JPH0654444A - 過電圧保護装置 - Google Patents

過電圧保護装置

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Publication number
JPH0654444A
JPH0654444A JP19795592A JP19795592A JPH0654444A JP H0654444 A JPH0654444 A JP H0654444A JP 19795592 A JP19795592 A JP 19795592A JP 19795592 A JP19795592 A JP 19795592A JP H0654444 A JPH0654444 A JP H0654444A
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JP
Japan
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flip
flop
current
thyristor valve
thyristor
Prior art date
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Application number
JP19795592A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuro Ito
克郎 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0654444A publication Critical patent/JPH0654444A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直列接続したサイリスタから成るサイリスタ
バルブをデルタ結線して構成した短絡器から成る過電圧
保護装置に於て、サイリスタバルブの部分転流失敗を防
止する。 【構成】 過電圧から保護すべき三相電気機器に接続さ
れる、直列接続したサイリスタから成るサイリスタバル
ブをデルタ結線して構成した短絡器と、前記三相電気機
器に過電圧が加わったことでセットされるフリップフロ
ップと、このフリップフロップの出力と前記サイリスタ
バルブの順電圧信号のアンド条件で該サイリスタバルブ
に点弧信号を与えるためのアンド回路と、前記各サイリ
スタバルブの電流を検出する電流検出器と、この電流検
出器出力が所定期間零である条件で前記フリップフロッ
プをリセットする手段を具備して成る過電圧保護装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、三相電気機器を過電圧
から保護する過電圧保護装置に関する。揚水発電所等で
使用される可変速誘導発電電動機の二次回路の保護に使
用される過電圧保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、三相電気機器として例えば、可
変速誘導発電電動機システムを構成する誘導発電電動機
を過電圧から保護するための従来の過電圧保護装置を表
わすブロック図である。図において、1は誘導発電電動
機、2は電力変換装置例えばサイクロコンバ―タ、3は
保護盤、4は過電圧保護装置で、誘導発電電動機1の二
次側に接続される、直列接続したサイリスタから成るサ
イリスタバルブ5―1,5―2,5―3をデルタ結線し
て構成した短絡器と、サイリスタバルブ5―1,5―
2,5―3にゲ―トパルスを与えるゲ―トパルス発生器
6から構成される。誘導発電電動機1はその二次巻線側
に接続されているサイクロコンバ―タ2の出力周波数を
変えることにより軸出力周波数を変えることができる。
【0003】このようなシステムにおいては交流系統に
地絡等の事故が生じたとき誘導発電電動機1の二次巻線
に過電圧が発生する。そこで保護盤3の信号Aによりサ
イクロコンバ―タ2をゲ―トシフト、ゲ―トブロックす
ると共に信号Bにより過電圧保護装置4を動作させて過
電圧を抑制する。
【0004】過電圧保護装置4は保護盤3からの信号B
によりゲ―トパルス発生器6を動作させ、ゲ―トパルス
発生器6はゲ―トパルスGP―U,GP―V,GP―
W,を短絡器を構成するサイリスタバルブ5―1,5―
2,5―3に与えることによりサイリスタバルブ5―
1,5―2及び5―3をタ―ンオンさせ誘導発電電動機
1の二次巻線を短絡して過電圧を抑制している。
【0005】図6はゲ―トパルス発生器6のU相分のサ
イリスタバルブ5―1のゲ―トパルス発生器のブロック
図を示したものであり、他のV相、W相についても同様
に構成されるものであるから、以後U相分についてのみ
説明する。
【0006】図6において、7は保護盤3よりの保護信
号Bによりセットされるフリップフロップ、8は図示し
ていないU相分サイリスタバルブ5―1の順電圧検出器
からのU相サイリスタバルブ5―1の順電圧信号FV―
Uと、フリップフロップ7の出力信号が印加されるAN
D回路、9はAND回路8の出力信号が印加され所定幅
のパルス信号を発生するモノマルチ、10は保護盤3か
らの保護信号Bが印加されるNOT回路、11はNOT
回路11の出力が印加され、フリップフロップ7をリセ
ットするオンディレイである。
【0007】誘導発電電動機1の二次側に過電圧が発生
すると保護盤3よりの保護信号Bが「1」となりフリッ
プフロップ7はセットされ、U相のサイリスタバルブ5
―1の順電圧信号FV―Uと、AND回路8によりAN
Dがとられ、モノマルチ9によりU相バルブにゲ―トパ
ルスGP―Uが与えられU相サイリスタバルブ5―1が
タ―ンオンすることになる。又、同様にしてV相サイリ
スタバルブ5―2、W相サイリスタバルブ5―3にそれ
ぞれゲ―トパルスGP―V、GP―Wが与えられV相サ
イリスタバルブ5―2、W相サイリスタバルブ5―3も
それぞれタ―ンオンしその結果、過電圧は抑制される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】次に、ゲ―トパルスG
P―U、GP―V、GP―Wをブロックするためには、
サイリスタバルブ5―1,5―2,5―3は通常複数個
のサイリスタを直列接続して構成していることから、部
分転流失敗を防止ため、本来ならサイリスタバルブ5―
1に逆電圧が所定期間(T)印加されたされたことを確
認してから行う必要がある。しかしながら、サイリスタ
バルブ5―1、5―2、5―3により3相が短絡されて
いるとどのサイリスタバルブにも逆電圧が加わらずフリ
ップフロップ7のリセットができない。そこで、保護信
号BをNOT回路11を経由してオンデッイレ12に入
力してフリップフロップ7のリセットに入力するよう構
成していた。しかしこのような構成では保護信号Bが
「0」となった後所定時間後に強制的にフリップフロッ
プ7をリセットすることにより部分転流失敗によるサイ
リスタの破壊の可能性があった。
【0009】即ち、誘導発電電動機1の二次側にはサイ
クロコンバ―タが接続されており一次側からのサ―ジ電
圧の進入等によりサイリスタバルブ5―1には複雑な波
形の交流が印加されることになるため、フリップフロッ
プ7がリセットされた後、一旦逆電圧が加わり、前記T
期間以内に再度順電圧が加わると部分転流失敗によって
サイリスタは破壊されることになる。
【0010】従って、本発明の目的は前記従来の欠点を
除去するためにされたものであって過電圧保護装置を構
成するサイリスタバルブが部分転流失敗によって破壊さ
れることが無い過電圧保護装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すため
に、本発明は、過電圧から保護すべき三相電気機器に接
続される、直列接続したサイリスタから成るサイリスタ
バルブをデルタ結線して構成した短絡器と、前記三相電
気機器に過電圧が加わったことでセットされるフリップ
フロップと、このフリップフロップの出力と前記サイリ
スタバルブの順電圧信号のアンド条件で該サイリスタバ
ルブに点弧信号を与えるためのアンド回路と、前記各サ
イリスタバルブの電流を検出する電流検出器と、この電
流検出器の出力が所定期間の間零である条件で前記フリ
ップフロップをリセットする手段を具備したものであ
る。
【0012】又、請求項2では、過電圧から保護すべき
三相電気機器に接続される、直列接続したサイリスタか
ら成るサイリスタバルブをデルタ結線して構成した短絡
器と、前記三相電気機器に過電圧が加わったことでセッ
トされるフリップフロップと、このフリップフロップの
出力と前記サイリスタバルブの順電圧信号のアンド条件
で該サイリスタバルブに点弧信号を与えるためのアンド
回路と、前記短絡器の各相電流を検出する電流検出器
と、この電流検出器のそれぞれ二相間の電流差が所定期
間の間零である条件で前記フリップフロップをリセット
する手段を具備したものである。
【0013】更に、請求項3のものは、請求項1或いは
請求項2に記載のフリップフロップをリセットする手段
として、サイリスタバルブの逆電圧を検出し、所定期間
逆電圧が印加された条件でリセットする手段を追加した
ものである。
【0014】
【作用】前述のように構成した本発明によれば、サイリ
スタバルブに電流が流れな無い状態が所定期間経過した
ことの条件でゲ―トパルスをブロックすることにより、
直列接続されている複数個のサイリスタは全て順電圧阻
止能力を回復しているため部分転流失敗を起すことはな
い。
【0015】又、短絡器の各相電流を検出し、更に各二
相間の電流差を検出することは、各サイリスタバルブの
電流を検出することと等価になるため、各二相間の電流
差が所定期間零であることは、直列接続されている複数
個のサイリスタは全て順電圧阻止能力を回復しているこ
とになるため、ゲ―トパルスをブロックしても部分転流
失敗を起すことはない。
【0016】更に、フリップフロップをリセットする手
段として、サイリスタバルブの逆電圧を検出し、所定期
間逆電圧が印加された条件でリセットする手段を追加し
たことにより、デルタ結線されたサイリスタバルブの内
いずれかのバルブがタ―ンオフすると残りの2つのバル
ブには逆電圧が加わるため、残りの2つのバルブは逆電
圧が所定期間加わったことの条件でもゲ―トブロクでき
る。この場合はフリップフロップをリセットする2つの
手段のうち条件が速く成立した手段によってフリップフ
ロップはリセットされることになる。
【0017】
【実施例】以下本発明の一実施例を図1及び図2を用い
て説明する。
【0018】図5と同一部に同一符号を付して示す図1
は、三相電気機器として例えば、可変速誘導発電電動機
システムを構成する誘導発電電動機1を過電圧から保護
するための本発明の過電圧保護装置を表わすブロック図
である。本発明は、図1に示すように、各サイリスタバ
ルブ5―1,5―2,5―3の電流を検出ためにそれぞ
れのバルブに電流検出器14―1,14―2,14―3
を設け、これらの電流検出器14―1,14―2,14
―3の出力信号をゲ―パルス発生回路に導入したもので
ある。
【0019】図2は、ゲ―トパルス発生器6のU相分の
サイリスタバルブ5―1のゲ―トパルス発生器のブロッ
ク図を示したものであり、他のV相、W相についても同
様に構成されるものであるから、以後U相分についての
み説明する。
【0020】図2において、7は保護盤3よりの保護信
号Bによりセットされるフリップフロップ、8は図示し
ていないU相分サイリスタバルブ5―1の順電圧検出器
からのU相サイリスタバルブ5―1の順電圧信号FV―
Uと、フリップフロップ7の出力信号が印加されるAN
D回路、9はAND回路8の出力信号が印加され所定幅
のパルス信号を発生するモノマルチ、12は図1の電流
検出器14―1からの検出信号iu が印加されそのレベ
ルを判定するレベル検出器、13はレベル検出器12の
出力信号が印加され所定期間入力信号が零のとき出力信
号を発生するオンディレイ、14は図1には示されてい
ないサイリスタバルブ5―1の逆電圧検出器からの逆電
圧信号RV―Uが印加され、所定期間逆電圧が継続して
いる条件で出力信号を発生するオンディレイ、15はオ
ンディレイ13、14の出力信号が印加され、ソノ出力
信号でフリップフロップ7をリセットするOR回路であ
る。次に、前述ように構成された本発明の過電圧保護装
置の動作を説明する。
【0021】保護信号Bが「1」になった時の動作は従
来と同様、サイリスタバルブ5―1にゲ―ト信号GP―
Uが出され、過電圧が抑制され、サイクロコンバ―タ2
がゲ―トブロックすると、その出力は「0」となり、サ
イリスタバルブ5―1の電流が「0」となると電流検出
器14―1の出力も「0」となるので、レベル検出器1
2の出力が「1」となる。ここでサイリスタバルブ5―
1を構成する全てのサイリスタがタ―ンオフする期間よ
り長い期間サイリスタバルブ5―1の電流が0である
と、オンディレ13の出力は「1」となりOR回路15
を通してフリップフロップ7はリセットされる。この様
にして、サイリスタバルブ5―1がタ―ンオフすれば、
他のサイリスタバルブ5―2、5―3には逆電圧が加わ
るので、通常の逆電圧によるフリップフロップのリセッ
ト又はU相と同様なリセット方式により、タ―ンオフす
ることになる。次に、図3、図4を用いて本発明の他の
実施例を説明する。図3は、図1と同様に、誘導発電電
動機1を過電圧から保護するための過電圧保護装置を表
わすブロック図である。
【0022】図3の実施例は、サイリスタバルブ5―
1,5―2,5―3をデルタ結線して構成した短絡器の
各相電流を検出するためにそれぞれ電流検出器16―
1,16―2,16―3を設け、これらの電流検出器1
4―1,14―2,14―3の出力信号をゲ―パルス発
生回路に導入したものである。
【0023】図4は、図2のレベル検出器12の前段に
相電流検出器16―1,16―2の出力、即ち、R相電
流iR とS相電流iS との差電流を検出する減算器16
を設け、この減算器16の出力信号をレベル検出器12
に入力するようにしたものであり、他の構成は図2と同
様であるため、その説明は省略する。
【0024】図3、図4のように構成することにより、
R相電流iR とS相電流iS との差電流は、サイリスタ
バルブ5―1に流れる電流と等価になるため、R相電流
iRとS相電流iS との差電流がオンディレイ13で定
められた所定期間以上零状態を継続するとサイリスタバ
ルブ5―1を構成する全てのサイリスタは順電圧素子能
力を回復し全てのサイリスタはタ―ンオフする。従っ
て、この条件が成立したことでフリップフロップ7をリ
セットして、以後ゲ―トパルスの発生を阻止しても、サ
イリスタバルブ5―1は部分転流失敗により破壊される
ことはない。
【0025】この様にして、サイリスタバルブ5―1が
タ―ンオフすれば、他サイリスタバルブ5―2,5―3
には逆電圧が加わるので、通常の逆電圧によるフリップ
フロップ7のリセット又は、U相と同様なリセット方式
により、タ―ンオフすることになる。
【0026】
【発明の効果】以上説明のように本発明によれば、直列
接続したサイリスタから成るサイリスタバルブをデルタ
結線して構成した短絡器で、過電圧保護装置を構成して
も、部分転流失敗によって、サイリスタが破壊するのを
確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す過電圧保護装置のブロ
ック図。
【図2】[図1]の過電圧保護装置を構成するゲ―トパ
ルス発生器のブロック図。
【図3】本発明の他の実施例を示す過電圧保護装置のブ
ロック図。
【図4】[図3]の過電圧保護装置を構成するゲ―トパ
ルス発生器のブロック図。
【図5】従来の過電圧保護装置のブロック図。
【図6】[図5]の過電圧保護装置を構成するゲ―トパ
ルス発生器のブロック図。
【符号の説明】
1 …乗算器 2 …積
分器 3 …アナログスイッチ 4 …加
算器 5 …平方根演算器 6 …サ
ンプルホ―ルド回路 7 …フェズロックル―プ 8 …分
周器 9 …モノマルチ回路 10 …周
波数検出器 11 …電圧調整器 12 …ゲ
イン変換器 13 …パルス/電圧変換器 14 …周
波数変動分検出器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過電圧から保護すべき三相電気機器に
    接続される、直列接続したサイリスタから成るサイリス
    タバルブをデルタ結線して構成した短絡器と、前記三相
    電気機器に過電圧が加わったことでセットされるフリッ
    プフロップと、このフリップフロップの出力と前記サイ
    リスタバルブの順電圧信号のアンド条件で該サイリスタ
    バルブに点弧信号を与えるためのアンド回路と、前記各
    サイリスタバルブの電流を検出する電流検出器と、この
    電流検出器の出力が所定期間の間零である条件で前記フ
    リップフロップをリセットする手段を具備して成る過電
    圧保護装置。
  2. 【請求項2】 過電圧から保護すべき三相電気機器に
    接続される、直列接続したサイリスタから成るサイリス
    タバルブをデルタ結線して構成した短絡器と、前記三相
    電気機器に過電圧が加わったことでセットされるフリッ
    プフロップと、このフリップフロップの出力と前記サイ
    リスタバルブの順電圧信号のアンド条件で該サイリスタ
    バルブに点弧信号を与えるためのアンド回路と、前記短
    絡器の各相電流を検出する電流検出器と、この電流検出
    器のそれぞれ二相間の電流差が所定期間の間零である条
    件で前記フリップフロップをリセットする手段を具備し
    て成る過電圧保護装置。
  3. 【請求項3】 前記フリップフロップをリセットする
    手段として、前記サイリスタバルブの逆電圧を検出し、
    所定期間逆電圧が印加された条件でリセットする手段を
    追加したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
    の過電圧保護装置。
JP19795592A 1992-07-24 1992-07-24 過電圧保護装置 Pending JPH0654444A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0844655A3 (en) * 1996-11-22 1999-12-15 Texas Instruments Incorporated An integrated circuit chip packaging method
CN104810799A (zh) * 2014-01-27 2015-07-29 株式会社东芝 过电压保护装置以及电流调整电路
US20150229120A1 (en) * 2014-02-07 2015-08-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Over-voltage prevention device

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