission line LN1 flows through the second semiconductor circuit breaker 40-L and the 1 joins the path rt15 via the path rt16 via the diode 60-1. As a result, the DC current interrupting
図18は、第2の実施形態に係る直流系統電流を半導体遮断器40に転流する場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。第2転流回路32-1には直流系統電流が流れなくなり、第2機械式接点20-1、及び第2転流回路32-1を介して第1直流送電線路LN1に流れていた直流系統電流が、第2半導体遮断器40-L、及び第1ダイオード60-1を介した経路rt16に転流される。これに伴い、第2機械式接点20-1は、電流のゼロ点によってアークが消弧し、機械的にも電気的にも開状態に制御される。
FIG. 18 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
制御部100は、共通送電線路LNcから第1直流送電線路LN1に流れる第2方向の直流系統電流が第2半導体遮断器40-Lに転流された後、直流電流遮断装置1aの各部を、以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-1:閉状態
・ 第1機械式接点10-1:開状態
・ 第2機械式接点20-1:開状態
・ 第1転流回路31-1:オフ状態
・ 第2転流回路32-1:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:開状態
・ 第2半導体遮断器40-L:閉状態→開状態
(第2直流送電線路LN2に係る構成と、第3直流送電線路LN3に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)After the DC system current in the second direction flowing from the common power transmission line LNc to the first DC power transmission line LN1 is commutated to the second semiconductor circuit breaker 40-L, the
・ Auxiliary disconnector MS-1: closed ・ 1st mechanical contact 10-1: open ・ 2nd mechanical contact 20-1: open ・ 1st commutation circuit 31-1: off ・ 2nd commutation Current circuit 32-1: OFF state First semiconductor circuit breaker 40-R: Open state Second semiconductor circuit breaker 40-L: Closed state → Open state (configuration related to second DC transmission line LN2 and third DC The configuration related to the power transmission line LN3 remains in the above-described normal conduction state.)
第2半導体遮断器40-Lが開状態に制御されることに伴って発生するサージエネルギーは、アレスタ50-Lによって吸収される。これにより、直流電流遮断装置1aは、共通送電線路LNcと、第1直流送電線路LN1とを電気的に遮断することができる。そして、制御部100は、アレスタ50-Lに流れる電流がゼロになった後に、最後に補助断路器MS-1を開く。補助断路器MS-1が開状態に制御される際には、既に電流は流れていないので、アークが発生することはない。
The surge energy generated when the second semiconductor circuit breaker 40-L is controlled to be open is absorbed by the arrester 50-L. Thereby, the DC current interrupting
図19は、第2の実施形態において共通送電線路LNcと第1直流送電線路LN1とが電気的に遮断された場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
[第1方向の個別遮断について]
図20は、第2の実施形態において第1方向に直流系統電流が流れる第3直流送電線路LN3を個別に遮断する場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。図20に示す場面において、第1直流送電線路LN1には、異常が生じている。制御部100は、制御システムから遮断指示信号を受信する。[Individual blocking in the first direction]
FIG. 20 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
図20に示す場面では、遮断指示信号が第3直流送電線路LN3と共通送電線路LNcとを電気的に遮断することを示す。遮断対象の直流送電線路LN(この場合、第3直流送電線路LN3)に流れる直流系統電流が、第1方向である場合、制御部100は、直流電流遮断装置1aが備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-3:閉状態
・ 第1機械式接点10-3:開状態
・ 第2機械式接点20-3:開状態
・ 第1転流回路31-3:オン状態
・ 第2転流回路32-3:オフ状態
・ 半導体遮断器40:開状態
(第1直流送電線路LN1に係る構成と、第2直流送電線路LN2に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)The scene shown in FIG. 20 indicates that the disconnection instruction signal electrically disconnects the third DC power transmission line LN3 and the common power transmission line LNc. When the DC system current flowing in the DC power transmission line LN to be cut off (in this case, the third DC power transmission line LN3) is in the first direction, the
・ Auxiliary disconnector MS-3: closed ・ 1st mechanical contact 10-3: open ・ 2nd mechanical contact 20-3: open ・ 1st commutation circuit 31-3: ON ・ 2nd commutation Current circuit 32-3: OFF state Semiconductor circuit breaker 40: Open state (The configuration related to the first DC power transmission line LN1 and the configuration related to the second DC power transmission line LN2 remain in the normal conduction state described above.)
上述した制御部100の制御によって、直流電流遮断装置1aの第1機械式接点10-3、及び第2機械式接点20-3は、機械的に開状態に制御されるが、接点を単に切り離しても接点間にアークが生じるため、電気的に遮断することができない。この状態で、制御部100が第1転流回路31-3を動作させることにより、第1転流回路31-3が備えるスイッチング部310c,310dは、オンの状態に制御される。すると、第1転流回路31-3は、コンデンサCに蓄電された電荷を放電し、コンデンサCの正極からスイッチング部310c、第1機械式接点10-3、第2リアクトル82-3、およびスイッチング部310dを介してコンデンサCの負極までの経路rt17を電流が還流する回路を形成する。この結果、第1機械式接点10-3に流れる電流がゼロになり、第1機械式接点10-3が電気的な遮断状態となる。
Under the control of the
図21は、第2の実施形態においてコンデンサCを充電する場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。制御部100は、第1機械式接点10-3が機械的にも電気的にも遮断状態になったことに伴い、次の再閉路に備えて第1転流回路31-3のコンデンサCを充電させつつ、第1方向の直流系統電流を遮断する第1半導体遮断器40-Rに直流系統電流を転流させるため、直流電流遮断装置1aが備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-3:閉状態
・ 第1機械式接点10-3:開状態
・ 第2機械式接点20-3:開状態
・ 第1転流回路31-3:オフ状態
・ 第2転流回路32-3:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:閉状態
・ 第2半導体遮断器40-L:開状態
(第1直流送電線路LN1に係る構成と、第2直流送電線路LN2に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)FIG. 21 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
・ Auxiliary disconnector MS-3: closed ・ 1st mechanical contact 10-3: open ・ 2nd mechanical contact 20-3: open ・ 1st commutation circuit 31-3: off ・ 2nd commutation Current circuit 32-3: OFF state First semiconductor circuit breaker 40-R: Closed state Second semiconductor circuit breaker 40-L: Open state (configuration related to first DC transmission line LN1 and second DC transmission line LN2 The configuration pertaining to this means that the normal conduction state remains as described above.)
上述した制御部100の制御によって、第3直流送電線路LN3から共通送電線路LNcに流れる直流系統電流は、補助断路器MS-3、第2リアクトル82-3、ダイオード320b、コンデンサC、ダイオード320a、及び第2機械式接点20-3を介した経路rt18を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1aは、第1転流回路31-3が備えるコンデンサCを充電し、次の再閉路後に経路rt17を還流する電流を十分に出力させることができる。
Under the control of the
また、第1半導体遮断器40-Rが閉状態に制御されることに伴い、第3直流送電線路LN3から共通送電線路LNcに流れる直流系統電流は、第2ダイオード70-3、及び第1半導体遮断器40-Rのスイッチング素子を介した経路rt19を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1aは、第3直流送電線路LN3から補助断路器MS-3、第1転流回路31-3、第2機械式接点20-3を介した経路に流れる直流系統電流を、徐々に第1半導体遮断器40-Rに転流させることができる。
In addition, as the first semiconductor circuit breaker 40-R is controlled to the closed state, the DC system current flowing from the third DC transmission line LN3 to the common transmission line LNc flows through the second diode 70-3 and the first semiconductor circuit breaker 40-R. It flows through path rt19 via the switching element of circuit breaker 40-R. As a result, the DC current interrupting
図22は、第2の実施形態に係る直流系統電流を半導体遮断器40に転流する場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。第1転流回路31-3には直流系統電流が流れなくなり、第1転流回路31-3、及び第2機械式接点20-3を介して共通送電線路LNcに流れていた直流系統電流が、第2ダイオード70-3、及び第1半導体遮断器40-R、を介した経路rt19に転流される。これに伴い、第2機械式接点20-3は、電流のゼロ点によってアークが消弧し、機械的にも電気的にも開状態に制御される。
FIG. 22 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
制御部100は、第3直流送電線路LN3から共通送電線路LNcに流れる第1方向の直流系統電流が第1半導体遮断器40-Rに転流された後、直流電流遮断装置1aの各部を、以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS-3:閉状態
・ 第1機械式接点10-3:開状態
・ 第2機械式接点20-3:開状態
・ 第1転流回路31-3:オフ状態
・ 第2転流回路32-3:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:閉状態→開状態
・ 第2半導体遮断器40-L:開状態
(第1直流送電線路LN1に係る構成と、第2直流送電線路LN2に係る構成とは、上述した通常導通状態のまま。)After the DC system current in the first direction flowing from the third DC power transmission line LN3 to the common power transmission line LNc is commutated to the first semiconductor circuit breaker 40-R, the
・ Auxiliary disconnector MS-3: closed ・ 1st mechanical contact 10-3: open ・ 2nd mechanical contact 20-3: open ・ 1st commutation circuit 31-3: off ・ 2nd commutation Current circuit 32-3: OFF state First semiconductor circuit breaker 40-R: Closed state → Open state Second semiconductor circuit breaker 40-L: Open state (configuration related to first DC transmission line LN1 and second DC The configuration related to the power transmission line LN2 remains in the above-described normal conduction state.)
第1半導体遮断器40-Rが開状態に制御されることに伴って発生するサージエネルギーは、アレスタ50-Rによって吸収される。これにより、直流電流遮断装置1aは、共通送電線路LNcと、第3直流送電線路LN3とを電気的に遮断することができる。そして、制御部100は、アレスタ50-Rに流れる電流がゼロになった後に、最後に補助断路器MS-3を開く。補助断路器MS-3が開状態に制御される際には、既に電流は流れていないので、アークが発生することはない。
The surge energy generated by opening the first semiconductor circuit breaker 40-R is absorbed by the arrester 50-R. Thereby, the DC current interrupting
図23は、共通送電線路LNcと第3直流送電線路LN3とが電気的に遮断された場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
[第1方向の直流送電線路LNの全遮断について]
図24は、共通送電線路LNcに異常が生じている場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。図24に示す場面において、共通送電線路LNcには、異常が生じている。また、図24に示す場面において、第1直流送電線路LN1、第2直流送電線路LN2、及び第3直流送電線路LN3には、いずれも第1方向の直流系統電流が流れる。制御部100は、共通送電線路LNcと、直流送電線路LNとを遮断するように、直流電流遮断装置1aの各部を制御する。[Regarding the complete interruption of the DC power transmission line LN in the first direction]
FIG. 24 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
図25は、第2の実施形態において第1方向に直流系統電流が流れる直流送電線路LNを全遮断する場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。制御部100は、共通送電線路LNcに異常が生じていることに伴い、制御システムから遮断指示信号を受信する。図25に示す場面では、遮断指示信号が第1方向の直流系統電流が流れる直流送電線路LN(この場合、3回線全て)と共通送電線路LNcとを電気的に遮断することを示す。この場合、制御部100は、直流電流遮断装置1aが備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS:閉状態
・ 第1機械式接点10:開状態
・ 第2機械式接点20:開状態
・ 第1転流回路31:オン状態
・ 第2転流回路32:オフ状態
・ 半導体遮断器40:開状態FIG. 25 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
Auxiliary disconnector MS: closed state First mechanical contact 10: open state Second mechanical contact 20: open state First commutation circuit 31: ON state Second commutation circuit 32: OFF state Semiconductor Breaker 40: open state
上述した制御部100の制御によって、直流電流遮断装置1aの第1機械式接点10、及び第2機械式接点20は、機械的に開状態に制御されるが、接点を単に切り離しても接点間にアークが生じるため、電気的に遮断することができない。この状態で、制御部100が第1転流回路31を動作させることにより、第1転流回路31が備えるスイッチング部310c,310dは、オンの状態に制御される。すると、第1転流回路31は、コンデンサCに蓄電された電荷を放電し、コンデンサCの正極からスイッチング部310c、第1機械式接点10、第2リアクトル82、およびスイッチング部310dを介してコンデンサCの負極までの経路(図示する経路rt17,経路rt20-rt21)を電流が還流する回路を形成する。この結果、第1機械式接点10に流れる電流がゼロになり、第1機械式接点10が電気的な遮断状態となる。
Although the first mechanical contact 10 and the second mechanical contact 20 of the DC current interrupting
図26は、第2の実施形態においてコンデンサCを充電する場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。制御部100は、第1機械式接点10が機械的にも電気的にも遮断状態になったことに伴い、次の再閉路に備えて第1転流回路31のコンデンサCを充電させつつ、第1方向の直流系統電流を遮断する第1半導体遮断器40-Rに直流系統電流を転流させるため、直流電流遮断装置1aが備える各部を以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS:閉状態
・ 第1機械式接点10:開状態
・ 第2機械式接点20:開状態
・ 第1転流回路31:オフ状態
・ 第2転流回路32:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:閉状態
・ 第2半導体遮断器40-L:開状態FIG. 26 is a diagram showing an example of the state of the DC
Auxiliary disconnector MS: closed state First mechanical contact 10: open state Second mechanical contact 20: open state First commutation circuit 31: off state Second commutation circuit 32: off
上述した制御部100の制御によって、直流送電線路LNから共通送電線路LNcに流れる直流系統電流は、補助断路器MS、第2リアクトル82、ダイオード320b、コンデンサC、ダイオード320a、及び第2機械式接点20を介した経路(図示する経路rt18,経路rt22-rt23)を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1aは、第1転流回路31が備えるコンデンサCを充電し、次の再閉路後に経路rt17,経路rt20-rt21を還流する電流を十分に出力させることができる。
Under the control of the
また、第1半導体遮断器40-Rが閉状態に制御されることに伴い、直流送電線路LNから共通送電線路LNcに流れる直流系統電流は、第2ダイオード70、及び第1半導体遮断器40-Rのスイッチング素子を介した経路(図示する経路rt19、経路rt24-rt25)を経由して流れる。これにより、直流電流遮断装置1aは、直流送電線路LNから補助断路器MS、第1転流回路31、第2機械式接点20を介した経路に流れる直流系統電流を、徐々に第1半導体遮断器40-Rに転流させることができる。
In addition, as the first semiconductor circuit breaker 40-R is controlled to the closed state, the DC system current flowing from the DC transmission line LN to the common transmission line LNc flows through the second diode 70 and the first semiconductor circuit breaker 40-R. It flows through a route (route rt19, route rt24-rt25 in the figure) through the switching element of R. As a result, the DC current interrupting
図27は、第2の実施形態に係る直流系統電流を半導体遮断器40に転流する場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。第1転流回路31には直流系統電流が流れなくなり、第1転流回路31、及び第2機械式接点20を介して共通送電線路LNcに流れていた直流系統電流が、第2ダイオード70、及び第1半導体遮断器40-R、を介した経路rt19、経路rt24-rt25に転流される。これに伴い、第2機械式接点20は、電流のゼロ点によってアークが消弧し、機械的にも電気的にも開状態に制御される。
FIG. 27 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
制御部100は、直流送電線路LNから共通送電線路LNcに流れる第1方向の直流系統電流の全てが第1半導体遮断器40-Rに転流された後、直流電流遮断装置1aの各部を、以下のような状態に制御する。
・ 補助断路器MS:閉状態
・ 第1機械式接点10:開状態
・ 第2機械式接点20:開状態
・ 第1転流回路31:オフ状態
・ 第2転流回路32:オフ状態
・ 第1半導体遮断器40-R:閉状態→開状態
・ 第2半導体遮断器40-L:開状態After all the DC system current in the first direction flowing from the DC power transmission line LN to the common power transmission line LNc is commutated to the first semiconductor circuit breaker 40-R, the
Auxiliary disconnector MS: closed state First mechanical contact 10: open state Second mechanical contact 20: open state First commutation circuit 31: off state Second commutation circuit 32: off
第1半導体遮断器40-Rが開状態に制御されることに伴って発生するサージエネルギーは、アレスタ50-Rによって吸収される。これにより、直流電流遮断装置1は、共通送電線路LNcと、直流送電線路LNとを電気的に遮断することができる。そして、制御部100は、アレスタ50-Rに流れる電流がゼロになった後に、最後に補助断路器MSを開く。補助断路器MSが開状態に制御される際には、既に電流は流れていないので、アークが発生することはない。
The surge energy generated by opening the first semiconductor circuit breaker 40-R is absorbed by the arrester 50-R. Thereby, the DC current interrupting
図28は、共通送電線路LNcと直流送電線路LNとが電気的に遮断された場面の直流電流遮断装置1aの状態の一例を示す図である。図28に示す通り、第1機械式接点10、第2機械式接点20、及び補助断路器MSが開状態に制御されるため、共通送電線路LNcと直流送電線路LNとは、電気的に遮断される。
FIG. 28 is a diagram showing an example of the state of the DC current interrupting
[遮断する直流送電線路LNの組合せ]
なお、上述では、直流電流遮断装置1、及び直流電流遮断装置1aが、第1直流送電線路LN1、第2直流送電線路LN2、及び第3直流送電線路LN3のうち、いずれか一つの直流送電線路LNと共通送電線路LNcとを遮断する(つまり、個別遮断)、又は直流送電線路LNの全てと共通送電線路LNcとを遮断する(つまり、全遮断)場合について説明したが、これに限られない。直流電流遮断装置1、及び直流電流遮断装置1aは、例えば、直流送電線路LNのうち、同一の方向に直流系統電流が流れる二以上の直流送電線路LNと、共通送電線路LNcとを遮断するものであってもよい。[Combination of DC transmission lines LN to be cut off]
In the above description, the DC current interrupting
例えば、図2や図16に示す場面において、第1直流送電線路LN1と、第2直流送電線路LN2とには、第2方向に直流系統電流が流れている。この場合、直流電流遮断装置1、及び直流電流遮断装置1aは、第1直流送電線路LN1、及び第2直流送電線路LN2と、共通送電線路LNcとを遮断してもよい。図2や図16の場面において、第2直流送電線路LN2を遮断する処理は、図2や図16の場面において第1直流送電線路LN1を遮断する処理と同様である。この場合、制御部100は、第1直流送電線路LN1に流れる直流系統電流と、第2直流送電線路LN2に流れる直流系統電流との両方が第2半導体遮断器40-Lに転流された後、第2半導体遮断器40-Lを開状態に制御する。これにより、直流電流遮断装置1、及び直流電流遮断装置1aは、同一の方向(この場合、第2方向)に直流系統電流が流れる二以上の直流送電線路LN(この場合、第1直流送電線路LN1、及び第2直流送電線路LN2)と、共通送電線路LNcとを遮断することができる。
For example, in the scenes shown in FIGS. 2 and 16, the DC system current flows in the second direction through the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2. In this case, the DC current interrupting
なお、この一例では、第1直流送電線路LN1と、第2直流送電線路LN2とに同一の第2方向の直流系統電流が流れる場合について説明したが、これに限られない。直流電流遮断装置1、及び直流電流遮断装置1aは、第1直流送電線路LN1と、第3直流送電線路LN3とに同一の第2方向の直流系統電流が流れる場面では、第1直流送電線路LN1、及び第3直流送電線路LN3と、共通送電線路LNcとを遮断してもよい。また、第1直流送電線路LN1には、第1方向の直流系統電流が流れ、第2直流送電線路LN2及び第3直流送電線路LN3には、第2方向の直流系統電流が流れる場面では、直流電流遮断装置1、及び直流電流遮断装置1aは、第2直流送電線路LN2、及び第3直流送電線路LN3と、共通送電線路LNcとを遮断してもよい。
In this example, the case where the same DC system current in the second direction flows through the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2 has been described, but the present invention is not limited to this. When the same DC system current in the second direction flows through the first DC transmission line LN1 and the third DC transmission line LN3, the DC
また、図6や図20に示す場面では、第3直流送電線路LN3のみが第1方向に直流系統電流が流れており、第1直流送電線路LN1と第2直流送電線路LN2には、第2方向に直流系統電流が流れている場合について説明したが、これに限られず、図6や図20に示す場面において、第2直流送電線路LN2と、第3直流送電線路LN3とに第1方向の直流系統電流が流れており、第1直流送電線路LN1に第2方向の直流系統電流が流れている場合には、第3直流送電線路LN3、及び第2直流送電線路LN2と、共通送電線路LNcとを遮断してもよい。図6や図20の場面において、第2直流送電線路LN2を遮断する処理は、図6や図20の場面において第3直流送電線路LN3を遮断する処理と同様である。この場合、制御部100は、第3直流送電線路LN3に流れる直流系統電流と、第2直流送電線路LN2に流れる直流系統電流との両方が、第1半導体遮断器40-Rに転流された後、第1半導体遮断器40-Rを開状態に制御する。これにより、直流電流遮断装置1は、同一の方向(この場合、第1方向)に直流系統電流が流れる二以上の直流送電線路LN(この場合、第3直流送電線路LN3、及び第2直流送電線路LN2)と、共通送電線路LNcとを遮断することができる。
6 and 20, the DC system current flows in the first direction only through the third DC power transmission line LN3, and the first DC power transmission line LN1 and the second DC power transmission line LN2 are connected to the second DC power transmission line LN2. Although the case where the DC system current is flowing in the direction has been described, it is not limited to this, and in the scenes shown in FIG. 6 and FIG. When the DC system current is flowing and the DC system current in the second direction is flowing in the first DC transmission line LN1, the third DC transmission line LN3, the second DC transmission line LN2, and the common transmission line LNc and may be blocked. In the scenes of FIGS. 6 and 20, the process of interrupting the second DC power transmission line LN2 is the same as the process of interrupting the third DC power transmission line LN3 in the scenes of FIGS. In this case, the
また、第1直流送電線路LN1、及び第3直流送電線路LN3には、第1方向の直流系統電流が流れ、第2直流送電線路LN2には、第2方向の直流系統電流が流れる場面では、直流電流遮断装置1、及び直流電流遮断装置1aは、第1直流送電線路LN1、及び第3直流送電線路LN3と、共通送電線路LNcとを遮断してもよい。これらの組合せによって、第1方向の直流系統電流が流れる直流送電線路LNと、共通送電線路LNcとを遮断する処理は、上述した処理と同様であり、符号の末尾のハイフン以下を読み替えればよいため、説明を省略する。
In addition, when a DC system current in the first direction flows through the first DC transmission line LN1 and the third DC transmission line LN3, and a DC system current in the second direction flows through the second DC transmission line LN2, The DC current interrupting
[リアクトルが設けられる位置について]
なお、直流電流遮断装置1や直流電流遮断装置1aにおいて、リアクトル80のリアクトル成分が、転流回路30の転流動作の他、第1半導体遮断器40-R、及び第2半導体遮断器40-Lの遮断動作に作用する位置に設けられてもよい。[Regarding the position where the reactor is installed]
In addition, in the DC current interrupting
図29は、直流電流遮断装置1におけるリアクトル80の位置の他の例を示す図である。図29において、リアクトル80の一端と、転流回路30の第2端子30bと、第1ダイオード60のカソードと、第2ダイオード70のアノードとが互いに接続され、リアクトル80の他の一端と、第2端子20bとが互いに接続される。リアクトル80がこの位置に設けられることにより、リアクトル80のリアクトル成分によって転流回路30の動作に伴う還流を経路rt26に生じさせつつ、第1半導体遮断器40-Rに転流される第1方向の直流系統電流の経路rt27と、第2半導体遮断器40-Lに転流される第2方向の直流系統電流の経路rt28とのインダクタンスを統一することができる。
FIG. 29 is a diagram showing another example of the position of the reactor 80 in the direct current interrupting
図30は、直流電流遮断装置1aにおけるリアクトルの位置の他の例を示す図である。図30において、直流電流遮断装置1aは、第1リアクトル81-1~81-3と、第2リアクトル82-1~82-3とに代えて、第3リアクトル83-1~83-3を備える。第3リアクトル83の一端と、第1転流回路31の第2端子31bと、第2ダイオード70のアノードと、第2転流回路32の第2端子32bと、第1ダイオード60のカソードとが互いに接続され、第3リアクトル83の他の一端と、第2端子20bとが互いに接続される。第3リアクトル83がこの位置に設けられることにより、第3リアクトル83のリアクトル成分によって第1転流回路31の動作に伴う還流を経路rt29に生じさせつつ、又は第2転流回路32の動作に伴う還流を経路rt30に生じさせつつ、第1半導体遮断器40-Rに転流される第1方向の直流系統電流の経路rt31と、第2半導体遮断器40-Lに転流される第2方向の直流系統電流の経路rt32とのインダクタンスを統一することができる。
FIG. 30 is a diagram showing another example of the position of the reactor in the DC current interrupting
ここで、リアクトル80が従来の位置に設けられている場合、リアクトル80のリアクトル成分は、転流回路30、及び第2半導体遮断器40-Lに転流される第2方向の直流系統電流に作用するものの、第1半導体遮断器40-Rに転流される第1方向の直流系統電流には作用しなかった。この場合、各直流送電線路LNのインダクタンスが各直流送電線路LNの寄生リアクトルに依存するため、直流電流遮断装置1は、第1半導体遮断器40-Rの直流系統電流遮断速度と、第2半導体遮断器40-Lの直流系統電流遮断速度とを統一、又は調整できなかった。これに対して、図29に示す位置にリアクトル80を設けることにより、直流電流遮断装置1は、第1半導体遮断器40-Rの直流系統電流遮断速度と、第2半導体遮断器40-Lの直流系統電流遮断速度とを統一、又は調整することができる。 Here, when the reactor 80 is provided at the conventional position, the reactor component of the reactor 80 acts on the DC system current in the second direction commutated to the commutation circuit 30 and the second semiconductor circuit breaker 40-L. However, it did not act on the DC system current in the first direction commutated to the first semiconductor circuit breaker 40-R. In this case, the inductance of each DC power transmission line LN depends on the parasitic reactor of each DC power transmission line LN. It was not possible to unify or adjust the DC system current breaking speed of the circuit breaker 40-L. On the other hand, by providing the reactor 80 at the position shown in FIG. DC system current interrupting speed can be unified or adjusted.
また、第1リアクトル81、及び第2リアクトル82を、第3リアクトル83の位置に設けることにより、直流電流遮断装置1aは、部品点数を少なくしつつ、第1転流回路31、及び第2転流回路32の転流動作に第3リアクトル83を作用させ、第1半導体遮断器40-Rの直流系統電流遮断速度と第2半導体遮断器40-Lの直流系統電流遮断速度とを統一、又は調整することができる。
Further, by providing the first reactor 81 and the second reactor 82 at the position of the third reactor 83, the DC current interrupting
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
Claims (8)
前記複数の第1機械式接点と、前記複数の直流送電線路に共通して接続される共通送電線路との間にそれぞれ設けられる第2機械式接点と、
複数の転流回路であって、それぞれの転流回路は、コンデンサを有し、前記複数の直流送電線路のうちいずれかの直流送電線路から前記共通送電線路への第1方向に流れる電流、又は前記共通送電線路から前記直流送電線路への第2方向に流れる電流を転流するものである、複数の転流回路と、
第1端が前記共通送電線路に接続され、第2端が前記複数の直流送電線路に接続され、前記転流回路が転流した前記第1方向に流れる電流を遮断可能な第1半導体遮断器と、
第1端が前記複数の直流送電線路にそれぞれ接続され、第2端が前記共通送電線路に接続され、前記転流回路が転流した前記第2方向に流れる電流を遮断可能な第2半導体遮断器と、
を備える直流電流遮断装置。a plurality of first mechanical contacts respectively provided on a plurality of DC power transmission lines constituting a DC system;
a second mechanical contact provided between each of the plurality of first mechanical contacts and a common power transmission line connected in common to the plurality of DC power transmission lines;
a plurality of commutation circuits, each commutation circuit having a capacitor, current flowing in a first direction from one of the plurality of DC transmission lines to the common transmission line; or a plurality of commutation circuits for commutating current flowing in a second direction from the common transmission line to the DC transmission line;
A first semiconductor circuit breaker having a first end connected to the common power transmission line, a second end connected to the plurality of DC power transmission lines, and capable of interrupting current flowing in the first direction commutated by the commutation circuit. and,
A second semiconductor breaker having first ends connected to the plurality of direct current transmission lines, a second end connected to the common power transmission line, and capable of blocking the current flowing in the second direction commutated by the commutation circuit. vessel and
A direct current interrupter.
前記複数の転流回路における前記複数のスイッチング素子の開閉状態を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記複数の第1機械式接点のうち一部または全部をオフ状態にするとき、
前記複数のスイッチング素子のうち一部のスイッチング素子をオン状態にして前記転流回路を動作状態にし、前記コンデンサに充電された電荷を用いて前記第1方向に流れる電流、又は前記第2方向に流れる電流の少なくとも一方を転流させた後、
前記複数のスイッチング素子のいずれもオフ状態にして前記転流回路を停止状態にし、前記第1方向に流れる電流、及び前記第2方向に流れる電流を転流させない、
請求項1に記載の直流電流遮断装置。each of the plurality of commutation circuits has a plurality of switching elements,
further comprising a control unit for controlling open/closed states of the plurality of switching elements in the plurality of commutation circuits;
When the control unit turns off some or all of the plurality of first mechanical contacts,
Some switching elements among the plurality of switching elements are turned on to put the commutation circuit into an operating state, and current flows in the first direction or in the second direction using the charge charged in the capacitor. After commutating at least one of the flowing currents,
All of the plurality of switching elements are turned off to stop the commutation circuit, and the current flowing in the first direction and the current flowing in the second direction are not commutated;
The direct current interrupting device according to claim 1.
請求項1に記載の直流電流遮断装置。Each of the plurality of commutation circuits includes a first commutator circuit that commutates the current flowing in the first direction and a second commutator circuit that commutates the current flowing in the second direction.
The direct current interrupting device according to claim 1.
前記スイッチング素子の開閉状態を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、
前記複数のスイッチング素子をオン状態にして前記転流回路を動作状態にし、前記コンデンサに充電された電荷を用いて前記第1方向に流れる電流、又は前記第2方向に流れる電流の少なくとも一方を転流させた後、
前記複数のスイッチング素子のいずれもオフ状態に制御して前記転流回路を停止状態にし、前記第1方向に流れる電流、及び前記第2方向に流れる電流を転流させない、
請求項3に記載の直流電流遮断装置。each of the plurality of commutation circuits further includes a plurality of switching elements and a plurality of diodes;
Further comprising a control unit for controlling the open/closed state of the switching element,
The control unit
The commutation circuit is activated by turning on the plurality of switching elements, and at least one of the current flowing in the first direction and the current flowing in the second direction is commutated using the charge charged in the capacitor. After letting it flow
all of the plurality of switching elements are controlled to be in an off state to stop the commutation circuit, and the current flowing in the first direction and the current flowing in the second direction are not commutated;
The DC current interrupting device according to claim 3.
前記転流回路は、前記リアクトルと前記コンデンサとにより閉回路を構成し、前記共通送電線路と前記直流送電線路との間の電流を転流する、
請求項2から4のうちいずれか一項に記載の直流電流遮断装置。A plurality provided between the second end of the first semiconductor circuit breaker and the plurality of DC transmission lines and between the second end of the second semiconductor circuit breaker and the plurality of DC transmission lines, respectively further equipped with a reactor of
The commutation circuit forms a closed circuit with the reactor and the capacitor, and commutates current between the common power transmission line and the DC power transmission line.
The DC current interrupting device according to any one of claims 2 to 4.
請求項2から4のうちいずれか一項に記載の直流電流遮断装置。The commutation circuit forms a closed circuit with the reactor component of the DC power transmission line and the capacitor, and commutates current between the common power transmission line and the DC power transmission line.
The DC current interrupting device according to any one of claims 2 to 4.
前記制御部は、
前記複数の直流送電線路と、前記共通送電線路とを電気的に導通させる場合に、前記第1機械式接点と前記第2機械式接点とをいずれも閉状態に制御し、前記転流回路をいずれも停止状態にし、前記第1半導体遮断器と前記第2半導体遮断器とをいずれも開状態に制御し、
前記複数の直流送電線路のうち、対象の直流送電線路と、前記共通送電線路とを電気的に遮断させる場合に、前記対象の直流送電線路に設けられた前記第1機械式接点と前記第2機械式接点とを開状態に制御し、前記対象の直流送電線路に対応する前記転流回路を動作状態にし、
前記対象の直流送電線路に流れる電流が前記第1方向の電流である場合には、前記第1半導体遮断器を閉状態して前記転流回路によって前記第1半導体遮断器に前記対象の直流送電線路に流れる電流が転流された後に、前記第1半導体遮断器を開状態に制御して前記対象の直流送電線路と前記共通送電線路とを電気的に遮断し、
前記対象の直流送電線路に流れる電流が前記第2方向の電流である場合には、前記第2半導体遮断器を閉状態して前記転流回路によって前記第2半導体遮断器に前記対象の直流送電線路に流れる電流が転流された後に、前記第2半導体遮断器を開状態に制御して前記対象の直流送電線路と前記共通送電線路とを電気的に遮断する、
請求項1から6のうちいずれか一項に記載の直流電流遮断装置。The open/close state of the first mechanical contact, the open/close state of the second mechanical contact, the operation of the commutation circuit, the open/close state of the first semiconductor circuit breaker, and the open/close state of the second semiconductor circuit breaker. and further comprising a control unit for controlling
The control unit
When electrically conducting the plurality of DC power transmission lines and the common power transmission line, the first mechanical contact and the second mechanical contact are both controlled to a closed state, and the commutation circuit is closed. Both are in a stopped state, and both the first semiconductor circuit breaker and the second semiconductor circuit breaker are controlled to an open state,
When electrically disconnecting the target DC power transmission line and the common power transmission line among the plurality of DC power transmission lines, the first mechanical contact and the second mechanical contact provided on the target DC power transmission line Control the mechanical contact to an open state, and put the commutation circuit corresponding to the target DC transmission line into an operating state,
When the current flowing in the target DC transmission line is the current in the first direction, the first semiconductor circuit breaker is closed and the commutation circuit transmits the target DC power transmission to the first semiconductor circuit breaker. After the current flowing through the line is commutated, the first semiconductor circuit breaker is controlled to be in an open state to electrically disconnect the target DC power transmission line and the common power transmission line;
When the current flowing in the target DC transmission line is the current in the second direction, the second semiconductor circuit breaker is closed and the commutation circuit transmits the target DC power transmission to the second semiconductor circuit breaker. After the current flowing through the line is commutated, the second semiconductor circuit breaker is controlled to be in an open state to electrically disconnect the target DC power transmission line and the common power transmission line;
The DC current interrupting device according to any one of claims 1 to 6.
前記制御部は、
前記複数の直流送電線路と、前記共通送電線路とを電気的に導通させる場合に、前記第1機械式接点と前記第2機械式接点とをいずれも閉状態に制御し、前記転流回路をいずれも停止状態にし、前記第1半導体遮断器と前記第2半導体遮断器とをいずれも開状態に制御し、
前記複数の直流送電線路に流れる電流がいずれも同一の方向であって、前記複数の直流送電線路と前記共通送電線路とをいずれも電気的に遮断させる場合に、前記複数の第1機械式接点と前記第2機械式接点とをいずれも開状態に制御し、前記転流回路をいずれも動作状態にし、
前記複数の直流送電線路に流れる電流のいずれもが前記第1方向の電流である場合には、前記第1半導体遮断器を閉状態して、前記複数の直流送電線路に流れる電流のいずれもが前記転流回路によって前記第1半導体遮断器に転流された後に、前記第1半導体遮断器を開状態に制御して、前記複数の直流送電線路と前記共通送電線路とを電気的に遮断し、
前記複数の直流送電線路に流れる電流のいずれもが前記第2方向の電流である場合には、前記第2半導体遮断器を閉状態して、前記複数の直流送電線路に流れる電流のいずれもが前記転流回路によって前記第2半導体遮断器に転流された後に、前記第2半導体遮断器を開状態に制御して、前記複数の直流送電線路と前記共通送電線路とを電気的に遮断し、
請求項1から7のうちいずれか一項に記載の直流電流遮断装置。The open/close state of the first mechanical contact, the open/close state of the second mechanical contact, the operation of the commutation circuit, the open/close state of the first semiconductor circuit breaker, and the open/close state of the second semiconductor circuit breaker. and further comprising a control unit for controlling
The control unit
When electrically conducting the plurality of DC power transmission lines and the common power transmission line, the first mechanical contact and the second mechanical contact are both controlled to a closed state, and the commutation circuit is closed. Both are in a stopped state, and both the first semiconductor circuit breaker and the second semiconductor circuit breaker are controlled to an open state,
When all the currents flowing in the plurality of DC power transmission lines are in the same direction and the plurality of DC power transmission lines and the common power transmission line are electrically disconnected, the plurality of first mechanical contacts and the second mechanical contact are both controlled to be in an open state, and both the commutation circuits are in an operating state,
When all of the currents flowing through the plurality of DC power transmission lines are currents in the first direction, the first semiconductor circuit breaker is closed so that all of the currents flowing through the plurality of DC power transmission lines are After commutation to the first semiconductor circuit breaker by the commutation circuit, the first semiconductor circuit breaker is controlled to be in an open state to electrically disconnect the plurality of DC transmission lines and the common transmission line. ,
When all of the currents flowing in the plurality of DC power transmission lines are currents in the second direction, the second semiconductor circuit breaker is closed so that all of the currents flowing in the plurality of DC power transmission lines are After commutation to the second semiconductor circuit breaker by the commutation circuit, the second semiconductor circuit breaker is controlled to be in an open state to electrically disconnect the plurality of DC transmission lines and the common transmission line. ,
The DC current interrupting device according to any one of claims 1 to 7.
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