JPH077925A - サイリスタバルブの保護装置 - Google Patents

サイリスタバルブの保護装置

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JPH077925A
JPH077925A JP14243493A JP14243493A JPH077925A JP H077925 A JPH077925 A JP H077925A JP 14243493 A JP14243493 A JP 14243493A JP 14243493 A JP14243493 A JP 14243493A JP H077925 A JPH077925 A JP H077925A
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JP
Japan
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overvoltage
circuit
voltage
valve
thyristor
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Pending
Application number
JP14243493A
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English (en)
Inventor
Takafumi Fujimoto
貴文 藤本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイリスタバルブの通電期間終了後或いは通
電期間終了後の逆電圧印加時点から或る時間内に前記サ
イリスタバルブに加わるサ―ジ電圧によってサイリスタ
が破壊するのを防止する。 【構成】 直列接続又は直並列接続される複数個のサイ
リスタから成るサイリスタバルブにおいて、該サイリス
タバルブの通電期間終了後或いは通電期間終了後の逆電
圧印加時点から或る時間内に前記サイリスタバルブに加
わるサ―ジ電圧が所定値を超えた否かを前記サイリスタ
バルブに並列接続されるバルブアレスタに流れる正方向
電流により検出する過電圧検出回路と、該過電圧検出回
路の動作時、全てのサイリスタに強制的にゲ―トパルス
を与える回路を具備したことを特徴とするサイリスタバ
ルブの保護装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サイリスタの順回復期
間中の電圧ストレスからサイリスタを保護するサイリス
タバルブの保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】直列接続又は直並列接続された複数個の
サイリスタから成るサイリスタバルブにおいて、通電終
了後にはサイリスタ内にキヤリアが残留するため、直ぐ
に順方向の耐圧(順回復)は回復できず、一定の逆電圧
期間(余裕角)後、順電圧が加わるようにする必要があ
る。もし、逆電圧期間が不十分な場合、変換器として転
流失敗したり、又は、クリティカルなケ―スでは直列接
続のサイリスタ(以後、素子と記す)の内、自己点弧す
る素子と、自己点弧しない素子が混在するいわゆる部分
自己点弧(部分転流失敗)が生じる。この場合、自己点
弧しない素子に全回路電圧が加わり、その結果、(1) 過
電圧にて素子破損、(2) 電圧上昇に伴なう将棋倒し的自
己点弧による素子破損(或る電圧以上の自己点弧で素子
は破損する。)等が生じる。このため何等かの原因(系
統電圧低下、電圧歪み或いは、制御不良等)で余裕角γ
が小さくなった場合、強制的に点弧信号を与えるいわゆ
る強制点弧保護が行われる。これによって、部分自己点
弧による素子の過大なストレスを抑制し、素子の破損を
未然に防止している。即ち、強制点弧により、素子の過
大電圧又は危険電圧以上で自己点弧を防いでいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、通常運転では上
記の強制点弧保護で自己点弧を伴なう素子破損を防止で
きるが、通電直後にサイリスタ変換器に過電圧が侵入し
た場合には、従来の余裕角不足による強制点弧では不十
分である。
【0004】その理由を、図3、図4を用いて説明す
る。図3はサイリスタ変換器の1ア―ム即ち、サイリス
タバルブを示す。11 …1I …1N はサイリスタ(光サ
イリスタで示す)、21 …2I …2N は分圧回路で、素
子の電圧の均等化の機能をはたす。3はアノードリアク
トルで、サイリスタのdv/dtを抑制する。41 …4
I …4N は図示していない大地レベルのパルス発生器か
らのゲ―ト点弧信号(光信号)を各素子(11 …1I …
1N )に伝送するライトガイドである。5はアレスタで
素子の過電圧を抑制するものである。直列数Nは変換器
の電圧定格によって適宜決定される。
【0005】図4は図3の素子電圧、電流をインバ―タ
運転時に通電後の例で示す。t2 で逆電圧が印加される
が、この時点では素子内には残留キャリアが存在し順方
向の耐圧は回復しない、この残留キャリアの減衰と共
に、t20より素子の回復電圧Etfは徐々に回復する。
【0006】t5 でアレスタによる保護レベル相当電圧
Vpt,t6 で素子の順方向耐圧(VDRM )に達する。高
耐圧大電流サイリスタに於て、順回復するまでの時間は
使用条件で種々変るが、概略次の通りである。
【0007】Tq :タ―ンオフタイム 一方、素子には、主回路から決る回路電圧Et が図示の
ように加わる。図から判るように、通常運転に於てはt
2 〜t5 期間ではEtf>Et である。即ち、素子の順方
向の回復電圧Etfは常に回路電圧Et より高い。従っ
て、素子の自己点弧は起こらない。しかし、例えばt40
で点線で示すような順方向の過電圧が侵入し且つその電
圧がEtfを上回るような電圧であれば、素子はその電圧
が耐えられず自己点弧する。(t40直後)この時、或る
一定値以上の電圧(このリミット自己点弧電圧リミット
Vstl とする。)では素子は破損する。過電圧の発生は
ランダムであり、従って任意の時点で侵入し得るので保
護すべき期間はt2 〜t5 の間である。(t5 以降は充
分に順電圧が回復するため)このうちt2 〜t3 (γ期
間)は従来のγ不足による強制点弧保護ができるがt3
〜t5 は何等かの追加保護を行わないと保護が不可能で
ある。
【0008】尚、前述のVstl は素子の定格又は使用条
件で種々変り得るが、高耐圧大電流素子で最大仕様条件
では概略、 である。
【0009】本発明は、通電終了後に順方向の過電圧が
加わったとき、自己点弧による素子破損を防止するため
に、過電圧が加わったことを予知し得る信号で過電圧を
検出し、全ての素子に強制的に点弧信号を与えてサイリ
スタバルブを保護するサイリスタバルブの保護装置を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、直列接続又は直並列接続され
る複数個のサイリスタから成るサイリスタバルブにおい
て、該サイリスタバルブの通電期間終了後或いは通電期
間終了後の逆電圧印加時点から或る時間内に前記サイリ
スタバルブに加わるサ―ジ電圧が所定値を超えた否かを
前記サイリスタバルブに並列接続されるバルブアレスタ
に流れる正方向電流により検出する過電圧検出回路と、
該過電圧検出回路の動作時、全てのサイリスタに強制的
にゲ―トパルスを与える回路を具備したことを特徴とす
るものである。
【0011】又、前述の目的を達成するために、請求項
2の発明は、直列接続又は直並列接続される複数個のサ
イリスタから成るサイリスタバルブにおいて、該サイリ
スタバルブの通電期間終了後或いは通電期間終了後の逆
電圧印加時点から或る時間内に前記サイリスタバルブに
加わるサ―ジ電圧が所定値を超えた否かを前記サイリス
タバルブに並列接続されるバルブアレスタの避雷器放電
計数器がバルブアレスタに流れる正方向電流により動作
したことで検出する過電圧検出回路と、該過電圧検出回
路の動作時、全てのサイリスタに強制的にゲ―トパルス
を与える回路を具備したことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】前述のように構成された請求項1の発明によれ
ば、サイリスタバルブの通電期間終了後或いは通電期間
終了後の逆電圧印加時点から或る時間内に前記サイリス
タバルブに加わるサ―ジ電圧が所定値を超えたことを、
バルブアレスタに流れる正方向電流が所定値以上になっ
たことで検出し、全てのサイリスタに強制的にゲ―トパ
ルスを与えることによって保護している。
【0013】また、前述のように構成された請求項2の
発明によれば、サイリスタバルブの通電期間終了後或い
は通電期間終了後の逆電圧印加時点から或る時間内に前
記サイリスタバルブに加わるサ―ジ電圧が所定値を超え
たことを、バルブアレスタの避雷器放電計数器がバルブ
アレスタに流れる正方向電流により動作したことで検出
し、全てのサイリスタに強制的にゲ―トパルスを与える
ことによって保護している。
【0014】
【実施例】以下、図1に示す本発明の一実施例のブロッ
ク構成図を参照して本発明を説明する。尚、図1におい
て、図3と同一符号のものは同一機能を有するもので、
その説明は省略する。
【0015】図1において、11はアレスタ5の電流を
検出する電流検出器であり、6は電流検出器11により
検出された電流からサイリスタバルブの過電圧を検出す
る過電圧検出回路である。この過電圧検出装置6で検出
された信号(光信号)は大地レベルの受光回路7へライ
トガイド4で伝送される。8は保護期間決定回路であ
り、図4のt2 〜t5 の期間のみ、電気信号が出力され
る。9は受光回路7の出力と保護期間決定回路8の出力
との論理積を取るAND回路であり、過電圧検出回路6
によりサイリスタバルブの過電圧が検出され、図4のt
2 〜t5 の期間(保護期間決定回路8の出力有)のみA
ND回路9の出力が行われる。10はAND回路9から
の信号によりサイリスタ11 〜1N の点弧信号を作り、
出力を行うゲ―トパルス発生回路である。
【0016】サイリスタバルブに過電圧が印加された場
合、バルブアレスタ5の電流から、電流検出器11、過
電圧検出回路6により過電圧の程度が判別され所定値以
上であれば過電圧検出回路6からライトガイド4を通し
て受光回路7へと過電圧信号が送られる。受光回路7は
過電圧信号を電気信号へと変換し、図4のt2 〜t5の
期間であれば、保護期間決定回路8からの出力が行われ
るため、AND回路9の出力が行われる。AND回路9
からの信号によりゲ―トバルス発生回路10はサイリス
タ11 〜1N を保護するための点弧信号を出力しライト
ガイド41 〜4N を通してサイリスタ11 〜1N を点弧
し、過電圧にる素子破壊を防止する。次に本発明の他の
実施例を図2のブロック構成図を用いて説明する。
【0017】図2において、1〜10は図1と同一機能
を有するものである。12は、バルブアレスタ5が過電
圧により動作した回数を記録する避雷器放電計数器であ
る。サイリスタバルブに過電圧が印加された場合、バル
ブアレスタ5が放電し、その放電を避雷器放電計数器1
2がカウントするが、その際、カウンタを動作させるコ
イルの励磁電流を用いて過電圧検出回路6を駆動させ過
電圧を検出する。ただし、所定値以上の過電圧が印加さ
れたことで避雷器放電計数器12が動作するように設定
を行っておく。過電圧検出回路6により検出された過電
圧信号は、ライトガイド4を通して受光回路7へと送ら
れ電気信号へと変換され、図4の保護期間t2 〜t5 で
あれば保護期間決定回路8からの出力が行われるため、
AND回路9の出力が行われる。そしてAND回路9か
らの信号によりゲ―トパルス発生回路10はゲ―トパル
スをライトガイド41 〜4N を通してサイリスタ11 〜
1N に与え点弧を行わせる。これにより過電圧による素
子破壊を防止する。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明及
び請求項2の発明によれば、サイリスタバルブの通電期
間終了後或いは通電期間終了後の逆電圧印加時点から或
る時間内に前記サイリスタバルブに加わるサ―ジ電圧が
所定値を超えたことを過電圧検出回路で検出して、全て
のサイリスタに強制的にゲ―トパルスを与えることがで
きるため、通電終了後の過電圧からを確実にサイリスタ
バルブを保護し得る。
【0019】又、従来装置が通常備えているサイリスタ
バルブのバルブアレスタを利用して保護を行なうため、
バルブ電圧を検出する装置を設ける必要がなく、保護期
間であることを決定する回路を設けるのみで良く、簡単
に装置を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック構成図。
【図2】本発明の他の実施例を示すブロック構成図。
【図3】サイリスタバルブの構成図。
【図4】サイリスタバルブの通電終了後の順回復特性と
過電圧の関係を示した図。
【符号の説明】 11 〜1N …サイリスタ 21 〜2N …ス
ナバ回路 3 …アノ―ドリアクトル 41 〜4N …ラ
イトガイド 5 …バルブアレスタ 6 …過
電圧検出回路 7 …受光回路 8 …保
護期間決定回路 9 …AND回路 10 …ゲ
―トパルス発生回路 11 …電流検出器 12 …避
雷器放電計数器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直列接続又は直並列接続される複数個
    のサイリスタから成るサイリスタバルブにおいて、該サ
    イリスタバルブの通電期間終了後或いは通電期間終了後
    の逆電圧印加時点から或る時間内に前記サイリスタバル
    ブに加わるサ―ジ電圧が所定値を超えた否かを前記サイ
    リスタバルブに並列接続されるバルブアレスタに流れる
    正方向電流により検出する過電圧検出回路と、該過電圧
    検出回路の動作時、全てのサイリスタに強制的にゲ―ト
    パルスを与える回路を具備したことを特徴とするサイリ
    スタバルブの保護装置。
  2. 【請求項2】 直列接続又は直並列接続される複数個
    のサイリスタから成るサイリスタバルブにおいて、通電
    期間終了後或いは通電期間終了後の逆電圧印加時点から
    或る時間内に前記サイリスタバルブに加わるサ―ジ電圧
    が所定値を超えた否かを前記サイリスタバルブに並列接
    続されるバルブアレスタの避雷器放電計数器がバルブア
    レスタに流れる正方向電流により動作したことで検出す
    る過電圧検出回路と、該過電圧検出回路の動作時、全て
    のサイリスタに強制的にゲ―トパルスを与える回路を具
    備したことを特徴とするサイリスタバルブの保護装置。
JP14243493A 1993-06-15 1993-06-15 サイリスタバルブの保護装置 Pending JPH077925A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102035188A (zh) * 2010-09-14 2011-04-27 中国电力科学研究院 一种新型晶闸管过电压保护方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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