JPS60183815A - Overvoltage protecting device of thyristor valve - Google Patents
Overvoltage protecting device of thyristor valveInfo
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- JPS60183815A JPS60183815A JP59040106A JP4010684A JPS60183815A JP S60183815 A JPS60183815 A JP S60183815A JP 59040106 A JP59040106 A JP 59040106A JP 4010684 A JP4010684 A JP 4010684A JP S60183815 A JPS60183815 A JP S60183815A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野コ
本発明は、直流送電などに使用されるサイリスタバルブ
の過電圧保護に係わり、特に自己点弧{幾能を右ずるサ
イリスタ(以下VBOフリーサイリスクと記す)を使用
した、サイリスクバルブの過電圧保護方式に関する。Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The present invention relates to overvoltage protection for thyristor valves used in DC power transmission, etc., and particularly relates to overvoltage protection for thyristor valves used in DC power transmission, etc. This article relates to an overvoltage protection method for thyrisk valves using
[発明の技tfj的背景とその問題点]近年、順方向過
電圧に対して、自己点弧することにより保31−ること
ができるVBOフリーサイリスタ開発が行なわれており
実用化の方向にある。[Background of the Invention and its Problems] In recent years, VBO free thyristors that can protect against forward overvoltage by self-ignition have been developed and are on the verge of being put into practical use.
VBOフリーサイリスタは、第1図に示すJ:うに、順
方向に印加される電圧がある所定の電圧(ここではVB
Oと呼ぶ)に達すると、グー1−パルスを供給しなくて
も、何らの損傷を受【プることなく、正常に点弧ずるこ
とかできる。The VBO free thyristor has a predetermined voltage applied in the forward direction (here, VB
(referred to as O), it is possible to fire normally without sustaining any damage without supplying a Goo1-pulse.
υイリスタバルブの過電圧保護方式はいくつかあるが、
直列接続された個々のサイリスタに並列に、キャップレ
スアレスタを接続する方式は、サイリスク個々のダイナ
ミックな過電圧を抑制でさ、また装置定格によらず、サ
イリスタの定格電圧に対してアレスタを標準化できると
いう利点がある。There are several overvoltage protection methods for υiristor valves, but
The method of connecting a capless arrester in parallel to individual thyristors connected in series can suppress the dynamic overvoltage of each thyristor, and also allows the arrester to be standardized for the rated voltage of the thyristor, regardless of the device rating. There are advantages.
第2図は、この過電圧保護方式を採用したサイリスタバ
ルブの簡略化した回銘図である。1−1〜1−nは直列
接続されたサイリスタ、2はdV/’dt。FIG. 2 is a simplified schematic diagram of a thyristor valve employing this overvoltage protection method. 1-1 to 1-n are thyristors connected in series, and 2 is dV/'dt.
旧/dt抑制用リアクトル、3−1.、3−nがギャツ
ブレスアレスタである。実際には、各サイリスタには、
分圧回路やグー1−回路などが接続されるが、ここでは
省略している。ギャップレスアレスタ3−1〜3−nと
しては、酸化亜鉛非直線抵抗体などが用いられる。この
サイリスタバルブの保護レベルの設定どしてサイリスク
の非繰返しオフ電圧または非繰返し逆電圧■「□より、
ギャップレスアレスタの保護レベルが低くなるようにし
ている。Old/dt suppression reactor, 3-1. , 3-n is a Gats breath arrester. In reality, each thyristor has
A voltage divider circuit, a goo-1 circuit, etc. are connected, but are omitted here. As the gapless arresters 3-1 to 3-n, zinc oxide nonlinear resistors or the like are used. By setting the protection level of this thyristor valve, the non-repetitive off-voltage or non-repetitive reverse voltage of the thyristor
The gapless arrester has a lower protection level.
かかるサイリスタバルブに、順方向または逆方向の過電
圧が印加されると、各サイリスタ1−1゜1−1)の重
圧が非繰返しオフ電圧または、非繰返し逆電圧VTHに
jNする前にギャップレスアレスタ3−1.3−+1が
動作し、保護が行なわれる。When a forward or reverse overvoltage is applied to such a thyristor valve, the gapless arrester 3 -1.3-+1 is activated and protection is provided.
更に、サイリスクバルブのターンオン時、個々のサイリ
スタのターンオン遅れ時間(td)にバラツキがあるた
め、tdの大きなサイリスタに過電圧が加わる可能性が
ある。この過電圧(ターンオン過電圧と呼ぶ)がVTH
を越えると、そのサイリスタは破損することになるが、
この保護方式では、そのサイリスタと並列に接続されて
いるギャップレスアレスタが動作し、サイリスクは保護
される。Furthermore, when the thyristor valve is turned on, the turn-on delay time (td) of each thyristor varies, so there is a possibility that an overvoltage will be applied to the thyristor with a large td. This overvoltage (called turn-on overvoltage) is VTH
If exceeded, the thyristor will be damaged, but
In this protection method, a gapless arrester connected in parallel with the thyristor operates and the thyristor is protected.
このように、この1呆訛方式は、サイリスタバルブ全体
に加わる過電圧ばかりでなく、直列接続されたザイリス
タ個々の過電圧をも抑制することができる。In this way, this one-step method can suppress not only the overvoltage applied to the entire thyristor valve but also the overvoltage applied to each of the thyristors connected in series.
しかし、かかる従来の保護方式には、以下のような欠点
があった。即ち、万一、グー1−パルス伝送系その池の
故障により、特定のサイリスクのみゲートパルスが入力
されなかった場合、そのサイリスタと並列に接続されて
いるギャップレスアレスタに主回路電流(直流送電変換
器用サイリスタバルブの場合直流電流となる)が流れる
ことになる。ギャップレスアレスタを、こうした連続電
流で消費する非常に大きなエネルギーに耐えるよう設計
することは、ギャップレスアレスタを並列接続すること
で可能だが、並列数がばく大となり非現実的である。一
方、ギャップレスアレスタが通常の単発的なサージエネ
ルギの吸収能力しかない場合、主回路電流のエネルギー
により熱暴走し、ひいては爆光に至ることがある。However, such conventional protection systems have the following drawbacks. In other words, in the unlikely event that a gate pulse is not input to a specific thyristor due to a failure in the pulse transmission system, the main circuit current (for DC power transmission converter In the case of a thyristor valve, a direct current (direct current) will flow. It is possible to design a gapless arrester to withstand the extremely large amount of energy consumed by such a continuous current by connecting gapless arresters in parallel, but the number of connections becomes large and is impractical. On the other hand, if the gapless arrester only has the ability to absorb ordinary, single-shot surge energy, the energy of the main circuit current may cause thermal runaway, which may even lead to an explosion.
かかる不具合を防止するため、各ギャップレスアレスタ
に主回路電流が流れた場合、当該ギャップレスアレスタ
の発熱などを検出して、当該ギャップレスアレスタの端
子間を短絡する装置を設置する必要がある。かかる装置
は外形、重量が大きく、サイリスタバルブの外形、重量
を大きく覆るばかりでなく、万一動作した後は、短絡を
f11絖するので、サイリスタの直列数が1ケ減少した
ことど等価となり、残りのサイリスク、その他の部品の
電圧ストレスを増加させることになる。In order to prevent such problems, it is necessary to install a device that detects heat generation of the gapless arrester and short-circuits between the terminals of the gapless arrester when the main circuit current flows through each gapless arrester. Such a device is large in size and weight, and not only greatly exceeds the size and weight of a thyristor valve, but also causes a short circuit if it is activated, so it is equivalent to reducing the number of thyristors in series by one. The remaining Si risk will increase the voltage stress of other components.
[発明の目的]
本発明は、かかる従来の欠点を除去し、小形、軽石でか
つ信頼性の高い、サイリスタバルブの過電圧保護方式を
得ることを目的とする。[Object of the Invention] The object of the present invention is to eliminate such conventional drawbacks and to obtain a small, compact, and highly reliable overvoltage protection system for a thyristor valve.
[発明の概要]
本発明は、サイリスクとしてVBOフリーサイリスクを
使用し、サイリスタとギャップレスアレスタとをインピ
ーダンスを介して接続することによって、特別のギャッ
プレスアレスタの防爆装置を設けることなく安全な過電
圧保護方式を内蔵したりイリスタバルブの過電圧保護方
式を青るJ、うにしたものである。[Summary of the Invention] The present invention provides a safe overvoltage protection system that uses a VBO free thyristor as a thyristor and connects a thyristor and a gapless arrester via an impedance, without providing a special explosion-proof device for the gapless arrester. It has a built-in overvoltage protection system for Iristor valves.
[発明の実施例]
本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明する。第
3図は、本記明の一実施例で、第2図と同一番号は同一
用品を示す。4−1.4−nは、直列接続された11個
のVBoフリーサイリスタである。5−1 、5−(1
+ 、/2 )は抵抗または、抵抗とコンデンサの並列
回路からなるn/2ケのインピーダンスで、並列接続さ
れたVBOフリーザイリスタどギャップレスアレスタと
の間にそう入されている。[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows an embodiment of the present invention, in which the same numbers as in FIG. 2 indicate the same parts. 4-1.4-n are 11 VBo free thyristors connected in series. 5-1, 5-(1
+, /2) is a resistor or an n/2 impedance consisting of a parallel circuit of a resistor and a capacitor, and is inserted between the parallel-connected gapless arrester such as the VBO freezer resistor.
かかるサイリスタバルブの保護レベルの設定を、第4図
を参照しながら説明する。第4図は、本発明のサイリス
タバルブの保189定レベルを示したもので、縦軸は電
圧、横軸は電流を示す。各キトツブレスアレスタの保護
レベル(VAr )はVBOフリーサイリスタがVBO
する電圧(VBO)J:り低く設定する。更に、サイリ
スタバルブに流れる最小運転電流を11とすると、次式
が成立するJ、うにインピータンス5を決める。Setting of the protection level of such a thyristor valve will be explained with reference to FIG. FIG. 4 shows the constant level maintained by the thyristor valve of the present invention, where the vertical axis shows the voltage and the horizontal axis shows the current. The protection level (VAr) of each kitotsubu breath arrester is VBO free thyristor is VBO
Voltage (VBO) J: Set low. Further, assuming that the minimum operating current flowing through the thyristor valve is 11, the impedance 5 is determined by J, which satisfies the following equation.
VBOVAr −1−< I s X Z ) −(1
)ここで、Zは、インピーダンス5のインピータンス[
Ω]
かかるリーイリスタバルブに過電圧が加わると、サイリ
スタバルブ全体に加わる過電圧に対しては、キトツブレ
スアレスタ3−1.3−nが直列とな)で動作し、V[
30フリーサイリスクを過電圧から保護する。またVB
Oフリーサイリスクの飼々のダイナミックな電圧アンバ
ランスが大きい場合、過電圧の加わったVBOフリーサ
イリスタと並列に接続されているキャップレスアレスタ
か動作し−C1そのVBOフリーサイリスタを保護する
。この場合、インピーダンス5がギャップレスアレスタ
3ど直列にそう人されるため、その電圧降下分だ【)保
護レベルが増加する。過電圧が順方向の場合、この増加
分は、VBOフリーサイリスクが自己点弧Jるため問題
ないが、逆方向過電圧の場合に問題どなる。これに対し
ダイナミックなアンバランスが時間的に非常に速い現客
であることに着目し、インピーダンス5どして抵抗とコ
ンデンーリの並列回路とすれば、コンデンサが高周波に
対して低インピータンスどなることから、前記の潔Aレ
ベル増加分を小さくすることができる。VBOVAr −1−< I s X Z ) −(1
) where Z is the impedance of impedance 5 [
Ω] When an overvoltage is applied to such a thyristor valve, the thyristor valve arrester 3-1.3-n operates in series) against the overvoltage applied to the entire thyristor valve, and V[
30 Free Cyrisk to protect against overvoltage. Also VB
If the dynamic voltage imbalance of the O free thyristor is large, the capless arrester connected in parallel with the VBO free thyristor to which the overvoltage is applied operates to protect the VBO free thyristor. In this case, since the impedance 5 is connected in series with the gapless arrester 3, the protection level increases by the voltage drop. If the overvoltage is in the forward direction, this increase is not a problem because the VBO free-circuit will self-ignite, but if the overvoltage is in the reverse direction, it becomes a problem. On the other hand, focusing on the fact that the dynamic imbalance is extremely rapid in terms of time, if we create a parallel circuit of a resistor and a capacitor with an impedance of 5, the capacitor will have a low impedance for high frequencies. , it is possible to reduce the above-mentioned increase in Kiyoshi A level.
更に、VBOフリーザイリスタ4−1 、4.−nのう
ち、1ケだ(ノターンΔンせず、残りのVBOフリーザ
イリスタは全てターンオンした場合を考える。主回路°
電流は、ターンA−ンしなかったVBOフリーザイリス
タと並列に接続されたギャップレスアレスタとインピー
ダンスを流れる。この時、VBOフリーサイリスタに加
わる電圧は(1)弐右辺となり、VBO電圧以上となる
ため、BOフリーサイリスタは自己ターンオンする。従
って、その後は、11?ツブレスアレスタに主回路電流
は流れず、全てVBOフリーサイリスタを流れるため、
ギャップレスアレスタが熱暴走することはない。Furthermore, VBO Freezer Lister 4-1, 4. -n, there is only one (consider the case where no turn Δ is performed and all the remaining VBO Freezer resistors are turned on. Main circuit °
Current flows through the gapless arrester and impedance connected in parallel with the VBO freezer resistor that did not turn on. At this time, the voltage applied to the VBO free thyristor becomes (1) on the right side, which is higher than the VBO voltage, so the BO free thyristor turns on by itself. Therefore, after that, 11? The main circuit current does not flow to the Tsuburasu arrestor, but all flows through the VBO free thyristor.
Gapless arresters do not run away with heat.
なお、本発明の実施例としてインピーダンス5を、VB
Oフリーサイリスタとギャップレスアレスタとの接続点
に、1つおきにそう人した場合を示したが、全ての接続
点にそう人しても同体な効果か(りられるのは明らかで
ある。In addition, as an example of the present invention, the impedance 5 is set to VB
Although we have shown the case in which the O-free thyristor and the gapless arrester are connected at every other connection point, it is clear that the effect will be the same even if the connection point is connected to all the connection points.
[発明の効果]
以上のJ、うに、本発明によればいがなる状況において
も、特別なキレツブレスアレスタの短絡装置を設置する
ことなく、熱暴走を防止できる。従−)でサイリスタバ
ルブでは、従来に比へ、小形、軽量どなり、またサイリ
スタの直列接続数を有効に使える、信!Ji l生の高
いものとすることができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, thermal runaway can be prevented without installing a special short-circuiting device for the break arrester, even in a situation where damage occurs. Thyristor valves are smaller and lighter than conventional ones, and the number of series-connected thyristors can be effectively used. It can be made into a high quality raw material.
第1図はVBOフリー1ノイリスクの特性図、第2図は
従来の]Jイリスクバルブの簡略回路図、第3図は本発
明の一実施例によるサイリスタバルブの簡略回路図、第
4図は本発明の詳細な説明するためのサイリスタバルブ
の保護協調カーブである。
4−1.4−n・・・VBOフリーザイリスタ、J’1
.3n・・・ギャップレスアレスタ、5−1゜5−(T
I/2)・・・インピーダンス。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第1図
第2図Fig. 1 is a characteristic diagram of VBO Free 1 Noislisk, Fig. 2 is a simplified circuit diagram of a conventional J Ilisk valve, Fig. 3 is a simplified circuit diagram of a thyristor valve according to an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a simplified circuit diagram of a conventional J Ilisk valve. 1 is a protection coordination curve of a thyristor valve for detailed explanation of the invention; 4-1.4-n...VBO Freezerista, J'1
.. 3n...Gapless arrester, 5-1゜5-(T
I/2)...impedance. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2
Claims (2)
スタを複数個直列又は直並列接続したサイリスクバルブ
において、前記各サイリスタに並列にギャップレスアレ
スタをインピーダンスを介しC並列に設けたことを特i
ffとするサイリスタバルブの過電圧保護装置。(1) In a thyrisk valve in which a plurality of thyristors having a self-ignition function in response to a forward voltage are connected in series or in series-parallel, a gapless arrester is provided in parallel with each thyristor in parallel via an impedance. i
Thyristor valve overvoltage protection device with ff.
ら成る並列回路としたことを特徴とする特許許請求の範
囲第1項記載のサイリスクバルブの過電圧保護装置。(2) The overvoltage protection device for a silicate valve as set forth in claim 1, wherein the impedance is a parallel circuit consisting of a resistor and an electric conductor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59040106A JP2577340B2 (en) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | Thyristor valve overvoltage protection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59040106A JP2577340B2 (en) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | Thyristor valve overvoltage protection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60183815A true JPS60183815A (en) | 1985-09-19 |
JP2577340B2 JP2577340B2 (en) | 1997-01-29 |
Family
ID=12571603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59040106A Expired - Lifetime JP2577340B2 (en) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | Thyristor valve overvoltage protection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2577340B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62272861A (en) * | 1986-05-20 | 1987-11-27 | Toshiba Corp | Thyristor converter |
JPS6323560A (en) * | 1986-07-14 | 1988-01-30 | Toshiba Corp | Thyristor valve |
JP2019185959A (en) * | 2018-04-05 | 2019-10-24 | 日新電機株式会社 | Overvoltage suppression circuit and dc breaker |
DE102017106770B4 (en) | 2017-03-29 | 2023-10-05 | Kiepe Electric Gmbh | Circuit arrangement for protection against network overvoltages for power converters in vehicles, in particular in vehicles connected to overhead lines |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59040106A patent/JP2577340B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62272861A (en) * | 1986-05-20 | 1987-11-27 | Toshiba Corp | Thyristor converter |
JPS6323560A (en) * | 1986-07-14 | 1988-01-30 | Toshiba Corp | Thyristor valve |
DE102017106770B4 (en) | 2017-03-29 | 2023-10-05 | Kiepe Electric Gmbh | Circuit arrangement for protection against network overvoltages for power converters in vehicles, in particular in vehicles connected to overhead lines |
JP2019185959A (en) * | 2018-04-05 | 2019-10-24 | 日新電機株式会社 | Overvoltage suppression circuit and dc breaker |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2577340B2 (en) | 1997-01-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |