JPH0260402A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的１ （産業上の利用分野） この発明は、列車負荷に対して母線からの交流電力を電
力変換して与える電力変換装置に関する。

（従来の技術） 般に、母線からの交流電力を周波数変換装置を介して、
列車側に電力供給をする電力変換装置において、その周
波数変換装置に逆電力が発生するのは、同期電動機の母
線側に事故が発生して同期電動機より事故点に故障電流
を供給する場合である。

そこで、従来の電力変換装置では電力方向継電器を備え
ておき、逆電力の発生を検出することによしや断器を動
作させ、電力変換装置の運転を停止するようにしていた
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の電力変換装置では、列
車負荷が電力回生機能を備えたものである場合、母線側
に故障が発生していないような時でも、負荷からの電力
回生により逆電力が周波数変換装置に流れれば、電力方
向継電器が動作することによりしゃ断器が不必要に動作
して電力変換装置の運転を停止させてしまう問題点があ
った。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、負荷の電力回生運転を検出し、負荷が電
力回生運転をしている時には逆電力を検出しても一定時
限の間はしゃ断器を動作させることを禁止し、不必要に
しゃ断器が動作して装置の運転を停止させることがなく
安定した動性のできる電力変換装置を提供することを目
的とづる。

［発明の構成１ （課題を解決するだめの手段） この発明の電力変換装置は、母線からの交換電力をし−
１−１断器と周波数変換装置とを介して負荷に与える電
力変換装置において、前記母線と負荷との間の電ツノ方
向を検出し、逆電力検出時に前記しゃ断器を動作さける
電力方向検出装置と、前記Ｃ１荷が回生運転している時
にその回生電力を検出し、一定時限だけ前記電力方向検
出装置の動作を禁止する回生電力判定装置とを備えたも
のである。

（作用） この発明の電力変換装置では、電力方向検出装置によっ
て母線と負荷との間の電力方向を検出し、逆電力を検出
した時【こはし１５Ｉ！ｌ′ｉ器を動作させて自動的に
負荷への電力供給をしゃ断するようにづる。

さらに、回生電力判定装置を備えることにより、負荷が
回生運転しいる時は回生電力を検出し、予想される回生
運転時間以内に逆電力が停止する場合には回生運転であ
ると判断し、電力方向検出装置によるしゃ断器の動作を
禁ＩＬシて通常の回生運転を可能とする。

しかしながら、一定時限を経過しても回生電力が止まな
い場合には母線側に故障が発生したしのと判断してしゃ
断器を動作さけ、装置の運転を停止させることにＪ：り
母線の保護を図る。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図は交流電気鉄道にｄ３＋プる一実施例を示してお
り、交流電源供給源としての母線１に対し、しゃ断器２
、周波数変換装置３を介してトロリー線４が備えられ、
母線１の交流電力を周波数変換してトロリー線４に与え
るようにしである。

そして、この１〜ロリー線４どアースとしてのレール５
どの間に負荷としての列車６が置かれ、列車６は１〜ロ
リー線４から交流電力を受けて走行する。

前記周波数変換装置３は、同期電動機７と同期発電機８
とを備えている。

ざらに、母線１から周波数変換装置３に至る電源線には
割型用変流器９と割型用変成器１０とが設ＬＪられてい
る。そして、これらの計器用変流器９、旧型用変成器１
０には自動力率調整装置１１、電力方向検出装置１２、
過電流継電器１３が接続されている。

さらに、電力方向検出装置１２に対して回生電力判定装
置１／Ｉが接続され、この回生電力判定装置１４には時
限調整可能なタイマ１５が備えられている。

前記しゃ断器２は電力方向検出装置１２の逆電力検出に
より動作し、また過電流継電器１３によっても動作し、
母線１から周波数変換装置３、ト「１り一線４への電力
供給を遮断するものである。

上記の構成の電力変換装置の動作について次に説明する
。

通常、母線１からの交流電力はしゃ断器２を解して周波
数変換装置３の同期電動機７に与えられ、ここで同期電
動機７を回転させることにより同期発電機８を駆動し、
周波数の変換された交流電力が１〜ロリー線４に与えら
れ、列車６の電源とされる。

列車６が回生状態に入ると、その回生電力はトロリー線
４から同期発電器８に移され、この発電機８が電動機と
して動作し、同期電動機７を回転させる。

そして同期電動機７は発電機として動作してその発電し
た電力を母線１に戻すことになる。

電力方向検出装置１２は、母線１から周波数変換装置３
に流れる電力の方向を監視しており、母線１側に逆方向
に電力が供給される場合にはその逆電力を検出し、しゃ
断器２を動作させて母線１から１−ロリー線４への電力
供給を停止する。

過電流継電器３は母線１から周波数変換装置３へ過電流
が供給される場合に動作し、しゃ断器２を動ｆ［さｌＩ
Ｃその過電流の供給をしｉ５断刀る。

同／ｌ　Ｉχ力判定装置１４は、タイマー１５により設
定される一定［１，〜限の間、列車０の回）ｌ運転によ
り同線型ツノが母線１側に与えられるのを検出し、イの
回生電力がタイマー１５のタイムアツプまで・に停止１
７する哨に【６１電力方向検出装冒１２による逆電力検
出動作を禁１１−シ、しゃ断器２の動作をロックする。

しかしながら、回生電力判定装置１／ｌがタイマ１５に
より設定される一定時限を越えて回生電力を検出づる時
に（−１、電力方向検出装置１２にＪ、りしゃ断器２を
動作させて母線１の保護動作を行なう。

この動作をさらに３Ｔ　ｌ）く説明すると、第２図に示
すように、電力方向検出装置１２が逆電力を検出した時
に（ステップ１０１）、回生電力判定装置４の回’１１
１ｒｌ限タイマー１５を起動しくステップ１０２）、こ
のインタイマー１５の動作中自動力率調整装間１１の動
作ど、この電力変換装置の運転停止指令動作とを共にロ
ックする（ステップ１０３．１０４）。

そして、タイマー１５がタイムアツプした後、自動力率
調整装置１１のロックを解除しくスフツブ１０５）、装
置の運転停止指令］コックも解除する（ステップ１０６
）。

モして、タイマー１５がタイムアツプした後にも電力方
向検出装置１２は逆電力を検出し続りでいる場合には（
ステップ１０７）、母線１側に故障が発生したものどし
て装置の運転停止指令を行なう（ステップ１０８）。

また、この電力変換装置では過電流継電器１３が動作す
ることにより（ステップ１０９）、回ｑ運転中であるか
ないかにかかわらずに即座にしゃ断器２を動作させ、装
置の運転を停止させる（ステップ１０８）。

このようにして、電力変換装置においては、母線１側に
逆電力が発生したような場合でも回生時限タイマー１５
が設定する一定時限粁過するまでは回生電力であるかも
しれないために母線保護動作をロックし、回〈４時限タ
イマー１５がタイムアツプしＩＣ後には電力方向検出装
置１２による逆電力検出に応答してし１５断器２を動作
させ、母線１の保護動作を行なうのである。

なＡ３、上記の実施例の場合には過電流継電器１３を設
（Ｊ、電力方向にかかわりなく大電流が検出された時に
は直ちにし＋５断器２を動作させるようにし、母線保護
動作をより確実になるようにしているが、この過電流保
護系統は必要に応じて（ｑ加されるものである。

また、電力方向検出装置１２より逆電力を検出した時に
？■ｘ力回内部時限だけ自動力率調整装置１１の動イり
をロックづることにより、自動力率調整装置１１の動作
が電力回生運転時に不安定に動作するのを避けることが
できる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、回生電力判定装置を設
けることにより、電力り面検出装置が逆電力を検出した
場合にも一定時限は回生電力が流れでいるものとしてし
ゃ断器の動作を禁止し、母線保護動作を遅らせるように
しているため、回生運転機能をもつ負荷に対しても母線
保護機能の誤動作を防ぐことができ、実際に母線保護動
性が必要なときに正しく母線保護動作を行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は上
記実施例の動作を示すフローチャーｉ〜である。 １・・・母線　　　　　　２・・・し−＋５断器３・・
・周波数変換装置　４・・・ｌ−ロリー線６・・・列車
　　　　　１１・・・自動力率調整装置１２・・・電力
方向検出装置 １４・・・回生電力判定装置 １５・・・回生時限タイマー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 母線からの交換電力をしや断器と周波数変換装置とを介
   して負荷に与える電力変換装置において、前記母線と負
   荷との間の電力方向を検出し、逆電力検出時に前記しや
   断器を動作させる電力方向検出装置と、前記負荷が回生
   運転している時にその回生電力を検出し、一定時限だけ
   前記電力方向検出装置の動作を禁止する回生電力判定装
   置とを備えて成る電力変換装置。