JPH10174441A - Current form conversion device - Google Patents

Current form conversion device

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JPH10174441A
JPH10174441A JP8335228A JP33522896A JPH10174441A JP H10174441 A JPH10174441 A JP H10174441A JP 8335228 A JP8335228 A JP 8335228A JP 33522896 A JP33522896 A JP 33522896A JP H10174441 A JPH10174441 A JP H10174441A
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JP
Japan
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self
current
extinguishing element
signal
converter
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Application number
JP8335228A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadayuki Kitahara
忠幸 北原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current form conversion device for reducing the short- circuit current capacity of a converter, miniaturizing the converter, and improving economical efficiency by breaking only a short-circuiting current, without breaking a main circuit current. SOLUTION: Assume that a U-phase GTO (self-arc-extinguishing element) 5a is damaged, a short-circuiting current flows through a path of an AC S phase → a GTO 5b → a fuse 9b → a fuse 9a →the self-arc-extinguishing element 5a → an AC R phase (dotted lines). The short-circuiting current is quickly limited by the fuses 9a and 9b, and a converter is protected from an excessive short-circuiting current. A main circuit current needs to flow, while protecting a short-circuiting current. Therefore, a diode 10b is connected in parallel with the fuse 9b, so that the main circuit current flows through the diode 10b instead of the fuse 9b, even if the fuse 9b blows out.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電力を直流電
力に変換する電流形変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current source converter for converting AC power into DC power.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、超伝導エネルギ貯蔵装置(SME
S)や直流送電の交直変換器として、自己消弧形素子
(例えば、ゲートターンオフサイリスタ、以下GTOと
称す)を用いた電流形変換装置が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, superconducting energy storage devices (SMEs) have been developed.
A current-source converter using a self-extinguishing element (for example, a gate turn-off thyristor, hereinafter referred to as GTO) is used as an AC / DC converter for S) and DC transmission.

【0003】従来の変換装置に関して、図7、図8を用
いて説明する。1は交流母線、2は交流遮断器、3は変
圧器、4はコンデンサで、自己消弧形素子が電流遮断す
ると、交流インダクタンスにより発生する過電圧を吸収
する働きをする。5a〜5fは各アームを構成するGT
O、、6は大きなインダクタンスを有する負荷で、例え
ばSMESでは超伝導コイルにおいて数百mH〜数Hの
インダクタンスを有している。7は変換器を制御する制
御装置で、5a〜5fのGTOへのゲートパルス信号の
送出、系統側との電力の授受や故障時の変換器保護な
ど、変換器の制御、保護を行っている。8は保護短絡ス
イッチで、変換器の故障時に投入し、変換器の電流をこ
の短絡スイッチに移し、変換器を故障電流により保護す
る。
[0003] A conventional converter will be described with reference to FIGS. 7 and 8. 1 is an AC bus, 2 is an AC circuit breaker, 3 is a transformer, and 4 is a capacitor. When the self-extinguishing element interrupts current, it functions to absorb overvoltage generated by AC inductance. 5a to 5f are GTs constituting each arm.
O and 6 are loads having a large inductance. For example, SMES has an inductance of several hundred mH to several H in a superconducting coil. Reference numeral 7 denotes a control device for controlling the converter, which controls and protects the converter such as transmission of a gate pulse signal to the GTO 5a to 5f, transmission and reception of power to and from the system, and protection of the converter in the event of a failure. . Reference numeral 8 denotes a protection short-circuit switch, which is turned on when the converter fails, transfers the current of the converter to the short-circuit switch, and protects the converter with the fault current.

【0004】図8は、通常運転時の各相のゲートパルス
と交流電流波形の一例である。なお、各ゲートパルス
は、1パルス/周期としているが、多パルス/周期でも
同様である。電流形変換装置のゲートパルスの特徴は、
負荷6より見て必ず一巡の電流経路を形成するように送
出している。即ち、高電圧側のアーム(U、V、W)と
低圧側のアーム(X、Y、Z)はそれぞれいずれかのア
ームにゲートパルスを送出している。例えば、U相とZ
相が点呼している場合は、交流R相→U相アーム(5a
のGTO点弧)→負荷6→Z相アーム(5fのGTO点
弧)→交流T相→交流R相と一巡の電流経路を構成して
いる。
FIG. 8 shows an example of a gate pulse and an alternating current waveform of each phase during normal operation. Although each gate pulse has one pulse / period, the same applies to multiple pulses / period. The characteristic of the gate pulse of the current source converter is
The transmission is always performed so as to form a single current path when viewed from the load 6. That is, the high-voltage side arm (U, V, W) and the low-voltage side arm (X, Y, Z) each transmit a gate pulse to one of the arms. For example, U phase and Z
If the phase is rolling, the AC R-phase → U-phase arm (5a
GTO firing) → Load 6 → Z-phase arm (5f GTO firing) → AC T phase → AC R phase constitutes a single-cycle current path.

【0005】また、交流電流波形(IR 、IS 、IT )
に着目すると、断続波形になっている。GTOがターン
オフして電流を遮断すると、変圧器3のインピーダンス
等の交流回路におけるインダクタンスの電磁エネルギに
より過電圧が生じる。この過電圧を吸収するため、コン
デンサ4が設けられているこのような電流形変換装置に
では、変換器に何らかの故障が発生し、変換器を保護停
止する場合、急激にゲートブロック保護(電流遮断)を
行うと、直流回路の電流も遮断されるので、負荷や直流
回路のインダクタンスによる過電圧も発生し、交流回路
によるインダクタンスによる過電圧と重畳し、変換器を
異常な過電圧で破損することが考えられる。
Further, alternating current waveforms (IR, IS, IT)
Focusing on, the waveform is intermittent. When the GTO turns off and interrupts the current, an overvoltage occurs due to the electromagnetic energy of the inductance in the AC circuit such as the impedance of the transformer 3. In such a current-source converter provided with a capacitor 4 to absorb the overvoltage, when a failure occurs in the converter and the protection of the converter is stopped, the gate block protection (current cutoff) is suddenly performed. Then, since the current of the DC circuit is also cut off, an overvoltage due to the load or the inductance of the DC circuit is also generated, which is superimposed on the overvoltage due to the inductance of the AC circuit, and the converter may be damaged by an abnormal overvoltage.

【0006】この不具合を是正するために、従来の電流
形変換装置では、保護短絡スイッチ8を投入し、直流電
流の通電経路を確保した上で、GTOにターンオフ信号
を与え、変換器を保護停止している。
In order to correct this problem, in the conventional current source converter, the protection short-circuit switch 8 is turned on to secure a DC current supply path, and then a turn-off signal is given to the GTO to stop the converter from protection. doing.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電流形変換装置においては、自己消弧形素子が故障
すると、アームには短絡電流が流れ、この短絡電流は交
流回路インダクタンスに抑制されるだけであるため、数
十kA〜数百kA以上の大電流となる問題があった。
However, in the above-described conventional current source converter, when the self-extinguishing element fails, a short-circuit current flows through the arm, and this short-circuit current is suppressed only by the AC circuit inductance. Therefore, there is a problem that a large current of several tens kA to several hundreds kA or more occurs.

【0008】さらに、この短絡電流に耐え得る装置にす
る必要から、変換器の大型化、装置価格の上昇という問
題があった。そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、主
回路電流を遮断することなく、短絡電流のみ遮断するこ
とにより、変換器の短絡電流耐量の低減、変換器の小型
化、経済性の向上を実現する電流形変換装置を提供する
ことを目的とする。
Further, since it is necessary to provide a device that can withstand this short-circuit current, there has been a problem that the size of the converter is increased and the price of the device is increased. In view of the above problems, the present invention realizes reduction of short-circuit current withstand capability, downsizing of the converter, and improvement of economy by interrupting only the short-circuit current without interrupting the main circuit current. It is an object of the present invention to provide a current source conversion device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、各相のアームをブリッジ構
成した自己消弧形素子と、該自己消弧形素子にオン/オ
フ信号を与える制御装置とを有し、交流電力を直流電力
に変換する電流形変換装置において、該自己消弧形素子
に直列接続された遮断手段と、該遮断手段に並列接続さ
れた整流素子とを具備したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a self-extinguishing element in which the arm of each phase is bridged, and an on / off signal to the self-extinguishing element. A current source converter for converting AC power to DC power, comprising: a cutoff means connected in series to the self-extinguishing element; and a rectifier element connected in parallel to the cutoff means. It is characterized by having.

【0010】請求項2記載の発明は、該制御装置は、該
遮断手段が遮断した場合に、該遮断した遮断手段に対応
する上下対のアームの自己消弧形素子にオン信号を与
え、他の自己消弧形素子にオフ信号を与えることを特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, when the interrupting means is interrupted, the control device sends an ON signal to the self-extinguishing elements of the upper and lower arms corresponding to the interrupted interrupting means. The off-signal is given to the self-extinguishing element of (1).

【0011】請求項3記載の発明は、該制御装置は、該
遮断手段が遮断した場合に、該遮断した遮断手段の遮断
検出信号と該遮断した遮断手段に直列接続された自己消
弧形素子のオン信号とのAND条件に基づき、該遮断し
た遮断手段に対応する上下対のアームの自己消弧形素子
にオン信号を与え、他の自己消弧形素子にオフ信号を与
えることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the control device, when the interrupting means is interrupted, the self-extinguishing element connected in series with the interrupted detecting signal of the interrupted interrupting means and the interrupted interrupting means. An ON signal is supplied to the self-extinguishing elements of the upper and lower pairs of arms corresponding to the interrupted interrupting means, and an OFF signal is applied to the other self-extinguishing elements based on an AND condition with the ON signal of the above. I do.

【0012】請求項4記載の発明は、該直流電力側に保
護短絡スイッチを設けたことを特徴とする。請求項5記
載の発明は、各相のアームをブリッジ構成した第1の自
己消弧形素子と、該自己消弧形素子にオン/オフ信号を
与える制御装置とを有し、交流電力を直流電力に変換す
る電流形変換装置において、該第1の自己消弧形素子に
直列接続された遮断手段と、該遮断手段に並列接続され
た第2の自己消弧形素子とを具備したことを特徴とす
る。
The invention according to claim 4 is characterized in that a protection short-circuit switch is provided on the DC power side. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a first self-arc-extinguishing element in which the arm of each phase is bridged, and a control device for supplying an on / off signal to the self-arc-extinguishing element. A current source conversion device for converting power into electric power, comprising: a cutoff means connected in series to the first self-extinguishing element; and a second self-extinguishing element connected in parallel to the interrupting means. Features.

【0013】請求項6記載の発明は、各相のアームをブ
リッジ構成した第1の自己消弧形素子と、該自己消弧形
素子にオン/オフ信号を与える制御装置とを有し、交流
電力を直流電力に変換する電流形変換装置において、該
第1の自己消弧形素子に直列接続された遮断手段と、該
遮断手段に並列接続された第2の自己消弧形素子と整流
素子から成る直列回路とを具備したことを特徴とする。
請求項7記載の発明は、該遮断手段はヒューズで、該整
流素子はダイオードにより構成されたことを特徴とす
る。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a first self-extinguishing element in which the arm of each phase is bridged, and a control device for applying an on / off signal to the self-extinguishing element. In a current source converter for converting electric power into DC power, a shutoff means connected in series to the first self-extinguishing element, a second self-extinguishing element and a rectifier connected in parallel to the shutoff means And a series circuit comprising:
The invention according to claim 7 is characterized in that the breaking means is a fuse, and the rectifying element is a diode.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態につい
て図1を用いて説明する。図7における従来例と同じ構
成要素については、同じ符号を付け、説明を省略する。
9a〜9fは半導体素子保護用高速限流ヒューズで、そ
れぞれ自己消弧形素子(例えば、GTO)5a〜5fと
直列に接続されている。10a〜10fはダイオード
で、それぞれヒューズ6a〜6fに並列に接続されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those of the conventional example in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
9a to 9f are semiconductor element protection high-speed current limiting fuses, which are connected in series with self-extinguishing elements (for example, GTO) 5a to 5f. Diodes 10a to 10f are connected in parallel to the fuses 6a to 6f, respectively.

【0015】次に、電流経路を説明する。図8に示すゲ
ートパルスで変換器が運転され、例えばV相とZ相が点
弧しているとするときは、交流S相→GTO5b→ヒュ
ーズ9b→負荷6→GTO5f→ヒューズ9f→交流T
相の経路で、主回路電流が通電している(図1実線)。
Next, the current path will be described. When the converter is operated by the gate pulse shown in FIG. 8 and the V-phase and the Z-phase are ignited, for example, AC S-phase → GTO5b → Fuse 9b → Load 6 → GTO5f → Fuse 9f → AC T
The main circuit current is flowing through the phase path (solid line in FIG. 1).

【0016】ここで、何らかの原因でU相のGTO5a
が破損したと仮定すると、短絡電流は、交流S相→GT
O5b→ヒューズ9b→ヒューズ9a→自己消弧形素子
5a→交流R相の経路で流れる(図1点線)。短絡電流
をヒューズ9a、9bで高速に限流し、変換器を過大な
短絡電流より保護する。
Here, for some reason, the U-phase GTO 5a
Is assumed to be broken, the short-circuit current becomes AC S-phase → GT
O5b → Fuse 9b → Fuse 9a → Self-extinguishing element 5a → AC R-phase flow (dotted line in FIG. 1). The short-circuit current is limited at high speed by the fuses 9a and 9b to protect the converter from an excessive short-circuit current.

【0017】主回路電流は、短絡電流を保護しつつ、流
す必要がある。そこで、ヒューズ9bと並列にダイオー
ド10bを接続し、ヒューズ9bが溶断しても主回路電
流が、ヒューズ9bの代わりにダイオード10bを経由
して流れるようにする。
The main circuit current needs to flow while protecting the short-circuit current. Therefore, a diode 10b is connected in parallel with the fuse 9b so that the main circuit current flows via the diode 10b instead of the fuse 9b even if the fuse 9b is blown.

【0018】このように、本実施の形態により、GTO
が破損しアーム短絡事故が発生しても、ヒューズにより
短絡電流を高速に限流して、変換器を過大な短絡電流か
ら保護でき、かつヒューズと並列に接続したダイオード
が主回路電流の電流経路を確保するため、主回路電流の
遮断に伴う過電圧の発生がなく、過電圧を原因として、
他の健全なアームのGTOを破損することや変換器の破
損が生じなくなる。
As described above, according to the present embodiment, the GTO
Even if the arm breaks and an arm short-circuit accident occurs, the fuse can limit the short-circuit current at high speed to protect the converter from excessive short-circuit current, and the diode connected in parallel with the fuse can reduce the current path of the main circuit current. In order to ensure, there is no overvoltage due to the interruption of the main circuit current.
Damage to the GTO of the other healthy arm and damage to the transducer will not occur.

【0019】本発明の第2の実施の形態について図2を
用いて説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態と
同じ構成であり、図2の実線Aが主回路電流の経路であ
る。第1の実施の形態で示すように、ヒューズ9bが溶
断しても主回路電流がヒューズ9bの代わりにダイオー
ド10bを経由して流れるようにした後に、さらに次の
動作を行うものである。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment has the same configuration as the first embodiment, and the solid line A in FIG. 2 is the path of the main circuit current. As shown in the first embodiment, the following operation is performed after the main circuit current flows through the diode 10b instead of the fuse 9b even if the fuse 9b is blown.

【0020】ヒューズ9a、9bの溶断を検出し、健全
な上下対称アームのGTO5c、5fにターンオンゲー
ト信号を与え、GTO5a、5b、5d、5eにターン
オフゲート信号を与える。
Detecting the blow of the fuses 9a and 9b, a turn-on gate signal is supplied to GTOs 5c and 5f of the sound upper and lower symmetrical arms, and a turn-off gate signal is supplied to GTOs 5a, 5b, 5d and 5e.

【0021】この結果、主回路電流は、GTO5c→ヒ
ューズ9c→負荷6→GTO5f→ヒューズ10fの、
いわゆるWーZ相のバイパスペアー運転となる(図2実
線B)。そのため、ダイオード10bに電流が流れる時
間はわずかとなり、ダイオードの定格を小さくすること
ができる。
As a result, the main circuit current is GTO5c → fuse 9c → load 6 → GTO5f → fuse 10f.
This is a so-called WZ phase bypass pair operation (solid line B in FIG. 2). Therefore, the time during which the current flows through the diode 10b is short, and the rating of the diode can be reduced.

【0022】このように本実施の形態により、主回路電
流の遮断に伴う過電圧の発生がなく、過電圧を原因とし
た変換器の破損が生じなくなり、さらに、ヒューズと並
列に接続するダイオードの定格を選定することができ、
変換器のコンパクト化が図れる。
As described above, according to the present embodiment, there is no occurrence of overvoltage due to interruption of the main circuit current, damage of the converter due to overvoltage does not occur, and further, the rating of the diode connected in parallel with the fuse is reduced. Can be selected,
The converter can be made compact.

【0023】本発明の第3の実施の形態について図3を
用いて説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態と
同じ構成であり、GTO5aが破損した場合の主回路電
流(図3(a)実線A)は、ヒューズ9bが溶断しても
ヒューズ9bの代わりにダイオード10bを経由して流
れるようになる。ただし、本実施の形態は、制御装置7
からのゲートパルスの発信条件を、図3(b)のように
し、アームのオンゲート信号と当該アームの高速限流ヒ
ューズの溶断検出信号とのAND条件により、当該アー
ムと上下対をなすアームにオンゲート信号を送出するも
のである。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment has the same configuration as the first embodiment, and the main circuit current (solid line A in FIG. 3A) when the GTO 5a is broken is replaced with the fuse 9b even if the fuse 9b is blown. It flows through the diode 10b. However, in the present embodiment, the control device 7
FIG. 3 (b) shows a condition for transmitting a gate pulse from the first arm and an on-gate signal for the upper and lower pairs of the arm according to an AND condition between the on-gate signal of the arm and the fusing detection signal of the high-speed current limiting fuse of the arm. It sends out a signal.

【0024】ヒューズ9a、9bにおける溶断を検出
し、VアームのGTO5bにはオンゲート信号が送出さ
れている。ここで、図3(a)の発信条件のブロック図
に基づき、ヒューズ9bの溶断信号とGTO5bのオン
信号の条件により、YアームのGTO5eにオンゲート
信号が与えられ、YアームのGTO5eが点弧する。さ
らに、GTO5bと5e以外のGTO5a、5c、5
d、5fにはターンオフゲート信号が与えられ、GTO
5a、5c、5d、5fはターンオフする。
When the fuses 9a and 9b are blown, an on-gate signal is sent to the VTO GTO 5b. Here, based on the block diagram of the transmission condition of FIG. 3A, an on-gate signal is given to the GTO 5e of the Y arm and the GTO 5e of the Y arm is fired according to the condition of the blow signal of the fuse 9b and the ON signal of the GTO 5b. . Furthermore, GTOs 5a, 5c, and 5 other than GTOs 5b and 5e
d and 5f are supplied with a turn-off gate signal, and GTO
5a, 5c, 5d and 5f are turned off.

【0025】この結果、主回路電流は、GTO5b→ダ
イオード10b→負荷6→GTO5e→ヒューズ10e
の、いわゆるVーY相のバイパスペアー運転となる(図
2実線B)。
As a result, the main circuit current is GTO 5b → diode 10b → load 6 → GTO 5e → fuse 10e
, The so-called VY phase bypass pair operation (solid line B in FIG. 2).

【0026】このように本実施の形態によれば、主回路
電流の遮断に伴う過電圧の発生がなく、過電圧を原因と
して、他の健全なアームのGTOを破損することや変換
器の破損が生じなくなり、さらに、ヒューズの溶断を検
出して主回路電流を直ちに上下対アームのバイパスペア
運転に移行させるため、電流形変換装置を安全かつ高速
に運転停止することができる。
As described above, according to the present embodiment, no overvoltage is generated due to the interruption of the main circuit current, and the GTO of another sound arm or the converter is damaged due to the overvoltage. Further, since the blow of the fuse is detected and the main circuit current is immediately shifted to the bypass pair operation of the upper and lower arms, the operation of the current source converter can be stopped safely and at high speed.

【0027】なお、図3(b)は、U、X相についての
ブロック図であるが、これは同様にV,Y相、W,Z相
にも適用できる。本発明の第4の実施の形態について図
4を用いて説明する。
FIG. 3B is a block diagram of the U and X phases, but the same can be applied to the V, Y, W, and Z phases. A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0028】本実施の形態は、第1の実施の形態と同じ
構成であり、GTO5aが破損した場合の主回路電流
(図4実線A)は、ヒューズ9bが溶断してもヒューズ
9bの代わりにダイオード10bを経由して流れるよう
になっている。
This embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. When the GTO 5a is damaged, the main circuit current (solid line A in FIG. 4) is used instead of the fuse 9b even if the fuse 9b is blown. It flows through the diode 10b.

【0029】本実施の形態は、さらに、ヒューズ9a、
9bにおける溶断を検出し、保護短絡スイッチ8を投入
後、GTO5a〜5fにターンオフゲート信号を送り、
全てのGTOをターンオフさせる。
This embodiment further includes a fuse 9a,
9b, the protection short-circuit switch 8 is turned on, and then a turn-off gate signal is sent to the GTOs 5a to 5f.
Turn off all GTOs.

【0030】この結果、主回路電流は、変換器をバイパ
スして、保護短絡スイッチ8と負荷6との間で還流する
ことになる(図4実線B)。このように本実施の形態に
よれば、ヒューズの溶断を検出して主回路電流を直ちに
直流回路に設けた保護短絡スイッチに転流させるため、
電流形変換装置を安全かつ高速に運転停止することがで
きる。
As a result, the main circuit current flows back between the protection short-circuit switch 8 and the load 6 bypassing the converter (solid line B in FIG. 4). As described above, according to the present embodiment, the main circuit current is immediately commutated to the protection short-circuit switch provided in the DC circuit by detecting the blowing of the fuse.
The current source converter can be safely and quickly shut down.

【0031】本発明の第5の実施の形態について図5を
用いて説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態に
おけるヒューズ9a〜9fに並列接続されているダイオ
ード10a〜10fを、自己消弧形素子(例えばGT
O)11a〜11fとしたものである。GTO5aが破
損した場合の主回路電流(図5実線)は、ヒューズ9b
が溶断してもヒューズ9bの代わりにGTO11bを経
由して流れるようになっている。さらに、GTO5a〜
5fとGTO11a〜11fにそれぞれ、同じゲートパ
ルスを与えることも可能である。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the diodes 10a to 10f connected in parallel to the fuses 9a to 9f in the first embodiment are replaced with self-extinguishing elements (for example, GTs).
O) 11a to 11f. The main circuit current (solid line in FIG. 5) when the GTO 5a is broken is determined by the fuse 9b.
Is blown through the GTO 11b instead of the fuse 9b. Furthermore, GTO5a ~
It is also possible to give the same gate pulse to each of 5f and GTOs 11a to 11f.

【0032】このように、本実施の形態により、主回路
電流の遮断に伴う過電圧の発生がなく、過電圧を原因と
して、他の健全なアームのGTOを破損することや変換
器の破損が生じなくなり、さらに、各アームにおいてG
TO5a〜5fが破損しても、そのまま運転を継続する
ことができる。
As described above, according to the present embodiment, no overvoltage is generated due to the interruption of the main circuit current, and the GTO of another sound arm and the converter are not damaged due to the overvoltage. , And G in each arm
Even if the TOs 5a to 5f are damaged, the operation can be continued as it is.

【0033】本発明の第6の実施の形態について図6を
用いて説明する。本実施の形態は、第5の実施の形態に
おいて、ヒューズ9a〜9fに、ダイオード10a〜1
0fと自己消弧形素子(例えばGTO)11a〜11f
から成る直列回路を並列に接続したものである。第5の
実施の形態同様、GTO5a〜5fと、GTO11a〜
11fには、同じゲートパルスを与えるものとする。
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the fifth embodiment in that the fuses 9a to 9f are connected to the diodes 10a to 1f.
0f and self-extinguishing type elements (for example, GTO) 11a to 11f
Are connected in parallel. As in the fifth embodiment, GTOs 5a to 5f and GTO 11a to
11f is given the same gate pulse.

【0034】この結果、本実施の形態により、GTO5
a〜5fが破損し、アーム短絡事故が生じても、ヒュー
ズ9a〜9fにより変換器を過大な短絡電流から保護で
き、かつGTO11a〜11fが主回路電流の電流経路
となるので、主回路電流の遮断に伴う過電圧の発生がな
く、過電圧による変換器の破損を防ぐことができ、運第
5の実施の形態以上に、運転継続性の信頼度が向上す
る。
As a result, according to the present embodiment, the GTO5
Even if a to 5f are damaged and an arm short-circuit accident occurs, the converter can be protected from an excessive short-circuit current by the fuses 9a to 9f and the GTOs 11a to 11f serve as a current path of the main circuit current. There is no overvoltage caused by the interruption, and the converter can be prevented from being damaged due to the overvoltage, so that the reliability of operation continuity is improved as compared with the fifth embodiment.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように、本発明により、主回路電
流を遮断することなく、短絡電流のみ遮断することによ
り、変換器の短絡電流耐量の低減、変換器の小型化、経
済性の向上を実現する電流形変換装置を提供することが
できる。
As described above, according to the present invention, only the short-circuit current is interrupted without interrupting the main circuit current, so that the short-circuit current withstand capability of the converter is reduced, the converter is downsized, and the economy is improved. Can be provided.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電流形変換装
置の概念図。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a current source conversion device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る電流形変換装
置の概念図。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a current source conversion device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態に係る電流形変換装
置の概念図。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a current source conversion device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態に係る電流形変換装
置の概念図。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a current source conversion device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施の形態に係る電流形変換装
置の概念図。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a current source conversion device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施の形態に係る電流形変換装
置の概念図。
FIG. 6 is a conceptual diagram of a current source conversion device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】従来の電流形変換装置の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional current source conversion device.

【図8】電流形変換装置のゲートパルス及び交流電流波
形を示す波形図。
FIG. 8 is a waveform diagram showing a gate pulse and an alternating current waveform of the current source conversion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流母線 2 交流遮断器 3 変圧器 4 コンデンサ 5、11 GTO 6 負荷 7 制御装置 8 保護短絡スイッチ 9 ヒューズ 10 ダイオード REFERENCE SIGNS LIST 1 AC bus 2 AC circuit breaker 3 Transformer 4 Capacitor 5, 11 GTO 6 Load 7 Controller 8 Protection short circuit switch 9 Fuse 10 Diode

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】各相のアームをブリッジ構成した自己消弧
形素子と、 前記自己消弧形素子にオン/オフ信号を与える制御装置
とを有し、交流電力を直流電力に変換する電流形変換装
置において、 前記自己消弧形素子に直列接続された遮断手段と、前記
遮断手段に並列接続された整流素子とを具備したことを
特徴とする電流形変換装置。
1. A current source for converting an AC power to a DC power, comprising: a self-extinguishing element having a bridge configuration of each phase arm; and a control device for supplying an ON / OFF signal to the self-extinguishing element. A current source conversion device, comprising: a converter connected in series to the self-extinguishing element; and a rectifier connected in parallel to the interrupter.
【請求項2】前記制御装置は、前記遮断手段が遮断した
場合に、前記遮断した遮断手段に対応する上下対のアー
ムの自己消弧形素子にオン信号を与え、他の自己消弧形
素子にオフ信号を与えることを特徴とする請求項1記載
の電流形変換装置。
2. The self-turn-off device according to claim 2, wherein when the shut-off means shuts off, the control device sends an ON signal to the self-extinguishing elements of the upper and lower pair of arms corresponding to the shut-off means, and the other self-extinguishing elements. 2. The current source conversion device according to claim 1, wherein an off signal is supplied to the current source.
【請求項3】前記制御装置は、前記遮断手段が遮断した
場合に、前記遮断した遮断手段の遮断検出信号と前記遮
断した遮断手段に直列接続された自己消弧形素子のオン
信号とのAND条件に基づき、前記遮断した遮断手段に
対応する上下対のアームの自己消弧形素子にオン信号を
与え、他の自己消弧形素子にオフ信号を与えることを特
徴とする請求項1記載の電流形変換装置。
3. The control device according to claim 2, wherein, when the shutoff means is shut off, an AND signal of a shutoff detection signal of the shutoff means and an ON signal of a self-extinguishing element connected in series to the shutoff means. 2. The self-arc-extinguishing element of the upper and lower pair of arms corresponding to the interrupted interrupting means is provided with an ON signal and the other self-extinguishing element is supplied with an OFF signal based on a condition. Current source converter.
【請求項4】請求項1記載の電流形変換装置において、 前記直流電力側に保護短絡スイッチを設けたことを特徴
とする電流形変換装置。
4. The current-source converter according to claim 1, wherein a protection short-circuit switch is provided on the DC power side.
【請求項5】各相のアームをブリッジ構成した第1の自
己消弧形素子と、 前記自己消弧形素子にオン/オフ信号を与える制御装置
とを有し、交流電力を直流電力に変換する電流形変換装
置において、 前記第1の自己消弧形素子に直列接続された遮断手段
と、前記遮断手段に並列接続された第2の自己消弧形素
子とを具備したことを特徴とする電流形変換装置。
5. A first self-extinguishing element in which the arm of each phase is bridged, and a control device for supplying an on / off signal to the self-extinguishing element, converts AC power into DC power. A current source conversion device comprising: a shut-off means connected in series to the first self-extinguishing element; and a second self-extinguishing element connected in parallel to the interrupting means. Current source converter.
【請求項6】各相のアームをブリッジ構成した第1の自
己消弧形素子と、 前記自己消弧形素子にオン/オフ信号を与える制御装置
とを有し、交流電力を直流電力に変換する電流形変換装
置において、 前記第1の自己消弧形素子に直列接続された遮断手段
と、前記遮断手段に並列接続された第2の自己消弧形素
子と整流素子から成る直列回路とを具備したことを特徴
とする電流形変換装置。
6. A first self-extinguishing element in which the arm of each phase is bridged, and a control device for supplying an on / off signal to the self-extinguishing element, converts AC power into DC power. A current source conversion device comprising: a shutoff means connected in series to the first self-extinguishing element; and a series circuit comprising a second self-extinguishing element and a rectifying element connected in parallel to the interrupting means. A current source conversion device, comprising:
【請求項7】前記遮断手段はヒューズで、前記整流素子
はダイオードにより構成されたことを特徴とする請求項
1乃至請求項6記載の電流形変換装置。
7. The current-source converter according to claim 1, wherein said interrupting means is a fuse, and said rectifying element is a diode.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104600693A (en) * 2015-01-07 2015-05-06 中国科学院电工研究所 Energy storage breaker for direct current power grid
CN105743370A (en) * 2016-03-29 2016-07-06 中国科学院电工研究所 Superconductive energy storage converter and modulation mode thereof

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