JPS61231899A - 励磁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、純ブリッジのサイリスタ励磁装置に係り°、
特に、交流側に界磁しゃ断器を設置した場合に好適な励
磁装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の装置は特開昭５３−６５９１０号公報に記載のよ
うに、励磁装置の制御装置の制御機能によりバイパスペ
ア回路を構成していた。

しかし、制御装置の故障、又は、外部事故等による制御
機能喪失によるバイパスペアの失敗には検尺されていな
かった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、制御装置自身の故障、又は。

外部事故等による制御機能喪失の場合にも、完全にバイ
パスペア回路を構成させ、純ブリッジのサイリスタ励磁
装置で交流側に界磁しゃ断器を設置し、開閉を行っても
、サイリスタ素子等の破損しない励磁装置を提供するこ
とにある。

交流側に界磁しゃ断器を設置した場合の問題点は、発電
機の界磁コイルのりアクタンスが非常に大きいため、無
条件に交流側をしゃ断した場合、この界磁コイルに蓄え
られた電気エネルギの放出するループがなくなるため、
過電圧をとなりサイリスタ等の主回路部品を破損するこ
とが起り得ることである。

このため、交流しゃ断器を採用するには、主回路のサイ
リスタを同時に点弧させ、交流側の電流を零（バイパス
ペア回路の構成と云う）にして。

交流しゃ断器を開く方式を採用してきた。

第２図に、この主回路のサイリスタを使用し、バイパス
ペア回路を構成する回路を説明する。

各サイリスタＩＶＰ〜Ｗ、ｌは、ゲートパルスを受け、
励磁用トランス２よりの交流を、直流に直し、界磁コイ
ル３へ電流を流している。

第２図で、破線の矢印は、サイリスタ１のＵ　Ｐ　Ｉ■
、が点弧していることを示し、電流は、励磁用トランス
２を通り、変流器４．サイリスタ１のＵ７．界磁コイル
３．サイリスタ１の■いを通り。

励磁用トランス２へ流れている。

このとき、Ｎ側のゲートをサプレスし、ゲートパルスが
出ないようにすると、サイリスタ１のｖ、Ｉは点弧した
ままとなる。

この状態で、Ｐ側のゲートパルスは、ｖＦ→Ｗ、→Ｕ２
と、同期信号に従い点弧していくが、ｖＰのゲートパル
スが点弧されると、−瞬の内に、サイリスタ１のＶｌｐ
界磁コイル３、そして、サイリスタ１のＶイと閉ループ
が形成される。

このとき変流器２側には電流零の状態が発生する。これ
をバイパスペア回路が形成されたと云う。

変流器４の出力を、三相全波整流器５で整流した出力を
みると、零電圧となる。

この状態でサイリスタ１のＰ側のゲートパルスをサプレ
スすると、交流側の電流は零の状態が、継続される。

しかし、本方式は、ゲートパルスが正常に動いているこ
と、交流側電流を零検出して、サイリスタへのゲートを
ブロックする等、ゲート制御回路が正常に動作していな
い場合には構成することができない。又、制御回路が正
常であったとしても、ゲートパルス用同期信号が喪失し
た場合にも、もはや、バイパスペア回路を構成すること
はできなくなる。従来の界磁しゃ断器が、直流側に設置
している場合は、このバイパスペア回路が構成されなけ
れば、最後の砦である直流しゃ断器に、しゃ断能力があ
る限りでは、界磁回路を開くことができ、サイリスタ等
の主回路部品を破損することはなかった。

しかし界磁しゃ断器を交流側に設置した場合には条件が
まったくちがってくる。すなわち、バイパスペア回路を
構成せずに、主回路サイリス、りに電流が流れた状態で
、交流電流をしゃ断することは、Ｌｄｉ／ｄｔで誘起さ
れる電圧が発生し、かつ、界磁コイルに蓄えられた電気
エネルギの放電ループがないため、主回路サイリスタに
全てのエネルギが移り、サイリスタは、それに耐えきれ
なくて破損するという主回路部品破損という重大事故と
なる。

また、交流しゃ断器が、完全に電流をしゃ断する時は、
Ｌ　ｄ　ｉ　／　ｄ　ｔの過電圧が発生するが、開き始
めの状態のときは、主回路接点はアークでつながったま
まとなる。従って、１１を流の変化分が発生しないため
に、過電圧は発生しないが、逆に、このアークの状態を
継続したままにしておくと、接点溶着となり、しゃ断器
を開くことができないということが実機試験の結果判明
した。更に、電流が比弓イ・τ的少ない場合は、機械的
接点引き離しによりしゃ断するが、電流が大きくなると
、機械的接点引き離しでは不可能であることも判明した
。

このように、交流しゃ断器の採用にあたっては、何らか
の方法で、しゃ断器の接点の電流が零になる状態をつく
るか、あるいは、Ｌｄｉ／ｄｔにより、電流を急変させ
て、その変化分としての過電圧により、主接点をはねと
ばす力を発生させるかの状態をつくる。といういずれか
の回路構成をつくる必要がある。

〔発明の実施例〕

以下、純ブリッジのサイリスタ励磁装置に交流゛界磁し
ゃ断器を使用した場合のバイパスペア回路構成の一実施
例を、第１図により説明する。

第１図は、純ブリツジサイリスタ励磁装置の界磁励磁の
主回路部を示す。

界磁主回路部は、励磁用トランス（二次側）。

交流しゃ断器６．主回路の整流用サイリスタ１゜界磁コ
イル３、そして放電抵抗７．バイパスペア構成用サイリ
スタスイッチ８とサイリスタスイッチ点弧用ゲート回路
９より成る。

通常時、運転後の、停止では、励磁装置の制御回路によ
り、整流用サイリスタ１により、バイパスペアを構成し
、界磁しゃ断器４１をトリップする。

次に、制御回路の故障、主回路サイリスタの不点弧２発
電機出力短絡により、励磁電源が喪失し同期信号が入力
してこない等の場合、励磁装置に重故障の信号がきて、
４１トリツプ指令となる。

この重故障信号により、ゲート回路９をたたき、サイリ
スタスイッチ８をオンさせて、放電抵抗７を−・・界磁
コイル３とで、閉ループを構成し、交流、側界磁電流が
零となる。この状態で、交流界磁しゃ断器６をオープン
する。

第３図に、サイリスタスイッチ８のゲート回路９の内部
構成の一例を示す。

重故障接点１０を受け、ＤＣ／ＤＯ５ＴＡＢ　１１に、
電源を供給する。電源供給後、出力電圧が立上がると、
リレーＡ１２が励磁され、サイリスタスイッチ８にゲー
ト信号が入り、サイリスタスイッチ８は点弧する。

本実施例によれば１通常使用のバイパススペア構成回路
と、通常回路でバイパスペアが不可の場合のバックアッ
プとしてのバイパスペア回路を設置することにより、交
流しゃ断器のしゃ断を確実に行えると同時に、常に零電
流で界磁しゃ断器を、　　トリップすることができるた
め、接点の寿命を大、　　幅にのばすことができる。

第４図に本発明の第二の実施例を示す。

第１図と同様の回路に、交流界磁電流（工ｆ、、）１５
検出用の変流器４．ｌＩ流回路５を設ける。バイパスペ
アが構成されていると、整流回路５の出力は零電圧とな
る。

このことを利用し、通常停止で、整流用サイリスタ１に
よるバイパスペア回路が何らかの理由で構成されなかっ
た場合は、整流回路５の出力電圧が零電圧でないという
ことで、比較器１３により検出し、リレーＢ１４をオン
させる。

このリレー８１４（Ｉｆ、。≠Ｏ）と、停止指令とのア
ンド条件で、重故障とし、ゲート回ｗ！ｒ９をオンさせ
る。

この回路により、通常停止時のバイパスペア失敗し、交
流電流が流れた条件での、界磁しゃ断器６のトリップを
防止できる。

第５図に本発明の第三の実施例を示す。

交流界磁しゃ断器６が、交流電流が流れている状態でオ
ーブンした場合、直流側に過電圧が誘起される。この電
圧によりサイリスタ１等を破損する可能性がある。この
ため、界磁回路直流側に、サイリスタ過電圧検出装置１
６を設置し、過電圧により、サイリスタスイッチ８を点
弧させ、放電、第６図に本発明の第三の例を示す。交流
界磁電流Ｉｆ、（，１５が流れている状態で、交流界磁
しゃ断器６を開いた場合、アークを発生しながら電流が
流れる。この時、電流変化分は少ないが、界磁しゃ断器
６の主接点間の電圧が、オン時は零電圧、開極し、アー
ク電圧を発生している時は、電圧差が発生してくるとい
うことに着目し、この極間の電圧差を検出１７し、サイ
リスタスイッチ８を点弧させる。

この方式の場合、回路構成が、全て、励磁装置主回路内
で構成できるため、使用部品等の耐圧に於いて容易に構
成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の純ブリツジサイリスタ励磁
装置の構成図、第２図はバイパスペア回路図、第３図は
サイリスタゲート回路図、第４図。 第５図、第６図は本発明の他の実施例の回路図である。 ７・・・放電抵抗、８・・・サイリスタスイッチ、９・
・・サイリスタスイッチ用ゲート回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同期発電機の界磁回路で、サイリスタで励磁する装
   置と、サイリスタの交流側をしや断する界磁しや断器と
   を備えるサイリスタ励磁装置に於いて、 前記界磁回路にバイパス回路を設け交流しや断を可能と
   した構成とすることを特徴とする励磁装置。