JPH08223773A - System protective system employing semiconductor breaker - Google Patents

System protective system employing semiconductor breaker

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Publication number
JPH08223773A
JPH08223773A JP7020115A JP2011595A JPH08223773A JP H08223773 A JPH08223773 A JP H08223773A JP 7020115 A JP7020115 A JP 7020115A JP 2011595 A JP2011595 A JP 2011595A JP H08223773 A JPH08223773 A JP H08223773A
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JP
Japan
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semiconductor
breaker
current
circuit breaker
protection system
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Pending
Application number
JP7020115A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Kondo
真一 近藤
Junzo Kida
順三 木田
Hiroshi Arita
浩 有田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a system protective system in which repair and inspection can be carried out while disconnecting a semiconductor breaker from the system upon occurrence of abnormality in the semiconductor breaker by monitoring the operating state of the semiconductor breaker, deciding whether the semiconductor breaker has failed based on a signal receiving therefrom and then controlling the semiconductor breaker or a switchgear. CONSTITUTION: An breaker protective system 30 monitors a signal indicative of the operating conditions, e.g. current, voltage and temperature, of a semiconductor breaker 20 thus deciding whether an abnormality is present therein. Operation of the semiconductor breaker 20 or a switchgear 40a is then determined based on the decision results and a make/break instruction signal for the semiconductor breaker 20 or the switchgear 40a is delivered to a breaker control system 21. At the same time, the type, location or the operating conditions of the semiconductor breaker 20 is notified to the outside. When the failure has effect on the conduction, transmission of power is switched to other system.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統に用いられ
る、半導体素子によって電流を遮断する系統保護装置に
かかり、特に、この系統保護装置に故障が発生した場合
における電力系統への影響を最小限に抑さえる保護シス
テムと、その制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system protection device used in a power system for interrupting a current by a semiconductor element, and particularly, when a failure occurs in the system protection device, the influence on the power system is minimized. The present invention relates to a protection system that can be suppressed to the limit and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子によって電流を遮断する系統
保護装置(以下半導体式遮断装置と記す)は、短絡事故
の発生を検知すると、半導体素子で構成した電流遮断部
で電流を遮断し、過電流を抑制するとともに上位系統の
電圧低下を防止できる。特に自己消弧型素子を用いて電
流を強制遮断する半導体式遮断装置では、電流を立ち上
がりで遮断すれば、大きな過電流を流すことなく、系統
を保護でき、故障回線と同一母線に接続された健全回線
の電圧低下時間を大幅に短縮できる。
2. Description of the Related Art When a system protection device that cuts off current by a semiconductor element (hereinafter referred to as a semiconductor type breaker) detects the occurrence of a short-circuit accident, it cuts off the current at a current cut-off part made up of semiconductor elements, causing an overcurrent. It is possible to suppress the voltage drop and to prevent the voltage drop of the upper system. In particular, in the semiconductor type breaker that forcibly cuts off the current using the self-extinguishing type element, if the current is cut off at the rising edge, the system can be protected without causing a large overcurrent, and it was connected to the same bus as the fault line. The voltage drop time of a healthy line can be greatly reduced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、半導
体素子が常時の負荷電流通電時に故障した場合の対策が
十分検討されておらず、例えば半導体素子が故障してい
るときに短絡故障が発生すると、半導体素子に電流の遮
断能力がないために短絡故障保護ができなくなるという
問題があり、半導体式遮断装置による系統の信頼性向上
が十分になされないおそれがある。
However, conventionally, a countermeasure against a failure of a semiconductor element when a load current is constantly applied is not sufficiently studied. For example, a short-circuit failure occurs when the semiconductor element fails. Then, there is a problem in that the short-circuit failure protection cannot be performed because the semiconductor element does not have a current interruption capability, and there is a possibility that the reliability of the system by the semiconductor interruption device cannot be sufficiently improved.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、半導体式遮断装置の運転状態を監視する監視部と,
監視装置からの信号によって半導体式遮断装置の故障を
判定する判定部と,その判定結果によって、半導体式遮
断装置や開閉装置を制御する制御部からなる保護システ
ムを備えることにより、半導体式遮断装置に異常が生じ
た場合でも、系統の送電に悪影響を与えないように半導
体式遮断装置や開閉装置を制御し、半導体式遮断装置を
系統から分離し、半導体式遮断装置を修理,点検ができ
るようにする。
In order to solve the above problems, a monitoring unit for monitoring the operating state of a semiconductor type breaker,
By providing a protection system that includes a determination unit that determines a failure of the semiconductor interruption device based on a signal from the monitoring device and a control unit that controls the semiconductor interruption device and the switchgear according to the determination result, the semiconductor interruption device is provided. Even if an abnormality occurs, the semiconductor breaker and switchgear are controlled so that the power transmission of the grid is not adversely affected, the semiconductor breaker is separated from the grid, and the semiconductor breaker can be repaired and inspected. To do.

【0005】[0005]

【作用】上記手段を用いることによって、半導体式遮断
装置の故障によって生じる送電への障害を防止すること
ができる。特に半導体式遮断装置は、素子故障によって
その遮断能力がなくなるので、短絡故障発生などの電流
遮断が必要になるときまでに素子故障を発見すること
で、半導体式遮断装置の信頼性をあげることができる。
また、開閉装置を用いることにより、系統から容易に分
離でき、系統運転中でも半導体式遮断装置を修理,点検
できるようになる。
By using the above means, it is possible to prevent a failure in power transmission caused by a failure of the semiconductor type breaker. In particular, since the semiconductor breaking device loses its breaking ability due to an element failure, it is possible to improve the reliability of the semiconductor breaking device by detecting the element failure by the time when the current interruption such as the occurrence of a short circuit failure becomes necessary. it can.
Further, by using the switchgear, it can be easily separated from the system, and the semiconductor type breaker can be repaired and inspected even during system operation.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を示す。図1は、本発
明である半導体式遮断装置を用いた系統保護システムの
電力系統への適用例である。半導体式遮断装置を用いた
系統保護システム10は、半導体式遮断装置20と,開
閉装置40a,遮断装置制御システム21,遮断装置保
護システム30から構成される。半導体式遮断装置20
は、電力系統1に短絡故障3が発生して流れる短絡電流
を半導体を用いた遮断装置で遮断することにより電力系
統1の短絡故障を保護する。開閉装置40aは、半導体
式遮断装置20を電力系統1に接続あるいは電力系統1
から分離する。遮断装置制御システム21は、電力系統
1の状態を監視し、短絡故障を検出したら、半導体式遮
断装置20及び開閉装置40aを制御して系統を保護す
る。また、遮断装置制御システム21は、電力系統1の
電流測定器50aからの信号または電圧測定器50bか
らの信号を監視し、それぞれの信号より、電力系統1に
短絡故障が発生したと判断した場合には、半導体式遮断
装置20を制御し、短絡電流を遮断して電力系統1を短
絡故障から保護する。遮断装置保護システム30は、半
導体式遮断装置20の状態を監視し、この監視により半
導体式遮断装置20の異常を判定し、この判定の結果に
よって、半導体式遮断装置20あるいは開閉装置40a
の制御命令を遮断装置制御システム21に送り、半導体
式遮断装置20の異常を外部に報知し、半導体式遮断装
置を保護する。また、遮断装置保護システム30は、半
導体式遮断装置20の電流,両端電圧,温度等の運転状
態を表す信号を監視し、半導体式遮断装置20の異常の
有無を判定する。その判定結果により、半導体式遮断装
置20または開閉装置40aの動作を決定し、半導体式
遮断装置20または開閉装置40aの開閉命令信号を遮
断装置制御システム21に送る。また同時に、半導体式
遮断装置20の故障の種類,位置または動作状態を外部
に報知し、故障の影響により通電に支障があるような場
合には、他系統からの送電に切り換える制御を行う。遮
断装置制御システム21は遮断装置保護システム30か
ら送られてくる信号に基づいて半導体式遮断装置20を
オフするか、または開閉装置40aを開くことによっ
て、通電を停止し、半導体式遮断装置20の異常による
影響が電力系統1の健全回線に及ぶことを防止できる。
この構成は、半導体式遮断装置を用いた系統保護システ
ムの最低限の構成例であり、電力系統の信頼性向上を最
小のコストで実現することができる。
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below. FIG. 1 shows an example of application of a system protection system using a semiconductor type breaker according to the present invention to a power system. The system protection system 10 using a semiconductor type breaker includes a semiconductor type breaker 20, a switchgear 40a, a breaker control system 21, and a breaker protection system 30. Semiconductor type breaker 20
Protects the short-circuit fault of the power system 1 by interrupting the short-circuit current that flows when the short-circuit fault 3 occurs in the power system 1 with a breaker using a semiconductor. The switchgear 40a connects the semiconductor type breaker 20 to the power system 1 or the power system 1
Separate from. The circuit breaker control system 21 monitors the state of the power system 1 and, if a short circuit fault is detected, controls the semiconductor type circuit breaker 20 and the switchgear 40a to protect the system. In addition, the circuit breaker control system 21 monitors the signal from the current measuring device 50a or the signal from the voltage measuring device 50b of the power system 1 and determines from each signal that a short-circuit fault has occurred in the power system 1. First, the semiconductor type breaker 20 is controlled to cut off the short circuit current to protect the power system 1 from a short circuit failure. The circuit breaker protection system 30 monitors the state of the semiconductor circuit breaker 20, judges the abnormality of the semiconductor circuit breaker 20 by this monitoring, and depending on the result of this judgment, the semiconductor circuit breaker 20 or the switchgear 40a.
Is sent to the circuit breaker control system 21 to notify the abnormality of the semiconductor circuit breaker 20 to the outside to protect the semiconductor circuit breaker. Further, the circuit breaker protection system 30 monitors signals indicating operating states of the semiconductor circuit breaker 20, such as current, voltage across both ends, and temperature, to determine whether the semiconductor circuit breaker 20 is abnormal. Based on the determination result, the operation of the semiconductor breaker 20 or the switchgear 40a is determined, and an opening / closing command signal of the semiconductor breaker 20 or the switchgear 40a is sent to the breaker control system 21. At the same time, the type, position or operating state of the failure of the semiconductor type breaker 20 is notified to the outside, and when there is a problem in energization due to the influence of the failure, control is performed to switch to power transmission from another system. The circuit breaker control system 21 turns off the semiconductor type circuit breaker 20 based on a signal sent from the circuit breaker protection system 30 or opens the switchgear 40a to stop the energization, so that the semiconductor circuit breaker 20 operates. It is possible to prevent the influence of an abnormality from affecting a healthy line of the power system 1.
This configuration is the minimum configuration example of the system protection system using the semiconductor type breaker, and the reliability of the power system can be improved at the minimum cost.

【0007】図2は、図1中における半導体式遮断装置
20の構成例である。半導体式遮断装置20は、半導体
素子を用いて構成した電流遮断部22と電流遮断部22
を冷却する冷却装置22a,電流遮断部22に並列に接
続した非直線抵抗24から構成される。電流遮断部22
は、自己消弧型の半導体素子を逆並列に接続して構成さ
れ、電力系統の短絡電流を遮断し、系統の短絡状態を高
速に解消することで系統電圧の低下を抑制する。また、
電流遮断部22は、電流遮断部22の温度,両端電圧及
び流れる電流の情報を含んだ信号を遮断装置保護システ
ム30に送り、遮断装置制御システム21によって制御
される。冷却装置22は、電流遮断部22の通電損失に
より発生する熱を冷却する。また、冷却装置22aは、
冷却装置22aの冷却媒質の温度,圧力の少なくとも一
つの情報を含んだ信号を遮断装置保護システム30に送
り、動作状態を監視される。非直線抵抗24は、電流遮
断部22の両端に発生する過電圧から電流遮断部22を
保護するものであり、非直線抵抗24の温度,両端電圧
及び電流の少なくとも一つの情報を含んだ信号を遮断装
置保護システム30に送り、動作状態を監視される。半
導体式遮断装置20をこのような構成にすることによっ
て、電流遮断部22及び非直線抵抗24の短絡または開
放、冷却装置22aの冷却媒質の異常過熱または圧力超
過を検出し、これらの故障の有無を判定して、電流遮断
部22または開閉装置40aを開閉制御することによ
り、電力系統1の運転に影響が及ぶことを防止すること
ができ、電力系統1の信頼性を向上させることができ
る。尚、電流遮断部22は、通常のサイリスタ(例えば
光サイリスタ)等を用いても良い。
FIG. 2 shows an example of the structure of the semiconductor type breaker 20 shown in FIG. The semiconductor breaker 20 includes a current breaker 22 and a current breaker 22 configured by using semiconductor elements.
And a non-linear resistance 24 connected in parallel to the current interrupting section 22. Current cutoff unit 22
Is configured by connecting self-arc-extinguishing type semiconductor elements in anti-parallel, cuts off a short-circuit current of a power system, and eliminates a short-circuit state of the system at high speed, thereby suppressing a decrease in system voltage. Also,
The current interruption unit 22 sends a signal including information about the temperature of the current interruption unit 22, the voltage across both ends, and the flowing current to the interruption device protection system 30, and is controlled by the interruption device control system 21. The cooling device 22 cools the heat generated by the conduction loss of the current cutoff unit 22. Further, the cooling device 22a is
A signal including at least one piece of information about the temperature and pressure of the cooling medium of the cooling device 22a is sent to the shutoff device protection system 30 to monitor the operating state. The non-linear resistance 24 protects the current interruption part 22 from an overvoltage generated at both ends of the current interruption part 22, and interrupts a signal including at least one information of temperature, both-end voltage and current of the non-linear resistance 24. It is sent to the device protection system 30 and is monitored for operating conditions. By configuring the semiconductor type breaker 20 with such a configuration, short circuit or opening of the current breaker 22 and the non-linear resistance 24, abnormal overheating or pressure excess of the cooling medium of the cooling device 22a are detected, and presence or absence of these failures is detected. It is possible to prevent the operation of the electric power system 1 from being affected and to improve the reliability of the electric power system 1 by determining whether or not the electric power cutoff unit 22 or the switchgear 40a is opened and closed. The current cutoff unit 22 may be a normal thyristor (for example, an optical thyristor).

【0008】図3は、図1中における半導体式遮断装置
20の他の構成例である。半導体式遮断装置20は、半
導体素子を用いて構成した電流遮断部22と電流遮断部
22を冷却する冷却装置22a,電流遮断部22に並列
に接続した限流素子23及び非直線抵抗24から構成さ
れる。限流素子23は、限流素子23の温度,両端電圧
及び電流の少なくとも一つの情報を含む信号を遮断装置
保護システム30に送り、遮断装置保護システム30に
よって監視される。半導体式遮断装置20をこのような
構成にすることにより、電力系統1の短絡故障によって
発生する短絡電流を、電流遮断部22で遮断し、限流素
子23に転流し、限流することで、受電端遮断器との保
護協調をとる時間、下流側に大電流の短絡電流を流すこ
となく、短絡電流によって発生する電磁力による機器へ
の負担を軽減でき、しかも、同一母線の健全回線の電圧
低下を防止できる。
FIG. 3 shows another structural example of the semiconductor type breaker 20 shown in FIG. The semiconductor type breaker 20 is composed of a current breaker 22 configured by using a semiconductor element, a cooling device 22 a for cooling the current breaker 22, a current limiting element 23 connected in parallel to the current breaker 22, and a non-linear resistor 24. To be done. The current limiting element 23 sends a signal including at least one information of temperature, voltage across the terminal and current of the current limiting element 23 to the circuit breaker protection system 30 and is monitored by the circuit breaker protection system 30. By configuring the semiconductor type breaker 20 with such a configuration, a short-circuit current generated due to a short-circuit fault of the power system 1 is cut off by the current cut-off unit 22, commutated to the current limiting element 23, and current-limited, During the time when protection coordination with the receiving end circuit breaker is taken, the burden on the equipment due to the electromagnetic force generated by the short circuit current can be reduced without flowing a large short circuit current on the downstream side, and the voltage of the sound line of the same bus bar can be reduced. It can prevent the deterioration.

【0009】図4は、図1中における遮断装置保護シス
テム30の構成例である。遮断装置保護システム30
は、半導体式遮断装置20の運転状態を監視する監視部
30aと、監視部の監視より故障を判定する判定部30
bと、判定部の判定の結果より電流遮断部22及び開閉
装置40aを制御する命令を出す制御命令出力部30c
によって構成される。監視部30aは、半導体式遮断装
置20の運転状態または遮断装置制御システム21の運
転状態を含む信号を受け取り、半導体式遮断装置20ま
たは遮断装置制御システム21の運転状態を常時監視し
ながら記録し、その結果を判定部30bに渡す。判定部
30bは、監視部30aの監視結果から、半導体式遮断
装置20及び遮断装置制御システム21の異常の有無及
び種類,異常のある箇所,異常に対する対策を判定し、
その結果を制御命令出力部30cに渡す。制御命令出力
部30cは、判定部30bの判定結果に基づき、半導体
式遮断装置20または開閉装置40aに対する開閉制御
命令を、遮断装置制御システム21に送る。遮断装置保
護システム30をこのような構成にすることにより、遮
断装置保護システムの保守,点検時には、監視部,判定
部,制御命令出力部をそれぞれ保守,点検し、異常が認
められた場合には、そのユニットを交換するだけでよく
なり、保守,点検作業が容易かつ迅速に行えるようにな
る。
FIG. 4 is a structural example of the circuit breaker protection system 30 in FIG. Circuit breaker protection system 30
Is a monitoring unit 30a that monitors the operating state of the semiconductor breaker 20, and a determination unit 30 that determines a failure by monitoring the monitoring unit.
b, and a control command output unit 30c that issues a command to control the current interruption unit 22 and the switchgear 40a based on the determination result of the determination unit.
Composed of The monitoring unit 30a receives a signal including the operating state of the semiconductor breaker 20 or the operating state of the breaker control system 21, records the operating state of the semiconductor breaker 20 or the breaker control system 21 while constantly monitoring, The result is passed to the determination unit 30b. The determination unit 30b determines the presence / absence and type of an abnormality of the semiconductor-type circuit breaker 20 and the circuit breaker control system 21, the location of the abnormality, and the countermeasure against the abnormality from the monitoring result of the monitoring unit 30a,
The result is passed to the control command output unit 30c. The control command output unit 30c sends an opening / closing control command to the semiconductor breaking device 20 or the switching device 40a to the breaking device control system 21 based on the determination result of the determination unit 30b. By configuring the circuit breaker protection system 30 as described above, the maintenance unit, the determination unit, and the control command output unit are individually maintained and inspected during maintenance and inspection of the circuit breaker protection system, and when an abnormality is recognized. , The unit only needs to be replaced, and maintenance and inspection work can be performed easily and quickly.

【0010】図5は、図1における遮断装置保護システ
ム30に、遮断装置制御システム21の機能を持たせた
遮断装置保護システム31の構成例である。遮断装置保
護システム30と遮断装置制御システム21を一つの装
置にまとめることにより、装置全体を小型にすることが
でき、遮断装置保護システム30,遮断装置制御システ
ム21間の通信に伴う制御時間の遅れが少なくなり、高
速で電流遮断が必要となる場合には、いち早く動作を開
始できる。
FIG. 5 shows a configuration example of a circuit breaker protection system 31 in which the circuit breaker protection system 30 shown in FIG. 1 is provided with the function of the circuit breaker control system 21. By combining the circuit breaker protection system 30 and the circuit breaker control system 21 into one device, the entire device can be downsized, and the control time delay due to communication between the circuit breaker protection system 30 and the circuit breaker control system 21 can be reduced. When the current consumption is reduced and high-speed current interruption is required, the operation can be started quickly.

【0011】図6は、図5における遮断装置保護システ
ム31を用いた系統保護システムの構成例である。遮断
装置保護システム31は、判定部30bの判定の結果よ
り電流遮断部22(図3参照)または開閉装置40aを
制御する制御部30dによって構成される。制御命令出
力部30dは、判定部30bの判定結果に基づき、半導
体式遮断装置20及び開閉装置40aに対して開閉制御
信号を送る。この構成も図4の構成と同様に、保守,点
検が容易かつ迅速に行える。
FIG. 6 shows an example of the configuration of a system protection system using the interruption device protection system 31 shown in FIG. The circuit breaker protection system 31 is configured by a control unit 30d that controls the current breaker 22 (see FIG. 3) or the switchgear 40a based on the determination result of the determination unit 30b. The control command output unit 30d sends an opening / closing control signal to the semiconductor type breaking device 20 and the opening / closing device 40a based on the determination result of the determination unit 30b. Similar to the configuration of FIG. 4, this configuration also allows easy and quick maintenance and inspection.

【0012】図7は、本発明の他の実施例で、半導体式
遮断装置20を設置した系統の上位側に開閉装置40
a,下位側に開閉装置40bを接続している。開閉装置
40a,40bは、遮断装置制御システム21を介して
遮断装置保護システム30によって監視され、遮断装置
制御システム21によって制御される。このような構成
にすることで、半導体式遮断装置20の修理あるいは点
検時に開閉装置40a,40bを開くことによって、半
導体式遮断装置20を系統から電気的に容易かつ迅速に
分離することができる。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, in which a switchgear 40 is provided on the upper side of the system in which the semiconductor type breaker 20 is installed.
The switchgear 40b is connected to the lower side a. The switchgear 40a, 40b is monitored by the circuit breaker protection system 30 via the circuit breaker control system 21, and is controlled by the circuit breaker control system 21. With such a configuration, the semiconductor breaker 20 can be electrically and easily separated from the system by opening the opening / closing devices 40a and 40b when the semiconductor breaker 20 is repaired or inspected.

【0013】図8は、図7の構成に並列に開閉装置40
cを接続した場合の構成例である。系統の通常運転時に
は開閉装置40a,40bは閉状態、開閉装置40cは
開状態にし、負荷電流を通電する。半導体式遮断装置2
0の修理あるいは点検を行う場合は、開閉装置40a,
40bを開き、同時に開閉装置40cを閉じることによ
り、半導体式遮断装置20を系統から分離したまま、負
荷に送電が可能になる。
FIG. 8 shows a switchgear 40 in parallel with the configuration of FIG.
It is a structural example when c is connected. During normal operation of the system, the switchgear 40a, 40b is closed and the switchgear 40c is opened, and a load current is supplied. Semiconductor type breaker 2
When repairing or inspecting 0, the switchgear 40a,
By opening 40b and simultaneously closing the switchgear 40c, power can be transmitted to the load while the semiconductor type breaker 20 is separated from the system.

【0014】図9は、図1の構成で、半導体式遮断装置
20,遮断装置制御システム21及び遮断装置保護シス
テム30の駆動用電源を、半導体式遮断装置20が設置
されている系統の上位側より得る構成例である。このよ
うな構成にすると、電源を供給する系統が、本発明であ
る半導体式遮断装置を用いた系統保護システム10によ
って保護されるため、系統故障による電圧低下の少ない
電源を得ることができ、より信頼性を向上することがで
きる。この場合、制御用電源に、系統の瞬時停電時間よ
りも長い時間電力を供給できるバッテリーや無停電電源
などを併用することにより、瞬時電圧低下より長い時間
の電源喪失時にも制御を維持でき、さらに信頼性を向上
することができる。
FIG. 9 shows the configuration of FIG. 1 in which the power supplies for driving the semiconductor type circuit breaker 20, the circuit breaker control system 21, and the circuit breaker protection system 30 are set to the upper side of the system in which the semiconductor circuit breaker 20 is installed. It is an example of the configuration obtained more. With such a configuration, the system for supplying power is protected by the system protection system 10 using the semiconductor type breaker of the present invention, so that a power supply with less voltage drop due to system failure can be obtained, and The reliability can be improved. In this case, by using a battery or an uninterruptible power supply that can supply power for a time longer than the momentary power failure of the system, the control power supply can maintain control even when the power is lost for a time longer than the momentary voltage drop. The reliability can be improved.

【0015】図10は、半導体式遮断装置20,遮断装
置制御システム21及び遮断装置保護システム30の駆
動用電源を、半導体式遮断装置20が設置されている系
統とは別の電力系統2から得る構成例で、半導体式遮断
装置20が設置されている系統に異常が生じた場合で
も、半導体式遮断装置20,遮断装置制御システム及び
遮断装置保護システムは正常に動作することができ、信
頼性を向上することができる。また、図9の電源や、自
らが充電機能を持ち、所定時間電力を供給できる電源装
置と併用することにより、さらに信頼性を向上すること
ができる。
FIG. 10 shows that the power supply for driving the semiconductor type circuit breaker 20, the circuit breaker control system 21 and the circuit breaker protection system 30 is obtained from a power system 2 different from the system in which the semiconductor circuit breaker 20 is installed. In the configuration example, even if an abnormality occurs in the system in which the semiconductor breaker 20 is installed, the semiconductor breaker 20, the breaker control system, and the breaker protection system can operate normally, and reliability is improved. Can be improved. Further, reliability can be further improved by using the power supply shown in FIG. 9 or a power supply device which has a charging function itself and can supply electric power for a predetermined time.

【0016】図11から図18に、本発明例である図1
の半導体式遮断装置を用いた系統保護システムの動作例
を示す。図1中の半導体式遮断装置20は、図3のよう
に構成されているものとする。また、この動作例は、図
3中の電流遮断部22を自己消弧型の半導体素子を逆並
列に接続して構成した場合のものである。
11 to 18 show an example of the present invention, FIG.
An operation example of a system protection system using the semiconductor type breaker of FIG. The semiconductor type breaker 20 in FIG. 1 is configured as shown in FIG. In addition, this operation example is a case in which the current interruption unit 22 in FIG. 3 is configured by connecting self-arc-extinguishing type semiconductor elements in anti-parallel.

【0017】図11に、起動後の(100)、通常運転
時の動作例(101)を示す。半導体式遮断装置を用い
た系統保護システムの遮断装置制御システム(図1中の
21)は、電力系統の運転状態を監視し(102)、電
力系統の短絡電流を検出したら(103)、短絡故障時
の動作111に移る。また、これと平行して半導体式遮
断装置を用いた系統保護システムの遮断装置保護システ
ム(図1中の30)は、半導体式遮断装置の運転状態を
監視し(104)、半導体式遮断装置の電流遮断部(図
3中の22)に用いられた半導体素子の異常を検出した
場合(105)、電流遮断部異常時の動作112に移
る。同様に電流遮断部の冷却装置(図3中の22a)の
異常を検出した場合(106)には、冷却装置異常時の
動作113に移り、開閉装置(図1中の40a)の異常
を検出した場合(107)には、開閉装置異常時の動作
114に移り、制御部(図1中の21及び30)の異常
を検出した場合(108)には制御部異常時の動作11
5に移り、制御用電源(図示していない)の喪失を検出
(109)したときには制御用電源喪失時の動作116
に移り、非直線抵抗24の異常を検出した場合(11
0)には非直線抵抗異常時の動作117に移る。
FIG. 11 shows an operation example (101) during normal operation after the start (100). The circuit breaker control system (21 in FIG. 1) of the system protection system using the semiconductor circuit breaker monitors the operating state of the power system (102), and if a short circuit current of the power system is detected (103), a short circuit fault occurs. The operation moves to time operation 111. In parallel with this, the circuit breaker protection system (30 in FIG. 1) of the system protection system using the semiconductor circuit breaker monitors the operating state of the semiconductor circuit breaker (104), and When the abnormality of the semiconductor element used in the current cutoff unit (22 in FIG. 3) is detected (105), the operation 112 at the time of current cutoff unit abnormality is started. Similarly, when an abnormality is detected in the cooling device (22a in FIG. 3) of the current interrupting unit (106), the operation proceeds to operation 113 when the cooling device is abnormal, and an abnormality in the switchgear (40a in FIG. 1) is detected. In the case of (107), the operation proceeds to the operation 114 when the switchgear is abnormal, and when the abnormality of the control unit (21 and 30 in FIG. 1) is detected (108), the operation 11 when the control unit is abnormal
5, when the loss of the control power source (not shown) is detected (109), the operation 116 when the control power source is lost
When the abnormality of the non-linear resistance 24 is detected (see 11
In 0), the operation 117 when the non-linear resistance is abnormal is started.

【0018】図12に、図11における短絡故障時動作
111を示す。電力系統の短絡電流を検出した遮断装置
制御システム21は、半導体式遮断装置の電流遮断部2
2をオフし(111a)、オフが成功したら(111
b)、電流遮断部は短絡電流を遮断し、限流素子23に
転流して、限流保護動作を行う(111c)。限流動作
中の限流素子の温度が正常なら(111d)、短絡故障
解消が確認されるまで限流保護動作(111c)を行
い、短絡故障解消が確認されたら(111e)、電流遮
断部をオンし(111f)、オンが成功したら(111
g)、通常運転時の動作101に戻る。電流遮断部のオ
フに失敗した場合(111b)には、ゲート信号が正常
であるか確認し(111h)、正常ならばオフに失敗し
た半導体素子とは逆方向の素子で短絡電流を遮断し(1
11i)、遮断成功したら限流素子に転流され、一時的
に限流されるので、その間に開閉装置40aを開き(1
11j)、どちらの半導体素子がオフに失敗して故障し
ているかを外部に報知し(111k)、修理を要求する
(111m)。電流遮断部のオンに失敗した場合(111
g)、オンを試み(111n)、オンが成功したら(11
1o)、通常運転時の動作101に戻る。再度のオンが
失敗したら(111o)、開閉装置を開いて(111j)、
どちらの半導体素子が故障してターンオンできないのか
を外部に報知し(111k)、修理を要求する(111
m)。電流遮断部のゲート信号が正常でなかった場合
(111h)、再度オフを試み(111p)、オフが成
功したら(111q)、ゲート信号が正常かどうかの判
断111hに戻る。再度のオフが失敗した場合には(1
11q)、逆方向の素子での遮断(111i)に進む。
逆方向の素子での遮断に失敗した場合(111i)、系
統の上位側の遮断器を開き(111r)、通電を停止し
た後、開閉装置を開く動作111jに進む。
FIG. 12 shows the operation 111 at the time of short circuit failure in FIG. The circuit breaker control system 21 that has detected the short-circuit current of the power system is the current circuit breaker 2 of the semiconductor type circuit breaker.
2 is turned off (111a), and if turned off successfully (111a)
b), the current interrupting unit interrupts the short-circuit current, commutates to the current limiting element 23, and performs the current limiting protection operation (111c). If the temperature of the current limiting element during the current limiting operation is normal (111d), the current limiting protection operation (111c) is performed until the elimination of the short circuit fault is confirmed. When the elimination of the short circuit fault is confirmed (111e), the current cutoff unit is turned on. Turned on (111f), and if turned on successfully (111f)
g) Then, return to the operation 101 during normal operation. If the current cutoff unit fails to turn off (111b), it is confirmed whether the gate signal is normal (111h), and if it is normal, the short circuit current is cut off by an element in the direction opposite to the semiconductor element that failed to turn off ( 1
11i), if the interruption is successful, the current is commutated to the current limiting element and the current is temporarily limited, so the switchgear 40a is opened (1
11j), externally informs which semiconductor element has failed to turn off and has failed (111k), and requests repair.
(111m). If the current breaker fails to turn on (111
g), try to turn on (111n), and if on is successful (11
1o), and returns to operation 101 during normal operation. If turning on again fails (111o), open the switchgear (111j),
It informs the outside which semiconductor element has failed and cannot be turned on (111k), and requests repair (111k).
m). When the gate signal of the current cutoff unit is not normal (111h), the gate is again turned off (111p), and when the off is successful (111q), the process returns to the determination 111h whether the gate signal is normal. If turning off again fails ((1
11q), and proceed to shut-off (111i) in the reverse direction.
If the circuit breaks in the reverse direction (111i), the circuit breaker on the upper side of the system is opened (111r), the energization is stopped, and the process proceeds to the operation 111j for opening the switchgear.

【0019】図13に、図11における電流遮断部異常
時の動作(112)を示す。半導体式遮断装置の電流遮
断部22に用いられた半導体素子の短絡等の異常を検出
した遮断装置保護システムは、他系統からの送電に切り
替え(112a)、開閉装置40aを開き(112
b)、半導体素子にどのような異常が発生して故障した
かを外部に報知し(112c)、修理を要求する(11
2d)。
FIG. 13 shows the operation (112) when the current interrupting part in FIG. 11 is abnormal. The circuit breaker protection system that detects an abnormality such as a short circuit of the semiconductor element used in the current circuit breaker 22 of the semiconductor circuit breaker switches to power transmission from another system (112a) and opens the switchgear 40a (112a).
b), externally informing what kind of abnormality has occurred in the semiconductor element and having failed (112c), and requesting repair (11).
2d).

【0020】図14に、図11における冷却装置異常時
の動作(113)を示す。電流遮断部の冷却装置22a
の過熱や圧力超過等の異常を検出した遮断装置保護シス
テムは、他系統からの送電に切り替え(113a)、開閉
装置40aを開き(113b)、冷却装置にどのような異
常が発生して故障したかを外部に報知し(113c)、修
理を要求する(113d)。
FIG. 14 shows the operation (113) when the cooling device in FIG. 11 is abnormal. Cooling device 22a for current interruption unit
The disconnector protection system that detected an abnormality such as overheating or overpressure of the switch switched to power transmission from another system (113a), opened the switchgear 40a (113b), and caused any abnormality in the cooling device and failed. It is reported to the outside (113c) and repair is requested (113d).

【0021】図15に、図11における開閉装置異常時
の動作(114)を示す。開閉装置40aの異常を検出
した遮断装置保護システムは、電流遮断部をオフし(11
4a)、外部の開閉装置(図示していない)を開くことに
より通電を停止し(114b)、開閉装置の異常を外部
に報知し(114c)、修理を要求する(114d)。
FIG. 15 shows the operation (114) when the switchgear in FIG. 11 is abnormal. The circuit breaker protection system that detects the abnormality of the switchgear 40a turns off the current breaker (11
4a), energization is stopped by opening an external switchgear (not shown) (114b), abnormality of the switchgear is notified to the outside (114c), and repair is requested (114d).

【0022】図16に、図11における制御部異常時の
動作(115)を示す。半導体式遮断装置の電流遮断部
及び、開閉装置は、制御部21及び30からの信号の喪
失を確認したら自動的にオフするようにしておき、制御
部に異常が発生して制御信号が喪失した場合、他系統か
らの送電に切り替え(115a)、電流遮断部をオフ
(115b)し、開閉装置を開いて(115c)通電を
停止し、制御部の異常を外部に報知して(115d)、
修理を要求する(115e)。
FIG. 16 shows the operation (115) when the control unit in FIG. 11 is abnormal. The current interruption unit and the switchgear of the semiconductor type interruption device are automatically turned off after confirming the loss of the signals from the control units 21 and 30, and an abnormality occurs in the control unit and the control signal is lost. In this case, switching to power transmission from another system (115a), turning off the current interruption unit (115b), opening the switchgear (115c) to stop energization, and externally reporting an abnormality in the control unit (115d),
Request repair (115e).

【0023】図17に、図11における制御用電源喪失
時の動作(116)を示す。制御用電源(図示していな
い)の喪失を検知した遮断装置保護システムは、電源を
バッテリーや、他系統のバックアップの電源に切り替え
(116a)、正規の電源が復帰するまでバックアップ
の電源で動作し(101)、正規の電源の復帰を確認し
たら(116b)、正規の電源に切り替え(116
c)、通常運転に戻る(101)。
FIG. 17 shows the operation (116) when the control power supply is lost in FIG. The shutdown device protection system that detects the loss of the control power supply (not shown) switches the power supply to the battery or the backup power supply of another system (116a), and operates with the backup power supply until the regular power supply is restored. (101) After confirming that the regular power supply is restored (116b), switch to the regular power supply (116).
c) Return to normal operation (101).

【0024】図18に、図11における非直線抵抗異常
時の動作(117)を示す。非直線抵抗24の異常を検
出した遮断装置保護システムは、他系統からの送電に切
り替え(117a)、電流遮断部をオフし(117
b)、開閉装置を開くことにより通電を停止し(117
c)、非直線抵抗の異常を外部に報知し(117d)、
修理を要求する(117e)。
FIG. 18 shows the operation (117) when the nonlinear resistance is abnormal in FIG. The circuit breaker protection system that has detected the abnormality of the nonlinear resistance 24 switches to power transmission from another system (117a), and turns off the current circuit breaker (117a).
b), the energization is stopped by opening the switchgear (117
c), the abnormality of the non-linear resistance is notified to the outside (117d),
Request for repair (117e).

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によって、半導体式限流遮断装置
の信頼性及び保守性を向上することができる。
According to the present invention, the reliability and maintainability of the semiconductor type current limiting interrupter can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統保
護システムのブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a system protection system using a semiconductor type breaker according to the present invention.

【図2】本発明で用いる半導体式遮断装置のブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram of a semiconductor type breaker used in the present invention.

【図3】本発明で用いる半導体式遮断装置の他のブロッ
ク図。
FIG. 3 is another block diagram of the semiconductor type breaker used in the present invention.

【図4】本発明で用いる遮断装置保護システムの説明
図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a circuit breaker protection system used in the present invention.

【図5】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統保
護システムのブロック図。
FIG. 5 is a block diagram of a system protection system using a semiconductor type breaker according to the present invention.

【図6】本発明で用いる遮断装置保護システムの説明
図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a circuit breaker protection system used in the present invention.

【図7】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統保
護システムのブロック図。
FIG. 7 is a block diagram of a system protection system using a semiconductor type breaker according to the present invention.

【図8】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統保
護システムのブロック図。
FIG. 8 is a block diagram of a system protection system using a semiconductor type breaker according to the present invention.

【図9】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統保
護システムのブロック図。
FIG. 9 is a block diagram of a system protection system using a semiconductor type breaker according to the present invention.

【図10】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統
保護システムのブロック図。
FIG. 10 is a block diagram of a system protection system using the semiconductor type breaker according to the present invention.

【図11】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統
保護システムの通常運転時のフローチャート。
FIG. 11 is a flow chart during normal operation of the system protection system using the semiconductor type breaker according to the present invention.

【図12】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統
保護システムの短絡故障時の動作のフローチャート。
FIG. 12 is a flowchart of an operation at the time of a short circuit failure of the system protection system using the semiconductor type breaker according to the present invention.

【図13】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統
保護システムの電流遮断部異常時の動作のフローチャー
ト。
FIG. 13 is a flowchart of the operation of the system protection system using the semiconductor interruption device of the present invention when the current interruption unit is abnormal.

【図14】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統
保護システムの冷却装置異常時の動作例のフローチャー
ト。
FIG. 14 is a flowchart of an operation example when the cooling device is abnormal in the system protection system using the semiconductor interruption device according to the present invention.

【図15】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統
保護システムの開閉装置異常時の動作例のフローチャー
ト。
FIG. 15 is a flowchart of an operation example when the switchgear of the system protection system using the semiconductor type breaker of the present invention is abnormal.

【図16】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統
保護システムの制御部異常時の動作例のフローチャー
ト。
FIG. 16 is a flowchart of an operation example when the control unit of the system protection system using the semiconductor type breaker according to the present invention is abnormal.

【図17】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統
保護システムの制御用電源喪失時の動作例のフローチャ
ート。
FIG. 17 is a flowchart of an operation example when the power supply for control of the system protection system using the semiconductor interruption device of the present invention is lost.

【図18】本発明である半導体式遮断装置を用いた系統
保護システムの非直線抵抗異常時の動作例のフローチャ
ート。
FIG. 18 is a flowchart of an operation example of a system protection system using the semiconductor type breaker according to the present invention when a nonlinear resistance is abnormal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電力系統、10…半導体式遮断装置を用いた系統保
護システム、20…半導体式遮断装置、21…遮断装置
制御システム、40a…開閉装置、50a…電流測定
器、50b…電圧測定器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power system, 10 ... System protection system using a semiconductor type breaker, 20 ... Semiconductor type breaker, 21 ... Breaker control system, 40a ... Switchgear, 50a ... Current measuring device, 50b ... Voltage measuring device.

Claims (36)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電力系統の短絡故障によって発生する短絡
電流を半導体素子を用いて構成した遮断部で遮断するこ
とにより、前記電力系統の短絡故障を保護する半導体式
遮断装置を用いた系統保護システムにおいて、前記半導
体式遮断装置の運転状態を監視する監視部と,前記監視
部の監視より前記半導体式遮断装置の故障を判定する判
定部と,前記判定部の判定の結果によって、前記半導体
式遮断装置の電流遮断部を制御する制御部によって構成
され、前記半導体式限流遮断装置の故障による影響が電
力系統に及ぶことを防ぐとともに、前記半導体式遮断装
置の故障を外部に報知し、前記半導体式遮断装置を保護
する制御を行う遮断装置保護システムを用いたことを特
徴とする半導体式遮断装置を用いた系統保護システム。
1. A system protection system using a semiconductor type breaker that protects against a short-circuit fault in the power system by interrupting a short-circuit current generated by a short-circuit fault in the power system with a breaker configured using semiconductor elements. In the above, a monitoring unit that monitors the operating state of the semiconductor-type circuit breaker, a determination unit that determines a failure of the semiconductor-type circuit breaker based on the monitoring of the monitoring unit, and the semiconductor-type shutdown based on the result of the determination by the determination unit. It is configured by a control unit that controls a current interrupting unit of the device, prevents the influence of the failure of the semiconductor type current limiting interrupter from affecting the power system, and notifies the failure of the semiconductor interrupting device to the outside, A system protection system using a semiconductor-type circuit breaker, which uses a circuit-breaker protection system that performs control to protect the circuit breaker.
【請求項2】請求項1において、前記半導体式遮断装置
は、前記半導体素子を用いて構成した電流遮断部と並列
に、前記遮断部を過電圧から保護するための非直線抵抗
を接続した半導体式遮断装置を用いた系統保護システ
ム。
2. The semiconductor type breaker according to claim 1, wherein a non-linear resistance for protecting the breaking section from an overvoltage is connected in parallel with a current breaking section constituted by using the semiconductor element. System protection system using a breaker.
【請求項3】請求項1において、前記半導体式遮断装置
は半導体素子を用いた電流遮断部と,前記電流遮断部に
並列に接続された限流素子によって構成される半導体式
遮断装置を用いた系統保護システム。
3. The semiconductor type interrupting device according to claim 1, wherein the semiconductor type interrupting device comprises a current interrupting part using a semiconductor element and a current limiting device connected in parallel to the current interrupting part. System protection system.
【請求項4】請求項1において、前記半導体式遮断装置
は半導体素子を用いた電流遮断部と,非直線抵抗及び限
流素子の並列接続体によって構成される半導体式遮断装
置を用いた系統保護システム。
4. The system protection system according to claim 1, wherein said semiconductor type breaker uses a semiconductor type breaker composed of a current breaking part using a semiconductor element and a parallel connection body of a non-linear resistance and a current limiting element. system.
【請求項5】請求項1,2,3または4において、前記
半導体式遮断装置は、半導体素子を用いて構成した電流
遮断部に、電流遮断部の通電損失によって発生する熱を
冷却するための冷却装置を接続して構成した半導体式遮
断装置を用いた系統保護システム。
5. The semiconductor breaker according to claim 1, 2, 3 or 4, for cooling heat generated by a conduction loss of the current breaker in the current breaker composed of a semiconductor element. A system protection system that uses a semiconductor-type circuit breaker configured by connecting a cooling device.
【請求項6】請求項1,2,3または4において、前記
半導体式遮断装置の、半導体素子を用いて構成した電流
遮断部は、自己消弧型の半導体素子を逆並列に接続して
構成した半導体式遮断装置を用いた系統保護システム。
6. The current cut-off section of claim 1, 2, 3 or 4 which is formed by using a semiconductor element of the semiconductor type breaker is formed by connecting self-extinguishing type semiconductor elements in antiparallel. System protection system that uses the semiconductor cutoff device.
【請求項7】請求項6において、前記電流遮断部の自己
消弧型の半導体素子は、サイリスタ,ゲートターンオフ
サイリスタ,トランジスタを用いて構成した半導体式遮
断装置を用いた系統保護システム。
7. The system protection system according to claim 6, wherein the self-extinguishing type semiconductor element of the current interrupting section uses a semiconductor type interrupting device configured by using a thyristor, a gate turn-off thyristor and a transistor.
【請求項8】請求項1,2,3または4において、前記
半導体式遮断装置は、少なくとも一つの開閉装置を直列
に接続し、前記開閉装置は、前記半導体式遮断装置のも
つ遮断装置制御システムによって制御する半導体式遮断
装置を用いた系統保護システム。
8. The breaker control system according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the semiconductor type breaker has at least one switchgear connected in series, and the switchgear has a breaker control system of the semiconductor breaker. System protection system using a semiconductor-type circuit breaker controlled by.
【請求項9】請求項1,2,3または4において、前記
系統保護システムの駆動用電源は、少なくとも前記半導
体式遮断装置よりも上位側の系統から電力を得る電源,
前記半導体式遮断装置を設置した系統とは独立した系統
より電力を得る電源、自らが充電機能を持ち、所定時間
電力を供給できる電源のいずれかを用いた半導体式遮断
装置を用いた系統保護システム。
9. The power supply for driving the system protection system according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein power is obtained from at least a system higher than the semiconductor type circuit breaker,
A system protection system using a semiconductor interruption device using either a power source that obtains power from a system independent of the system in which the semiconductor interruption device is installed, or a power source that has a charging function itself and can supply power for a predetermined time .
【請求項10】請求項1において、前記半導体式遮断装
置を用いた電力系統の少なくとも電圧または電流を監視
し、前記電力系統に短絡電流が流れたことを検出したら
前記半導体式遮断装置の電流遮断部によって短絡電流を
遮断し、前記電力系統の短絡故障を保護する遮断装置制
御システムを用いた半導体式遮断装置を用いた系統保護
システム。
10. The current cutoff of the semiconductor breaker according to claim 1, wherein at least voltage or current of a power cutoff system using the semiconductor cutoff device is monitored, and when it is detected that a short-circuit current flows in the power cutoff system. A system protection system using a semiconductor type breaker using a circuit breaker control system that cuts off a short-circuit current by a section and protects a short-circuit fault of the power system.
【請求項11】請求項1において、前記監視部は、前記
電力系統の少なくとも電圧または電流と、前記半導体式
遮断装置の運転状態を監視する半導体式遮断装置を用い
た系統保護システム。
11. The system protection system according to claim 1, wherein the monitoring unit uses at least a voltage or current of the power system and a semiconductor interruption device that monitors an operating state of the semiconductor interruption device.
【請求項12】請求項6において、前記監視部は、前記
半導体式遮断装置の前記自己消弧型の素子を用いた電流
遮断部のゲート信号を監視する半導体式遮断装置を用い
た系統保護システム。
12. The system protection system according to claim 6, wherein the monitoring unit monitors the gate signal of a current interrupting unit using the self-extinguishing type element of the semiconductor interrupting device. .
【請求項13】請求項1において、前記判定部は、前記
監視部の監視より、前記電力系統の少なくとも短絡故障
または前記半導体式遮断装置の故障を判定する半導体式
遮断装置を用いた系統保護システム。
13. The system protection system according to claim 1, wherein the determination unit determines whether at least a short-circuit failure of the power system or a failure of the semiconductor interrupter is detected by monitoring of the monitoring unit. .
【請求項14】請求項1において、前記遮断装置保護シ
ステムは、前記判定部の判定の結果により、前記半導体
式遮断装置の電流遮断部のオン・オフ制御をすることに
より前記電力系統の短絡故障及び前記半導体式遮断装置
を保護する半導体式遮断装置を用いた系統保護システ
ム。
14. The short circuit failure of the power system according to claim 1, wherein the circuit breaker protection system controls ON / OFF of a current circuit breaker of the semiconductor circuit breaker according to a result of the judgment made by the judging section. And a system protection system using the semiconductor type breaker for protecting the semiconductor type breaker.
【請求項15】請求項2において、前記遮断装置保護シ
ステムは、少なくとも前記半導体式遮断装置に流れる電
流,電流遮断部の温度,両端電圧及び電流,前記非直線
抵抗の温度,両端電圧及び電流のいずれかを入力信号と
し、前記半導体式遮断装置の動作を監視する半導体式遮
断装置を用いた系統保護システム。
15. The circuit breaker protection system according to claim 2, wherein at least the current flowing through the semiconductor circuit breaker, the temperature of the current circuit breaker, the voltage at both ends, and the temperature of the non-linear resistance, the voltage at both ends, and the current. A system protection system using a semiconductor type breaker for monitoring the operation of the semiconductor type breaker using any one of them as an input signal.
【請求項16】請求項3において、前記半導体式遮断装
置の監視部は、少なくとも前記電流遮断部または前記限
流素子の運転状態を監視する半導体式遮断装置を用いた
系統保護システム。
16. The system protection system according to claim 3, wherein the monitoring unit of the semiconductor breaker uses at least a semiconductor breaker that monitors an operating state of the current breaker or the current limiting element.
【請求項17】請求項3において、前記半導体式遮断装
置の判定部は、前記監視部の監視より、前記電流遮断部
または前記限流素子の故障を判定する半導体式遮断装置
を用いた系統保護システム。
17. The system protection according to claim 3, wherein the determination unit of the semiconductor type breaker uses a semiconductor type breaker to determine a failure of the current cutoff unit or the current limiting element by monitoring of the monitoring unit. system.
【請求項18】請求項3において、前記半導体式遮断装
置の制御部は、前記判定部の判定によって少なくとも前
記電流遮断部または前記開閉装置を制御し、前記短絡電
流を前記電流遮断部で遮断し、前記限流素子に転流する
ことによって抑制し、前記電力系統の短絡故障を保護す
る半導体式遮断装置を用いた系統保護システム。
18. The control unit of the semiconductor type interrupting device according to claim 3, wherein at least the current interrupting unit or the switchgear is controlled by the determination of the determining unit, and the short circuit current is interrupted by the current interrupting unit. , A system protection system using a semiconductor type breaker for suppressing short circuit faults in the power system by suppressing the current by commuting to the current limiting element.
【請求項19】請求項4において、前記遮断装置保護シ
ステムは、少なくとも前記半導体式遮断装置に流れる電
流,前記半導体式遮断装置の電流遮断部の温度,両端電
圧及び電流,前記半導体式遮断装置の限流素子の温度,
両端電圧及び電流,前記非直線抵抗の温度,両端電圧及
び電流のいずれか一つを入力信号として監視する半導体
式遮断装置を用いた系統保護システム。
19. The circuit breaker protection system according to claim 4, wherein at least a current flowing through the semiconductor circuit breaker, a temperature of a current circuit breaker of the semiconductor circuit breaker, a voltage across both ends, and a current of the semiconductor circuit breaker. Temperature of current limiting element,
A system protection system using a semiconductor breaker that monitors, as an input signal, either one of the voltage and current across the terminal, the temperature of the non-linear resistance, and the voltage and current across the terminal.
【請求項20】請求項4において、前記半導体式遮断装
置が通常運転時の動作中には、前記電力系統の運転状態
を監視し、前記電力系統の短絡故障による短絡電流を検
出したら、短絡故障時の動作をする遮断装置制御システ
ムを用いた半導体式遮断装置を用いた系統保護システ
ム。
20. The short-circuit fault according to claim 4, wherein the operating state of the power system is monitored during operation of the semiconductor type breaker during normal operation, and if a short-circuit current due to a short-circuit fault of the power system is detected. A system protection system using a semiconductor-type circuit breaker that uses a circuit breaker control system that operates at the time.
【請求項21】請求項20において、前記遮断装置制御
システムの電力系統短絡故障時の動作は、前記半導体式
遮断装置の電流遮断部の自己消弧型の半導体素子をオフ
し、オフに成功したら前記短絡電流を前記限流素子に転
流して前記短絡電流を限流する限流保護動作を行い、前
記限流保護動作中、前記限流素子の温度が規定値以内な
らば前記遮断装置制御システムが前記短絡故障の解消を
確認するまで前記限流保護動作を続け、前記短絡故障の
解消を確認したら、前記自己消弧型の半導体素子を再度
オンし、オンに成功したら前記通常運転時の動作に戻る
制御をする半導体式遮断装置を用いた系統保護システ
ム。
21. The operation of the circuit breaker control system at the time of a power system short-circuit fault according to claim 20, wherein the self-extinguishing type semiconductor element of the current circuit breaker of the semiconductor type circuit breaker is turned off, and if it is turned off successfully. If the temperature of the current limiting element is within a specified value during the current limiting protection operation, the short circuit current is commutated to the current limiting element to perform the current limiting protection operation. Continues the current limiting protection operation until it confirms the elimination of the short-circuit fault, and after confirming the elimination of the short-circuit fault, turns on the self-extinguishing type semiconductor element again, and if it is successfully turned on, the operation during the normal operation System protection system that uses a semiconductor-type circuit breaker to control the system.
【請求項22】請求項20において、前記自己消弧型の
半導体素子のオフに失敗した場合、オフ失敗時の動作を
し、前記限流保護動作中に前記限流素子の温度の異常を
検出した場合、限流素子温度異常時の動作をし、前記自
己消弧型の半導体素子オンに失敗した場合、オン失敗時
の動作をする遮断装置制御システムを用いた半導体式遮
断装置を用いた系統保護システム。
22. In claim 20, when the self-extinguishing type semiconductor element fails to turn off, an operation at the time of failure to turn off is performed, and an abnormal temperature of the current limiting element is detected during the current limiting protection operation. If the current limit element temperature is abnormal, the self-extinguishing semiconductor element fails to turn on, and if it fails to turn on, it operates when it fails to turn on. A system using a semiconductor breaker using a control system. Protection system.
【請求項23】請求項20において、遮断装置制御シス
テムは、短絡故障時の電流遮断部のオフ失敗の時、前記
電流遮断部のゲート信号が正常ならば、前記電流遮断部
とは逆方向の半導体素子で前記短絡電流は遮断され、前
記限流素子によって一時的に限流されるので、その間に
前記開閉装置を開いて通電を停止し、前記オフに失敗し
た半導体素子が故障したことを外部に報知し、修理を促
す半導体式遮断装置を用いた系統保護システム。
23. The circuit breaker control system according to claim 20, wherein if the gate signal of the current circuit breaker is normal when the current circuit breaker fails to turn off in the event of a short circuit failure, the current circuit breaker is in the opposite direction. Since the short-circuit current is interrupted by the semiconductor element and is temporarily limited by the current limiting element, the switchgear is opened during that time to stop energization, and the failure of the semiconductor element that failed to turn off is externally reported. A system protection system that uses a semiconductor breaker that notifies you and prompts repairs.
【請求項24】請求項20において、前記遮断装置制御
システムは、短絡故障時の電流遮断部のオフ失敗の時、
前記ゲート電流が異常な場合は、前記ターンオフに失敗
した時と逆の極性のときにもう一度ターンオフし、前記
開閉装置を開して、通電を停止し、前記ゲート電流を発
生する回路が故障したことを外部に報知し、修理を促す
半導体式遮断装置を用いた系統保護システム。
24. The circuit breaker control system according to claim 20, wherein when the current breaker fails to turn off at the time of a short circuit failure,
If the gate current is abnormal, it is turned off again when the polarity is opposite to that when the turn-off fails, the switchgear is opened, the energization is stopped, and the circuit that generates the gate current has failed. System protection system that uses a semiconductor-type circuit breaker to notify the outside to prompt repair.
【請求項25】請求項20において、前記遮断装置制御
システムは、前記限流素子温度異常時には、前記開閉装
置を切り換えて半導体式遮断装置を系統から分離すると
ともに、前記限流素子が故障したことを外部に報知し、
修理を促す半導体式遮断装置を用いた系統保護システ
ム。
25. The circuit breaker control system according to claim 20, wherein when the temperature of the current limiting element is abnormal, the switching device is switched to separate the semiconductor type circuit breaker from the system, and the current limiting element has failed. To the outside,
A system protection system that uses a semiconductor type breaker that prompts repairs.
【請求項26】請求項20において、前記遮断装置制御
システムは、前記半導体式遮断装置が通電開始すると
き、前記ターンオン失敗時の動作は、再度ターンオン
し、成功した場合は前記通常運転時の動作に戻り、前記
2度目のターンオンが失敗した場合は、前記開閉装置を
切り換えて通電を開始,中止し、前記ゲート電流を発生
する回路が故障したことを外部に報知し、修理を促す制
御をする遮断装置制御システムを用いた半導体式遮断装
置を用いた系統保護システム。
26. The circuit breaker control system according to claim 20, wherein when the semiconductor circuit breaker starts to energize, the operation at the time of failure in the turn-on is turned on again, and when successful, the operation at the time of normal operation. Returning to step 2, if the second turn-on fails, the switching device is switched to start and stop energization, and a circuit for generating the gate current is informed to the outside that a failure has occurred, and control for prompting repair is performed. System protection system using semiconductor type circuit breaker with circuit breaker control system.
【請求項27】請求項4において、前記遮断装置保護シ
ステムは、通常運転時の動作中、前記半導体式遮断装置
の運転状態を監視し、前記半導体式遮断装置の電流遮断
部に用いられた半導体素子の異常を検出したら、電流遮
断部異常時の動作をする半導体式遮断装置を用いた系統
保護システム。
27. The semiconductor device according to claim 4, wherein the circuit breaker protection system monitors an operating state of the semiconductor type circuit breaker during operation during normal operation, and is used for a current circuit breaker of the semiconductor circuit breaker. A system protection system that uses a semiconductor type breaker that operates when an abnormality occurs in the current breaker when an abnormality is detected in the element.
【請求項28】請求項27において、前記遮断装置保護
システムは、前記電流遮断部異常時には、前記開閉装置
を切り替えて通電を停止し、前記電流遮断部が故障した
ことを外部に報知し、修理を促す半導体式遮断装置を用
いた系統保護システム。
28. The circuit breaker protection system according to claim 27, when the current interrupting section is abnormal, switches the switchgear to stop energization, informs the outside of the failure of the current interrupting section, and repairs. System protection system that uses a semiconductor-type disconnection device that prompts the emergency.
【請求項29】請求項5において、前記遮断装置保護シ
ステムは、通常運転時の動作中、前記半導体式遮断装置
の運転状態を監視し、前記半導体式遮断装置の電流遮断
部を冷却する冷却装置の少なくとも異常温度または異常
圧力を検出したら、冷却装置異常時の動作をする半導体
式遮断装置を用いた系統保護システム。
29. The cooling device according to claim 5, wherein the circuit breaker protection system monitors the operating state of the semiconductor type circuit breaker during operation during normal operation and cools the current circuit breaker of the semiconductor circuit breaker. A system protection system using a semiconductor-type circuit breaker that operates when a cooling device has an abnormality when at least an abnormal temperature or an abnormal pressure is detected.
【請求項30】請求項29において、前記遮断装置保護
システムは、前記冷却装置異常時には、前記開閉装置を
切り替えて通電を停止し、前記冷却装置が故障したこと
を外部に報知し、修理を促す制御をする半導体式遮断装
置を用いた系統保護システム。
30. The circuit breaker protection system according to claim 29, when the cooling device is abnormal, switches the switching device to stop energization, notifies the outside that the cooling device has failed, and prompts repair. A system protection system that uses a semiconductor-type circuit breaker for control.
【請求項31】請求項8において、前記遮断装置保護シ
ステムは、通常運転時の動作中、前記半導体式遮断装置
の運転状態を監視し、前記開閉装置の開閉不能等の異常
を検出したら、開閉装置異常時の動作をする半導体式遮
断装置を用いた系統保護システム。
31. The circuit breaker protection system according to claim 8, wherein the operating state of the semiconductor type circuit breaker is monitored during operation during normal operation, and when an abnormality such as inability to open / close the switch is detected, the circuit breaker is opened / closed. A system protection system that uses a semiconductor breaker that operates in the event of a device failure.
【請求項32】請求項31において、前記遮断装置保護
システムは、前記開閉装置異常時には、前記半導体式遮
断装置の電流遮断部をオフし、外部の開閉装置により通
電を停止して、前記開閉装置が故障したことを外部に報
知し、修理を促す半導体式遮断装置を用いた系統保護シ
ステム。
32. The circuit breaker protection system according to claim 31, wherein when the switchgear is abnormal, the current breaker of the semiconductor type circuit breaker is turned off, and the energization is stopped by an external switchgear. A system protection system that uses a semiconductor-type circuit breaker to notify the outside of the failure of the equipment and prompt repair.
【請求項33】請求項7において、前記遮断装置保護シ
ステムは、通常運転時の動作中、前記半導体式遮断装置
の運転状態を監視し、前記半導体式遮断装置の制御部
に、少なくとも制御信号喪失または過熱等の異常を検出
したら、制御部異常時の動作をする半導体式遮断装置を
用いた系統保護システム。
33. The circuit breaker protection system according to claim 7, wherein the operating state of the semiconductor type circuit breaker is monitored during operation during normal operation, and at least the control signal is lost to the control unit of the semiconductor type circuit breaker. Alternatively, a system protection system using a semiconductor type breaker that operates when the control unit is abnormal when an abnormality such as overheating is detected.
【請求項34】請求項33において、前記遮断装置保護
システムは、前記制御部異常時には、予め、前記制御装
置からの信号が喪失したら前記半導体式遮断装置の電流
遮断部及び前記開閉装置は自動的にオフし、前記制御部
が故障したことを外部に報知して修理を促す半導体式遮
断装置を用いた系統保護システム。
34. The circuit breaker protection system according to claim 33, wherein, when the control unit is abnormal, the current breaker unit and the switchgear of the semiconductor type breaker are automatically operated when a signal from the control unit is lost in advance. A system protection system using a semiconductor type breaker that is turned off to notify the outside that the control unit has failed to prompt repair.
【請求項35】請求項1において、前記遮断装置保護シ
ステムは、通常運転時の動作中、前記半導体式遮断装置
の運転状態を監視し、前記半導体式遮断装置の制御用電
源の喪失を確認したら、制御用電源喪失時の動作に移る
半導体式遮断装置を用いた系統保護システム。
35. The circuit breaker protection system according to claim 1, wherein the operating state of the semiconductor type circuit breaker is monitored during operation during normal operation, and when the control power supply for the semiconductor type circuit breaker is confirmed to be lost. , A system protection system using a semiconductor breaker that moves to the operation when the control power supply is lost.
【請求項36】請求項35において、遮断装置保護シス
テムは、前記制御用電源喪失時には、バックアップの電
源に切り替え、前記通常運転時の動作をしながら正規の
電源が復帰するのを待ち、正規の電源が復帰すれば、正
規の電源に切り替えて、前記通常運転時の動作に戻る半
導体式遮断装置を用いた系統保護システム。
36. The circuit breaker protection system according to claim 35, when the control power source is lost, switches to a backup power source, waits for the regular power source to return while operating in the normal operation, and returns to the normal state. A system protection system using a semiconductor type breaker that switches to a normal power supply and returns to the operation during the normal operation when the power supply is restored.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011524591A (en) * 2008-06-17 2011-09-01 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ System and method for predicting maintenance of intelligent electronic devices

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