JPS6337577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流送電等に用いる高電圧大容量サイ
リスタ変換装置に関し、特に光信号で直接点弧で
きる光サイリスタ変換装置の異常判別方法に関す
るものである。

光直接点弧サイリスタを点弧するためには通常
ライトガイドにより光信号をサイリスタのゲート
部に導入するのみで良く、回路は極めて簡単であ
る。従つてこの光トリガサイリスタを多数直列に
する場合も各サイリスタのゲート部に夫々独立に
ライトガイドを接続し同時に光信号を送り込むよ
うに構成すれば、従来の電気トリガサイリスタを
用いたものに対して、装置全体が簡単にできる利
点を有する。多数の光トリガサイリスタを直列に
接続して、あたかも１ケのサイリスタのように動
作させるための最も重要な点は、全サイリスタを
同時に点弧せしめることで、そのためには十分な
ゲート信号を全サイリスタに同時に与えることが
必要である。もしも全直列サイリスタのうち何個
かのサイリスタへのゲート信号が遅れて与えられ
たり、又は信号が不十分であつた場合には、それ
等のサイリスタに順方向の過電圧が加わり、破壊
に至らしむる場合が生ずる。

従つて従来の電気トリガサイリスタの場合、パ
ルス発生装置を駆動し直列サイリスタのゲート電
流を１ケ毎に厳密に測定しその同時性、電流の波
高値、立上り速度等を確認することが重要な点で
あり、据付け調整時、保守時の大切な作業であつ
た。光トリガサイリスタの場合もゲート信号が十
分であるかどうかを点検することは電気トリガサ
イリスタの場合と同様極めて大切な作業となる
が、信号が光であるために外部から光の強さ等を
測定することは不可能である。そこで従来ゲート
信号の点検のため、サイリスタのゲート部からラ
イトガイドをとりはずしライトガイドの出力を特
別な光電変換装置で受光し、電気信号に変換した
上で評価する方法がとられて来た。この方法では
多数のサイリスタとライトガイド間の結合をはず
したりつけたりしなければならず、例えば100個
以上も直列にした直流送電用サイリスタ変換装置
の場合、その作業量が膨大となる。さらにライト
ガイドとサイリスタ間の結合上の欠陥があつた場
合には見すごされてしまうという重大な欠点があ
つた。

本発明の目的は以上の欠点を改良し、ライトガ
イドをサイリスタから取り外すことなしにゲート
点弧機能を効率的にしかも確実に点検できるよう
にした光トリガサイリスタで構成される光サイリ
スタ変換装置の異常判別方法を提供せんとするも
のである。

以下、本発明を図面を参照して説明する。第１
図は本発明によるサイリスタ変換装置の一実施例
を示す要部の構成図である。図において、LSCR
１〜LSCRnは夫々光ゲート信号g¹〜gⁿを受けて
点弧する光トリガサイリスタであり、これ等のサ
イリスタをリアクトルALと直列にし、各サイリ
スタには電圧分担を均等にするための分圧回路
RG₁―CG₁，RG_o―CG_o、及び夫々サイリスタの
順方向電圧を検出するための（検出抵抗＋発光素
子）回路Rd₁―LED₁〜Rd_o―LED_oを設けてある。
大地レベルには図示していない制御装置からのゲ
ート制御信号PHを受けて光ゲート信号G₁〜G_oを
発生するパルス発生装置PGと各サイリスタの順
電圧信号F₁〜F_oをライトガイドLg₁〜Lg_oにより
取り込んでサイリスタの故障及びゲート異状を検
出する故障判別装置FD及びその結果の出力装置
Ｐが設けてある。尚ＴはPH信号から所定の時間
遅れtdb時点におけるF₁〜F_oを記憶するためサン
プリング信号PSを発する装置でtdbは可変であ
る。又Etはゲート機能を点検するためにサイリ
スタ変換装置に印加する電圧で制限抵抗Rtを通
して印加する。

第２図は本発明によるゲート機能点検原理図で
これにより動作を説明する。ゲート信号のない状
態、すなわちゲート制御信号PHが０の時には各
サイリスタ電圧Vt₁〜Vt_oはほゞEt／ｎである。
はサイリスタの端子間電圧（Vt_n）、はサイ
リスタの端子間電圧に応じて大地レベルに送られ
た順電圧検出信号F_o、は光サイリスタへの光
ゲート入力gn、はゲートパルス発生信号PH、
はPH・F_o、すなわちゲートパルス発生信号が
入力されてからサイリスタの順電圧が検出されな
くなるまでの間出力される信号、はゲート制御
信号PHを発してから所定の時間tdb後にF₁〜F_o
信号をメモリさせるために発するサンプリング信
号PSを示す。正常の場合はのゲート制御信号
PHにより、のゲート入力gn(a)がサイリスタに
入力され、サイリスタは個有の点弧遅れ時間
（tda）後ターンオンしのａに示すような電圧変
化をしの順電圧検出信号ａはtda後に０になる。
さて何等かの原因でのゲート入力がｂのように
減少したり、極端な場合としてｃのようにほゞ零
になつてしまつた場合、のサイリスタ順電圧は
夫々ｂのようにターンオン時間が遅れたり、ｃの
ようにターンオン不能になる。その場合、の信
号もそれに応じてａ，ｂ，ｃと出力が変化する。
すなわち、サイリスタのゲート機能はの信号
PHの入力時点との順電圧信号消滅時点の時間
差により適切にチエツクすることができる。多
数のサイリスタを直列にしている場合、の信号
は夫々バラツキがあり、そのバラツキ幅はある許
容値tdb内に納まつていることが１つの管理規準
となる。そこでゲート制御信号PH入力後、tdb
時点における全直列サイリスタの順電圧信号F₁
〜F_oを同時に記憶し、信号が全て「０」であれ
ば異状なし、信号が「１」のサイリスタがあれ
ば、そのサイリスタが異状と判断できる。マイク
ロプロセツサ内蔵のFDにより判定した結果を出
力装置Ｐに出力し、異常サイリスタのロケーシヨ
ンを表示することができる。尚tdbを可変にして
おき定期点検時等にtdbを小さくしてゆき、異状
が表示される限界値を記録しておけば、その経年
変化によりゲート機能の異状を未然に防止するの
に大いに役立てることができる。

以上述べたように本発明によれば光トリガサイ
リスタのゲート信号導入部をとりはずすことなく
ゲート信号系及びサイリスタのゲート点弧機能の
良否を能率良くしかも高精度にチエツクすること
ができ、定期点検時等を利用してゲート機能低下
を適切に診断することにより、サイリスタ変換装
置の運転信頼度を大幅に向上させることができ
る。

尚第３図に代表的な直流変換所で、本発明によ
るゲート機能チエツクを行う場合の電源接続方法
の実施例を示す。１は光トリガサイリスタ変換
器、２は変換器用トランス、３はしや断器、４，
５は断路器である。３，４，５を夫々開路した状
態でＡ点に試験電源Etを制限抵抗Rtを通して接
続する。このようにすればブリツジ回路のサイリ
スタ変換装置全てに所定の電圧を印加することが
でき、この状態で先に述べたようにゲート制御信
号PHによりサイリスタ変換装置のアームを１台
毎に駆動しチエツクすることにより、極めて短時
間のうちに全サイリスタのゲート機能をチエツク
することができる。説明を省略したが本発明の構
成における各サイリスタの順電圧信号を用いて運
転中のサイリスタ故障をモニタすることができる
のはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサイリスタ変換装置の要部の
１実施例を示す結線図、第２図は本発明の動作原
理の説明図、第３図は本発明を実施する場合のサ
イリスタ変換装置と別電源との関係を示す構成図
である。 LSCR₁〜LSCR_o……光トリガサイリスタ、
RG₁―CG₁〜RG_o―CG_o……分圧回路、Rd₁―
LED₁〜Rd_o―LED_o……順電圧検出回路、LG₁〜
LG_o，Lg₁〜Lg_o……ライトガイド、PG……パル
ス発生装置、FD……故障判別装置、Ｐ……故障
表示装置、Ｔ……パルス遅延装置、Et……試験
用電源、Rt……制限抵抗、……サイリスタ電
圧Vt_o、……サイリスタの順電圧信号F_o、…
…サイリスタゲート部の光入力信号gn、……
パルス発生装置駆動信号PH、……〔PH・
F_o〕、……F_oのメモリを指令する信号PS。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光信号により直接点弧できる光トリガサイリ
   スタを複数個直列接続して各相アームを構成し、
   各サイリスタに順方向電圧が印加されたことを検
   出し、大地電位に設置した故障判別回路に光信号
   として伝送し、サイリスタの故障を各サイリスタ
   の順電圧信号により判別するようにした光サイリ
   スタ変換装置において、各サイリスタの光信号に
   よるゲート点弧機能を点検するためゲートパルス
   の発生時点に対応する基準信号と上記ゲートパル
   スにより点弧されるべきサイリスタの順電圧検出
   信号の変位時点との時間差により、ゲートトリガ
   機能の良否を判別するようにしたことを特徴とす
   る光サイリスタ変換装置の異常判別方法。