JPS6277821A

JPS6277821A - 交直変換装置の保護方法

Info

Publication number: JPS6277821A
Application number: JP60216671A
Authority: JP
Inventors: 輝雄吉野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1987-04-10

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】［発明の技術分野］本発明は、直流送電や周波数変換の目的で交流電力系統
に交直変換設備が接続されている場合に、交流電力系統
の一端に事故が生じた際の交直変換装置の保護方法に関
する。

〔発明の技術的背景と問題点〕

第２図は、交直送電設備の概略構成図を示し、交流系統
１．１′は変換器用変圧！！２．２’を介して、例えば
複数個のサイリスタの直並列接続からなるサイリスタバ
ルブ３．３′によって構成される変換器４．４′に接続
される。特に図示はしていないが、サイリスタバルブ３
，３′にはアレスタが並列接続され、バルブを過電圧か
ら保護する各サイリスタバルブの点弧位相を制御するこ
とにより、交流を直流に又は直流を交流に変換する。

５．５′はＤＣリアクトル、６は直流送電線を示す。交
流系統１が弱小な場合、交流系統強化のために、同期調
相ｖｓ７が接続される。

今、交流系統１に事故が発生し、交流系統１の電圧が大
幅に低下したとする。この事故を交流系統保護リレーあ
るいは不足電圧リレー等により検出し、変換器４の同じ
交流相に接続されたサイリスタバルブを通電させる運転
（以下バイパスペア運転と言う）を行なう。さらに交流
系＠１の事故が非常に重大で変換器の運転を停止する必
要のある場合は、健全端変換器４′のゲートをインバー
タ領域（点弧角１２０°前後）にシフトさせ、直流回路
のエネルギを交流系統１′にはき出す。

（以下この運転をゲートシフトと言う。）ゲートシフト
の継続時間は、直流電流が零に達する時間に加え十分な
余裕を付加して従来は決定されていた。ゲートシフト終
了後、両変換器４．４′への点弧パルスは停止される。

（以下ゲートブロックと言う。）バイパスベア運転、ゲ
ートシフト、ゲートブロック信号のシーケンスをまとめ
ると第３図のようになる。

第４図にバイパスペア運転中及びゲートブロック後のフ
ローティング状態でのサイリスタパルプ極間電圧を示す
。フローティング状態では、サイリスタバルブに変換器
用変圧器を介して相電圧相当の電圧σＦＬが印加される
。これは、バイパスベア運転中に印加される線間電圧相
当の電圧σ８ρｐに比べ１／（石−の大きさである。従
って、交流系統１．１′に過電圧が発生した場合、フロ
ーティング状態であれば、サイリスタバルブ３゜３′、
変換器４．４′を過電圧から保護できる。

しかし、第３図に示すようにゲートシフト期間が直流電
流消失後も続き、バイパスベア信号がサイリスタバルブ
３に引続き与えられる場合法のような同題点がある。

直流電流が零になると、変換器４のサイリスタバルブ３
′はターンオフしフローティング状態へと移行しようと
する。しかし、フローティング状態でも、第５図に示す
ようにサイリスタバルブ３−１には順方向電圧が印加さ
れるので、バイパスペアパルスが与えられると、サイリ
スタバルブ３−１はターンオンする。サイリスタバルブ
３−１が一度ターンオンすると、他相のサイリスタバル
ブのスナバあるいはダンピング回路等のインピーダンス
を介して交流電流が流れる。また、サイリスタバルブ３
−２のスナバあるいはダンピング回路がＤＣリアクトル
５、直流送電線６のストレーキャパシタンスあるいは他
相サイリタバルブのインピーダンスを介して放電するの
で、この放電電流も流れる。従って直流電流が零であっ
てもサイリスクバルブは通電を継続する。

何らかの要因で変換器に過電圧が印加される時、上述の
ような不要な通電期間が形成されると、通電相以外のサ
イリスタバルブには、線間電圧相当の過電圧が印加され
る。サイリスタバルブがアレスタで保護される場合、過
電圧が繰返し印加されるとアレスタのエネルギ耐量を越
えアレスタが破損し、さらにはサイリスタバルブも破損
する恐れがある。

［発明の目的］本発明の目的は、上記の欠点を除去し、変換器を過電圧
から保護する交直変換装置の保護方法を提供することで
ある。

［発明の概要］本発明は、上記目的を達成するために、直流電流が零に
なったことを検出して、その検出信号によって、バイパ
スペア信号、ゲートシフト信号を停止し、ゲートブロッ
クして変換器をフローティング状態にすることを特徴と
するものである。

［発明の実施例］第１図に本発明の一実施例を示す。第１図において、第
２図と同一機能のものは同一符号を記し、説明を省略す
る。

第１図において、８は直流電流変成器（以下ＤＣＣＴと
言う。）であり、直流電流の測定に用いる。９は変換設
備と交流系統１とを遮断する遮断器、１０はＡＣフィル
タである。１１はレベル検出器、１２．１２’はＡＮＤ
回路、１３．１３’はパルス発生器である。

いま、交流系統１に事故が生じ、変換器４がバイパスベ
ア運転に入った場合について本発明の動作を説明する。

例えば、交流系統１の事故を除去するため、遮断器９を
開放すると同期調相機７にＡＣフィルタ１０のキャパシ
ティブインピーダンスだけが接続されるので、同期調相
機７が自己励磁を起こし、非常に大きい過電圧（常時電
圧の２倍以上）が繰返し変換器４に印加される恐れがあ
る。

このような場合には、過電圧検出リレー等の信号を用い
て健全端変換器４′をゲートシフトし、直流電流を速や
かに零にする。直流電流が所定値例えば電流断続を起こ
す値以下になるとＤＣＣＴ８、レベル検出器１１により
発生する直流電流信号ａが“０″となるような構成とし
ておく。

このようにすることにより、バイパスペア信号す、ゲー
トシフト信号ＣがＡＮＤ回路１２．１２’で阻止され、
パルス発生器１３．１３’から変換器４，４′へのゲー
トパルスが停止する。この結果、直流電流が所定値以下
になった以後、不要なバイパスペアパルスを発生するこ
となく、変換器４をフローティングに移行することがで
きる。

上述において、直流電流を検出せずに、ゲートシフト期
間を短縮して、フローティング状態に早期に移行する方
法も考えられる。しかし、ゲートシフト開始時の直流電
流値、交流系統電圧等の条件が場合によって異なるので
、直流電流が所定値以下になる時間は大きく変動する。

従って、ゲートシフト期間を直流電流が所定値以下にな
ったことを検出して終了する上述の手順が必要である。

以上では、交流系統１における事故の場合について説明
したが、交流系統１′における事故についても全く同様
である。また、過電圧要因としては、同期調相機の自己
励磁で説明したが、他の要因でも同様に保護出来る。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、交直変換器を可及的
速やかにフローティング状態に移行できるので、変換器
に加えられる過電圧の印加回数を最小に抑えることがで
き、従って、変換器を過電圧から保護するバルブアレス
タ等の処理エネルギーを最小にできるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は直流送電
設備の概略構成図、第３図は従来の変換器保護方式を説
明するための図、第４図はサイリスタバルブ電圧波形を
示す図、第５図はバイパスペアの形成を示す図である。１．１′・・・交流系統、２．２′・・・変換器用変圧
器、３．３′・・・サイリスタバルブ、４，４′・・・
変換器、５．５′・・・ＤＣリアクトル、６・・・直流
送電線、７・・・同期調相機、８・・・ＤＣＣＴ、９・
・・遮断器、１０・・・ＡＣフィルタ、１１・・・レベ
ル検出器、１２・・・ＡＮＤ回路、１３・・・パルス発
生器。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦Ｊ−放線 ■ ナートブロック４１号　。第３図

Claims

【特許請求の範囲】

交直変換装置の接続された交流電力系統において、交流
系統事故に際し、事故検出信号あるいは過電圧検出信号
をもって、事故端変換器をバイパスペア運転し、健全端
変換器をゲートシフト運転する場合、直流電流が所定値
以下になつたことを検出して、その検出信号によりバイ
パスペア運転・ゲートシフト運転を停止して変換器をフ
ローティング状態にすることを特徴とする交直変換装置
の保護方法。