JPH08317548A - 高圧直流送電設備の２極式変換所用保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧直流送電設備用２極式変換所の保護装置
を提供する。 【解決手段】 本保護装置には、変換所の２つの電極部
分の各１つ（たとえば、Ｐ１）に対する電極保護手段
（たとえば、Ｐ１Ｓ１、Ｐ１Ｓ２）と変換所の２電極部
分（ＢＩＰ）に対する２電極保護手段（Ｐ１ＢＩＰＳ
１、Ｐ１ＢＩＰＳ２、Ｐ２ＢＩＰＳ１、Ｐ２ＢＩＰＳ
２）がある。２電極保護手段には、相互に独立な２つの
部分（それぞれＰ１ＢＩＰＳ１、Ｐ１ＢＩＰＳ２とＰ２
ＢＩＰＳ１、Ｐ２ＢＩＰＳ２）がある。２電極保護手段
の２つの部分のそれぞれは、変換所の２つの電極の１つ
に割当られている。２電極保護手段の部分（たとえば、
Ｐ１ＢＩＰＳ１、Ｐ１ＢＩＰＳ２）は、その電極部分
（Ｐ１）の動作に影響を及ぼすだけで、他の電極部分
（Ｐ２）の動作に影響を及ぼさない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧直流送電設備
の２極式（双極式）変換所における保護装置に関してお
り、本設備は、変換所の直流側の主回路には、この変換
所の２つの電極の各１つに対する１つの電極部分（pole
part)である２つの独立した電極部分と、両電極に共通
な１つの部分である２電極部分（bipole part)とがあ
り、変換所は、変換所の動作量（operating quantitie
s）に対応して保護装置に供給される測定値信号を出力
する測定手段を備え、保護装置は、前記測定値信号に依
存しかつ所定のアルゴリズムに従って、変換所の運転に
影響を与えることにより、固定障害（parmanent fault
s）を回避する対策を選択的にとるようになっており、
保護装置は、各電極部分に１つの電極保護手段を、２電
極部分に１つの２電極保護手段を備えており、２電極保
護手段には、相互に独立した２つの部分があり、測定手
段は、２電極部分の１グループの動作量の各１つに対し
て２つの冗長測定値信号を発生させ、それぞれ前記２電
極保護手段の上記独立部分の１つに供給される、ように
なっている。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】代表的な高圧直流送電
設備、ＨＶＤＣ設備、には、２つの変換所が含まれてお
り、これらの変換所は、２本の導体を持つ直流線路によ
って接続されている。各変換所には、直流側に直列接続
された２つの１２パルス変換器がある。正常動作におけ
る変換器の接続点は、他端で接地されており、原則とし
て大地電位になっている１本の中性点電極線路（electr
ode line）に接続されている。この接続点から離れた位
置にある変換器の端子は、直流線路の２本の導体に接続
されており、これらの導体は、大地電位に対してそれぞ
れ正電位および負電位になっている。この種の設備は２
極式設備（bipolar installation）と呼ばれている。何
らかの障害が起こった場合や保守作業中は、送電線の直
流導体の１本に接続されている変換器は運転から除か
れ、この設備は単極動作（monopolar operation)で運転
される。この場合、帰路電流（return current）は大地
を介して、あるいは最後に述べた導体を介して流れる。

【０００３】上記のような設備の中の変換所には、相互
に同一の２つの電極があり、各電極は１つの変換器と、
この変換器に接続されているある種のフィルタ回路、測
定手段と開閉手段から構成されている。さらに、この設
備には２電極部分があり、この２電極部分には、中性点
電極線路、変換所接地、ある種の母線（bus bar)、開閉
手段など、変換器に共通な手段が含まれているが、開閉
手段は、変換器の端子のうち大地方向の端子を一緒に接
続するとともに、中性点電極線路、変換所接地あるいは
帰路導体として使用する直流線路の導体の１つにこれら
の端子を接続する。

【０００４】上記のように、各電極に１つの保護装置を
備えた変換所を提供することは公知である。かかる装置
は、主として電流と電圧である複数の量を検出するが、
これらの量は電極部分の動作状態に関連している。保護
装置は、所定のアルゴリズムつまり動作基準に基づい
て、電極部分の異常動作状態を検出し、適切な多数の保
護手段を起動して、設備に固定障害が起こることを防止
する。かかる異常動作状態の例としては、内部の短絡、
地絡、動作の中断（interruption）、不足電圧、過電圧
などがある。保護手段の例には、変換器の交流側遮断器
のトリップ、変換器の閉塞（blocking）、変換器を線路
と変換所の中性点母線とに接続する開閉手段が開くこと
による変換器の隔離、完全にインバータ動作になる変換
器の制御などがある。通常、変換器の閉塞が実行される
のは障害を検出した場合であるが、いずれにせよ障害が
発生すれば、問題の電極の動作が短時間あるいは長時間
中断するのである。しかし、残りの電極によって運転を
続けることができるのであるから、これによって重大な
損失になることはない。このような設備は、限られた時
間ならば過負荷になってもよく、この設備の送電ができ
なくなることは限定されている。

【０００５】しかし、２電極部分については条件が異な
る。通常、２電極部分の電流と電圧は小さいので、２電
極部分における障害のリスクは少なくなる。したがっ
て、ある種の設備においては、この部分は保護されてい
なかったが、これはマイナスの結果になることがある。
２電極部分は両電極に共通であり、２電極部分の障害の
場合、変換所の運転を続けることはできないから、２電
極部分の障害を検出した場合の２電極部分に対する既存
の保護手段は、両電極に対してトリップ信号を与えてい
た。そうすると、この変換所の２つの変換器が閉塞され
て、この設備からの送電が完全に打ち切られてしまうこ
とになる。ここで言及した設備から送電された電力は、
一般にこの設備が接続する２つの交流回線網における電
力の重要な部分を構成しているので、送電された電力が
まったく使用できなくなることは、これらの交流回線網
の運転に重大な障害になることがある。信頼性を向上す
るため、２電極部分は、相互に独立な２つの部分を使用
するという公知の方法で設計されてきた。これらの部分
には、装置の測定手段の異なる測定用チャネルからの測
定値信号が供給されている。２電極保護手段の２つの部
分からのトリップ信号は、両電極の制御装置に並列に供
給されている。このように２電極部分の保護装置に冗長
性が導入されているとはいえ、２電極部分の保護装置に
より不必要な閉塞が発生して重大な結果が引き起こされ
る。これは、たとえば、電極の保守作業中の接地忘れ、
あるいは単極動作中の電極の保守作業中の試験信号など
による、不良（faulty）測定値信号のためである。その
上、十分満足な信頼性を確保するために必要な冗長性は
そのときに消滅してしまったから、たとえば、保守作業
などの動作から、冗長２電極保護手段の部分が除かれた
ことはこれまでにない。

【０００６】

【課題を解決する手段】本発明の目的は、導入部で説明
ような保護装置を提供することであり、この保護装置
は、 - 変換所の２電極部分の保護を改善し、 - 両電極が使用できなくなるリスクを大幅に低減して、
設備の稼働性と信頼性が最大になることを保証し、 - 不良測定値信号により両電極が使用できなくなるリス
クを除き、 - 動作中の電極を不当にトリップするリスクを最小にし
て、単極動作中の両電極の１つの保守作業、あるいは２
電極部分の保守作業ができるようにする。

【０００７】本発明による設備を特徴づけるものは、添
付の請求の範囲から明瞭になるであろう。

【０００８】

【発明の実施の形態】添付図面の図１から図８を参照し
て、本発明を詳細に説明する。

【０００９】図１は、ＨＶＤＣ設備における代表的な２
極式（双極式）変換所（bipolar converter station)の
直流側の主回路を示している。変換所には、交流電力回
路網（示さず）と変換所の直流側との間の電力を変換す
る大電力変換器ＳＲ１、ＳＲ２がある。変換所は、直流
線路Ｌ１、Ｌ２を介して他の変換所に接続されている。

【００１０】本図の点線で示すように、変換所の直流側
の主回路は、相互に独立で、それぞれ変換所の１つの電
極に割当られている２つの同一な部分Ｐ１、Ｐ２（以
下、電極部分と呼ぶ）と、両電極に共通のＢＩＰ部分
（以下２電極部分と呼ぶ）から構成されている。

【００１１】原則として２つの電極部分は相互に独立で
あって、１つの電極部分が運転から除かれ切り離される
と、電力は減少するとしても、変換所の運転を続けるこ
とが可能である。それに反して、共通の２電極部分は、
変換所の運転に絶対に必要であり、２電極部分に障害が
発生したり２電極部分が切り離されると、変換所全体が
使用できなくなる。

【００１２】電極部分Ｐ１には、変換器ＳＲ１と、図の
中で断路器（disconnector）Ｑ１３１によって線路Ｌ１
に接続される変換器の上部の直流端子とが含まれてい
る。変換器の下部直流端子は、遮断機ＮＢＳ１が配置さ
れている電極の中性点母線（neutral bar)ＮＢ１を介し
て、断路器Ｑ１１１、Ｑ１２１に接続されており、これ
らの断路器によって変換器を２電極部分に接続すること
ができる。高調波フィルタＦ１は、１２次高調波と２４
次高調波をフィルタするため変換器と並列に配置されて
いる。

【００１３】電極部分Ｐ１は、変換器の両側の電流ＩＤ
Ｌ１、ＩＤＬ２を測定する測定用トランスデューサＰ１
−Ｔ１、Ｐ１−Ｔ２を備えている。各測定用トランスデ
ューサは、独立した２つの測定用チャネルを備えてい
て、それぞれＩＤＬ１Ａ、ＩＤＬ１ＢおよびＩＤＮ１
Ａ、ＩＤＮ１Ｂで示す冗長測定値信号を提供する。さら
に電極部分Ｐ１は、２つの測定用分圧器Ｐ１−Ｖ１、Ｐ
１Ｖ２を備えている。これらの分圧器には、冗長計測増
幅器（redundant istrumentation amplifier）である一
つの主回路があり、これらの回路は、測定値信号ＵＤＮ
１Ａ、ＵＤＮ１ＢおよびＵＤＬ１Ａ、ＵＤＬ１Ｂをそれ
ぞれ供給する。これらの測定値信号は変換器の両側の直
流電圧に対応する。さらに、測定用変成器Ｐ１Ｍ１Ａ、
Ｐ１Ｍ１ＢおよびＰ１Ｍ２Ａ、Ｐ１Ｍ２Ｂがあって、こ
れらの変成器の出力信号ＩＦ１２１Ａ、ＩＦ１２１Ｂお
よびＩＦ２４１Ａ、ＩＦ２４１Ｂは、フィルタＦ１の１
２次と２４次の高調波電流を測定するために使用され
る。

【００１４】電極部分Ｐ２は同じように組立られてお
り、これらの構成部品と信号の名称は、電極部分Ｐ１の
同じ構成部品の名称に対応しており、名称の数字「１」
が「２」に替わっているという違いがある。

【００１５】２電極部分ＢＩＰは、母線と開閉手段を含
んでおり、開閉手段は、両電極の中性点母線ＮＢ１、Ｎ
Ｂ２の各１つのいずれかを、２本の並列な分岐ＥＬａ、
ＥＬｂを持つ中性点電極線路ＥＬ、変換所接地ＳＧある
いは他の電極の直流線路に接続する。それぞれ断路用ス
イッチＱ１１１、Ｑ１１２によって、電極の中性点母線
を接続点ＣＡに接続し、そこから断路器Ｑ１４と遮断器
ＮＢＧＳを介して変換所接地ＳＧに、あるいは断路器Ｑ
１８と遮断器ＧＲＴＢ、断路器Ｑ１５、Ｑ１６を介して
線路Ｌ１、Ｌ２の１つに接続することができる。さら
に、それぞれ断路器Ｑ１２１、Ｑ１２２によって、中性
点母線を接続点ＣＢに接続し、そこから遮断器ＭＲＴＢ
を介して中性点電極線路に接続することができる。運転
から中性点電極線路を除かずに遮断器ＭＲＴＢの保守を
可能にするため、断路器Ｑ１７により遮断器ＭＲＴＢの
迂回回路をつくり、断路器Ｑ１９、３１によってこの遮
断器を切り離すことができる。

【００１６】２電極部分ＢＩＰは、変換所接地ＳＧに流
れ込む電流ＩＤＳＧを測定する測定用トランスデューサ
ＢＩＰ−Ｔ１を備えている。第２の測定用トランスデュ
ーサＢＩＰ−Ｔ２は、遮断器ＧＲＴＢを含む分岐を流れ
る電流ＩＤＬＭを測定する。２つの測定用トランスデュ
ーサＢＩＰ−Ｔ３ａ、ＢＩＰ−Ｔ３ｂは、中性点電極線
路の２つの分岐回路ＥＬａ、ＥＬｂの電流ＩＤＥａ、Ｉ
ＤＥｂを測定する。電極部分の測定用トランスデューサ
と同じように、測定用トランスデューサの各１つは、２
つの冗長測定値信号を供給する２つの並列測定用チャネ
ルを備えている。測定値信号には、ＩＤＥｂＡとＩＤＥ
ｂＢと同様に、ＩＤＳＧＡとＩＤＳＧＢ、ＩＤＬＭＡと
ＩＤＬＭＢ、ＩＤＥａＡとＩＤＥａＢという名称がつけ
られている。

【００１７】正常２極動作中は、断路器Ｑ１１１、Ｑ１
１２、Ｑ１２１、Ｑ１２２は閉じているため、両電極の
中性点母線は、接続点ＣＡ、ＣＢに接続されている。断
路器Ｑ１５、Ｑ１６と遮断器ＮＢＧＳ、ＧＲＴＢは開い
ている。すなわち、接続点ＣＡは、変換所接地にも線路
Ｌ１、Ｌ２のいずれにも接続されていない。断路器Ｑ１
９、Ｑ３１と遮断器ＭＲＴＢは閉じている（が断路器Ｑ
１７は開いている）。すなわち、各電極の中性点母線は
中性点電極線路に接続されている。線路Ｌ１、Ｌ２は、
実質的に同じ電流を流すとともに大地に関して等しい電
圧になっているが、極性は反対である。中性点電極線路
の電流は小さいので、２電極部分と両電極の中性点母線
はともに、大地に関して低い電位にある。

【００１８】変換所接地ＳＧは、電流を連続して流すこ
とはできない。しかし、変換所接地ＳＧは、たとえば、
中性点電極線路の保守作業中に平衡２極動作（balanced
bipolar operation）に使用することができるが、この
場合、変換器は、両変換器の電流が等しくなるように制
御されている。その上、何らかの障害が発生した場合、
変換所接地を一時的に使用することができる。

【００１９】何らかの障害が発生している間、２つの変
換器の１つは閉塞される。たとえば、１つの変換器ＳＲ
２を閉塞すると、変換器バルブに対する通常（ordinar
y）制御パルスを閉塞することにより、原則として変換
器の直流電圧はゼロに下がる。また、変換器のバイパス
ペアバルブも多分点弧する。閉塞する前に変換器をイン
バータ動作に制御して、変換器の電流を小さくすること
ができる。さらに、付随する断路器Ｑ１１２、Ｑ１２
２、Ｑ１３２、遮断器ＮＢＳ２を開くことにより、この
変換器を隔離することができる。

【００２０】この場合は変換器ＳＲ２を想定して、１つ
の変換器が閉塞すると、他の変換器（ＳＲ１）は動作を
続け、その負荷電流は中性点電極線路を介して流れる。
設備はこれから単極動作で運転されることになる。長時
間単極動作になっていると、通常、設備は金属帰路（me
tallic return)を使用した動作に切り替えられ、大電流
が連続して接地を流れることが防止される。このため断
路器Ｑ１６、遮断器ＧＲＴＢが閉じられ、遮断器ＭＲＴ
Ｂが開かれて、負荷電流は中性点電極線路から線路Ｌ２
に切り替えられる。（適切な断路器を動作させる外）以
前に閉塞した変換器を接続して再起動させる（deblock)
だけでなく、遮断器ＭＲＴＢを閉じ、遮断器ＧＲＴＢを
開くことによって、２極動作への復帰が行われる。

【００２１】図２は、図１に示す変換器に対する本発明
による保護装置の例を示している。この図は、主回路の
３つの部分Ｐ１、Ｐ２、ＢＩＰを示している。２電極部
分において、電流ＩＤＣを流す母線、遮断器ＤＣＢ、測
定装置ＰＩ−ＴＩは記号で示されているが、これらは、
すべて図１に示されている２電極部分の電気的開閉装置
（遮断器と断路器）と電流測定手段とを表すように意図
されており、測定装置の測定用チャネルの１つから測定
値信号ＩＤＣＡが得られ、もう１つのチャネルからは測
定値信号ＩＤＣＢが得られる。変換所の保護装置と、コ
マンド信号および状態信号ＢＢＳが交換されるが、これ
らのコマンド信号と状態信号とは、それぞれ関連する遮
断器あるいは断路器に対する、電気的開閉装置の閉じた
状態と開いた状態をそれぞれ示す状態信号ＣＬＩ、ＯＰ
Ｉとともに、電気的開閉装置をそれぞれ閉じたり開いた
りするためのコマンド信号ＣＬＣ、ＯＰＣから構成され
ている。

【００２２】本発明による保護装置は、２つの同一部分
ＰＳ１、ＰＳ２から構成されており、各電極はその１つ
を備えている。

【００２３】保護装置のＰＳ１部分には、電極部分Ｐ１
の保護として、それ自体が既知の２つの冗長電極保護手
段Ｐ１Ｓ１、Ｐ１Ｓ２がある。各電極保護手段は、電極
部分から、望ましくは冗長測定手段から、測定値信号Ｍ
Ｓ１Ａ、ＭＳ１Ｂをそれぞれ受信する。さらに、電極保
護手段は、装置インタフェースＰ１Ａ１を介して、電極
部分に配置されている遮断器や断路器と、コマンド信号
および状態表示信号ＢＰＳ１１、ＢＰＳ１２を交換す
る。

【００２４】２つの電極保護手段の各１つは、電極部分
Ｐ１に対するそれ自体が既知の複数の保護機能、たとえ
ば、 - 過電流の保護、 - 短絡および切り替え障害中の保護、 - 電極の線路Ｌ１に対する地絡保護、 - 電極部分に含まれている遮断器の保護、 を含んでいる。

【００２５】必須機能については、２つの電極保護手段
に希望する冗長度が得られるように設計されている。相
互に同一な保護手段を利用してこれを達成することがで
きる。どちらかといえば、少なくともいくつかの保護機
能は２つの保護手段で異なっているが、保護が重複する
ような設計にしてよい。

【００２６】保護手段は、受信した測定値信号と状態信
号とに依存し所定のアルゴリズムに従って、設備を保護
するためにとるべき対策をすべて決定し、必要なコマン
ド信号を送る。これらの信号は、電極部分Ｐ１の変換器
を閉塞する制御システムＰ１ＣＳに対するトリップ信号
ＴＲ１Ｐ１あるいはＴＲ２Ｐ１の形、及び／或いは、
（２電極保護手段Ｐ１ＢＩＰと同じ装置筺体ＣＰ１の中
に配置されている）インタフェースＰ１ＡＩを介して、
電極部分の１つあるいはいくつかの開閉手段を閉じたり
開いたりするコマンド信号の形をとることができる。

【００２７】保護手段のＰＳ１部分は、装置筺体ＣＰ１
の中に配置され、２つのセットＰ１ＢＩＰＳ１、Ｐ１Ｂ
ＩＰＳ２から構成されている２電極保護手段（bipole p
rotective means)をさらに含んでいる。この２つのセッ
トは測定用トランスデューサＰＩ−ＴＩの１つの測定用
チャネル（と２電極部分の他の測定手段（示さず）の同
じ測定用チャネル）から測定値信号ＩＤＣＡを受信す
る。２電極保護手段は、装置インタフェースＰ１ＢＩＰ
ＡＩを介して、２電極部分の開閉手段と、上述のコマン
ド信号および状態信号ＢＢＳ１を交換する。また状態信
号ＳＳＢＩＰ１も、装置インタフェースから電極Ｐ１の
制御システムＰ１ＣＳに送られる。コマンド信号および
状態信号ＢＢＳ１は、試験スイッチＰ１ＴＥＳＴを介し
て、装置インタフェースＰ１ＢＩＰＡＩと開閉手段との
間で転送される。試験スイッチは普段は閉じている。試
験スイッチが開いていると、２電極保護手段の関連部分
から、２電極部分（ＢＩＰ）に存在する開閉装置（たと
えば、ＭＲＴＢ、ＧＲＴＢ、ＮＢＧＳ）にコマンド信号
が送られて、これらの電気的開閉手段を動作させること
が防止される。たとえば、試験スイッチが開いた状態に
あって、各装置に対する供給電圧を切り離すことによ
り、これを達成することができる。

【００２８】保護装置の他のユニットとの独立性を最大
にするため、２電極保護手段とその装置インタフェース
とを別の筺体ＣＰ１に配置する。

【００２９】上に説明した、変換所の２電極部分におけ
る測定手段からの測定値信号ＩＤＣＡだけでなく、２電
極保護手段は、電極部分Ｐ１に配置されているある種の
測定手段からの測定値信号も受信する。この測定手段か
らの測定値信号は、その変換所の２電極部分の保護に必
要である。かかる測定手段の一例は、測定用トランスデ
ューサＰ１−ＴＩであり、この測定用トランスデューサ
の測定値信号は、中性点母線の２電極部分の保護に特に
必要である。この測定要素からの測定値信号は電極Ｐ１
の２電極保護手段に供給され、１つの（たとえばチャネ
ルＡ）測定値信号が２電極保護手段のセットＰ１ＢＩＰ
Ｓ１に供給され、他の（たとえばチャネルＢ）測定値信
号は２電極保護手段のセットＰ１ＢＩＰＳ２に供給され
る。このことは、信号ＭＳ１Ａ、ＭＳ１Ｂに対する点線
で図２に模式的に示されている。同じように、この同じ
信号はＰＳ２部分の２電極保護手段に供給されるが、こ
こでは信号は警報と電極の平衡化に使用されるだけであ
る。また、この信号経路は、この図の点線で示されてい
る。図２から明らかなように、電極部分Ｐ２から保護装
置の上部のＰ１部分に対して対応する信号の交換が生じ
る。

【００３０】２電極保護手段の２つのセットＰ１ＢＩＰ
Ｓ１、Ｐ１ＢＩＰＳ２は相互に並列に動作する。各セッ
トは変換所の２電極部分に対して、たとえば、 - 中性点母線の２電極部分に対する差動保護、 - 金属帰路に対する地絡の保護、 - ２電極部分に含まれる遮断器の保護、 - 変換所接地に対する過電流の保護 など、複数の保護機能を含んでいる。

【００３１】この２つのセットは、この２つのセットが
連係して２電極保護手段の少なくとも最も重要な保護機
能に冗長性を提供するように設計されている。異なる測
定値信号及び／或いはアルゴリズムを少なくとも部分的
に使用し、さらに各セットが独立に２電極部分の保護を
希望する程度で提供する２つのセットによって、このよ
うに設計できる。たとえば、これらのセットの１つの中
の変換所接地に対する過電流保護手段は、測定用トラン
スデューサＢＩＰ−ＴＩからの測定値信号ＩＤＳＧＡを
直接使用できるが、他のセットの同じ過電流保護手段
は、測定手段Ｐ１−Ｔ１、Ｐ２−Ｔ１、ＢＩＰ−Ｔ２、
ＢＩＰ−Ｔ３ａ、ＢＩＰ−Ｔ３ｂからの測定値を合計す
ることによって電流ＩＤＳＧの測定値を形成する。この
ように、２電極保護手段の２つのセットと、使用した測
定手段との両方に関して高い冗長度が得られる。このこ
とは、加算要素（summation member）ＳＤ１を示す図５
に示されている。上述の測定手段から、この加算要素に
測定値信号が加えられると、キルヒホッフの法則によっ
て与えられる次の関係に従って、加算器から測定値ＩＤ
ＳＧＡ’が出力される。

【数１】ＩＤＳＧＡ’＝ＩＤＮ２Ａ−ＩＤＮ１Ａ−ＩＤ
ＥａＡ−ＩＤＥｂＡ＋ＩＤＬＭ ここで、符号は図１に示す電流の極性によって決定され
る。２電極保護手段のセットＰ１ＢＩＰＳ１に、電流Ｉ
ＤＳＧの２つの測定値の１つ、たとえば測定手段ＢＩＰ
−Ｔ１からＩＤＳＧＡが供給されると、他のセットＰ１
ＢＩＰＳ２には、他の測定値、すなわち、加算器ＳＤ１
からのＩＤＳＧＡ’が供給される。

【００３２】２電極保護手段は、受信した測定値信号と
状態信号とに依存し所定のアルゴリズムに従って、設備
を保護するためにとるべき対策をすべて決定し、必要な
コマンド信号を送る。これらの信号は、電極部分Ｐ１に
ある変換器を閉塞する制御システムＰ１ＣＳに対するト
リップ信号ＴＲＢＩＰＰ１の形、及び／或いは、（イン
タフェースＰ１ＢＩＰＡＩを介して）２電極部分の１つ
またはいくつかの開閉手段を閉じるコマンド信号の形を
とることができる。

【００３３】保護装置のＰＳ２部分は、ＰＳ１部分と同
じように設計されており、そのユニット類は、「１」が
「２」に替わった電極の名称と同じ名称になっている。
これの例外には、２電極部分の測定手段からの測定値信
号ＩＤＣＢが供給されるＰＳ２部分の２電極保護手段が
含まれている。第２の例外には、（Ｐ１部分からの代わ
りに）電極部分Ｐ２からの測定値信号が供給される変換
所保護手段のこの部分の２電極保護手段と電極保護手段
とが含まれている。このようにして、変換所の保護装置
の２つの部分ＰＳ１、ＰＳ２には、相互に独立に測定値
信号が供給される。

【００３４】図３は、変換所の各種部分からの測定値信
号が、変換所保護手段の各種部分に供給されることを示
している。左側に、（たとえば、図１による変換所の測
定用トランスデューサＰ１−Ｔ１、Ｐ１Ｔ２など）電極
部分Ｐ１の測定手段Ｐ１−ＴＩ、２電極部分の測定手段
ＢＩＰ−ＴＩ（すなわち、図１の、測定用トランスデュ
ーサＢＩＰ−Ｔ１からＢＩＰ−３ｂ）、（たとえば、測
定用トランスデューサＰ２−Ｔ１、Ｐ２−Ｔ２など）電
極部分Ｐ２の測定手段Ｐ２−ＴＩが記号で示されてい
る。測定手段の２つの独立した測定用チャネルは、Ａ、
Ｂで示されている。図３の右側に、電極保護手段の各１
つと２電極保護手段とに対する２つのセットとが示され
ており、各ユニットの名称は図２の場合と同じである。
電極部分Ｐ１の測定用チャネルＡからの測定値信号は、
電極Ｐ１に割当られた電極保護手段と２電極保護手段と
のセット１に供給され、測定用チャネルＢからの測定値
信号は、電極Ｐ１に割当られた電極保護手段と２電極保
護手段とのセット２に供給される。同様に、電極部分Ｐ
２の測定用チャネルＡからの測定値信号は、電極Ｐ２に
割当られた電極保護手段と２電極保護手段とのセット１
に供給され、測定用チャネルＢからの測定値信号は、電
極Ｐ２に割当られた電極保護手段と２電極保護手段との
セット２に供給される。２電極部分の測定手段の測定用
チャネルＡからの測定値信号は、電極Ｐ１に割当られた
２電極保護手段の両セットに供給され、２電極部分の測
定手段の測定用チャネルＢからの測定値信号は、電極Ｐ
２に割当られた２電極保護手段の両セットに供給され
る。図面から明かなように、図３の点線Ｃ−Ｃの上と下
に位置している装置のこれらの部分は、相互に独立であ
る。図３の上の部分の装置のどこかに障害があっても、
たとえば、測定手段の測定用チャネルに障害があって
も、下方の部分の保護手段に全然影響を与えず、その逆
も同様である。

【００３５】上に説明した独立性の原則に例外があると
すれば、１つの電極部分、たとえばＰ１からの測定値信
号（測定用トランスデューサＰ１−Ｔ１からの測定値信
号）であり、これらの測定値信号は、他の電極に割当ら
れたその部分の保護装置（ＰＳ２）の２電極保護手段
（Ｐ２ＢＩＰＳ１／Ｓ２）に供給される。しかし、上述
したとおり、これらの信号は、警報の発生及び／或いは
保護装置の後の部分において電極を平衡させることがで
きるだけであり、不良測定値信号で動作が妨害されるこ
とは全くない。

【００３６】図２から明かなように、２電極部分の開閉
手段は、２つの２電極保護手段によって並行して影響を
受ける。しかし、２電極保護手段は、個別の試験スイッ
チＰ１ＴＥＳＴ、Ｐ２ＴＥＳＴを介して開閉手段に接続
される。

【００３７】上の説明から明らかなように、簡単な測定
障害、すなわち、１回に１つの測定用チャネルに１つの
測定障害が発生しても、変換所の２つの電極の１つ以上
が使用できなくなることは決してなく、重大な結果を招
かずに他の電極を使用して運転を続けることができる。

【００３８】単極動作中、たとえば保守作業中は、たと
えば、１つの電極Ｐ１は動作中である。他の電極の主回
路、図１のＰ２、と保護回路、図２のＰＳ２、は両方と
も切り離されている。試験スイッチＰ２ＴＥＳＴを開く
ことによってこの電極の保護回路を切り離すことができ
る。切り離された保護回路は、図２から明らかなよう
に、それらの測定用チャネルに依然として接続されてお
り、まったくリスクなしにこれらのチャネルとともに試
験することができる。試験スイッチは開いているので、
試験や保守作業中の間違いで２電極部分に不当なトリッ
プ信号を発生させることはない。

【００３９】図２を参照した上の説明から明らかなよう
に、上方の電極の２電極保護手段の２つのセットＰ１Ｂ
ＩＰＳ１、Ｐ１ＢＩＰＳ２は、単極動作中にも保守作業
中にも完全に冗長性が維持されるように設計されてい
る。このように、障害が発生して電極が切り離された場
合や、変換所のどこかで保守作業中であっても、完全な
信頼度で変換所の運転を続けることが可能になる。

【００４０】測定手段の試験中に不当なトリップのリス
クを除くため、測定手段の測定値信号が２電極保護手段
によって利用され、２電極部分の断路器からの状態信号
によって決まるこれらの信号が保護手段のアルゴリズム
に供給される。断路器の状態信号が、測定手段が切り離
されていることを示していると、測定手段からの測定値
信号は、保護手段の中でゼロにセットされる。これは図
４に示されており、一例として図１の測定手段ＢＴＰ−
Ｔ１からの測定値信号ＩＤＳＧＡが示されている。信号
は、開閉要素ＥＳＡ１を介して２電極保護手段のアルゴ
リズムＡＬＧに供給される。後者は、２安定フリップフ
ロップＢＶを介して断路器Ｑ１４からの状態信号Ｑ１４
ＣＬＩ、Ｑ１４ＯＰＩに依存して制御され、２安定フリ
ップフロップをセットする入力は、ＡＮＤ条件を具備し
ている。この図から明らかなように、状態信号Ｑ１４Ｃ
ＬＩが、断路器Ｑ１４が閉じていることを示し、ＥＳＡ
１が起動されると、測定値信号ＩＤＳＧＡが保護手段の
アルゴリズムに送られるというように、制御が実行され
る。それに反して、状態信号が断路器Ｑ１４が開いてい
ることを示している場合、ＥＳＡ１は起動されず、ゼロ
電流に対応する信号がアルゴリズムに供給される。この
ように、不当なトリップのリスクを伴わずに測定手段を
試験することができる。２安定フリップフロップＢＶを
使用するには、開閉手段ＥＳＡ１の開閉状態（positio
n）を変更させる有効な状態信号がなければならない。
このように、たとえば、補助電源が使用できない場合に
発生し得る２つの状態信号が使用できなくなることによ
り、開閉手段の開閉状態が変ることが防止されている。

【００４１】これらの測定手段に関連する断路器からの
状態信号に依存して、これと同じ機能は、２電極部分の
他の測定手段だけでなく、測定手段の他の測定値信号Ｉ
ＤＳＧＢにも提供されている。

【００４２】変換器を流れる直流には、特定の一方向、
すなわち正方向しかないことを利用することにより、単
極動作中のサービスの信頼性をさらに向上させることが
できる。２電極部分の中性点母線に対する差動保護手段
は、障害が発生していない状態のとき、中性点母線に流
れ込む（あるいは中性点母線から流れ出る）電流の和は
ゼロであるということを利用している。測定した電流の
和がゼロとは異なる場合、これは障害を示しており、ト
リップ信号を発生させる。本発明による保護装置の好適
実施例においては、測定した電流の和に、動作中の変換
器を流れる電流が負であることを示す符号がある場合、
単極動作中のトリップ信号を閉塞する。その理由は以下
のとおりである。すなわち、電流の和にこのような符号
があることは、測定の誤りに違いなく、これから説明す
る機能により、測定の誤りによって不当なトリップが発
生することが防止されるためである。

【００４３】図６にこの機能が示されており、また図１
の名称と同じ変換所の主回路の関連部分が示されてい
る。電極部分Ｐ１、Ｐ２において、これらの電極の２電
極保護手段の部分は、２電極部分ＢＩＰの差動保護手段
を構成しており、単極動作において動作できることが示
されている。電極Ｐ１に対して、この保護手段は加算回
路ＳＤ２１を含んでおり、この加算回路は、電極Ｐ１が
動作中で電極Ｐ２が切り離されている場合、２電極部分
との間の（２電極部分から流れ出る電流には正の符号が
付く）電流を加算する。加算信号ＤＩ２１は、比較器Ｃ
Ｐ２１の低基準電流と比較される。この基準値は基準値
発生器ＲＳＳ２１から得られる。加算信号が基準値を越
えると、ＡＮＤ回路ＡＧ２１に「１」信号が送られる。
ＡＮＤ回路の第２の入力に、信号「Ｐ１をイネーブルせ
よ（ENABLE P1)」が加えられると、電極Ｐ１が正常単極
動作中である場合、この信号は、これから説明する保護
手段を起動する。この保護手段の起動は、関連する断路
器が、この動作の場合の正しい開閉状態にあるというこ
とを示しているとともに、電流測定ユニットを監視する
と、これらの断路器の機能が妨害を受けていないことを
示していることによって、指示される。ＡＮＤ回路の出
力信号は、遅延回路ＤＭ２１に供給され、遅延回路ＤＭ
２１は、入力信号を受信した後の時間ｔで、その電極の
制御システムに、トリップ信号「Ｐ１をトリップせよ
（TRIP P1)」を送る。

【００４４】たとえば、電極Ｐ１の単極動作中に、記号
で描かれた地絡ＥＦが実際に発生すると、通常、中性点
電極線路を流れる電流は小さくなるので、加算回路から
正の出力信号ＤＩ２１が出力して、この電極にトリップ
信号が送られる。単極動作の場合は、固定障害における
電流を消滅させるように、トリップ信号を送らなければ
ならない。このように、本保護手段は実障害に正しく応
答する。

【００４５】しかし、中性点電極線路の電流が非常に大
きくなる測定障害など、ある種の測定障害では、加算回
路の出力信号ＤＩ２１が負になる。これは、電極Ｐ１の
変換器に負の方向の電流が流れることに等しく、物理学
的に起こり得ないことである。この場合、比較器ＣＰ２
１は入力信号の符号に敏感であるから、比較器から出力
信号は得られず、このため電極をトリップすることはな
い。このように、不当なトリップの理由の一つが除かれ
ている。

【００４６】電極Ｐ２の２電極保護手段も同じ構造であ
るとともに同じ機能を備えているが、名称の「１」が
「２」に替わっている点だけが違っている。

【００４７】重要なことは、第２の電極が完全に隔離さ
れている場合だけに考える動作モードが、単極動作だと
いうことである。「Ｐ１／Ｐ２をイネーブルせよ」とい
う信号は、図６による１つの電極の２電極保護手段が起
動されることを保証しているが、これが保証されるの
は、他の電極の中性点の断路器が開いていることを示し
ている場合だけである。さらに、他の電極のアルゴリズ
ムには、閉塞された電極の電流測定は含まれていないこ
とは図６から明かである。これは、単一障害が発生して
も、両電極はトリップしないことを保証する前提条件で
ある。たとえば、中性点母線の電流ＩＤＮ１／ＩＤＮ２
の測定に障害が発生すると、問題の電極の電極保護手段
から介入され、その電極は運転から除かれることにな
る。残りの電極の２電極保護手段が、この切り離された
電極の不良電流測定値を使用すると、その電極も切り離
されることになるから、１つの測定に障害が起こっただ
けで、その変換所の両電極のロスが生じて使用できなく
なってしまうであろう。このようなことは、上に説明し
たシステムを利用することにより除かれる。

【００４８】図７には、２極動作における２電極保護手
段の該当する機能が示されている。電極Ｐ１の２電極保
護手段には加算回路ＳＤ３１があり、この加算回路ＳＤ
３１には、２電極部分ＢＩＰとの間の電流を測定するす
べての電流測定手段からの電流測定値信号が供給され
る。出力信号ＤＩ３１は、選ばれた極性を考慮して、２
電極部分からの全電流の和をとる。障害のない状態では
この和はゼロである。出力信号は絶対値発生器ＡＢ３１
に供給され、比較器ＣＰ３１で、基準値発生器ＲＳＳ３
１から得られる低基準値と比較される。信号ＤＩ３１の
絶対値が基準値より大きい場合、ＡＮＤ回路ＡＧ３１に
符号「１」が送られる。ＡＮＤ回路の第２の入力には、
信号「Ｐ１をイネーブルせよ」が供給されるが、関連す
る断路器がこの動作の場合の正しい開閉状態にあり、さ
らに、問題の測定ユニットを監視すると、これらの断路
器の機能が妨害を受けていないことを示していれば、こ
の信号は「１」である。ＡＮＤ回路の出力信号「１」
は、変換所の２電極部分に地絡が発生したことの表示で
あって、第１の遅延回路ＤＭ３１に送られる。遅延回路
ＤＭ３１の出力信号「ＰＯＬＢＡＬ」は電極の平衡化を
命令する。電極の平衡化の命令とは、両電極が同じ電流
を流すようになるまで、最大の電流を流している電極
に、その電流を小さくするように命令することである。

【００４９】たとえば、図に示す地絡ＥＦなどの障害が
実際に発生した場合、障害電流は、この電極平衡化によ
って効果的に消滅する。したがって、いかなる欠点も伴
わずに、運転を続けることができる。平衡が得られる
と、比較器ＣＰ３１からの出力信号は「０」になるが、
運転者によってリセットされるまで、電極平衡化の動作
になっている。

【００５０】それに反して、検出した障害電流が消滅し
ない場合、多分これは整流器の制御システムの測定値が
正しくないことに原因がある。したがって、障害電流が
一定時間内に消滅しない場合、第２の遅延回路ＤＭ４１
から信号ＣＨＯ（ＴＯＳ ｉｆ ｉｎｖ）が得られる。
この信号は、冗長測定用トランスデューサを使用して整
流器の冗長制御システムに切り替えるので、障害信号は
多分消滅する。変換所がインバータ動作で運転されてい
る場合、この送電設備の他の変換所は電流制御になり、
電極平衡化に対する命令はこの変換所に送られる。冗長
制御システム（多分第２の変換所）に切り替えても障害
電流が消滅しない場合（たとえば、インバータの開閉装
置の障害の場合、あるいは電気通信の障害の場合には、
こういうことが起こり得る）、電極を平衡化させるた
め、運転者は、両電極間の電流の大きさ（orders）を手
動で調節してもよい。

【００５１】電極Ｐ２の２電極保護手段も、上に説明し
た方法と同様に設計されている。

【００５２】２極動作の場合、通常、両電極は常に平衡
しているため、２電極開閉装置には電流が流れないので
あるから、この動作モードにおいて２電極保護手段が起
動されるのは、ほとんどの場合、測定用トランスデュー
サ障害である。このため、この動作の場合、電極を強制
的にトリップするという保護対策しかとられていない。
保護対策には、電極の平衡化、冗長制御システム（多分
第２の変換所）への転送、多分運転者への警報が含まれ
ている。

【００５３】図６、７を参照して上に説明したように、
障害発生によって変換所の両電極をトリップすることは
回避されるので、単極動作と２極動作との両動作に対し
てさらに完全な信頼性が得られる。主回路における障害
はすべて検出されるので、切り離しはほとんど行われな
い。

【００５４】両電極の２電極保護手段は、中性点母線の
高電圧に対する保護手段を備えている。図８のジグザグ
な線ＢＣで示すように、中性点電極線路を介した大地へ
の接続が良くないと、中性点母線に高電圧が発生する。
２電極部分の遮断器ＮＢＧＳを閉じることにより、この
高電圧を消滅させることができる。この遮断器は通常の
電流を流すことは考えられておらず、電流が大きくなっ
たり、（たとえば、中性点電極線路の保守の場合など）
低電流や無電流が連続したりする特殊な障害の場合、一
時的に使用される。

【００５５】図８に示すように、電極Ｐ１の２電極保護
手段は、測定した中性点母線の電圧ＵＤＮ１を、基準値
発生器ＲＳＳ４１からの基準値と比較する比較器ＣＰ４
１を含んでいる。測定した電圧が基準値以上の場合、比
較器から信号「１」が得られＡＮＤ回路ＡＧ４１に送ら
れる。この回路は、信号「Ｐ１を再起動する（P1 DEB
L)」によって制御されるが、電極Ｐ１の変換器が再起動
された場合、信号「Ｐ１を再起動する」は「１」であ
り、変換器がトリップして閉塞した場合は「０」にな
る。ＡＮＤ回路の出力信号が第１の遅延回路ＤＭ５１に
送られて後一定の時間がたつと、第１の遅延回路ＤＭ５
１は、遮断器ＮＢＧＳを閉じる信号「ＮＢＧＳを閉じよ
（CLO NBGS）」を供給する。この遮断器が閉じてから一
定の時間がたっても、比較器からの障害信号がそのまま
になっていると、第２の遅延回路ＤＭ６１は信号「Ｐ１
をトリップした後ＮＢＧＳを開け（TRIP P1 STO NBG
S）」を送り、この信号は電極Ｐ１をトリップする。す
なわち、その電極を閉塞しかつ隔離して、隔離が終了す
ると遮断器を開くように命令する。

【００５６】電極Ｐ２の２電極保護手段は、電極Ｐ１に
対して説明した方法と同様に組立てられている。

【００５７】たとえば、中性点電極線路の抵抗が大きい
ために、中性点母線の電圧が許容値以上になった場合、
両電極の２電極保護手段から遮断器ＮＢＧＳを閉じる命
令が供給される。遮断器が閉じると、高電圧は消滅す
る。中性点電極線路の障害を修理しながら、妨害を受け
ずに両電極の運転を続けることができる。

【００５８】それに反して、１つの電極の２電極保護手
段が、障害が発生した測定装置を使用して中性点母線の
高電圧を検出した場合、遮断器ＮＢＧＳを閉じる命令は
この保護手段から得られる。これは不良測定値信号に影
響しないため、一定時間が経過すると、信号「Ｐ１をト
リップした後ＮＢＧＳを開け」が保護手段から供給され
る。この電極はトリップし、残りの電極の電流の大部分
は、変換所接地に流れる。最初に述べた電極がトリップ
した後、遮断器ＮＢＧＳを開く命令を与えることによ
り、変換所接地に電流が連続して流れることは防止され
る。つぎに、残りの電極の電流は変換所接地から中性点
電極線路に切り替えられ、この変換所の連続した単極動
作が続けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】代表的な変換所の直流側にある主回路を示す
図。

【図２】図１に示す変換所における本発明による保護装
置の設計原理を示す図。

【図３】変換所の測定手段から保護装置の異なる部分に
信号が供給されることを示す図。

【図４】測定値信号が、関連する断路器の状態によって
影響を受けるようにして、２電極部分の測定手段を高信
頼度で試験できることを示す図。

【図５】冗長度を与えるため、他の電流の測定値に基づ
いて電流の測定値を形成することができることを示す
図。

【図６】変換所の２電極保護手段を、単極動作中の不当
なトリップを防止するように設計できることを示す図。

【図７】変換所の２電極保護手段を、２極動作中のトリ
ップを防止するように設計できることを示す図。

【図８】中性点母線の過電圧が不正に表示された場合、
単極動作を続けるように、変換所の２電極保護手段を設
計することができることを示す図。

【符号の説明】

Ｌ１、Ｌ２ 送電線路 Ｐ１、Ｐ２ 電極部分 ＢＩＰ ２電極部分 ＳＲ２、ＳＲ１ 変換器 ＥＬａ、ＥＬｂ 中性点電極線路 ＮＢ１、ＮＢ２ 中性点母線 ＣＡ、ＣＢ 接続点 ＰＩＳ１、Ｐ１Ｓ２ 電極保護手段 ＣＰ１、ＣＰ２ 装置筺体 Ｐ１ＣＳ、Ｐ２ＣＳ 制御システム Ｐ１ＢＩＰＳ１、Ｐ１ＢＩＰＳ２、Ｐ２ＢＩＰＳ１、Ｐ
２ＢＩＰＳ２２ ２電極保護手段 Ｐ１ＴＥＳＴ、Ｐ２ＴＥＳＴ 試験スイッチ Ｐ１−Ｔ１、Ｐ２−Ｔ１、ＢＩＰ−ＴＩ、ＢＩＰ−Ｔ
２、ＢＩＰ−Ｔ３ａ、ＢＩＰ−Ｔ３ｂ 電流測定手段 ＢＶ、ＥＳＡ１ 開閉手段 Ｑ１３、Ｑ１４、Ｑ１５、Ｑ１６、Ｑ１７、Ｑ１８、Ｑ
１９、Ｑ３１、Ｑ１１１、Ｑ１１２、Ｑ１２１、Ｑ１２
２、Ｑ１３２ 断路器 ＮＢＧＳ、ＭＲＴＢ、ＧＲＴＢ、ＮＢＳ１、ＮＢＳ２、
ＤＣＢ 遮断器 ＡＧ２１、ＡＧ３１、ＡＧ４１ ＡＮＤ回路 ＣＰ２１、ＣＰ３１、ＣＰ４１ 比較器 ＲＳＳ２１、ＲＳＳ３１、ＲＳＳ４１ 基準値発生器 ＣＬＣ、ＯＰＣ ２電極保護手段の命令信号 ＢＢＳ コマンド信号および状態信号 ＣＬＩ、ＯＰＩ、ＢＢＳ１、ＢＢＳ２、ＳＳＢＩＰ１、
Ｑ１４ＣＬＩ、Ｑ１４ＯＰＩ 状態信号 ＩＤＬ１Ａ、ＩＤＬ１Ｂ、ＩＤＮ１Ａ、ＩＤＮ１Ｂ 冗
長測定値信号 Ｐ１Ｍ１Ａ、Ｐ１Ｍ１Ｂ、Ｐ１Ｍ２Ａ、Ｐ１Ｍ２Ｂ 測
定用変成器 ＩＦ１２１Ａ、ＩＦ１２１Ｂ、ＩＦ２４１Ａ、ＩＦ２４
１Ｂ 変成器の出力信号 ＩＤＳＧＡ’ 測定値 ＩＤＥｂＡ、ＩＤＥｂＢ、ＩＤＳＧＡ、ＩＤＳＧＢ、Ｉ
ＤＬＭＡ、ＩＤＬＭＢ、ＩＤＥａＡ、ＩＤＥａＢ、ＩＤ
ＣＡ、ＩＤＣＢ、ＭＳ１Ａ、ＭＳ１Ｂ、ＵＤＮ１Ａ、Ｕ
ＤＮ１Ｂ、ＵＤＬ１Ａ、ＵＤＬ１Ｂ 測定値信号 ＵＤＮ１ 中性点母線の電圧 Ｐ１−Ｖ１、Ｐ１Ｖ２ 測定用分圧器 Ｆ１ 高調波フィルタ ＡＢ３１ 絶対値発生器 ＤＭ２１、ＤＭ３１、ＤＭ４１、ＤＭ５１ 遅延回路 ＰＯＬＢＡＬ ＤＭ３１の出力信号 ＣＨＯ ＤＭ４１の出力信号 ＳＤ１、ＳＤ３１ 加算器 ＤＩ２１ ＳＤ２１の出力信号 ＤＩ３１ ＳＤ３１の出力信号

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧直流送電設備の２極式変換所の保護
   装置であって、 変換所の直流側の主回路は、該変換所の２つの電極の各
   １電極に対する１つの電極部分である、２つの独立した
   電極部分（Ｐ１、Ｐ２）と、両電極に共通な１つの部分
   である、２電極部分（ＢＩＰ）とを備え、 変換所は、変換所の動作量（ＩＤＳＧ）に対応して、保
   護装置に供給される測定値信号（ＩＤＳＧＡ、ＩＤＳＧ
   Ｂ）を出力し、 保護手段は、前記測定値信号に対応しかつ所定のアルゴ
   リズムに従って、変換所の動作に影響を与えることによ
   り、固定障害を回避する対策を選択的にとり、 前記保護手段は、各電極部分（たとえばＰ１）の電極保
   護手段 （たとえばＰＩＳ１、Ｐ１Ｓ２）と、２電極部
   分の２電極保護手段（Ｐ１ＢＩＰＳ１、Ｐ１ＢＩＰＳ
   ２、Ｐ２ＢＩＰＳ１、Ｐ２ＢＩＰＳ２）を備え、 前記２電極保護手段は、相互に独立な２つの部分（それ
   ぞれＰ１ＢＩＰＳ１、Ｐ１ＢＩＰＳ２とＰ２ＢＩＰＳ
   １、Ｐ２ＢＩＰＳ２）を備え、 前記測定手段は、前記２電極部分の１グループの動作量
   の各１つに対して、それぞれ２電極保護手段の前記独立
   部分の１つに供給される２つの冗長測定値信号を発生さ
   せ、る保護装置において、 ２電極保護手段の２つの部分のそれぞれは、変換所の２
   つの電極の１つに割当てられ、電極部分（Ｐ１）に割当
   られた部分（たとえばＰ１ＢＩＰＳ１、Ｐ１ＢＩＰＳ
   ２）と、２電極部分の２電極保護手段（Ｐ１ＢＩＰＳ
   １、Ｐ１ＢＩＰＳ２、Ｐ２ＢＩＰＳ１）は、その電極部
   分の動作に影響を及ぼすだけで、他の電極部分（Ｐ２）
   の動作に影響を及ぼさない、ことを特徴とする保護装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の保護装置であって、前記
   ２電極保護手段の２つの部分の各１つは、２電極保護手
   段の関連部分からの命令信号（ＣＬＣ、ＯＰＣ）が２電
   極部分（ＢＩＰ）の（たとえば、ＭＲＴＢ、ＧＲＴＢ、
   ＮＢＧＳなど）電気的開閉装置を動作させるのを防止す
   る、試験スイッチ（Ｐ１ＴＥＳＴ、Ｐ２ＴＥＳＴ）を備
   えていることを特徴とする保護装置。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは請求項２に記載の保護
   装置であって、前記２電極保護手段の２つの部分の各１
   つは、少なくとも部分的に冗長性があり、相互に並行し
   て動作する２セット（たとえば、Ｐ１ＢＩＰＳ１、Ｐ１
   ＢＩＰＳ２）の保護機能を有していることを特徴とする
   保護装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の保護装置であって、１セ
   ット（たとえば、Ｐ１ＢＩＰＳ１）は２電極部分（ＢＩ
   Ｐ）の第１の導体の電流（ＩＤＳＧ）を測定する測定手
   段（ＢＩＰ−ＴＩ）から測定値（たとえば、ＩＤＳＧ
   Ａ）を受信し、一方もう１つのセット（Ｐ１ＢＩＰＳ
   ２）は、２電極部分の他の導体の電流を測定する測定手
   段（Ｐ１−Ｔ１、Ｐ２−Ｔ１、ＢＩＰ−Ｔ２、ＢＩＰ−
   Ｔ３ａ、ＢＩＰ−Ｔ３ｂ）から測定値が供給され、これ
   らの測定値に基づきかつキルヒホッフの法則を利用し
   て、前記第１の導体の電流（ＩＤＳＧ）に対応する第２
   の測定値（ＩＤＳＧＡ’）を出力する、ことを特徴とす
   る保護装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の保護装置であって、前記
   ２電極部分が２つの並列な中性点電極線路（ＥＬａ、Ｅ
   Ｌｂ）を有している場合の設備において、２つの独立な
   測定手段（ＢＩＰ−Ｔ３ａ、ＢＩＰ−Ｔ３ｂ）は、それ
   ぞれ１つの前記中性点電極線路の電流を測定するのに使
   用される、ことを特徴とする保護装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
   の保護装置であって、測定手段（ＢＩＰ−Ｔ１）が、測
   定手段を切り離す電気的開閉装置（Ｑ１４）に割当てら
   れている保護装置において、前記測定手段が切り離され
   ている場合、前記測定手段からの測定値信号（たとえ
   ば、ＩＤＳＧＡ）は、前記開閉装置（Ｑ１４）からの状
   態信号（Ｑ１４ＣＬＩ、Ｑ１４ＯＰＩ）に依存し、測定
   値ゼロに対応する信号を２電極保護手段に供給する開閉
   手段（ＢＶ、ＥＳＡ１）を介して、前記２電極保護手段
   に供給される、ことを特徴とする保護装置。
7. 【請求項７】 請求項４記載の保護装置であって、前記
   開閉手段は、前記開閉装置（ＢＶ）からの前記状態信号
   （Ｑ１４ＣＬＩ、Ｑ１４ＯＰＩ）が消失した場合、前記
   開閉手段（ＥＳＡ１）の状態の変化を防止する手段（Ｂ
   Ｖ）を含んでいることを特徴とする保護装置。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７のいずれかに記載
   の保護装置であって、感知した電流に基づいて、障害が
   発生していない状態ではゼロである表示信号（ＤＩ２
   １）を出力する手段（ＳＤ２１）と同様、設備の複数の
   位置で電流を感知する電流測定手段（ＢＩＰ−Ｔ１、Ｂ
   ＩＰ−Ｔ２、ＢＩＰ−Ｔ３ａ、ＢＩＰ−Ｔ３ｂ、Ｐ１−
   Ｔ１）と、表示信号がゼロからずれている場合、保護対
   策（ＴＲＩＰ Ｐ１）をトリガする手段（ＡＧ２１、Ｄ
   Ｍ２１）とを含む保護装置において、前記表示信号は、
   単極動作のとき動作中の変換器に流れる電流が負の方向
   であることを表示している場合、前記保護対策を閉塞す
   る手段（ＣＰ２１）を含むことを特徴とする保護装置。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれかに記載
   の保護装置であって、前記２電極保護手段は、２極動作
   中は２つの電極の変換器のどちらもトリップさせない保
   護対策をとるだけであることを特徴とする保護装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から請求項９のいずれかに記
    載の保護装置であって、前記２電極部分（ＢＩＰ）が、
    ２電極部分の中性点母線を変換所接地に接続する遮断器
    （ＮＢＧＳ）を有する保護装置において、電極保護手段
    の各１つは、中性点母線に過電圧が発生した場合、遮断
    器を閉じるように命令し、過電圧の表示が消えない場
    合、関連する電極保護手段が属しているその電極のトリ
    ップを命令し、その後で遮断器を開くように命令する手
    段（ＣＰ４１、ＲＳＳ４１、ＡＧ４１、ＤＭ５１）を有
    していることを特徴とする保護装置。