WO2024009428A1 - 短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法 - Google Patents

短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2024009428A1
WO2024009428A1 PCT/JP2022/026821 JP2022026821W WO2024009428A1 WO 2024009428 A1 WO2024009428 A1 WO 2024009428A1 JP 2022026821 W JP2022026821 W JP 2022026821W WO 2024009428 A1 WO2024009428 A1 WO 2024009428A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
short circuit
current value
value
current
transformer
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/026821
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
高宏 窪田
Original Assignee
三菱電機株式会社
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 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2022/026821 priority Critical patent/WO2024009428A1/ja
Publication of WO2024009428A1 publication Critical patent/WO2024009428A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Definitions

  • the present disclosure relates to a short circuit determination device, an electronic device, and a short circuit determination method.
  • AC feeding type electric railway vehicles include a transformer that transforms AC power supplied from a substation through overhead wires to a desired voltage value, and a transformer that converts the AC power transformed by the transformer into the desired AC power.
  • a power conversion device is installed that supplies converted AC power to a load device.
  • An example of a transformer and a power conversion device mounted on an electric railway vehicle is disclosed in Patent Document 1.
  • the electric vehicle control device disclosed in Patent Document 1 includes a transformer, a power converter, and a protection circuit for protecting the circuit.
  • the protection circuit is connected to a ground terminal of the transformer and a connection point between a converter and an inverter included in the power conversion device, and has circuit ground fault detection means for detecting a ground fault.
  • the circuit ground fault detection means described above can detect a ground fault that occurs at a location other than the specified ground point in the circuit of an electric vehicle control device, but it is possible to detect an abnormality other than a ground fault, such as in the secondary winding of a transformer. It is not possible to detect a short circuit.
  • the present disclosure has been made in view of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a short circuit determination device, an electronic device, and a short circuit determination method that can determine the presence or absence of a short circuit in the secondary winding of a transformer.
  • the short circuit determination device of the present disclosure includes a first current acquisition section, a second current acquisition section, and a short circuit determination section.
  • the first current acquisition unit transforms the AC power supplied to the primary winding and outputs the transformed AC power from one or more secondary windings. A first current value is obtained.
  • the second current acquisition unit acquires a second current value that is a value of the current flowing out from the secondary winding.
  • the short circuit determination unit converts the first current value and the second current value to the primary side based on the first current value, the second current value, the number of turns of the primary winding, and the number of turns of the secondary winding, or , the presence or absence of a short circuit in the secondary winding is determined from the value obtained by converting the first current value to the secondary side and the second current value.
  • a value obtained by converting the first current value and the second current value to the primary side based on the first current value, the second current value, the number of turns of the primary winding, and the number of turns of the secondary winding Alternatively, it is possible to determine whether there is a short circuit in the secondary winding from the value obtained by converting the first current value to the secondary side and the second current value.
  • Block diagram of a short circuit determination device and a power conversion device according to Embodiment 1 A diagram showing an example of current flow when the secondary winding of the transformer in Embodiment 1 is short-circuited.
  • a diagram showing a hardware configuration of a short circuit determination device according to Embodiment 1. Flowchart of operation of short circuit determination processing performed by the short circuit determination device according to Embodiment 1
  • Block diagram of a short circuit determination device and a power conversion device according to Embodiment 2 Flowchart of operation of short circuit determination processing performed by the short circuit determination device according to Embodiment 2 A diagram showing a modified example of the hardware configuration of the short circuit determination device according to the embodiment.
  • An example of electronic equipment installed on a railway vehicle is a power converter that is installed on a railway vehicle and converts the electric power supplied from a power source into AC power to be supplied to a load device, and supplies the converted AC power to an electric motor.
  • the power conversion device 1 shown in FIG. 1 is mounted on an AC feeding type railway vehicle.
  • the AC feeding type railway vehicle is equipped with a transformer 20 that transforms AC power supplied from a power source 91 and supplies the transformed AC power to the power converter 1 .
  • the power conversion device 1 converts AC power supplied from a power source 91 via a circuit breaker 92 and transformed by a transformer 20 into AC power to be supplied to a load device, specifically, an electric motor 93.
  • the converted AC power is supplied to the electric motor 93.
  • the electric motor 93 is, for example, a three-phase induction motor that generates propulsive force for a railway vehicle.
  • the power conversion device 1 has a short circuit determination device 31 that determines whether or not there is a short circuit in the transformer 20, and when a short circuit occurs in the transformer 20, the circuit breaker 92 is opened to electrically disconnect the transformer 20 from the power source 91. .
  • the power source 91 is a current collector that is mounted on a railway vehicle and obtains AC power from a substation via a power supply line, for example.
  • the current collector is, for example, a pantograph or a current collector shoe, and the power supply line is an overhead wire or a third rail.
  • a circuit breaker 92 is provided in the electrical path between the power source 91 and the transformer 20 to electrically connect or disconnect the transformer 20 from the power source 91.
  • the circuit breaker 92 is closed or opened by the power converter 1 or a circuit breaker control unit (not shown). When the circuit breaker 92 is turned on, the transformer 20 is electrically connected to the power source 91. When circuit breaker 92 is opened, transformer 20 is electrically disconnected from power supply 91 .
  • the transformer 20 includes a primary winding 21 that is electrically connected to a power source 91 via a circuit breaker 92, and a secondary winding 22 that is electrically connected to an electronic device, specifically, a power converter 1. and has.
  • the transformer 20 transforms the AC power supplied from the power supply 91 to the primary winding 21 via the circuit breaker 92 and outputs the transformed AC power from the secondary winding 22 to the power converter 1 .
  • One end of the primary winding 21 is electrically connected to the circuit breaker 92.
  • the other end of the primary winding 21 is grounded via a grounding ring, grounding brush, wheel, etc. (not shown).
  • One end of the secondary winding 22 is electrically connected to one of the primary terminals of the power conversion circuit 11 included in the power conversion device 1, and the other end of the secondary winding 22 is connected to the other primary terminal of the power conversion circuit 11. electrically connected to.
  • the power conversion device 1 is electrically connected to the secondary winding 22 and converts AC power output from the secondary winding 22 into power to be supplied to a load device, specifically, an electric motor 93.
  • the converted power is supplied to the electric motor 93.
  • the power conversion device 1 includes a power conversion circuit 11 whose primary terminal is electrically connected to the secondary winding 22 and whose secondary terminal is electrically connected to the electric motor 93, and a circuit control unit that controls the power conversion circuit 11. 12, and a short circuit determination device 31 that determines whether or not there is a short circuit in the secondary winding 22, and when it is determined that a short circuit has occurred in the secondary winding 22, the primary winding 21 is electrically disconnected from the power source 91.
  • a circuit protection section 13 is provided.
  • the power conversion circuit 11 converts AC power supplied from the secondary winding 22 through the primary terminal into three-phase AC power to be supplied to the motor 93, and supplies the three-phase AC power from the secondary terminal to the motor 93.
  • the power conversion circuit 11 includes, for example, a converter that converts AC power supplied from a secondary winding 22 into DC power and outputs the DC power, a capacitor that is charged with the DC power output from the converter, and a capacitor that converts the AC power supplied from the secondary winding 22 into DC power. and an inverter that converts the DC power supplied from the converter into three-phase AC power.
  • Converters and inverters each include multiple switching elements, such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), GTOs (Gate Turn-Off thyristors), and MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors). membrane semiconductor field effect transistor), etc. Converters and inverters perform power conversion through switching operations of multiple switching elements.
  • IGBTs Insulated Gate Bipolar Transistors
  • GTOs Gate Turn-Off thyristors
  • MOSFETs Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors
  • membrane semiconductor field effect transistor etc.
  • the circuit control unit 12 controls a plurality of switching elements included in the power conversion circuit 11 according to a train operation command obtained from a driver's cab (not shown) and the determination result of the short circuit determination device 31.
  • the circuit control unit 12 controls each IGBT by sending a PWM (Pulse Width Modulation) signal to each gate terminal of the IGBT included in the converter and inverter.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the circuit control unit 12 controls the power conversion circuit 11 according to the driving command.
  • the circuit control unit 12 obtains a determination result indicating that a short circuit has occurred in the transformer 20 from the short circuit determination device 31, the circuit control unit 12 stops the power conversion circuit 11.
  • the circuit protection unit 13 controls the circuit breaker 92 according to the determination result of the short circuit determination device 31. Specifically, while the short-circuit determining device 31 determines that a short circuit has not occurred in the secondary winding 22, the circuit protection unit 13 maintains the circuit breaker 92 in the closed state. When the short circuit determination device 31 determines that a short circuit has occurred in the secondary winding 22 , the circuit protection unit 13 opens the circuit breaker 92 and disconnects the primary winding 21 of the transformer 20 from the power source 91 . Separate into pieces.
  • the short circuit determination device 31 includes a first current acquisition unit 32 that acquires a first current value that is the value of the current flowing through the primary winding 21 and a second current value that is the value of the current that flows out of the secondary winding 22.
  • a second current acquisition unit 33 is provided.
  • the short circuit determination device 31 further includes a short circuit determination unit 34 that determines whether or not there is a short circuit in the secondary winding 22 based on the first current value, the second current value, the number of turns of the primary winding 21, and the number of turns of the secondary winding 22. has.
  • the first current acquisition unit 32 measures the first current value, which is the value of the current flowing through the electrical path between the power source 91 and the primary winding 21. Specifically, the first current acquisition unit 32 uses a CT (Current Transformer) type current sensor CT1 attached to a conductor connecting the circuit breaker 92 and one end of the primary winding 21 to acquire the first current. Measure the current value.
  • CT Current Transformer
  • the second current acquisition unit 33 measures a second current value, which is the value of the current flowing through the electrical path between the secondary winding 22 and the electronic device, specifically, the power conversion device 1. Specifically, the second current acquisition unit 33 uses a CT type current sensor CT2 attached to a conductor connecting one end of the secondary winding 22 and the primary terminal of the power conversion circuit 11 to obtain the second current value. Measure.
  • the short-circuit determination unit 34 determines, based on the first current value, the second current value, and the turns ratio of the transformer 20, a value obtained by converting the first current value and the second current value to the primary side, or a first current value. The presence or absence of a short circuit in the secondary winding 22 is determined from the value obtained by converting the value to the secondary side and the second current value. It is assumed that the short circuit determination unit 34 holds information about the turns ratio of the transformer 20 in advance.
  • a conductor connecting one end of the secondary winding 22 and the power conversion circuit 11 may be connected to the other end of the secondary winding 22 and the power conversion circuit 11.
  • a direct electrical connection may occur.
  • a closed circuit passing through the secondary winding 22 is formed, and current flows through the closed circuit.
  • the second current value acquired by the second current acquisition unit 33 is 22 is sufficiently smaller than when no short circuit occurs.
  • the short-circuit determination unit 34 converts the first current value and the second current value into the primary current value.
  • the presence or absence of a short circuit in the secondary winding 22 is determined based on the difference between the calculated value, specifically, the current value on the primary side of the transformer 20 derived from the second current value. If the absolute value of the difference between the primary current value of the transformer 20 derived from the first current value and the second current value is equal to or greater than the first threshold value, it is assumed that a short circuit in the secondary winding 22 has occurred. Can be done.
  • the first threshold value may be determined according to the range of values that the amplitude of the current flowing through the primary winding 21 can take.
  • the first threshold value may be a value obtained by multiplying the lower limit value of the range of possible values of the amplitude of the current flowing through the primary winding 21 by a positive coefficient less than 1, for example, 0.5. It is assumed that the short-circuit determination unit 34 holds information regarding the first threshold value in advance.
  • the hardware configuration of the short circuit determination device 31 having the above configuration is shown in FIG. 3.
  • the short circuit determination device 31 includes a processor 81, a memory 82, and an interface 83.
  • Processor 81, memory 82, and interface 83 are connected to each other by bus 80.
  • the functions of each part of the short circuit determination device 31 are realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • Software and firmware are written as programs and stored in memory 82.
  • the processor 81 reads out and executes the program stored in the memory 82, the functions of each part described above are realized. That is, the memory 82 stores a program for executing the processing of each part of the short circuit determination device 31.
  • the memory 82 is, for example, a nonvolatile or volatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory), etc.
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read-Only Memory
  • flash memory EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
  • EEPROM Electrical Erasable and Programmable Read-Only Memory
  • the short circuit determination device 31 is connected to the current sensors CT1 and CT2, the circuit control section 12, and the circuit protection section 13 via an interface 83.
  • the interface 83 has one or more standard-compliant interface modules depending on the connection destination.
  • the short circuit determination process performed by the short circuit determination device 31 having the above configuration will be described below using FIG. 4.
  • the short circuit determination device 31 starts the process shown in FIG. 4 when the railway vehicle starts operating and the circuit breaker 92 is turned on.
  • the first current acquisition unit 32 acquires a first current value, which is the value of the current flowing through the primary winding 21
  • the second current acquisition unit 33 acquires a second current value, which is the value of the current flowing out of the secondary winding 22 .
  • a value is acquired (step S11).
  • the short circuit determination unit 34 calculates the difference ⁇ D1 between the primary current value of the transformer 20 derived from the second current value I S1 and the first current value I P using the following equation (1) (step S12 ). Specifically, the short circuit determination unit 34 calculates the difference ⁇ D1 by subtracting the result of multiplying the second current value I S1 by the reciprocal of the turns ratio N P /N S1 of the transformer 20 from the first current value I P. calculate.
  • the short circuit determining unit 34 determines whether the absolute value of the difference ⁇ D1 calculated in step S12 is greater than or equal to the first threshold (step S13). If the absolute value of the difference ⁇ D1 calculated in step S12 is greater than or equal to the first threshold (step S13; Yes), the short circuit determination unit 34 transmits the determination result that a short circuit has occurred to the circuit control unit 12 and the circuit protection unit 13. (Step S14). As a result, the circuit control section 12 stops the power conversion circuit 11, and the circuit protection section 13 opens the circuit breaker 92. As a result, the transformer 20 in which the secondary winding 22 is short-circuited is electrically disconnected from the power source 91. When the process of step S14 is completed, the short circuit determination device 31 repeats the process from step S11 described above.
  • step S15 the short circuit determination unit 34 transmits the determination result that no short circuit has occurred to the circuit control unit 12 and the circuit protection unit 13.
  • the circuit control unit 12 continues the operation of the power conversion circuit 11 according to the operation command.
  • the circuit protector 13 does not open the circuit breaker 92, and the circuit breaker 92 is maintained in the closed state.
  • the short circuit determination device 31 repeats the process from step S11 described above.
  • the short circuit determination device 31 determines the first current value and the second current value from the primary side based on the first current value, the second current value, and the turns ratio of the transformer 20. From the value converted into , it is possible to determine whether there is a short circuit in the secondary winding 22 of the transformer 20.
  • transformer 20 is not limited to the example of the first embodiment.
  • transformer 20 may have multiple secondary windings.
  • the configuration of the short circuit determining device 31 is not limited to the example of the first embodiment, and the short circuit determining device 31 may open the circuit breaker 92.
  • a transformer 20 and a short circuit determination device 31 having different configurations from those of the first embodiment will be described in a second embodiment, focusing on the differences from the first embodiment.
  • the transformer 20 has a primary winding 21 and a plurality of secondary windings, specifically, secondary windings 22 and 23.
  • the power conversion device 1 is electrically connected to the secondary winding 22 as in the first embodiment.
  • the power conversion device 2 is electrically connected to the secondary winding 23 .
  • the transformer 20 transforms the AC power supplied from the power supply 91 to the primary winding 21 via the circuit breaker 92, outputs the transformed AC power from the secondary winding 22 to the power converter 1, and transforms the AC power supplied to the primary winding 21 from the power supply 91 via the circuit breaker 92.
  • the generated AC power is output from the secondary winding 23 to the power converter 2.
  • the power conversion device 2 converts AC power supplied from a power source 91 via a circuit breaker 92 and transformed by a transformer 20 into AC power to be supplied to a load device, specifically, an electric motor 94.
  • the converted AC power is supplied to the electric motor 94.
  • the electric motor 94 is, for example, a three-phase induction motor that generates propulsive force for a railway vehicle.
  • the power conversion device 2 includes a power conversion circuit 14 whose primary terminal is electrically connected to the secondary winding 23 and whose secondary terminal is electrically connected to the electric motor 94, and a circuit control unit that controls the power conversion circuit 14. 15.
  • the power conversion circuit 14 converts AC power supplied from the secondary winding 23 through the primary terminal into three-phase AC power to be supplied to the motor 94, and supplies the three-phase AC power from the secondary terminal to the motor 94.
  • the power conversion circuit 14 includes, for example, a converter that converts AC power supplied from the secondary winding 23 into DC power and outputs the DC power, a capacitor that is charged with the DC power output from the converter, and a capacitor that converts the AC power supplied from the secondary winding 23 into DC power. and an inverter that converts the DC power supplied from the converter into three-phase AC power.
  • the converter and inverter each include a plurality of switching elements, such as IGBTs, GTOs, MOSFETs, etc. Converters and inverters perform power conversion through switching operations of a plurality of switching elements.
  • the circuit control unit 15 controls the plurality of switching elements included in the power conversion circuit 14 according to the train operation command obtained from the driver's cab and the determination result of the short circuit determination device 31. For example, the circuit control unit 15 controls each IGBT by sending a PWM signal to each gate terminal of the IGBT included in the converter and inverter.
  • the circuit control unit 15 controls the power conversion circuit 14 according to the driving command.
  • the circuit control unit 15 obtains a determination result indicating that a short circuit has occurred in the transformer 20 from the short circuit determination device 31, the circuit control unit 15 stops the power conversion circuit 14.
  • Both power conversion devices 1 and 2 do not have a short circuit determination device 31 and a circuit protection unit 13, unlike the power conversion device 1 according to the first embodiment.
  • the short circuit determination device 31 is an independent device different from the power conversion devices 1 and 2.
  • the second current acquisition unit 33 included in the short circuit determination device 31 acquires a second current value that is the value of the current flowing out from each of the secondary windings 22 and 23.
  • the second current acquisition unit 33 obtains the second current value of the secondary winding 22, which is the value of the current flowing through the electric path between the secondary winding 22 and the power conversion circuit 11, and the second current value of the secondary winding 23.
  • the second current value of the secondary winding 23, which is the value of the current flowing through the electric path between the power conversion circuit 14 and the power conversion circuit 14, is measured.
  • the second current acquisition unit 33 connects one end of the secondary winding 23 to a CT type current sensor CT2 attached to a conductor connecting one end of the secondary winding 22 and the primary terminal of the power conversion circuit 11.
  • the second current values of the secondary windings 22 and 23 are measured using a CT type current sensor CT3 attached to a conductor connected to the primary terminal of the power conversion circuit 14.
  • the short circuit determination unit 34 determines the first current value and each second current value based on the first current value, the second current value, the number of turns of the primary winding 21, and the number of turns of each of the secondary windings 22 and 23. Based on the value converted to the primary side, it is determined whether there is a short circuit between the secondary windings 22 and 23. It is assumed that the short-circuit determination unit 34 holds information about the number of turns of the primary winding 21 and the number of turns of each of the secondary windings 22 and 23 in advance.
  • a short circuit may occur in at least one of the secondary windings 22 and 23.
  • a short circuit in the secondary winding 22 specifically, a conductor connecting one end of the secondary winding 22 and one of the primary terminals of the power conversion circuit 11 may be connected to the other end of the secondary winding 22 and the power conversion A direct electrical connection may occur to the conductor connecting the other primary terminal of the circuit 11.
  • a closed circuit passing through the secondary winding 22 is formed, and current flows through the closed circuit.
  • the second current value of the secondary winding 22 is acquired by the second current acquisition unit 33. is sufficiently smaller than when the secondary winding 22 is not short-circuited.
  • a short circuit in the secondary winding 23 specifically, a conductor connecting one end of the secondary winding 23 and the power conversion circuit 14 may cause a short circuit between the other end of the secondary winding 23 and the power conversion circuit 14. It may happen that there is a direct electrical connection to the conductor connecting the As a result, a closed circuit passing through the secondary winding 23 is formed, and current flows through the closed circuit. At this time, if a short circuit occurs at a position closer to the secondary winding 23 than the current sensor CT3, no current flows through the current sensor CT3, and the second current value of the secondary winding 23 is acquired by the second current acquisition unit 33. is sufficiently smaller than when the secondary winding 23 is not short-circuited.
  • the short-circuit determination unit 34 distinguishes the first current value and each second current value.
  • a short circuit in at least one of the secondary windings 22 and 23 is determined based on the difference between the value converted to the primary side, specifically, the current value on the primary side of the transformer 20 derived from each second current value. Determine the presence or absence of. If the absolute value of the difference between the primary current value of the transformer 20 derived from the first current value and the second current value is equal to or greater than the first threshold value, a short circuit in at least one of the secondary windings 22 and 23 is detected. It can be considered that this is occurring. If the absolute value of the difference between the primary current value of the transformer 20 derived from the first current value and the second current value is less than the first threshold value, it is determined that a short circuit between the secondary windings 22 and 23 has not occurred. It can be considered.
  • the short circuit determining device 31 further includes a circuit protector 35 that controls the circuit breaker 92.
  • the circuit protection section 35 closes or opens the circuit breaker 92 according to the determination result of the short circuit determination section 34 .
  • the circuit protecting section 35 maintains the circuit breaker 92 in the closed state.
  • the circuit protection unit 35 opens the circuit breaker 92 and disconnects the primary winding 21 of the transformer 20. is electrically disconnected from the power supply 91.
  • the hardware configuration of the short circuit determination device 31 is similar to that of the first embodiment, but the connection destination via the interface 83 is different.
  • the interface 83 is connected to the current sensors CT1, CT2, CT3 and the circuit control units 12 and 15.
  • the short circuit determination process performed by the short circuit determination device 31 having the above configuration will be described below using FIG. 6.
  • the short circuit determination device 31 starts the process shown in FIG. 6 when the railway vehicle starts operating and the circuit breaker 92 is turned on.
  • the first current acquisition unit 32 acquires a first current value, which is the value of the current flowing through the primary winding 21, and the second current acquisition unit 33 acquires the value of the current flowing from the secondary windings 22 and 23, respectively.
  • a second current value is acquired (step S21).
  • the short circuit determining unit 34 calculates the difference ⁇ D2 between the primary current value of the transformer 20 derived from the first current value and the second current value using the following equation (2) (step S22).
  • the short circuit determination unit 34 calculates the result of multiplying the second current value I S1 by the number of turns N S1 of the secondary winding 22 and dividing it by the number of turns N P of the primary winding 21 from the first current value I P
  • the difference ⁇ D2 is calculated by subtracting the sum of the results obtained by multiplying the second current value I S2 by the winding N S2 of the secondary winding 23 and dividing by the number of turns N P of the primary winding 21.
  • the second current value I S1 indicates the value of the current flowing out from the secondary winding 22, and the second current value I S2 indicates the value of the current flowing out from the secondary winding 23.
  • the short circuit determining unit 34 determines whether the absolute value of the difference ⁇ D2 calculated in step S22 is greater than or equal to the first threshold (step S23). If the absolute value of the difference ⁇ D2 calculated in step S22 is greater than or equal to the first threshold (step S23; Yes), the short circuit determination unit 34 transmits the determination result that a short circuit has occurred to the circuit control units 12, 15 and circuit protection. It is output to the section 35 (step S24). As a result, the circuit control units 12 and 15 stop the power conversion circuits 11 and 14.
  • the circuit protection unit 35 that has obtained the determination result that a short circuit has occurred opens the circuit breaker 92 (step S25).
  • the short circuit determination device 31 repeats the process from step S21 described above.
  • step S23 If the absolute value of the difference ⁇ D2 calculated in step S22 is less than the first threshold value (step S23; No), the short circuit determination unit 34 transmits the determination result that no short circuit has occurred to the circuit control units 12, 15 and circuit protection. It is output to the section 35 (step S26). As a result, the circuit control units 12 and 15 continue to operate the power conversion circuits 11 and 14 according to the operation command.
  • the circuit protection unit 35 does not perform the process of step S25, specifically, does not open the circuit breaker 92, and the circuit breaker 92 is maintained in the closed state.
  • the short circuit determination device 31 repeats the process from step S21 described above.
  • the short circuit discriminating device 31 determines the secondary It is possible to determine whether or not there is a short circuit between the windings 22 and 23, and to electrically disconnect the transformer 20 from the power source 91 when a short circuit occurs between the secondary windings 22 and 23.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiments.
  • the power converters 1 and 2 can be mounted on any vehicle, device, etc. to which power is supplied to the power converters 1 and 2.
  • a vehicle it is possible to mount the power converters 1 and 2 not only on an electric railway vehicle but also on a diesel vehicle.
  • the configuration of the transformer 20 is not limited to the above example.
  • the number of secondary windings that transformer 20 has is arbitrary.
  • the number of turns of the plurality of secondary windings included in the transformer 20 may be the same or different.
  • the short circuit determination process performed by the short circuit determination unit 34 is not limited to the above-mentioned example.
  • the short circuit determination unit 34 may determine whether there is a short circuit in the secondary winding 22 based on a value obtained by converting the first current value to the secondary side and the second current value.
  • the short circuit determination unit 34 calculates the difference ⁇ D1' between the secondary current value of the transformer 20 derived from the first current value I P and the second current value I S1 using the following equation (3). may be calculated.
  • the short circuit determination unit 34 calculates the difference ⁇ D1' by subtracting the second current value I S1 from the result of multiplying the first current value I P by the turns ratio N P /N S1 of the transformer 20. You may.
  • the short circuit determination unit 34 may determine whether the absolute value of the difference ⁇ D1' is equal to or greater than the second threshold value.
  • the second threshold value may be determined according to the range of values that the amplitude of the current flowing from the secondary winding 22 can take.
  • the second threshold value may be a value obtained by multiplying the lower limit value of the range of possible values of the amplitude of the current flowing from the secondary winding 22 by a positive coefficient less than 1, for example, 0.5. It is assumed that the short-circuit determination unit 34 holds information about the second threshold value in advance.
  • the short circuit discriminating unit 34 included in the short circuit discriminating device 31 according to Embodiment 2 for each secondary winding, The presence or absence of a short circuit may be determined based on the first current value, the second current value, the number of turns of the primary winding 21, and the number of turns of the secondary winding.
  • the short circuit determination unit 34 calculates the difference ⁇ D3 between the primary current of the transformer 20 derived from the first current value and each second current value using the following equation (4).
  • M is the number of secondary windings that the transformer 20 has
  • N S represents the number of turns of each secondary winding
  • k is a natural number greater than or equal to 1 and less than or equal to M
  • I Sk indicates the second current value, which is the value of the current flowing out from each secondary winding.
  • the short circuit determination unit 34 calculates the difference ⁇ D3 for each secondary winding, and determines whether the absolute value of the difference ⁇ D3 is greater than or equal to the first threshold value. If there is a secondary winding for which the absolute value of the difference ⁇ D3 is equal to or greater than the first threshold value, it can be considered that a short circuit has occurred in the secondary winding.
  • the short circuit determination unit 34 determines whether each secondary winding is short-circuited based on the second current value of each secondary winding. It may also be determined whether there is a short circuit in the winding. Specifically, it is determined whether the second current value of each secondary winding is in a sufficiently small range that the amplitude of the second current can be considered to be zero. As described above, when a short circuit occurs, the current value that can be detected by the current sensor becomes sufficiently small. Therefore, the short-circuit determination unit 34 determines whether or not the second current value of each secondary winding is in a sufficiently small range that the amplitude of the second current is considered to be 0. All you have to do is determine whether it is present or not.
  • the short circuit determination unit 34 calculates the ratio of the second current value converted to the primary side to the second current value, or the ratio of the first current value converted to the secondary side to the first current value. From the ratio, it may be determined whether there is a short circuit in the secondary winding. Specifically, the short circuit determining unit 34 determines whether or not there is a short circuit in the secondary winding 22 based on the ratio of the current value on the primary side of the transformer 20 to the first current value, which is derived from the second current value. You can.
  • the third threshold is a positive number less than 1, for example 0.5. It is assumed that the short-circuit determination unit 34 holds information regarding the third threshold value in advance.
  • the short circuit determination unit 34 may determine whether there is a short circuit in the secondary winding 22 based on the ratio of the second current value to the current value on the secondary side of the transformer 20 derived from the first current value. If the ratio of the second current value to the current value on the secondary side of the transformer 20 derived from the first current value is equal to or less than the third threshold value, it can be considered that a short circuit in the secondary winding 22 has occurred.
  • the electronic device connected to the transformer 20 is not limited to the power converters 1 and 2, but is any electronic device.
  • the load devices to which the power conversion devices 1 and 2 supply power are not limited to the electric motors 93 and 94, but are arbitrary devices such as lighting equipment and air conditioning equipment.
  • current sensor CT1 may be attached to a conductor connected to the other end of primary winding 21.
  • Current sensor CT2 may be attached to a conductor that connects the other end of secondary winding 22 and the primary terminal of power conversion circuit 11.
  • Current sensor CT3 may be attached to a conductor connecting the other end of secondary winding 23 and power conversion circuit 14.
  • the first current acquisition unit 32 may obtain the amplitude of the current flowing through the primary winding 21 from the measured value of the current flowing through the primary winding 21, and use the amplitude as the first current value.
  • the second current acquisition unit 33 may obtain the amplitude of the current flowing out from the secondary winding 22 from the measured value of the current flowing out from the secondary winding 22, and use the amplitude as the second current value of the secondary winding 22. good.
  • the second current acquisition unit 33 may obtain the amplitude of the current flowing out from the secondary winding 23 from the measured value of the current flowing out from the secondary winding 23 and use the amplitude as the second current value of the secondary winding 23. good.
  • the power conversion device 1 has the circuit protection unit 13, but the circuit protection unit 13 may be realized as a function of the train integrated management device.
  • the short circuit determination device 31 is a separate device from the power conversion devices 1 and 2, but the power conversion device 1 or the power conversion device 2 may have the short circuit determination device 31.
  • the short circuit determination device 31 may be realized as a function of the train integrated management device.
  • the hardware configuration of the short circuit determination device 31 is not limited to the above example.
  • the short circuit determination device 31 may be realized by a processing circuit 84, as shown in FIG.
  • the processing circuit 84 is connected to the current sensors CT1 and CT2, the circuit control section 12, and the circuit protection section 13 via an interface circuit 85.
  • the processing circuit 84 may include, for example, a single circuit, a composite circuit, a processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof. have Each part of the short-circuit determination device 31 may be realized by an individual processing circuit 84, or may be realized by a common processing circuit 84.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • a part of each function of the short circuit determination device 31 may be realized by dedicated hardware, and another part may be realized by software or firmware.
  • the first current acquisition section 32 and the second current acquisition section 33 are realized by the processing circuit 84 shown in FIG. 7, and the short circuit determination section 34 is implemented by the processor 81 shown in FIG. may be realized by reading and executing a program stored in the memory 82.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

短絡判別装置（３１）は、一次巻線（２１）に流れる電流の値である第１電流値を取得する第１電流取得部（３２）と、二次巻線（２２）から流れ出る電流の値である第２電流値を取得する第２電流取得部（３３）と、を有する。短絡判別装置（３１）はさらに、第１電流値、第２電流値、一次巻線（２１）の巻数、および二次巻線（２２）の巻数に基づいて、第１電流値と第２電流値を一次側に換算した値、または、第１電流値を二次側に換算した値と第２電流値から、二次巻線（２２）の短絡の有無を判別する短絡判別部（３４）を有する。

Description

短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法
　本開示は、短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法に関する。
　交流き電方式の電気鉄道車両には、架線を通して変電所から供給された交流電力を所望の電圧値に変圧する変圧器、および変圧器で変圧された交流電力を所望の交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷装置に供給する電力変換装置が搭載される。電気鉄道車両に搭載される変圧器および電力変換装置の一例が特許文献１に開示されている。
特開平６－１４１４０４号公報
　特許文献１に開示される電気車制御装置は、変圧器と、電力変換装置と、回路を保護するための保護回路と、を備える。保護回路は、変圧器の接地端と電力変換装置が有するコンバータおよびインバータの接続点とに接続され、地絡を検出する回路地絡検出手段を有する。上述の回路地絡検出手段では、電気車制御装置の回路において定められた接地点でない位置で生じる地絡を検出することはできるが、地絡以外の異常、例えば、変圧器の二次巻線の短絡を検出することはできない。
　本開示は上述の事情に鑑みてなされたものであり、変圧器の二次巻線の短絡の有無を判別できる短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示の短絡判別装置は、第１電流取得部と、第２電流取得部と、短絡判別部と、を備える。第１電流取得部は、一次巻線に供給される交流電力を変圧して、変圧された交流電力を１つまたは複数の二次巻線から出力する変圧器の一次巻線に流れる電流の値である第１電流値を取得する。第２電流取得部は、二次巻線から流れ出る電流の値である第２電流値を取得する。短絡判別部は、第１電流値、第２電流値、一次巻線の巻数、および二次巻線の巻数に基づいて、第１電流値と第２電流値を一次側に換算した値、または、第１電流値を二次側に換算した値と第２電流値から、二次巻線の短絡の有無を判別する。
　本開示によれば、第１電流値、第２電流値、一次巻線の巻数、および二次巻線の巻数に基づいて、第１電流値と第２電流値を一次側に換算した値、または、第１電流値を二次側に換算した値と第２電流値から、二次巻線の短絡の有無を判別することが可能となる。
実施の形態１に係る短絡判別装置および電力変換装置のブロック図 実施の形態１における変圧器の二次巻線の短絡時における電流の流れの例を示す図 実施の形態１に係る短絡判別装置のハードウェア構成を示す図 実施の形態１に係る短絡判別装置が行う短絡判別処理の動作のフローチャート 実施の形態２に係る短絡判別装置および電力変換装置のブロック図 実施の形態２に係る短絡判別装置が行う短絡判別処理の動作のフローチャート 実施の形態に係る短絡判別装置のハードウェア構成の変形例を示す図
　以下、本開示の実施の形態に係る短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
　（実施の形態１）
　鉄道車両に搭載される電子機器の一例に、鉄道車両に搭載されて、電源から供給される電力を負荷装置に供給するための交流電力に変換し、変換した交流電力を電動機に供給する電力変換装置がある。図１に示す電力変換装置１は、交流き電方式の鉄道車両に搭載される。交流き電方式の鉄道車両には、電力変換装置１に加えて、電源９１から供給される交流電力を変圧して、変圧された交流電力を電力変換装置１に供給する変圧器２０が搭載される。
　電力変換装置１は、電源９１から遮断器９２を介して供給され、変圧器２０で変圧された交流電力を、負荷装置、具体的には、電動機９３に供給するための交流電力に変換し、変換した交流電力を電動機９３に供給する。電動機９３は、例えば、鉄道車両の推進力を生じさせる三相誘導電動機である。電力変換装置１は、変圧器２０の短絡の有無を判別する短絡判別装置３１を有し、変圧器２０で短絡が生じると遮断器９２を開放して変圧器２０を電源９１から電気的に切り離す。
　電源９１は、鉄道車両に搭載され、例えば、電力供給線を介して、変電所から交流電力を取得する集電装置である。集電装置は、例えば、パンタグラフまたは集電靴であって、電力供給線は、架線または第三軌条である。
　電源９１と変圧器２０との間の電路に、変圧器２０を電源９１に電気的に接続または電源９１から電気的に切り離す遮断器９２が設けられる。遮断器９２は、電力変換装置１または図示しない遮断器制御部によって投入または開放される。遮断器９２が投入されると、変圧器２０は電源９１に電気的に接続される。遮断器９２が開放されると、変圧器２０は電源９１から電気的に切り離される。
　変圧器２０は、遮断器９２を介して電源９１に電気的に接続される一次巻線２１と、電子機器、具体的には、電力変換装置１に電気的に接続される二次巻線２２と、を有する。変圧器２０は、電源９１から遮断器９２を介して一次巻線２１に供給される交流電力を変圧して、変圧された交流電力を二次巻線２２から電力変換装置１に出力する。
　一次巻線２１の一端は、遮断器９２に電気的に接続される。一次巻線２１の他端は、図示しない接地リング、接地ブラシ、車輪等を介して接地される。
　二次巻線２２の一端は、電力変換装置１が有する電力変換回路１１の一次端子の一方に電気的に接続され、二次巻線２２の他端は、電力変換回路１１の一次端子の他方に電気的に接続される。
　電力変換装置１は、二次巻線２２に電気的に接続され、二次巻線２２から出力される交流電力を負荷装置、具体的には、電動機９３に供給するための電力に変換し、変換した電力を電動機９３に供給する。
　電力変換装置１は、一次端子が二次巻線２２に電気的に接続され、二次端子が電動機９３に電気的に接続される電力変換回路１１と、電力変換回路１１を制御する回路制御部１２と、二次巻線２２の短絡の有無を判別する短絡判別装置３１と、二次巻線２２の短絡が生じていると判別されると、一次巻線２１を電源９１から電気的に切り離す回路保護部１３と、を備える。
　電力変換回路１１は、二次巻線２２から一次端子を介して供給される交流電力を電動機９３に供給するための三相交流電力に変換し、二次端子から電動機９３に三相交流電力を供給する。電力変換回路１１は、例えば、二次巻線２２から供給される交流電力を直流電力に変換し、直流電力を出力するコンバータと、コンバータが出力する直流電力で充電されるコンデンサと、コンデンサを介してコンバータから供給される直流電力を三相交流電力に変換するインバータと、を有する。
　コンバータおよびインバータはそれぞれ、複数のスイッチング素子、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）、ＧＴＯ（Gate Turn-Off thyristor）、 ＭＯＳＦＥＴ(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)等を有する。コンバータおよびインバータは、複数のスイッチング素子のスイッチング動作によって、電力変換を行う。
　回路制御部１２は、図示しない運転台から取得した鉄道車両の運転指令および短絡判別装置３１の判別結果に応じて電力変換回路１１が有する複数のスイッチング素子を制御する。例えば、回路制御部１２は、コンバータおよびインバータが有するＩＧＢＴのそれぞれのゲート端子に、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を送ることで各ＩＧＢＴを制御する。
　鉄道車両の運行中に、回路制御部１２は、運転指令に応じて電力変換回路１１を制御する。回路制御部１２は、短絡判別装置３１から変圧器２０で短絡が生じている旨の判別結果を取得すると、電力変換回路１１を停止させる。
　回路保護部１３は、短絡判別装置３１の判別結果に応じて遮断器９２を制御する。詳細には、短絡判別装置３１で二次巻線２２の短絡が生じていないと判別されている間は、回路保護部１３は、遮断器９２を投入した状態に維持する。短絡判別装置３１で二次巻線２２の短絡が生じていると判別されると、回路保護部１３は、遮断器９２を開放して、変圧器２０の一次巻線２１を電源９１から電気的に切り離す。
　短絡判別装置３１は、一次巻線２１に流れる電流の値である第１電流値を取得する第１電流取得部３２と、二次巻線２２から流れ出る電流の値である第２電流値を取得する第２電流取得部３３と、を有する。短絡判別装置３１はさらに、第１電流値、第２電流値、一次巻線２１の巻数、および二次巻線２２の巻数から、二次巻線２２の短絡の有無を判別する短絡判別部３４を有する。
　第１電流取得部３２は、電源９１と一次巻線２１との間の電路を流れる電流の値である第１電流値を測定する。詳細には、第１電流取得部３２は、遮断器９２と一次巻線２１の一端とを接続する導体に取り付けられるＣＴ（Current Transformer：変流器）方式の電流センサＣＴ１を用いて、第１電流値を測定する。
　第２電流取得部３３は、二次巻線２２と電子機器、具体的には、電力変換装置１との間の電路を流れる電流の値である第２電流値を測定する。詳細には、第２電流取得部３３は、二次巻線２２の一端と電力変換回路１１の一次端子とを接続する導体に取り付けられるＣＴ方式の電流センサＣＴ２を用いて、第２電流値を測定する。
　短絡判別部３４は、第１電流値、第２電流値、および変圧器２０の巻数比に基づいて、第１電流値と第２電流値を一次側に換算した値、または、第１電流値を二次側に換算した値と第２電流値から、二次巻線２２の短絡の有無を判別する。短絡判別部３４は、変圧器２０の巻数比についての情報を予め保持しているものとする。
　二次巻線２２の異常の一例として、例えば、二次巻線２２の一端と電力変換回路１１とを接続する導体が二次巻線２２の他端と電力変換回路１１とを接続する導体に電気的に直接接続されることが起こり得る。この結果、例えば、図２に実線の矢印で示すように、二次巻線２２を通る閉回路が形成され、閉回路に電流が流れる。このとき、電流センサＣＴ２より二次巻線２２に近い位置で短絡が生じると、電流センサＣＴ２には電流が流れず、第２電流取得部３３が取得する第２電流値は、二次巻線２２の短絡が生じていないときと比べて十分に小さくなる。
　上述のように、二次巻線２２の短絡時には第２電流値が小さくなるために、実施の形態１では、短絡判別部３４は、第１電流値と、第２電流値を一次側に換算した値、具体的には、第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流値と、の差分に基づいて、二次巻線２２の短絡の有無を判別する。第１電流値と第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流値との差分の絶対値が第１閾値以上であれば、二次巻線２２の短絡が生じているとみなすことができる。第１電流値と第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流値との差分の絶対値が第１閾値未満であれば、二次巻線２２の短絡が生じていないとみなすことができる。第１閾値は、一次巻線２１に流れる電流の振幅が取り得る値の範囲に応じて定められればよい。例えば、第１閾値は、一次巻線２１に流れる電流の振幅が取り得る値の範囲の下限値に１未満の正の係数、例えば、０．５を乗算した値であればよい。短絡判別部３４は、第１閾値についての情報を予め保持しているものとする。
　上記構成を有する短絡判別装置３１のハードウェア構成を図３に示す。短絡判別装置３１は、プロセッサ８１と、メモリ８２と、インターフェース８３と、を備える。プロセッサ８１、メモリ８２、およびインターフェース８３は、互いにバス８０で接続されている。短絡判別装置３１の各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ８２に格納される。プロセッサ８１が、メモリ８２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、上述の各部の機能が実現される。すなわち、メモリ８２には、短絡判別装置３１の各部の処理を実行するためのプログラムが格納される。
　メモリ８２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等を含む。
　短絡判別装置３１は、インターフェース８３を介して、電流センサＣＴ１，ＣＴ２、回路制御部１２、および回路保護部１３に接続される。インターフェース８３は、接続先に応じて、１つまたは複数の規格に準拠したインターフェースモジュールを有する。
　上記構成を有する短絡判別装置３１が行う短絡判別処理について図４を用いて以下に説明する。短絡判別装置３１は、鉄道車両の運行が開始され、遮断器９２が投入されると、図４に示す処理を開始する。
　第１電流取得部３２は、一次巻線２１に流れる電流の値である第１電流値を取得し、第２電流取得部３３は、二次巻線２２から流れ出る電流の値である第２電流値を取得する（ステップＳ１１）。
　短絡判別部３４は、下記（１）式を用いて、第２電流値ＩS1から導き出される変圧器２０の一次側の電流値と第１電流値ＩＰとの差分ΔＤ１を算出する（ステップＳ１２）。詳細には、短絡判別部３４は、第１電流値ＩPから第２電流値ＩS1に変圧器２０の巻数比ＮP／ＮS1の逆数を乗算した結果を減算することで、差分ΔＤ１を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　短絡判別部３４は、ステップＳ１２で算出した差分ΔＤ１の絶対値が第１閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。短絡判別部３４は、ステップＳ１２で算出した差分ΔＤ１の絶対値が第１閾値以上であれば（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、短絡が生じている旨の判別結果を回路制御部１２および回路保護部１３に出力する（ステップＳ１４）。この結果、回路制御部１２は、電力変換回路１１を停止させ、回路保護部１３は遮断器９２を開放する。これにより、二次巻線２２の短絡が生じている変圧器２０は、電源９１から電気的に切り離される。ステップＳ１４の処理が終了すると、短絡判別装置３１は、上述のステップＳ１１からの処理を繰り返す。
　短絡判別部３４は、ステップＳ１２で算出した差分ΔＤ１の絶対値が第１閾値未満であれば（ステップＳ１３；Ｎｏ）、短絡が生じていない旨の判別結果を回路制御部１２および回路保護部１３に出力する（ステップＳ１５）。この結果、回路制御部１２は、運転指令に応じた電力変換回路１１の動作を継続する。回路保護部１３は遮断器９２の開放を行わず、遮断器９２は、投入された状態で維持される。ステップＳ１５の処理が終了すると、短絡判別装置３１は、上述のステップＳ１１からの処理を繰り返す。
　以上説明した通り、実施の形態１に係る短絡判別装置３１は、第１電流値、第２電流値、および変圧器２０の巻数比に基づいて、第１電流値と第２電流値を一次側に換算した値から、変圧器２０の二次巻線２２の短絡の有無を判別することができる。
　（実施の形態２）
　変圧器２０の構成は、実施の形態１の例に限られない。一例として、変圧器２０は、複数の二次巻線を有してもよい。短絡判別装置３１の構成は、実施の形態１の例に限られず、短絡判別装置３１が遮断器９２の開放を行ってもよい。実施の形態１と異なる構成の変圧器２０および短絡判別装置３１について、実施の形態１との差異を中心に実施の形態２で説明する。
　図５に示すように、実施の形態２において、変圧器２０は、一次巻線２１と、複数の二次巻線、具体的には、二次巻線２２，２３と、を有する。二次巻線２２には、実施の形態１と同様に、電力変換装置１が電気的に接続される。二次巻線２３には、電力変換装置２が電気的に接続される。変圧器２０は、電源９１から遮断器９２を介して一次巻線２１に供給される交流電力を変圧して、変圧された交流電力を二次巻線２２から電力変換装置１に出力し、変圧された交流電力を二次巻線２３から電力変換装置２に出力する。
　電力変換装置２は、電源９１から遮断器９２を介して供給され、変圧器２０で変圧された交流電力を、負荷装置、具体的には、電動機９４に供給するための交流電力に変換し、変換した交流電力を電動機９４に供給する。電動機９４は、例えば、鉄道車両の推進力を生じさせる三相誘導電動機である。
　電力変換装置２は、一次端子が二次巻線２３に電気的に接続され、二次端子が電動機９４に電気的に接続される電力変換回路１４と、電力変換回路１４を制御する回路制御部１５と、を備える。
　電力変換回路１４は、二次巻線２３から一次端子を介して供給される交流電力を電動機９４に供給するための三相交流電力に変換し、二次端子から電動機９４に三相交流電力を供給する。電力変換回路１４は、例えば、二次巻線２３から供給される交流電力を直流電力に変換し、直流電力を出力するコンバータと、コンバータが出力する直流電力で充電されるコンデンサと、コンデンサを介してコンバータから供給される直流電力を三相交流電力に変換するインバータと、を有する。
　コンバータおよびインバータはそれぞれ、複数のスイッチング素子、例えば、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＭＯＳＦＥＴ等を有する。コンバータおよびインバータは、複数のスイッチング素子のスイッチング動作によって、電力変換を行う。
　回路制御部１５は、運転台から取得した鉄道車両の運転指令および短絡判別装置３１の判別結果に応じて電力変換回路１４が有する複数のスイッチング素子を制御する。例えば、回路制御部１５は、コンバータおよびインバータが有するＩＧＢＴのそれぞれのゲート端子に、ＰＷＭ信号を送ることで各ＩＧＢＴを制御する。
　鉄道車両の運行中は、回路制御部１５は、運転指令に応じて電力変換回路１４を制御する。回路制御部１５は、短絡判別装置３１から変圧器２０で短絡が生じている旨の判別結果を取得すると、電力変換回路１４を停止させる。
　電力変換装置１，２はいずれも、実施の形態１に係る電力変換装置１と異なり、短絡判別装置３１および回路保護部１３を有さない。
　実施の形態２において、短絡判別装置３１は、電力変換装置１，２とは別の独立した装置である。短絡判別装置３１が有する第２電流取得部３３は、二次巻線２２，２３のそれぞれから流れ出る電流の値である第２電流値を取得する。換言すれば、第２電流取得部３３は、二次巻線２２と電力変換回路１１との間の電路を流れる電流の値である二次巻線２２の第２電流値および二次巻線２３と電力変換回路１４との間の電路を流れる電流の値である二次巻線２３の第２電流値を測定する。
　詳細には、第２電流取得部３３は、二次巻線２２の一端と電力変換回路１１の一次端子とを接続する導体に取り付けられるＣＴ方式の電流センサＣＴ２および二次巻線２３の一端と電力変換回路１４の一次端子とを接続する導体に取り付けられるＣＴ方式の電流センサＣＴ３を用いて、二次巻線２２，２３の第２電流値を測定する。
　短絡判別部３４は、第１電流値、第２電流値、一次巻線２１の巻数、および二次巻線２２，２３のそれぞれの巻数に基づいて、第１電流値と各第２電流値を一次側に換算した値から、二次巻線２２，２３の短絡の有無を判別する。短絡判別部３４は、一次巻線２１の巻き数および二次巻線２２，２３のそれぞれの巻数についての情報を予め保持しているものとする。
　異常の一例として、二次巻線２２，２３の少なくともいずれかで短絡が生じ得る。一例として、二次巻線２２の短絡、具体的には、二次巻線２２の一端と電力変換回路１１の一次端子の一方とを接続する導体が二次巻線２２の他端と電力変換回路１１の一次端子の他方とを接続する導体に電気的に直接接続されることが起こり得る。この結果、二次巻線２２を通る閉回路が形成され、閉回路に電流が流れる。このとき、電流センサＣＴ２より二次巻線２２に近い位置で短絡が生じると、電流センサＣＴ２には電流が流れず、第２電流取得部３３が取得する二次巻線２２の第２電流値は、二次巻線２２の短絡が生じていないときと比べて十分に小さくなる。
　他の一例として、二次巻線２３の短絡、具体的には、二次巻線２３の一端と電力変換回路１４とを接続する導体が二次巻線２３の他端と電力変換回路１４とを接続する導体に電気的に直接接続されることが起こり得る。この結果、二次巻線２３を通る閉回路が形成され、閉回路に電流が流れる。このとき、電流センサＣＴ３より二次巻線２３に近い位置で短絡が生じると、電流センサＣＴ３には電流が流れず、第２電流取得部３３が取得する二次巻線２３の第２電流値は、二次巻線２３の短絡が生じていないときと比べて十分に小さくなる。
　上述のように、二次巻線２２，２３の少なくともいずれかの短絡時には、第２電流値の合計が小さくなるために、短絡判別部３４は、第１電流値と、各第２電流値を一次側に換算した値、具体的には、各第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流値と、の差分に基づいて、二次巻線２２，２３の少なくともいずれかの短絡の有無を判別する。第１電流値と第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流値との差分の絶対値が第１閾値以上であれば、二次巻線２２，２３の少なくともいずれかの短絡が生じているとみなすことができる。第１電流値と第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流値との差分の絶対値が第１閾値未満であれば、二次巻線２２，２３の短絡が生じていないとみなすことができる。
　短絡判別装置３１は、実施の形態１に係る短絡判別装置３１の構成に加えて、遮断器９２を制御する回路保護部３５をさらに有する。回路保護部３５は、短絡判別部３４の判別結果に応じて遮断器９２を投入または開放する。詳細には、短絡判別部３４で二次巻線２２，２３の短絡が生じていないと判別されている間は、回路保護部３５は、遮断器９２を投入した状態に維持する。短絡判別部３４で二次巻線２２，２３の少なくともいずれかの短絡が生じていると判別されると、回路保護部３５は、遮断器９２を開放して、変圧器２０の一次巻線２１を電源９１から電気的に切り離す。
　短絡判別装置３１のハードウェア構成は、実施の形態１と同様であるがインターフェース８３を介した接続先が異なる。実施の形態２において、インターフェース８３は、電流センサＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３、および回路制御部１２，１５に接続される。
　上記構成を有する短絡判別装置３１が行う短絡判別処理について図６を用いて以下に説明する。短絡判別装置３１は、鉄道車両の運行が開始され、遮断器９２が投入されると、図６に示す処理を開始する。
　第１電流取得部３２は、一次巻線２１に流れる電流の値である第１電流値を取得し、第２電流取得部３３は、二次巻線２２，２３からそれぞれ流れ出る電流の値である第２電流値を取得する（ステップＳ２１）。
　短絡判別部３４は、下記（２）式を用いて、第１電流値と第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流値との差分ΔＤ２を算出する（ステップＳ２２）。詳細には、短絡判別部３４は、第１電流値ＩPから、第２電流値ＩS1に二次巻線２２の巻数ＮS1を乗算して一次巻線２１の巻数ＮPで除算した結果と第２電流値ＩS2に二次巻線２３の巻線ＮS2を乗算して一次巻線２１の巻数ＮPで除算した結果の合計を減算することで、差分ΔＤ２を算出する。第２電流値ＩS1は、二次巻線２２から流れ出る電流の値を示し、第２電流値ＩS2は、二次巻線２３から流れ出る電流の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　短絡判別部３４は、ステップＳ２２で算出した差分ΔＤ２の絶対値が第１閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ２３）。短絡判別部３４は、ステップＳ２２で算出した差分ΔＤ２の絶対値が第１閾値以上であれば（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、短絡が生じている旨の判別結果を回路制御部１２，１５および回路保護部３５に出力する（ステップＳ２４）。この結果、回路制御部１２，１５は、電力変換回路１１，１４を停止させる。
　短絡が生じている旨の判別結果を取得した回路保護部３５は、遮断器９２を開放する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の処理が終了すると、短絡判別装置３１は、上述のステップＳ２１からの処理を繰り返す。
　短絡判別部３４は、ステップＳ２２で算出した差分ΔＤ２の絶対値が第１閾値未満であれば（ステップＳ２３；Ｎｏ）、短絡が生じていない旨の判別結果を回路制御部１２，１５および回路保護部３５に出力する（ステップＳ２６）。この結果、回路制御部１２，１５は、運転指令に応じた電力変換回路１１，１４の動作を継続する。回路保護部３５は、ステップＳ２５の処理、具体的には、遮断器９２の開放を行わず、遮断器９２は、投入された状態で維持される。ステップＳ２６の処理が終了すると、短絡判別装置３１は、上述のステップＳ２１からの処理を繰り返す。
　以上説明した通り、実施の形態２に係る短絡判別装置３１は、第１電流値、第２電流値、一次巻線２１の巻数、および二次巻線２２，２３のそれぞれの巻数から、二次巻線２２，２３の短絡の有無を判別し、二次巻線２２，２３の短絡が生じたときには変圧器２０を電源９１から電気的に切り離すことができる。
　本開示は、上述の実施の形態の例に限られない。電力変換装置１，２は、電力変換装置１，２に電力が供給される任意の車両、機器等に搭載可能である。車両の一例として、電気鉄道車両に限らず、気動車にも電力変換装置１，２を搭載することが可能である。
　変圧器２０の構成は、上述の例に限られない。変圧器２０が有する二次巻線の個数は任意である。変圧器２０が有する複数の二次巻線の巻数は互いに同じでもよいし、異なってもよい。
　短絡判別部３４が行う短絡判別処理は、上述の例に限られない。一例として、短絡判別部３４は、第１電流値を二次側に換算した値と第２電流値から、二次巻線２２の短絡の有無を判別してもよい。詳細には、短絡判別部３４は、下記（３）式を用いて、第１電流値ＩPから導き出される変圧器２０の二次側の電流値と第２電流値ＩS1との差分ΔＤ１’を算出してもよい。詳細には、短絡判別部３４は、第１電流値ＩPに変圧器２０の巻数比ＮP／ＮS1を乗算した結果から第２電流値ＩS1を減算することで、差分ΔＤ１’を算出してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　短絡判別部３４は、差分ΔＤ１’の絶対値が第２閾値以上であるか否かを判別すればよい。第２閾値は、二次巻線２２から流れ出る電流の振幅が取り得る値の範囲に応じて定められればよい。例えば、第２閾値は、二次巻線２２から流れる電流の振幅が取り得る値の範囲の下限値に１未満の正の係数、例えば、０．５を乗算した値であればよい。短絡判別部３４は、第２閾値についての情報を予め保持しているものとする。
　他の一例として、変圧器２０が有する複数の二次巻線の巻数が互いに同じであれば、実施の形態２に係る短絡判別装置３１が有する短絡判別部３４は、各二次巻線について、第１電流値、第２電流値、一次巻線２１の巻数、および該二次巻線の巻数に基づいて、短絡の有無を判別してもよい。
　詳細には、短絡判別部３４は、下記（４）式を用いて、第１電流値と各第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流との差分ΔＤ３を算出する。下記（４）式において、Ｍは変圧器２０が有する二次巻線の個数であって、ＮＳは、各二次巻線の巻数を示す。ｋは１以上、かつ、Ｍ以下の自然数であって、ＩSkは、各二次巻線から流れ出る電流の値である第２電流値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　短絡判別部３４は、各二次巻線について差分ΔＤ３を算出し、差分ΔＤ３の絶対値が第１閾値以上であるか否かの判別を行う。差分ΔＤ３の絶対値が第１閾値以上となる二次巻線があれば、該二次巻線の短絡が生じているとみなすことができる。
　他の一例として、短絡判別部３４は、複数の二次巻線の少なくともいずれかの短絡が生じていると判別したときに、各二次巻線の第２電流値に基づいて、各二次巻線の短絡の有無を判別してもよい。具体的には、各二次巻線の第２電流値が、第２電流の振幅が０とみなせる十分に小さい範囲にあるか否かを判別する。上述のように、短絡が生じると電流センサで検出できる電流値は十分に小さくなる。そこで、短絡判別部３４は、各二次巻線の第２電流値が、第２電流の振幅が０とみなせる十分に小さい範囲にあるか否かに基づいて、各二次巻線の短絡の有無を判別すればよい。
　他の一例として、短絡判別部３４は、第２電流値を一次側に換算した値の第２電流値に対する比率、または、第１電流値を二次側に換算した値の第１電流値に対する比率から、二次巻線の短絡の有無を判別してもよい。具体的には、短絡判別部３４は、第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流値の第１電流値に対する比率に基づいて、二次巻線２２の短絡の有無を判別してもよい。第２電流値から導き出される変圧器２０の一次側の電流値の第１電流値に対する比率の絶対値が第３閾値以下であれば、二次巻線２２の短絡が生じているとみなすことができる。第３閾値は、１未満の正数、例えば、０．５である。短絡判別部３４は、第３閾値についての情報を予め保持しているものとする。
　短絡判別部３４は、第１電流値から導き出される変圧器２０の二次側の電流値に対する第２電流値の比率に基づいて、二次巻線２２の短絡の有無を判別してもよい。第１電流値から導き出される変圧器２０の二次側の電流値に対する第２電流値の比率が第３閾値以下であれば、二次巻線２２の短絡が生じているとみなすことができる。
　変圧器２０に接続される電子機器は、電力変換装置１，２に限られず、任意の電子機器である。
　電力変換装置１，２が電力を供給する負荷装置は、電動機９３，９４に限られず、例えば、照明機器、空調機器等の任意の装置である。
　電流センサＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３の設置位置は、上述の例に限られない。一例として、電流センサＣＴ１は、一次巻線２１の他端に接続される導体に取り付けられてもよい。電流センサＣＴ２は、二次巻線２２の他端と電力変換回路１１の一次端子とを接続する導体に取り付けられてもよい。電流センサＣＴ３は、二次巻線２３の他端と電力変換回路１４とを接続する導体に取り付けられてもよい。
　第１電流取得部３２は、一次巻線２１に流れる電流の測定値から一次巻線２１に流れる電流の振幅を求め、該振幅を第１電流値として用いてもよい。
　第２電流取得部３３は、二次巻線２２から流れ出る電流の測定値から二次巻線２２から流れ出る電流の振幅を求め、該振幅を二次巻線２２の第２電流値として用いてもよい。第２電流取得部３３は、二次巻線２３から流れ出る電流の測定値から二次巻線２３から流れ出る電流の振幅を求め、該振幅を二次巻線２３の第２電流値として用いてもよい。
　実施の形態１では、電力変換装置１が回路保護部１３を有するが、回路保護部１３は、列車統合管理装置の一機能として実現されてもよい。
　実施の形態２では、短絡判別装置３１は、電力変換装置１，２とは別の装置であるが、電力変換装置１または電力変換装置２が短絡判別装置３１を有してもよい。短絡判別装置３１は、列車統合管理装置の一機能として実現されてもよい。
　短絡判別装置３１のハードウェア構成は、上述の例に限られない。短絡判別装置３１は、図７に示すように、処理回路８４で実現されてもよい。処理回路８４は、インターフェース回路８５を介して、電流センサＣＴ１，ＣＴ２、回路制御部１２、および回路保護部１３に接続される。
　処理回路８４が専用のハードウェアである場合、処理回路８４は、例えば、単一回路、複合回路、プロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらの組み合わせ等を有する。短絡判別装置３１の各部は、個別の処理回路８４で実現されてもよいし、共通の処理回路８４で実現されてもよい。
　短絡判別装置３１の各機能の一部が専用のハードウェアで実現され、他の一部がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。例えば、実施の形態１に係る短絡判別装置３１において、第１電流取得部３２および第２電流取得部３３は図７に示す処理回路８４で実現され、短絡判別部３４は図３に示すプロセッサ８１がメモリ８２に格納されたプログラムを読み出して実行することで実現されてもよい。
　本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。
　１，２　電力変換装置、１１，１４　電力変換回路、１２，１５　回路制御部、１３，３５　回路保護部、２０　変圧器、２１　一次巻線、２２，２３　二次巻線、３１　短絡判別装置、３２　第１電流取得部、３３　第２電流取得部、３４　短絡判別部、８０　バス、８１　プロセッサ、８２　メモリ、８３　インターフェース、８４　処理回路、８５　インターフェース回路、９１　電源、９２　遮断器、９３，９４　電動機、ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３　電流センサ。

Claims (14)

  1. 　一次巻線に供給される交流電力を変圧して、変圧された交流電力を１つまたは複数の二次巻線から出力する変圧器の前記一次巻線に流れる電流の値である第１電流値を取得する第１電流取得部と、
    　前記二次巻線から流れ出る電流の値である第２電流値を取得する第２電流取得部と、
    　前記第１電流値、前記第２電流値、前記一次巻線の巻数、および前記二次巻線の巻数に基づいて、前記第１電流値と前記第２電流値を一次側に換算した値、または、前記第１電流値を二次側に換算した値と前記第２電流値から、前記二次巻線の短絡の有無を判別する短絡判別部と、
    　を備える短絡判別装置。
  2. 　前記第１電流取得部は、前記変圧器に電力を供給する電源と前記一次巻線との間の電路を流れる電流の値である前記第１電流値を測定する、
    　請求項１に記載の短絡判別装置。
  3. 　前記第２電流取得部は、前記二次巻線と前記二次巻線に電気的に接続されている電子機器との間の電路を流れる電流の値である前記第２電流値を測定する、
    　請求項１または２に記載の短絡判別装置。
  4. 　前記第２電流取得部は、前記１つの二次巻線を有する前記変圧器の前記二次巻線から流れ出る電流の値である前記第２電流値を取得し、
    　前記短絡判別部は、前記第１電流値、前記第２電流値、および前記変圧器の巻数比に基づいて、前記第１電流値と前記第２電流値を一次側に換算した値、または、前記第１電流値を二次側に換算した値と前記第２電流値から、前記１つの二次巻線の短絡の有無を判別する、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の短絡判別装置。
  5. 　前記第２電流取得部は、前記複数の二次巻線を有する前記変圧器の前記二次巻線のそれぞれから流れ出る電流の値である前記第２電流値を取得し、
    　前記短絡判別部は、前記第１電流値、前記二次巻線のそれぞれの前記第２電流値、前記一次巻線の巻数、および前記二次巻線のそれぞれの巻数に基づいて、前記第１電流値と前記第２電流値のそれぞれを一次側に換算した値から、前記複数の二次巻線の少なくともいずれかの短絡の有無を判別する、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の短絡判別装置。
  6. 　前記短絡判別部は、前記複数の二次巻線の少なくともいずれかの短絡が生じていると判別すると、前記二次巻線のそれぞれの前記第２電流値に基づいて、前記二次巻線のそれぞれの短絡の有無を判別する、
    　請求項５に記載の短絡判別装置。
  7. 　前記第２電流取得部は、互いに巻数が同じである前記複数の二次巻線を有する前記変圧器の前記二次巻線のそれぞれから流れ出る電流の値である前記第２電流値を取得し、
    　前記短絡判別部は、前記二次巻線のそれぞれについて、前記第１電流値、該二次巻線の前記第２電流値、前記一次巻線の巻数、および前記二次巻線の巻数に基づいて、前記第１電流値と前記第２電流値を一次側に換算した値、または、前記第１電流値を二次側に換算した値と前記第２電流値から、該二次巻線の短絡の有無を判別する、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の短絡判別装置。
  8. 　前記短絡判別部で短絡が生じていると判別されると、前記変圧器の前記一次巻線に電力を供給する電源から前記一次巻線を電気的に切り離す回路保護部をさらに備える、
    　請求項１から７のいずれか１項に記載の短絡判別装置。
  9. 　一次巻線に供給される交流電力を変圧して、変圧された交流電力を１つまたは複数の二次巻線から出力する変圧器の前記二次巻線に電気的に接続される電子機器であって、
    　前記変圧器の前記１つまたは複数の二次巻線の短絡の有無を判別する請求項１から７のいずれか１項に記載の短絡判別装置を備える、
    　電子機器。
  10. 　前記短絡判別部で短絡が生じていると判別されると、前記変圧器の前記一次巻線に電力を供給する電源から前記一次巻線を電気的に切り離す回路保護部をさらに備える、
    　請求項９に記載の電子機器。
  11. 　一次巻線に供給される交流電力を変圧して、変圧された交流電力を１つまたは複数の二次巻線から出力する変圧器の前記二次巻線に電気的に接続される電子機器であって、
    　前記変圧器の前記１つまたは複数の二次巻線の短絡の有無を判別する請求項８に記載の短絡判別装置を備える、
    　電子機器。
  12. 　前記変圧器の前記二次巻線に電気的に接続され、前記二次巻線から出力される交流電力を負荷装置に供給するための電力に変換し、変換した電力を前記負荷装置に出力する電力変換回路をさらに備える、
    　請求項９から１１のいずれか１項に記載の電子機器。
  13. 　前記電力変換回路を制御する回路制御部をさらに備え、
    　前記回路制御部は、前記短絡判別部で短絡が生じていると判別されると、前記電力変換回路を停止させる、
    　請求項１２に記載の電子機器。
  14. 　一次巻線に供給される交流電力を変圧して、変圧された交流電力を１つまたは複数の二次巻線から出力する変圧器の前記一次巻線に流れる電流の値である第１電流値を取得し、
    　前記二次巻線から流れ出る電流の値である第２電流値を取得し、
    　前記第１電流値、前記第２電流値、前記一次巻線の巻数、および前記二次巻線の巻数に基づいて、前記第１電流値と前記第２電流値を一次側に換算した値、または、前記第１電流値を二次側に換算した値と前記第２電流値から、前記二次巻線の短絡の有無を判別する
    　短絡判別方法。
PCT/JP2022/026821 2022-07-06 2022-07-06 短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法 WO2024009428A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/026821 WO2024009428A1 (ja) 2022-07-06 2022-07-06 短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/026821 WO2024009428A1 (ja) 2022-07-06 2022-07-06 短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024009428A1 true WO2024009428A1 (ja) 2024-01-11

Family

ID=89453028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/026821 WO2024009428A1 (ja) 2022-07-06 2022-07-06 短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024009428A1 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000060132A (ja) * 1998-08-18 2000-02-25 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2003284353A (ja) * 2003-02-06 2003-10-03 Hitachi Ltd 電力変換装置
US20080130179A1 (en) * 2003-12-31 2008-06-05 Abb Ab Method And Device For Fault Detection In Transformers Or Power Lines
JP2008289338A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Mitsubishi Electric Corp 変圧器の交換時期判定装置
JP2009011123A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Chugoku Electric Power Co Inc:The 変圧器の負荷状態検出装置、変圧器の負荷状態検出装置の負荷状態検出方法、及びプログラム
JP2009089505A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Mitsubishi Electric Corp 変圧器保護継電器
JP2012065523A (ja) * 2010-09-18 2012-03-29 Tohoku Denki Hoan Kyokai 変圧器内部故障検出装置
US20130279048A1 (en) * 2010-12-31 2013-10-24 Abb Technology Ltd Method and an apparatus for supervision of current transformer in a differential protection system
JP2017227465A (ja) * 2016-06-20 2017-12-28 株式会社近計システム 絶縁劣化診断装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000060132A (ja) * 1998-08-18 2000-02-25 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2003284353A (ja) * 2003-02-06 2003-10-03 Hitachi Ltd 電力変換装置
US20080130179A1 (en) * 2003-12-31 2008-06-05 Abb Ab Method And Device For Fault Detection In Transformers Or Power Lines
JP2008289338A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Mitsubishi Electric Corp 変圧器の交換時期判定装置
JP2009011123A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Chugoku Electric Power Co Inc:The 変圧器の負荷状態検出装置、変圧器の負荷状態検出装置の負荷状態検出方法、及びプログラム
JP2009089505A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Mitsubishi Electric Corp 変圧器保護継電器
JP2012065523A (ja) * 2010-09-18 2012-03-29 Tohoku Denki Hoan Kyokai 変圧器内部故障検出装置
US20130279048A1 (en) * 2010-12-31 2013-10-24 Abb Technology Ltd Method and an apparatus for supervision of current transformer in a differential protection system
JP2017227465A (ja) * 2016-06-20 2017-12-28 株式会社近計システム 絶縁劣化診断装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7667941B2 (en) Power supply circuit protecting method and apparatus for the same
JP3056898B2 (ja) 電気車制御装置
US8269451B2 (en) Power conversion device
EP2424064B1 (en) Overcurrent fault detection device for electrical drive control system
US8645087B2 (en) Measuring of earth fault current
CA3006506A1 (en) An on-line diagnostic method for switch faults in power converters
US10605843B2 (en) Inverter open/short failure detection
JP2013183635A (ja) 同期電気機械のためのフィードチェーンと、そのようなフィードチェーンを有する電気牽引システムと、そのようなフィードチェーンのための制御方法
JP2017092789A (ja) 電力変換装置
WO2024009428A1 (ja) 短絡判別装置、電子機器、および短絡判別方法
KR100213460B1 (ko) 전기차 제어장치
KR20090063397A (ko) 전동차용 절연 게이트 양극성 트랜지스터 과전류 보호회로
US11701971B2 (en) Three-phase AC motor drive device, rail vehicle equipped with same, and three-phase AC motor drive method
JP4471953B2 (ja) 電力変換装置の保護装置
JP4391339B2 (ja) 車両用補助電源装置
US20220085733A1 (en) Multiple power conversion system
JP2009219225A (ja) 車両駆動システム
JPWO2020250561A5 (ja)
JP7305056B2 (ja) 電力変換装置、車両用補助電源装置及び電力変換装置の停止方法
WO2020105080A1 (ja) 電力変換装置および断線検出方法
WO2021171902A1 (ja) 電力変換装置および電力変換システム
WO2023013050A1 (ja) 鉄道車両用駆動装置
US11975616B2 (en) Electric vehicle drive system and method for protecting electric vehicle control apparatuses
WO2023218599A1 (ja) 電力変換システムの制御装置及び電力変換システム
JP2012013433A (ja) 電圧検出回路及び電力供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22950222

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1