JPS593100B2 - Thyristor failure detection method for high voltage thyristor valve - Google Patents

Thyristor failure detection method for high voltage thyristor valve

Info

Publication number
JPS593100B2
JPS593100B2 JP794276A JP794276A JPS593100B2 JP S593100 B2 JPS593100 B2 JP S593100B2 JP 794276 A JP794276 A JP 794276A JP 794276 A JP794276 A JP 794276A JP S593100 B2 JPS593100 B2 JP S593100B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thyristor
voltage
valve
resistance
failure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP794276A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5292344A (en
Inventor
淳男 小林
忠 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP794276A priority Critical patent/JPS593100B2/en
Publication of JPS5292344A publication Critical patent/JPS5292344A/en
Publication of JPS593100B2 publication Critical patent/JPS593100B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流送電、AC可変速電源、ACスイッチ、
スタティックスタータなど、多数個のサイリスタの直並
列接続を含む高電圧サイリスタバルブのサイリスタ故障
検出方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides DC power transmission, AC variable speed power supply, AC switch,
The present invention relates to a method for detecting a thyristor failure in a high voltage thyristor valve, such as a static starter, which includes a large number of thyristors connected in series and parallel.

フ 直流送電などの高電圧サイリスタバルブは、多数個
のサイリスタを直列接続したものが使用され、例えば1
00KV〜200に−Vバルブでは100〜400個の
サイリスタを直列接続する。
High-voltage thyristor valves for DC power transmission, etc., are made by connecting many thyristors in series.
For 00KV to 200-V valves, 100 to 400 thyristors are connected in series.

従つてサイリスタバルブの試験(工業試験、現地試験)
;において、又は運転中に、いずれかのサイリスタが破
損した場合この破損状態を適確に把握することは、バル
ブの信頼性の向上や、低廉化を図る観点からみて極めて
重要である。特に油冷サイリスタバルブ、ガス絶縁サイ
リスタバルブのように、J 密閉タンク内に収納された
サイリスタバルブでは通常外部に2つの端子(すなわち
アノード端子及びカソード端子)しか導出されていない
から、とりわけ有効である。従来この種のサイリスタバ
ルブの素子、すなわ・ ちサイリスタの破損の有無の検
出方法としては、大別して次の2つの方法があつた。
Therefore, testing of thyristor valves (industrial tests, field tests)
If any of the thyristors is damaged during operation or during operation, it is extremely important to accurately understand the state of the damage from the viewpoint of improving valve reliability and reducing costs. This is especially effective for thyristor valves housed in sealed tanks, such as oil-cooled thyristor valves and gas-insulated thyristor valves, since normally only two terminals (i.e., an anode terminal and a cathode terminal) are led out to the outside. . Conventionally, methods for detecting the presence or absence of damage to the elements of this type of thyristor valve, that is, the thyristor, have been roughly divided into the following two methods.

第1の方法は、本来直列接続されるべき個数のサイリス
タの外に、点検修理間隔(通常数年)と、サイリスタの
故障率とから算出したサイリスタ数ノ を余分に直列に
接続し、通常はサイリスタの故障のモニタリングを特に
は行わない。
The first method is to connect an extra number of thyristors in series, which is calculated from the inspection and repair interval (usually several years) and the failure rate of the thyristors, in addition to the number of thyristors that should originally be connected in series. There is no special monitoring for thyristor failure.

尚余分に追加したサイリスタを以下マージンサイリスタ
と呼ぶ。第2の方法は、本来直列接続されるべき個数の
サイリスタのみを設け、常時サイリスタの故障の門 モ
ニタリングを正確に行う。これら従来の方法のうち第1
の方法は、通常10〜20%程度のマージンサイリスタ
をおくことになり、これがバルブ全体としての構成を複
雑にし、かつ価格を高める結果につながつている。
The extra thyristor is hereinafter referred to as a margin thyristor. In the second method, only the number of thyristors that should originally be connected in series is provided, and constant monitoring of thyristor failures is performed accurately. The first of these conventional methods is
In this method, a thyristor with a margin of about 10 to 20% is usually provided, which complicates the overall valve structure and increases the price.

又第2の方法は、サイリスタの故障についてのモニタリ
ング装置を特設しなければならず、その為にバルブ全体
としての構成が複雑高価となるのみならず、現状ではモ
ニタリング動作の信頼性にも問題がある。この信頼性が
欠ける点を補うため現実には5〜10%程度のマージン
サイリスタを設けることが行われており、従つて実際上
構成の複雑高価性は回避し得ない。一般にかかる高電圧
サイリスタバルブにおいては、サイリスタが劣化若しく
は完全破壊するとそのサイリスタ部分のインピーダンス
の低下又は完全短絡が生ずるから、サイリスタの故障は
、加わる電圧ないしインピーダンスの変化として検出す
ることができる。
In addition, the second method requires a special installation of a monitoring device for thyristor failure, which not only makes the overall valve configuration complicated and expensive, but also currently poses problems in the reliability of the monitoring operation. be. In order to compensate for this lack of reliability, a thyristor with a margin of about 5 to 10% is actually provided, and therefore, in practice, the complexity and cost of the configuration cannot be avoided. Generally, in such high voltage thyristor valves, when a thyristor deteriorates or completely breaks down, the impedance of the thyristor portion decreases or a complete short circuit occurs, so a thyristor failure can be detected as a change in the applied voltage or impedance.

又、かかる故障が生じてもそのまま使用していると、サ
イリスタの劣化は時間と共に進行し、やがては完全破壊
(インピーダンスがOの状態)に移行するケースが多い
。従来の高電圧バルブはこの様な現象を利用して第1図
又は第2図に示す様な検出方式によつてサイリスタの故
障を検出する。
Further, if the thyristor is continued to be used even after such a failure occurs, the deterioration of the thyristor progresses over time, and in many cases, the thyristor eventually becomes completely destroyed (impedance is O state). Conventional high-voltage valves utilize this phenomenon to detect thyristor failure using a detection method as shown in FIG. 1 or 2.

第1図は、運転中に素子の故障を検出するモニタリング
方式のもので、ブリツジ方式(第1図A)と、直接検出
方式(第1図B)と、ブツシング電圧比戟方式(第1図
C)とがある。
Figure 1 shows monitoring methods for detecting element failure during operation, including the bridge method (Fig. 1 A), the direct detection method (Fig. 1 B), and the bushing voltage ratio method (Fig. 1 B). C) There is.

第1図においては説明のため、N個のサイリスタを直列
接続してなりかつ並列接続数が1の具体N例を示してあ
るが、1個のバルブはa=一個のユnニツト(1ユニツ
トはn個のサイリスタを直列接続してなる)を具えてい
るものと仮定する。
For explanation purposes, Fig. 1 shows a specific N example in which N thyristors are connected in series and the number of parallel connections is 1. It is assumed that the thyristor is composed of n thyristors connected in series.

第1図において、Lはアノードリアクトル、Thはサイ
リスタ、Z1はサイリスタ用分圧器、Z2はダンピング
回路又はサージ分圧用回路、Z3(ま素子故障検出イン
ピーダンスをそれぞれ示す。第1図Aのブリツジ方式の
故障検出装置は、隣接するユニツト電圧をブリツジ型回
路によつて比較するもので、素子すなわちサイリスタが
健全であれば、A点及びB点間に電圧が発生せず、これ
に対していずれかのユニツトに含まれるサイリスタが破
壊すると、A点及びB点間に電圧が発生する。
In Fig. 1, L is an anode reactor, Th is a thyristor, Z1 is a voltage divider for the thyristor, Z2 is a damping circuit or surge voltage dividing circuit, and Z3 (represents the element failure detection impedance). The failure detection device compares the voltages of adjacent units using a bridge type circuit. If the element, that is, the thyristor, is healthy, no voltage is generated between points A and B; When the thyristor included in the unit breaks down, a voltage is generated between points A and B.

この電圧はA点及びB点間に設けた発光ダイオードによ
つて光に変換され、光伝導材でなる光パイプLGを介し
てケース電位(又は大地電位)の発光ダイオードPDに
よつて電気信号に再変換される。A点及びB点間の電圧
の伝達手段としては絶縁トランスを用いても良い。この
第1図Aの方式の欠点は、サイリスタが健全であつても
分圧回路等の回路定数のバラツキによつてもA点及びB
点間に電圧が発生するので検出感度が余り良くないこと
、比較する2つのユニツト内のサイリスタが互いに同数
づつ故障するとA点及びB点間に電圧が発生しないこと
、検出装置Z3、信号伝達装置(発光ダイオードLDl
光NllパイプLGl受光ダイオードPD)が一・−ー
一a) N22だけ必
要で高価であること、サイリスタ用分圧器Z,に較べて
検出装置Z3のインピーダンスが低いためサイリスタが
破壊してもAB間電圧が比例して増加しないことである
This voltage is converted into light by a light emitting diode placed between points A and B, and converted into an electrical signal by a light emitting diode PD at case potential (or ground potential) via a light pipe LG made of a photoconductive material. will be reconverted. An isolation transformer may be used as a means for transmitting voltage between points A and B. The disadvantage of the method shown in Fig. 1A is that even if the thyristor is healthy, the difference between the points A and B due to variations in the circuit constants of the voltage divider circuit, etc.
Detection sensitivity is not very good because a voltage is generated between the points, and if the same number of thyristors in the two units being compared fail, no voltage will be generated between points A and B. Detection device Z3, signal transmission device (Light-emitting diode LDl
Optical Nll pipe LGl photoreceptor diode PD) 1.--1a) Only N22 is required and expensive, and the impedance of the detection device Z3 is lower than that of the voltage divider Z for the thyristor, so even if the thyristor breaks, there is no connection between AB. The voltage does not increase proportionally.

第1図Bの直接検出方式の故障検出装置は、サイリスタ
電圧を直接かつ常時観測する方式(この実施例の場合は
1,1ニツトn個のサイリスタごとに観測をする)であ
る。
The direct detection type fault detection device shown in FIG. 1B is a type in which the thyristor voltage is directly and constantly observed (in the case of this embodiment, the observation is made for each n thyristor of 1.1 nits).

この方式の欠点は、サイ,jスタ用分圧器Z1に較べて
サージ分圧用回路Z2のインピーダンスが低いため検出
感度が悪いこと、信号伝達装置(この実施例の場合第1
図Aについて上述した光学系を利用しているが、絶縁ト
ランスでも良い)が常時動作状態にあるため信頼性に問
題があること、検出装置、信号伝達装置Nの数が多いた
め(この実施例の場合一個)高価でnあること、電源電
圧の変動が直接精度に影響することなどである。
The disadvantages of this method are that the impedance of the surge voltage dividing circuit Z2 is lower than that of the voltage divider Z1 for the psi and j star, so the detection sensitivity is poor;
Although the optical system described above for Figure A is used, there is a problem with reliability because the optical system (which may also be an isolation transformer) is always in operation, and the number of detection devices and signal transmission devices N is large (this example (in the case of 1 piece), it is expensive, and fluctuations in power supply voltage directly affect accuracy.

第1図Cはブツシング電圧比較方式で、a点とb点との
間の電圧を比較することにより故障の有無を検出する。
FIG. 1C shows a bushing voltage comparison method, in which the presence or absence of a failure is detected by comparing the voltages between points a and b.

これに対して第2図は、運転を停止したときのみ素子故
障検出動作を行う方式に類する故障検出装置で、第1図
において述べたと同じ機能を有する素子には同一符号を
付して示す。
On the other hand, FIG. 2 shows a failure detection device similar to a system in which element failure detection is performed only when the operation is stopped, and elements having the same functions as those described in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

第2図Aはユニツトインピーダンス方式のもので、端子
A及びK間に電圧を印加しない状態で、ユニツトごとの
インピーダンスを測定するため、ユニツト側の接触子C
s(固定)に2本の可動接触子CMを上下に摺動自在に
設けられ、可動接触子CMがケースの外から摺動制御さ
れる。
Figure 2A shows the unit impedance method, and in order to measure the impedance of each unit without applying voltage between terminals A and K, contact C on the unit side is used.
s (fixed) is provided with two movable contacts CM so as to be slidable up and down, and the movable contacts CM are slidably controlled from outside the case.

この可動接触子は運転時にはサイリスタ構成部分から離
しておく。この方式は、ケース外から可動接触子を摺動
制御するための構成が大がかりとなるを避け得ない。第
2図B(まバルブA−Kインピーダンス方式のもので、
第2図Aと比較して測定単位をユニツト単位からバルブ
端子に変更した構成を有する。
This movable contact is kept separate from the thyristor components during operation. This method inevitably requires a large-scale configuration for slidingly controlling the movable contact from outside the case. Figure 2B (valve A-K impedance type)
Compared to FIG. 2A, the measurement unit is changed from unit to valve terminal.

この方式は、素子故障の検出が容易である反面、検1N
出感度が第2図Aの場合に比し、−(a=一)にAn低
下する欠点を有する。
Although this method makes it easy to detect element failures, it
This has the disadvantage that the output sensitivity is lowered by An to -(a=1) compared to the case shown in FIG. 2A.

上述した従来の故障検出方法の問題点を考慮して本発明
は、第2図について上述した運転を停止したとき素子故
障検出動作を行う方式に基づいて、その欠点を改善した
故障検出方法を提案するものである。
In consideration of the problems of the conventional failure detection method described above, the present invention proposes a failure detection method that improves the drawbacks based on the method of performing element failure detection operation when the operation is stopped as described above with reference to FIG. It is something to do.

以下図面について本発明の一例を詳述するに、第3図に
おいて、1は被検出装置となる高電圧サイリスタバルブ
、2は本発明に依るサイリスタ故障検出方法を実施する
ための装置をそれぞれ示す。
An example of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In FIG. 3, 1 indicates a high voltage thyristor valve as a device to be detected, and 2 indicates a device for implementing the thyristor failure detection method according to the present invention.

この場合高電圧サイリスタバルブ1は例えば油冷又はガ
ス絶縁型サイリスタバルブ(その他風冷気中型でも良い
)でなり、アノード端子Aと、カソード端子Kとをそれ
ぞれブツシングBuを通じてケースC1の外部へ導出し
ている。1つのバルブはN=NXa個のサイリスタTh
でなり、各サイリスタに抵抗R2と、抵抗R1及びコン
デンサC1の直列回路とをそれぞれ並列に接続し、分圧
回路を形成する。
In this case, the high-voltage thyristor valve 1 is, for example, an oil-cooled or gas-insulated thyristor valve (other wind-cooled type thyristor valves may be used), and an anode terminal A and a cathode terminal K are each led out to the outside of the case C1 through a bushing Bu. There is. One valve has N=NXa thyristors Th
A resistor R2 and a series circuit of a resistor R1 and a capacitor C1 are connected in parallel to each thyristor to form a voltage dividing circuit.

又、各ユニツトには並列に、コンデンサC2と、抵抗R
3及びコンデンサC3の直列回路とがそれぞれ並列に接
続され、これによりサージ電圧抑制作用と、過電圧抑制
作用とを行う。
In addition, each unit is connected in parallel with a capacitor C2 and a resistor R.
3 and a series circuit of capacitor C3 are respectively connected in parallel, thereby performing a surge voltage suppressing effect and an overvoltage suppressing effect.

尚ここで抵抗R3及びコンデンサC3の直列回路をユニ
ツトごとに入れずに、アノード端子A及びカソード端子
K間に一括して一組だけ入れる様にしても良い。バルブ
1において、抵抗R2と抵抗R,及びコンデンサC1の
直列回路とは、第1図のサイリスタ用分圧器Z1に相当
し、コンデンサC1とコンデンサC3及び抵抗R3の直
列回路とは、第1図のダンピング回路Z2に相当する。
尚第3図においては、本発明の説明に不要な要素、例え
ばゲート系、冷却系などは図示省略してある。これに対
してサイリスタ故障検出装置2は、直流高圧発生器3と
、ブリツジ回路4からなる。
Incidentally, instead of inserting the series circuit of the resistor R3 and the capacitor C3 in each unit, only one set may be inserted between the anode terminal A and the cathode terminal K. In valve 1, the series circuit of resistor R2, resistor R, and capacitor C1 corresponds to the thyristor voltage divider Z1 in FIG. 1, and the series circuit of capacitor C1, capacitor C3, and resistor R3 corresponds to This corresponds to the damping circuit Z2.
In FIG. 3, elements unnecessary for explaining the present invention, such as a gate system and a cooling system, are omitted. On the other hand, the thyristor failure detection device 2 includes a DC high voltage generator 3 and a bridge circuit 4.

直流高圧発生器3は、AC入力を電圧調整器VSで可変
した後、変圧器Trで絶縁及びステツフプアツプを行う
The DC high voltage generator 3 varies the AC input using a voltage regulator VS, and then performs insulation and step-up using a transformer Tr.

変圧器Trの出力は保護抵抗Rsを介して単相全波整流
器D1〜D4のAC端子に接続され、整流器D,〜D4
の出力端子が一端をケースを通じて接地された平滑用コ
ンデンサCOの両端に接続される。コンデンサCOの正
及び負極端子はブリツジ回路4の電源側端子a及びbに
接続され、ブリツジ回路4の他の端子対c及びdに高感
度、低抵抗の電流検出器Gが接続される。
The output of the transformer Tr is connected to the AC terminals of the single-phase full-wave rectifiers D1 to D4 via the protective resistor Rs, and
One end of the output terminal of is connected to both ends of a smoothing capacitor CO, which is grounded through the case. The positive and negative terminals of the capacitor CO are connected to power supply side terminals a and b of the bridge circuit 4, and a high sensitivity, low resistance current detector G is connected to the other terminal pair c and d of the bridge circuit 4.

かくしてブリツジ回路4の端子a及びdはブリツジの一
辺である比例辺の両端を構成することになるが、これが
ブツシングBUl及びBU2によつて検出装置2のケー
スC2の外に取出され、被測定対象であるバルブ1のア
ノード端子A及びカソード端子Kにそれぞれ接続される
In this way, the terminals a and d of the bridge circuit 4 constitute both ends of the proportional side, which is one side of the bridge, and are taken out of the case C2 of the detection device 2 by the bushings BUl and BU2 and connected to the object to be measured. are connected to the anode terminal A and the cathode terminal K of the bulb 1, respectively.

一方ブリツジ4の端子a及びc間の他の比例辺に(ま、
バルブ直流抵抗Rvに近い抵抗Rv′が接続され、又端
子d及びb間の可変辺、端子C及びb間の可変辺にはそ
れぞれ低抵抗値の可変抵抗が接続される。
On the other hand, on the other proportional side between terminals a and c of bridge 4 (
A resistor Rv' close to the valve DC resistance Rv is connected, and a variable resistor with a low resistance value is connected to the variable side between terminals d and b, and the variable side between terminals C and b, respectively.

尚この可変抵抗Rp,Rp″としては固定抵抗と可変抵
抗とを直列に接続した構成のものを用いても良い。実際
上、端子c及びb間、d及びb間、c及びd間の電圧を
数Vないし数百程度の低電圧に抑えるため、可変抵抗R
p,Rp″の値を、バルブ直流抵抗Rvとの関係におい
て且Pm丘Pm ご一=k ・・・・・・(1)RvRvk
=0.01〜0.001・・・・・・(2)に選定する
ことが望ましい。
Note that these variable resistors Rp and Rp'' may be constructed by connecting a fixed resistor and a variable resistor in series.In practice, the voltage between terminals c and b, between d and b, and between c and d In order to suppress the voltage to a low voltage of several V to several hundred, a variable resistor R is used.
The values of p and Rp'' are determined in relation to the valve DC resistance Rv and Pm = k (1) RvRvk
=0.01 to 0.001 It is desirable to select (2).

ここでRpm,R′Pmは可変抵抗Rp,R′pの最大
抵抗値である。その他第3図において、PSはプツシユ
ボタンスイツチで、常時は閉じ、電流計Gによる測定時
開く。Arrはアレスタで、端子c及びd間、c及びb
間、d及びb間の要素を保護するものである。RGは電
流計Gの感度切換用の可変抵抗である。Aは直流電圧V
DC指示用の直流電流計、RAはその保護抵抗である。
直流高圧発生器3の出力電圧VDCとしては、その最大
値がバルブ1の定格電圧程度までにできれば理想である
が、かくすれば検出装置2が大型になるため、100〜
200kのバルブの場合、数kないし数+KVの範囲が
適当である。
Here, Rpm and R'Pm are the maximum resistance values of variable resistors Rp and R'p. Others In FIG. 3, PS is a push button switch, which is normally closed and opened when measuring with ammeter G. Arr is an arrester, between terminals c and d, between c and b
This protects the elements between d and b. RG is a variable resistor for changing the sensitivity of the ammeter G. A is DC voltage V
A DC ammeter for DC indication, RA is its protective resistance.
It would be ideal if the maximum value of the output voltage VDC of the DC high voltage generator 3 could be around the rated voltage of the valve 1, but since this would make the detection device 2 large,
For a 200K valve, a range of a few K to a few +KV is appropriate.

抵抗R′V,Rp,R′pには、高精度、低温度係数、
低電圧係数のものを使用する。
Resistors R'V, Rp, and R'p have high precision, low temperature coefficient,
Use one with a low voltage coefficient.

以上の構成のサイリスタ故障検出装置2において、測定
は次の様にして行われる。
In the thyristor failure detection device 2 having the above configuration, measurement is performed as follows.

すなわち、先ずブツシングBUl,BU2を介してその
端子Tl,t2をサイリスタバルブ1のアノード端子A
及びカソード端子Kにそれぞれ接続してこれらの端子間
、従つてサイリスタに正極性の電圧を加える。そしてそ
の後電圧調整器VSによつて直流高圧発生器3の出力電
圧DCをステツプ状に上昇させ、その都度可変抵抗Rp
又はR″pを調整して電流検出器Gの出力が0になるよ
うにする。かかる平衡法によつて検出器Gの出力がOに
なつた状態では、サイリスタバルブ1の直流抵抗Rvは
抵抗Rp,R′pの値から、Rp RV=−・1e′V ・・・・・
(3)Wnとして求められる。
That is, first, the terminals Tl, t2 are connected to the anode terminal A of the thyristor valve 1 via the bushings BUl, BU2.
and cathode terminal K to apply a positive voltage between these terminals and therefore to the thyristor. Thereafter, the output voltage DC of the DC high voltage generator 3 is increased stepwise by the voltage regulator VS, and each time the output voltage DC is increased by the variable resistor Rp.
Alternatively, adjust R″p so that the output of the current detector G becomes 0. When the output of the detector G becomes O by this balancing method, the DC resistance Rv of the thyristor valve 1 becomes the resistance From the values of Rp and R'p, Rp RV=-・1e'V...
(3) Obtained as Wn.

この直流抵抗Rvの値を高圧発生器3の出力がDc=0
〜Dcmax(例えば数KVないし敦+KV)となる範
囲で求めて、第4図に示す如く直流電圧が正の範囲で直
流電圧−バルブ直流抵抗曲線を求める。
The value of this DC resistance Rv is determined by the output of the high voltage generator 3 as Dc=0
~Dcmax (for example, several KV to Atsushi+KV), and as shown in FIG. 4, a DC voltage-valve DC resistance curve is determined in a positive DC voltage range.

次に、検出装置2の端子Tl,t2をそれぞれカソード
端子K1アノード端子Aに入れ換え接続する。
Next, the terminals Tl and t2 of the detection device 2 are switched and connected to the cathode terminal K1 and the anode terminal A, respectively.

このときアノード端子A及びカソード端子K間、従つて
サイリスタには負極性の電圧が加えられる。この接続状
態において、正極性の接続について上述したと同様の平
衡法による測定を行うと共に、第4図に示す如き直流電
圧が負の範囲での直流電圧一バルブ直流抵抗曲線を求め
る。
At this time, a negative voltage is applied between the anode terminal A and the cathode terminal K, and thus to the thyristor. In this connection state, measurement is performed using the same balance method as described above for the positive polarity connection, and a DC voltage-bulb DC resistance curve is determined in the negative DC voltage range as shown in FIG.

しかるに第4図の曲線図において、サイリスタが正常な
第1の場合に正及び負領域の曲線は符号1,及び12で
示す如く、バルブ抵抗Rvの電圧依存性は非常に小さく
、また極性効果はない。
However, in the curve diagram of FIG. 4, in the first case where the thyristor is normal, the curves in the positive and negative regions are indicated by symbols 1 and 12, and the voltage dependence of the valve resistance Rv is very small, and the polarity effect is do not have.

次にバルブ1のN個のサイリスタのうちの1個若しくは
それ以上のサイリスタが正極性のある電圧(VDCl)
以上で阻止能力を矢つたような場合には、正極性の曲線
が符号13で示す如く電圧(VDCl)で折れ曲ること
になる。しかし負電圧領域の特性は正常の場合と同様に
曲線12に一致する。次にバルブ1のN個のサイリスタ
のうち1個若しくはそれ以上のサイリスタが、電圧がほ
ぼ0近傍の領域から正及び負両極性共に、完全破壊(短
絡故障)しているとすると、正及び負領域における曲線
は符号14及びT5で示す如く、正常時の曲線11及び
12に比して低下した抵抗値を示すことになる。
Next, one or more of the N thyristors of the valve 1 has a positive polarity voltage (VDCl).
In the case where the blocking ability decreases as described above, the positive polarity curve bends at the voltage (VDC1) as shown by reference numeral 13. However, the characteristics in the negative voltage region match curve 12 as in the normal case. Next, if one or more thyristors out of the N thyristors of valve 1 are completely destroyed (short-circuit failure) in both positive and negative polarities from an area where the voltage is approximately 0, then The curves in the region, as shown by reference numerals 14 and T5, exhibit a reduced resistance value compared to the normal curves 11 and 12.

以上の各曲線から次の判定ができる。The following judgments can be made from each of the above curves.

すなわち、正常時の曲線1,及び12と、完全破壊時の
曲線14及び八との差から、バルブ1のN個のサイリス
タのうち故障したサイリスタの数が求められる。又、正
常時の曲線11及び12と、正極性の領域で阻止能力を
失つた場合の曲線13及びT2とにより、順方向(正極
性)のサイリスタの故障数が求められる。
That is, the number of failed thyristors among the N thyristors of the valve 1 is determined from the difference between curves 1 and 12 during normal operation and curves 14 and 8 during complete failure. Further, the number of failures of the forward direction (positive polarity) thyristor can be determined from the curves 11 and 12 in the normal state and the curve 13 and T2 in the case where the blocking ability is lost in the positive polarity region.

尚実際上正又は負方向のどちらか一方の特性が損われた
ときは、そのサイリスタは破損サイリスタであると判定
する。この様にして本発明に依れば、サイリスタの故障
を検出することができるが、その原理は、サイリスタは
故障の種類に応じて極性効果、及び電圧効果を呈するの
に対して、サイリスタ以外の回路素子(抵抗、コンデン
サ、リアクトル)には極性効果、及び電圧効果がほとん
どなく、又測定系の誤差要因にも、極性効果、及び電圧
効果がないことを利用して、バルブ1のサイリスタの故
障をバルブ単位、又はユニツト単位で測定し、その測定
結果からサイリスタの故障成分のみを抽出判定すること
にある。
Note that when the characteristic in either the positive or negative direction is actually damaged, the thyristor is determined to be a damaged thyristor. In this way, according to the present invention, it is possible to detect a failure in a thyristor, but the principle is that a thyristor exhibits a polarity effect and a voltage effect depending on the type of failure, whereas a thyristor exhibits a polarity effect and a voltage effect depending on the type of failure. Circuit elements (resistors, capacitors, reactors) have almost no polarity or voltage effects, and there are no polarity or voltage effects in the measurement system. The purpose of this method is to measure thyristor failure components on a valve-by-valve or unit-by-unit basis, and to extract and determine only the failure component of the thyristor from the measurement results.

尚、ブリツジ回路2の電源電圧を高圧にする理由は、前
述の様に低圧から高圧までの電圧依存性を調べるためで
ある以外に、測定の正確を期すための次の理由もある。
The reason for setting the power supply voltage of the bridge circuit 2 to a high voltage is not only to examine the voltage dependence from low voltage to high voltage as described above, but also for the following reason to ensure measurement accuracy.

一般に、正常時のサイリスタの順方向及び逆方向抵抗は
並列分圧回路抵抗R2(第3図)より充分大きいと仮定
している(通常は抵抗R2をサイリスタの順及び逆抵抗
の1桁程度低い値に設計する)。しかし実際上、電圧の
値が小さい領域S(すなわちO〜数V)ではサイリスタ
は第5図Aに示す如く低抵抗特性を示し、上記の仮定を
満足しない場合がある(特に高温時に顕著である)。し
かるにこの場合は、第5図Bに示す如く、抵抗R2とサ
イリスタ抵抗との合成抵抗は破線で示す如く、高圧領域
では抵抗R2の曲線とほぱ同じであるが、低圧領域でサ
イリスタ抵抗Thの低下の影響を受けることになる。従
つてこの低電圧領域での測定は避ける必要がある。この
観点から、サイリスタの故障を測定する手段として、電
源電圧がO〜数程度のテスターデジタルテスター、ホイ
ートストンブリツジ等の既存の測定器を使用することは
原理的に適切ではないことが分る。上述せる如く本発明
に依れば、従来の検出方式に比し、次の効果を呈するサ
イリスタ故障検出方法を得ることができる。
Generally, it is assumed that the forward and reverse resistances of the thyristor during normal operation are sufficiently larger than the parallel voltage divider circuit resistance R2 (Fig. 3). value). However, in reality, in the region S where the voltage value is small (i.e., 0 to several V), the thyristor exhibits low resistance characteristics as shown in Figure 5A, and the above assumption may not be satisfied (this is especially noticeable at high temperatures). ). However, in this case, as shown in FIG. 5B, the combined resistance of the resistance R2 and the thyristor resistance is almost the same as the curve of the resistance R2 in the high voltage region, as shown by the broken line, but in the low voltage region, the combined resistance of the thyristor resistance Th is will be affected by the decline. Therefore, it is necessary to avoid measurements in this low voltage region. From this point of view, it is understood that it is not appropriate in principle to use existing measuring instruments such as digital testers and Wheatstone bridges whose power supply voltage is on the order of O~ several as a means for measuring thyristor failure. As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a thyristor failure detection method that exhibits the following effects compared to conventional detection methods.

第1に、検出感度が良くなることで、従来は3〜5%程
度であつたものが本発明に依れば0.05〜0.1%以
下にすることができる。
First, the detection sensitivity improves, so that what was conventionally about 3 to 5% can be reduced to 0.05 to 0.1% or less according to the present invention.

これにより200個のサイリスタを直列接続してなるバ
ルブの場合、従来6〜10個程度の故障の発生を検出で
きる程度であつたのに対して、これを0.1〜0.2個
程度に低減させることができる。かくし得る理由は、ブ
リツジを採用したことにより、メータ誤差、読取り誤差
、電源変動の影響が小さくなること、及び直流方式を採
用したことにより、サイリスタ故障の際のバルブインピ
ーダンス(抵抗)が大きくなることにある。
As a result, in the case of a valve made of 200 thyristors connected in series, it was possible to detect the occurrence of a failure in about 6 to 10 thyristors, whereas this has been reduced to about 0.1 to 0.2. can be reduced. The reason for this is that by adopting a bridge, the effects of meter errors, reading errors, and power fluctuations are reduced, and by adopting a DC system, the valve impedance (resistance) increases in the event of a thyristor failure. It is in.

因みに後者の場合、例えば第2図の如く交流方式を採用
したときは、抵抗R2と、抵抗R1及びコンデンサC1
の直列回路とでなる並列回路のインピーダンスより、コ
ンデンサC2と、抵抗R3及びコンデンサC3の直列回
路とでなる並列回路のインピーダンスの方が低いため、
サイリスタが故障してもその故障出力が故障個数に比例
せず、そのインピーダンス変化も直流の場合より小さい
。これに対して直流方式の場合、抵抗R2の値は最も低
くなる(他の抵抗はほぼ無限大である)。本発明の第2
の効果は故障検出方法を実施するための装置自身の信頼
性が高いことで、第3図について上述した様に、故障率
の少ない構成を具えている。
Incidentally, in the latter case, for example, when an AC system is adopted as shown in Fig. 2, resistor R2, resistor R1 and capacitor C1
Since the impedance of the parallel circuit consisting of capacitor C2 and the series circuit of resistor R3 and capacitor C3 is lower than the impedance of the parallel circuit consisting of the series circuit of
Even if a thyristor fails, its failure output is not proportional to the number of failures, and its impedance change is also smaller than in the case of direct current. On the other hand, in the case of the DC system, the value of the resistor R2 is the lowest (the other resistors are almost infinite). Second aspect of the present invention
The advantage of this is that the device itself for implementing the failure detection method has high reliability, and as described above with reference to FIG. 3, it has a configuration with a low failure rate.

又故障検出装置2はサイリスタバルブ1のケースC1の
外部におかれているので修理に要する手間が簡単である
。第3に本発明に依る故障検出方法はバルブ故障を精度
良く測定できるので、マージンサイリスタの数を0又は
従来より格段的に少なくすることができるので、この分
低廉なバルブを得ることができる。
Furthermore, since the failure detection device 2 is placed outside the case C1 of the thyristor valve 1, the effort required for repair is simple. Thirdly, since the failure detection method according to the present invention can accurately measure valve failures, the number of margin thyristors can be reduced to 0 or significantly less than the conventional method, making it possible to obtain a valve that is correspondingly cheaper.

又バルブの故障が精度良く把握できるのでバルブの信頼
性を一段と高め得ると共に、故障検出装置をバルブの内
部に配設する必要をなくし得るのでこの分更にバルブの
信頼性を高め得る。第4に本発明に依る故障検出方法を
実施するための装置は、第3図について上述した様に、
普通の素子を用いた比較的簡易な構成を有し、従つて従
来に比し低廉化し得る。第5に本発明に依れば、バルブ
直流抵抗の測定に加えて、電圧効果及び極性効果をも故
障判定を行う様にしたことにより、サイリスタの劣化、
故障の検出を確実にすることができる。
Further, since failures in the valve can be detected with high accuracy, the reliability of the valve can be further improved, and since it is not necessary to provide a failure detection device inside the valve, the reliability of the valve can be further improved. Fourthly, the apparatus for carrying out the fault detection method according to the present invention is as described above with reference to FIG.
It has a relatively simple configuration using ordinary elements, and therefore can be lower in cost than conventional devices. Fifth, according to the present invention, in addition to measuring the valve DC resistance, the voltage effect and polarity effect are also used for failure determination, thereby preventing thyristor deterioration.
Failure detection can be ensured.

本発明に依る故障検出方法を実施するための装置2とし
て第6図のものを用いることもできる。
The device shown in FIG. 6 can also be used as the device 2 for carrying out the failure detection method according to the present invention.

この装置2は、第3図において故障検出装置2の出力端
子t1及びT2を測定の過程において接続を入れ換える
ことに代え、直流高圧発生器3部分に極性反転機能を設
けたものである。第6図において、直流高圧発生器3の
整流器D1〜D4は、ダイオードブリツジの対向接続点
H及びG(入力端を構成する)を結ぶ仮想線を中心にし
てモータMによつて絶縁シヤフト1Sを通じて±180
0回転できる様になされ、これにより他の対向接続点E
及びF(出力端を構成する)位置に設けられた可動接触
子DP及びDNから、回転の前後において極性の異なる
直流出力を送出し得る様になされている。
This device 2 has a polarity reversal function in the DC high voltage generator 3 instead of switching the connections of the output terminals t1 and T2 of the failure detection device 2 in the process of measurement in FIG. In FIG. 6, the rectifiers D1 to D4 of the DC high voltage generator 3 are connected to an insulating shaft 1S by a motor M around an imaginary line connecting the opposing connection points H and G (constituting the input end) of the diode bridge. through ±180
This allows for zero rotation, and this allows the other opposing connection point E
From the movable contacts DP and DN provided at positions DP and DN (constituting the output end), DC outputs having different polarities before and after rotation can be sent out.

第6図の構成に依れば、被測定用サイリスタバルブのア
ノード端子A及びカソード端子Kと、故障検出装置2の
端子tl及びT2との接続関係を変更することなく、バ
ルブ直流抵抗の極性効果が得られ、この分測定作業を一
段と簡便かつ能率良くなし得る。
According to the configuration shown in FIG. 6, the polarity effect of the valve DC resistance can be achieved without changing the connection relationship between the anode terminal A and cathode terminal K of the thyristor valve to be measured and the terminals tl and T2 of the failure detection device 2. can be obtained, making the measurement work easier and more efficient.

又第6図において、ブリツジ回路4の出力の一端に接続
される可変辺の接続点1とケースC2との間に接点S1
が設けられ、又比例辺と可変辺の接続点dとケースC2
との間に接点S1と逆動作する連動接点S2が設けられ
ている(この接点S2は接続点cと、ケースC2との間
でも良い)。
Also, in FIG. 6, a contact S1 is connected between the variable side connection point 1 connected to one end of the output of the bridge circuit 4 and the case C2.
is provided, and the connection point d between the proportional side and the variable side and case C2
An interlocking contact S2 that operates in the opposite direction to the contact S1 is provided between the contact point C and the case C2 (this contact point S2 may be provided between the connection point c and the case C2).

これは測定者の安全の確保、ブリツジ低圧回路(すなわ
ち端子c及びd間、d及びb間、c及びb間の要素)の
保護のために必要とされる。第6図の故障検出装置2を
用いて、第7図に示す如き三相サイリスタブリツジ構成
のバルブを測定する場合の分離点を第8図の図表に示す
。例えばバルブX,Y,Z,U,,Wをそれぞれ測定す
るとき、各バルブのアノード端子A1カソード端子Kは
回路から分離する必要がある。すなわち点A,B,C,
D,E,F,J,K,L,M,O,P(合計12点)に
おいて切離す必要がある。しかるに第6図の故障検出装
置を用いた故障検出方法に依れば、第8図のように分離
点の数が少なくて済む。第9図は更に他の実施例を示し
たもので、この場合第6図に?いて抵抗Rv′を省略し
、端子Tl,d,d′を導出し、比例辺の2辺共サイリ
スタバルブ1に接続するようにしたものである。
This is necessary to ensure the safety of the person performing the measurement and to protect the bridge low voltage circuit (i.e. the elements between terminals c and d, between d and b, and between c and b). The diagram of FIG. 8 shows separation points when measuring a valve having a three-phase thyristor bridge configuration as shown in FIG. 7 using the failure detection device 2 of FIG. 6. For example, when measuring bulbs X, Y, Z, U, . . . W, the anode terminal A1 and cathode terminal K of each bulb must be separated from the circuit. That is, points A, B, C,
It is necessary to separate at D, E, F, J, K, L, M, O, P (12 points in total). However, according to the fault detection method using the fault detection device shown in FIG. 6, the number of separation points can be reduced as shown in FIG. FIG. 9 shows yet another embodiment, and in this case, FIG. The resistor Rv' is omitted, the terminals Tl, d, and d' are led out, and both of the two proportional sides are connected to the thyristor valve 1.

第9図の構成に依れば、故障検出装置2に抵抗Rv″が
なくとも良く、この分構成を簡易小型化し得る。
According to the configuration shown in FIG. 9, there is no need for the resistance Rv'' in the failure detection device 2, and the configuration can be simplified and miniaturized accordingly.

又同一般計バルブを同一条件(温度、電圧が同一)で測
定するため測定精度が向上する。更に同時に2つのバル
ブの測定ができる。これらに加えてブスの分離箇所が少
なくて済む。因みに第9図の故障検出装置2を用いて、
第7図に示す如きバルブを測定する場合の分離点を第1
0図の図表に示す。
In addition, measurement accuracy is improved because the same general meter bulb is measured under the same conditions (same temperature and voltage). Furthermore, it is possible to measure two valves at the same time. In addition to these, the number of separation points for busses can be reduced. Incidentally, using the failure detection device 2 shown in FIG.
When measuring a valve as shown in Figure 7, the separation point is the first
This is shown in the diagram in Figure 0.

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

第1図及び第2図は従来のサイリスタ故障検出装置を示
す接続図、第3図は本発明に依る高電圧サイリスタバル
ブのサイリスタ故障検出方法を実施するための装置の一
例を示す接続図、第4図及び第5図はその動作の説明に
供する曲線図、第6図は本発明の他の実施例を示す故障
検出方法を実施するための装置の接続図、第7図は被測
定サイリスタバルブを示す接続図、第8図は第6図のサ
イリスタ故障検出装置を第7図のサイリスタバルブに適
用した場合の分離点を示す図表、第9図は本発明の更に
他の実施例を示す故障検出方法を実施するための装置の
接続図、第10図は第9図のサイリスタ故障検出装置を
第7図のサイリスタバルブに適用した場合の分離点を示
す図表である。
1 and 2 are connection diagrams showing a conventional thyristor failure detection device, and FIG. 3 is a connection diagram showing an example of a device for implementing the thyristor failure detection method for a high voltage thyristor valve according to the present invention. 4 and 5 are curve diagrams for explaining its operation, FIG. 6 is a connection diagram of a device for implementing a failure detection method showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a thyristor valve to be measured. FIG. 8 is a diagram showing separation points when the thyristor failure detection device of FIG. 6 is applied to the thyristor valve of FIG. FIG. 10, a connection diagram of a device for carrying out the detection method, is a chart showing separation points when the thyristor failure detection device of FIG. 9 is applied to the thyristor valve of FIG. 7.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 出力電圧可変の直流電圧発生器と、この直流電圧発
生器の出力を電源として与えられ、上記直流電圧発生器
の出力の一端に接続され、かつ可変低抗値でなる2つの
可変辺と、高抵抗でなる1つの比例辺と、2つの測定端
子を介してケースの外部へ導出されて被測定サイリスタ
バルブのアノード端子及びカソード端子間に接続される
残る1つの比例辺とで構成されたブリッジ回路とを用い
、先ず上記被測定サイリスタバルブのアノード端子及び
カソード端子間の電圧が所定の極性になるように上記ブ
リッジ回路に上記直流電圧発生器の出力電圧を与えると
共に、この出力電圧を可変してその可変範囲に対応する
被測定サイリスタバルブの直流抵抗を平衡法によつて測
定し、その後上記被測定サイリスタバルブのアノード端
子及びカソード端子間の電圧極性を逆にして再度上記直
流電圧発生器の出力電圧を可変してその可変範囲に対応
する被測定サイリスタバルブの直流抵抗を平衡法によつ
て測定し、かかる測定結果に基づく正常時と異常時の直
流電圧−バルブ直流抵抗特性から被測定サイリスタバル
ブのサイリスタの故障を判定することを特徴とする高電
圧サイリスタバルブのサイリスタ故障検出方法。
1. A DC voltage generator with a variable output voltage, and two variable sides that are supplied with the output of the DC voltage generator as a power source, are connected to one end of the output of the DC voltage generator, and have a variable low resistance value; A bridge consisting of one proportional side made of high resistance and the remaining proportional side led out of the case via two measurement terminals and connected between the anode and cathode terminals of the thyristor valve to be measured. Using a circuit, first apply the output voltage of the DC voltage generator to the bridge circuit so that the voltage between the anode terminal and cathode terminal of the thyristor valve to be measured has a predetermined polarity, and vary this output voltage. Then, measure the DC resistance of the thyristor valve to be measured corresponding to the variable range by the balance method, then reverse the voltage polarity between the anode terminal and the cathode terminal of the thyristor valve to be measured, and then apply the DC voltage generator again. The output voltage is varied and the DC resistance of the thyristor valve under test corresponding to the variable range is measured using the balance method, and the thyristor under test is determined from the DC voltage-valve DC resistance characteristics during normal and abnormal conditions based on the measurement results. A method for detecting a thyristor failure in a high voltage thyristor valve, the method comprising determining a failure in a thyristor of the valve.
JP794276A 1976-01-29 1976-01-29 Thyristor failure detection method for high voltage thyristor valve Expired JPS593100B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP794276A JPS593100B2 (en) 1976-01-29 1976-01-29 Thyristor failure detection method for high voltage thyristor valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP794276A JPS593100B2 (en) 1976-01-29 1976-01-29 Thyristor failure detection method for high voltage thyristor valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5292344A JPS5292344A (en) 1977-08-03
JPS593100B2 true JPS593100B2 (en) 1984-01-23

Family

ID=11679548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP794276A Expired JPS593100B2 (en) 1976-01-29 1976-01-29 Thyristor failure detection method for high voltage thyristor valve

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS593100B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5292344A (en) 1977-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8972209B2 (en) Method and arrangement for detecting an internal failure in H-bridge connected capacitor bank
US8912801B2 (en) Method and arrangement for an internal failure detection in a Y-Y connected capacitor bank
US2079485A (en) Protective arrangement for electrical instruments
JPWO2018167909A1 (en) Leakage current detection device, method, and program for detecting leakage current
US4577148A (en) Surge arrester equipped for monitoring functions and method of use
US3973169A (en) Overvoltage protection for high voltage shunt capacitor banks
KR102338272B1 (en) System for detecting fault distribution line, Method thereof, and Computer readable storage medium having the same method
JPS593100B2 (en) Thyristor failure detection method for high voltage thyristor valve
KR102405877B1 (en) Apparatus and method for detecting secondary failure of MOF
CN113260869B (en) Device and method for monitoring a capacitor bank
JPS63265516A (en) Ground-fault detector for three-phase ac circuit
KR20180054330A (en) Test device for Surge protective device
Schei Diagnostics techniques for surge arresters with main reference to on-line measurement of resistive leakage current of metal-oxide arresters
JP3964654B2 (en) Electrical circuit diagnostic equipment
KR20190012826A (en) Self diagnosing switch device, System for checking and monitoring remotely fault having the same, and Method for controlling the same
JPS60238770A (en) Operating duty testing method of lightning arrester
Berler et al. On-line monitoring of HV bushings and current transformers
Miller AC and DC high-potential testing
CN109901063B (en) Method for measuring power failure time characteristic of GIS single circuit breaker
JPH0361868A (en) Detecting apparatus for deterioration of lightning arrester
SU1065951A1 (en) Device for single-phase ground leakage protection of a.c. isolated neutral system
RU2304832C1 (en) Method for ground-fault protection of three-phase insulated-neutral mains
JPH0249389A (en) Maintenance device of surge suppressor
Liu et al. HVDC Commutation Failures Detection for Security and Stability Control Based on Local Electrical Quantities
JPS61132881A (en) Insulating state diagnosing method of transformer