JP2788323B2 - Monitoring device for DC transformer - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、交直変電所の直流主回路の同一電流ルー
プ内に設置された直流変成器の異常を監視する直流変成
器の監視装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a DC transformer for monitoring an abnormality of a DC transformer installed in the same current loop of a DC main circuit of an AC / DC substation. Related to a monitoring device.

（従来の技術） 直流変成器としてはホール効果を利用したもの、ファ
ラディ効果を利用したもの、あるいは、ポッケルス効果
を利用したもの等がある。交直変電所の直流主回路に用
いられるこの種の直流変成器の異常を検出しようとして
も、交流変成器の異常を検出する場合のように３相間不
平衡電流や零相電流の検出による監視ができないため、
補助電源の監視やインターフェイス部の監視等、部分的
な監視を行なわざるを得なかった。(Prior Art) DC transformers include those utilizing the Hall effect, those utilizing the Faraday effect, and those utilizing the Pockels effect. Even when trying to detect abnormalities in this type of DC transformer used in the DC main circuit of AC / DC substations, monitoring by detecting unbalanced current between three phases and zero-phase current, such as detecting abnormalities in AC transformers, is not possible. Because you ca n’t
Partial monitoring had to be performed, such as monitoring the auxiliary power supply and the interface.

（発明が解決しようとする課題） 上述した直流変成器は、電子回路の変成回路に占める
割合がかなり多いものである。このため、補助電源の監
視やインターフェイス部の監視等、部分的な監視だけで
は、これら電子回路を含めた装置全体に対する高精度の
監視ができず、主回路の電流や電圧が変化すると検出精
度がさらに低下するという問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) The above-described DC transformer has a considerably large proportion in the transformation circuit of the electronic circuit. For this reason, high-precision monitoring of the entire device including these electronic circuits cannot be performed with only partial monitoring such as monitoring of the auxiliary power supply and monitoring of the interface section. There was a problem that it further decreased.

この発明は上記の問題点を解決するためになされたも
ので、同一電流ループ内に少なくとも３個設置された直
流変成器の異常を、電流や電圧の大きさ如何に拘らず個
別に検出することのできる直流変成器の監視装置を得る
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to individually detect abnormalities of at least three DC transformers installed in the same current loop regardless of the magnitude of current or voltage. It is an object of the present invention to obtain a DC transformer monitoring device capable of performing the following.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

（課題を解決するための手段） この発明は、交直変電所の直流主回路の同一電流ルー
プ内に少なくとも３個設置され、それぞれ直流電流や又
は直流電圧を検出する直流変成器の異常を監視するもの
において、３個の前記直流変成器の出力信号を大きさを
相互に比較し、中位の出力信号を選択する中間値選択手
段と、選択された中位の信号を基準値とし、この基準値
と前記直流変成器のそれぞれの出力信号との偏差を求
め、この偏差が所定値を超えた前記直流変成器を異常と
判定する比較検出手段とを備えたことを特徴とするもの
である。(Means for Solving the Problems) The present invention monitors at least three DC transformers that are installed in the same current loop of a DC main circuit of an AC / DC substation and detect DC current or DC voltage, respectively. An intermediate value selecting means for comparing the output signals of the three DC transformers with each other in magnitude and selecting a middle output signal, and using the selected middle signal as a reference value; And a comparison detecting means for determining a deviation between the value and each output signal of the DC transformer, and determining that the DC transformer having the deviation exceeding a predetermined value is abnormal.

（作 用） この発明においては、３個の直流変成器の出力信号の
うち、中位のものを基準値として選択するため、電子回
路の故障等によって１個の出力が大幅に変化したとして
も基準値の変動は少なく、またこの基準値と個々の直流
変成器のそれぞれの出力信号との偏差が所定値を超えた
ときに、その直流変成器を異常と判定するようにしたの
で電圧や電流の変化に影響され難い高精度の故障検出が
可能となる。(Operation) In the present invention, among the output signals of the three DC transformers, the middle one is selected as a reference value, so that even if one output greatly changes due to an electronic circuit failure or the like. When the reference value is small, and when the deviation between the reference value and the output signal of each DC transformer exceeds a predetermined value, the DC transformer is determined to be abnormal. High-precision failure detection that is hardly affected by changes in

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２
図はこの発明を適用する交直変電所の直流主回路の系統
図である。ここで、交直変電所の一つの受電系統に変圧
器1A,1Bの各一次側が接続され、これらの変圧器1A,1Bの
二次側にそれぞれサイリスタバルブ2A,2Bが接続されて
おり、さらに、サイリスタバルブ2Aの送電系統に直流リ
アクトル３が挿入されている。本明細書では、変圧器1
A,1Bの二次側を含めて直流主回路と呼び、このうち、サ
イリスタバルブ2Aの直流側に直流変成器11,12が、サイ
リスタバルブ2Bの直流側に直流変成器13,14がそれぞれ
配置され、さらに変圧器1Aとサイリスタバルブ2Aとの間
に直流変成器15が、変圧器1Bとサイリスタバルブ2Bとの
間に直流変成器16がそれぞれ配置されている。この場
合、直流変成器11〜14には直流電流とピーク値の等しい
台形波電流が流れ、それぞれ直流電流に比較した信号S1
1〜S14を出力するが、直流変成器15,16には三相交流電
流が流れるので、これを全波整流し、直流分に対応した
信号S15,S16を出力する。また、直流変成器11〜16は、
主回路電流の大きさがＡ系統とＢ系統とで異なる場合で
も、これらが関連して変化するものと見做して、それぞ
れの出力がほぼ同じになるように整定されている。そし
て、直流変成器11〜16の出力信号S11〜S16が、二つづつ
組みにして監視装置を構成する最大値又は最小値選択回
路20A〜20Cに入力される。これらの最大値又は最小値選
択回路は、直流変成器11〜16の異常が制御保護システム
にとって出力増方向がフェイルセーフのとき最大値を選
択し、反対に、出力減方向がフェイルセーフのとき最小
値を選択するように設定され、最大値又は最小値選択回
路20Aが最大値を選択する場合には、他の最大値又は最
小値選択回路20B,20Cも最大値を選択する。そして、こ
れらの最大値又は最小値選択回路の各出力信号S_a〜S_cは
中間値選択回路30に加えられる。この中間値選択回路30
は入力信号S_a〜S_cのうち、中立の信号を選択してこれを
異常判定の基準信号S_refとして出力する。また、直流変
成器11〜16に対応して比較検出回路40A〜40Fが設けら
れ、これらの比較検出回路40A〜40Fにはそれぞれ直流変
成器11〜16の出力信号S11〜S16が一方入力として加えら
え、基準信号S_refが他方入力として加えられる。比較検
出回路40A〜40Fは二つの入力を比較し、その偏差が所定
値を超えたときに、リレー接点を閉成して警報信号を出
力するものである。(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a system diagram of a DC main circuit of an AC / DC substation to which the present invention is applied. Here, each primary side of transformers 1A and 1B is connected to one power receiving system of the AC / DC substation, and thyristor valves 2A and 2B are connected to secondary sides of these transformers 1A and 1B, respectively. The DC reactor 3 is inserted in the power transmission system of the thyristor valve 2A. In this specification, the transformer 1
The DC main circuit including the secondary side of A and 1B is called the DC main circuit, of which DC transformers 11 and 12 are arranged on the DC side of thyristor valve 2A, and DC transformers 13 and 14 are arranged on the DC side of thyristor valve 2B. Further, a DC transformer 15 is arranged between the transformer 1A and the thyristor valve 2A, and a DC transformer 16 is arranged between the transformer 1B and the thyristor valve 2B. In this case, a trapezoidal wave current having the same peak value as the DC current flows through the DC transformers 11 to 14, and the signal S1 is compared with the DC current, respectively.
1 to S14 are output, but since three-phase AC currents flow through the DC transformers 15 and 16, this is subjected to full-wave rectification, and signals S15 and S16 corresponding to the DC component are output. Also, the DC transformers 11 to 16
Even when the magnitude of the main circuit current is different between the A-system and the B-system, they are considered to change in relation to each other, and the outputs are set to be substantially the same. Then, the output signals S11 to S16 of the DC transformers 11 to 16 are inputted in pairs to the maximum value or minimum value selection circuits 20A to 20C constituting the monitoring device. The maximum value or minimum value selection circuit selects the maximum value when the output increase direction is fail-safe for the control protection system due to the abnormality of the DC transformers 11 to 16, and conversely, the minimum value is selected when the output decrease direction is fail-safe. When the maximum value or the minimum value selection circuit 20A selects the maximum value, the other maximum value or minimum value selection circuits 20B and 20C also select the maximum value. Then, the output signals S _{a to} S _c of the maximum value or minimum value selection circuit are applied to the intermediate value selection circuit 30. This intermediate value selection circuit 30
Selects a neutral signal from the input signals S _{a to} S _c and outputs it as a reference signal S _ref for abnormality determination. Further, comparison and detection circuits 40A to 40F are provided corresponding to the DC transformers 11 to 16, and output signals S11 to S16 of the DC transformers 11 to 16 are respectively applied to these comparison and detection circuits 40A to 40F as one input. Thus, a reference signal _Sref is applied as the other input. The comparison detection circuits 40A to 40F compare the two inputs, and when the difference exceeds a predetermined value, closes the relay contact and outputs an alarm signal.

ここで、交直変電所のＡ系統およびＢ系統に所定の電
流が流れ、直流変成器11〜16が全て正常に動作していた
とすれば、値のほぼ等しい信号S11〜S16が最大値又は最
小値選択回路20A〜20Cに加えられる。この場合、最大値
又は最小値選択回路20A〜20Cはそれぞれ値の大きい一方
を選択して最大信号S_a〜S_cを出力する。中間値選択回路
30は値のほぼ等しい信号S_a〜S_cの中から大きさが中立の
信号を選択して基準信号S_refとして出力する。この基準
信号S_refは直流変成器11〜16の出力信号S11〜S16と比較
して大差はないので、比較検出回路40A〜40Fはどれも異
常検出動作をしない。しかして、直流変成器11〜16の全
てが正常であることが確かめられる。Here, assuming that a predetermined current flows through the A system and the B system of the AC / DC substation, and that all the DC transformers 11 to 16 are operating normally, the signals S11 to S16 having substantially the same value are the maximum value or the minimum value. It is applied to selection circuits 20A-20C. In this case, the maximum value or minimum value selection circuits 20A to 20C respectively select one of the larger values and output the maximum signals S _{a to} S _c . Intermediate value selection circuit
Numeral 30 selects a signal having a neutral magnitude from among the signals S _{a to} S _c having substantially the same value and outputs it as a reference signal S _ref . Since this reference signal _Sref does not differ greatly from the output signals S11 to S16 of the DC transformers 11 to 16, none of the comparison detection circuits 40A to 40F performs an abnormality detection operation. Thus, it is confirmed that all of the DC transformers 11 to 16 are normal.

次に、直流変成器11〜16のうちの一つ、例えば、直流
変成器11の動作異常が発生し、その出力信号S11が特別
に大きくなった場合、この出力信号S11が最大値又は最
小値選択回路20Aで選択され、信号S_aとして中間値選択
回路30に入力される。しかし、中間値選択回路30に入力
される他の信号S_b,S_cは正常時の大きさに保持されるの
で、中間値選択回路30はこのうちのいずれか大きい一方
を選択して基準信号S_refとする。従って基準信号S_refの
大きさは、直流変成器11の全てが正常である場合とほぼ
同じであることから、比較検出回路40B〜40Fは異常検出
動作をしないが、比較検出回路40Aは基準信号S_refと直
流変成器11の出力信号S11との偏差が所定値を超えたこ
とを検知して警報信号を発生する。Next, when an operation abnormality of one of the DC transformers 11 to 16, for example, the DC transformer 11 occurs and the output signal S11 becomes particularly large, the output signal S11 becomes the maximum value or the minimum value. selected by the selection circuit 20A, it is input as the signal S _a to the intermediate value selection circuit 30. However, since the other signals S _b and S _c input to the intermediate value selection circuit 30 are held at the normal level, the intermediate value selection circuit 30 selects one of the larger ones and outputs the reference signal. S _ref . Therefore, since the magnitude of the reference signal _Sref is almost the same as when all of the DC transformers 11 are normal, the comparison detection circuits 40B to 40F do not perform the abnormality detection operation, but the comparison detection circuit 40A An alarm signal is generated by detecting that the deviation between _Sref and the output signal S11 of the DC transformer 11 exceeds a predetermined value.

この場合、中間値選択回路30に入力される信号S_a〜S_c
のうちS_aのみが過大になるが、同時二つの信号が過大に
なることは極めて稀であり、電流の大きさが相対的に変
化しても、中間値選択回路30からは十分に信頼に足る基
準信号S_refが出力される。In this case, the signals S _{a to} S _c input to the intermediate value selection circuit 30
Although only S _a is excessive of, the simultaneous two signals becomes excessive is extremely rare, even if relatively changes the magnitude of the current, the sufficiently reliable from the intermediate value selection circuit 30 A sufficient reference signal _Sref is output.

第３図は内部構成が同一の比較検出回路40A〜40Fのう
ち、特に、比較検出回路40Aの詳細な構成を示すブロッ
ク図である。これは、加算回路41によって直流変成器11
の出力信号S11と基準信号S_refとの偏差を求め、次い
で、絶対値回42がその偏差分の絶対値を求めている。ま
た、この絶対値は設定値比較回路43にて設定値Ｋと比較
され、その偏差分が増幅器44を介してリレードライバ45
に加えられる。しかして、直流変成器11の出力信号S11
と基準信号S_refとの偏差の絶対値|S11−S_ref|が設定値
Ｋよりも大きいときに限り、リレードライバ45がリレー
46を動作させる。このリレー46の動作により、その常開
接点46aが閉成して警報信号を発生する。FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the comparison detection circuit 40A among the comparison detection circuits 40A to 40F having the same internal configuration. This is because the DC transformer 11 is
The deviation between the output signal S11 and the reference signal _Sref is obtained, and then the absolute value calculation unit 42 obtains the absolute value of the deviation. This absolute value is compared with a set value K by a set value comparison circuit 43, and the deviation is compared via an amplifier 44 with a relay driver 45.
Is added to Thus, the output signal S11 of the DC transformer 11
Only when the absolute value | S11− _Sref | of the deviation between the reference signal _Sref and the reference signal _Sref is larger than the set value K, the relay driver 45
Make 46 work. By the operation of the relay 46, the normally open contact 46a is closed to generate an alarm signal.

かくして、この実施例によれば、直流変成器の異常
を、電流や電圧の大きさ如何に拘らず個別に検出するこ
とができる。Thus, according to this embodiment, the abnormality of the DC transformer can be individually detected irrespective of the magnitude of the current or the voltage.

なお、上記実施例では同一系統の一組の直流変成器の
出力を最大値又は最小値選択回路20A〜20Cに入力し、各
々の出力を中間値選択回路30に入力して基準信号S_refを
生成したが、この代わりに、第４図に示す如く、２個の
中間値選択回路30A,30Bに信号S11〜13と信号S14〜16を
加え、その出力信号S_a,S_bを最大値又は最小値選択回路2
0に入力して基準信号S_refを生成しても上述したと同様
な異常検出ができる。In the above embodiment, the outputs of a pair of DC transformers of the same system are input to the maximum value or minimum value selection circuits 20A to 20C, each output is input to the intermediate value selection circuit 30, and the reference signal _Sref is input. Instead, as shown in FIG. 4, signals S11 to S13 and signals S14 to S16 are added to two intermediate value selection circuits 30A and 30B, and their output signals S _a and S _b are set to maximum values or Minimum value selection circuit 2
Even if the signal is input to 0 to generate the reference signal _Sref , the same abnormality detection as described above can be performed.

また、上記実施例では制御保護システムのフェイルセ
ーフに対応する最大値又は最小値選択回路を用いたが、
出力に対するフェイルセーフの考え方がない場合には、
第５図に示すように、直流変成器11〜16のうちの任意の
３個、例えば、直流変成器11〜13を選定し、各出力信号
S11〜S13を中間値選択回路30に入力しても、かなり信頼
に足る基準信号S_refを生成することができる。Further, in the above embodiment, the maximum value or minimum value selection circuit corresponding to the fail safe of the control protection system is used,
If there is no failsafe concept for output,
As shown in FIG. 5, any three of the DC transformers 11 to 16, for example, DC transformers 11 to 13 are selected, and each output signal is selected.
Even if S11 to S13 are input to the intermediate value selection circuit 30, a considerably reliable reference signal _Sref can be generated.

なおまた、上記実施例では、加算回路41、絶対値回路
42、設定値比較回路43、および増幅器44等でなる比較検
出回路40A〜40Fを用いたが、これらの機能をマイクロコ
ンピュータに持たせた比較検出手段を用いても、上述し
たと同様な異常検出ができる。In the above embodiment, the addition circuit 41 and the absolute value circuit
Although the comparison detection circuits 40A to 40F including the set value comparison circuit 43, the amplifier 44, and the like are used, the same abnormality detection as described above can be performed by using a comparison detection unit having these functions in a microcomputer. Can be.

また、上記実施例では直流電流を検出する直流変成器
の異常を検出する場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、直流電圧を検出する直流
変成器にも適用できることは言うまでもない。Further, in the above embodiment, the case where the abnormality of the DC transformer for detecting the DC current is detected has been described.However, the present invention is not limited to this, and can be applied to the DC transformer for detecting the DC voltage. Needless to say.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれ
ば、３個の直流変成器の出力信号の大きさを相互に比較
し、中位の出力信号を選択する中間値選択手段と、選択
された中位の信号を基準値とし、この基準値と直流変成
器のそれぞれの出力信号との偏差を求め、この偏差が所
定値を超えた直流変成器を異常と判定する比較検出手段
とを備えているので、電圧や電流の変化に影響され難い
高精度の故障検出が可能になる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the intermediate value selecting means for comparing the magnitudes of the output signals of the three DC transformers with each other and selecting the intermediate output signal, and A middle signal as a reference value, a deviation between the reference value and each output signal of the DC transformer, and a comparison detection means for determining that the DC transformer in which the deviation exceeds a predetermined value is abnormal. Therefore, high-precision failure detection that is hardly affected by changes in voltage or current can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はこの発明を適用する直流変成器の設置例を示す系統
図、第３図は同実施例の主要素の詳細な構成を示すブロ
ック図、第４図は本発明の他の実施例を示すブロック
図、第５図はもう一つ他の実施例を示すブロック図であ
る。 1A,1B……変圧器、2A,2B……サイリスタバルブ、３……
直流リアクトル、11〜16……直流変成器、20,20A〜20C
……最大値又は最小値選択回路、30,30A,30B……中間値
選択回路、40A〜40F……比較検出回路。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a system diagram showing an installation example of a DC transformer to which the present invention is applied, and FIG. 3 shows a detailed configuration of main elements of the embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 1A, 1B …… Transformer, 2A, 2B …… Thyristor valve, 3 ……
DC reactor, 11-16 …… DC transformer, 20,20A-20C
... Maximum or minimum value selection circuit, 30, 30A, 30B... Intermediate value selection circuit, 40A to 40F.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】交直変電所の直流主回路の同一電流ループ
内に少なくとも３個設置され、それぞれ直流電流又は直
流電圧を検出する直流変成器の異常を監視するものにお
いて、３個の前記直流変成器の出力信号の大きさを相互
に比較し、中位の出力信号を選択する中間値選択手段
と、選択された中位の信号を基準値とし、この基準値と
前記直流変成器のそれぞれの出力信号との偏差を求め、
この偏差が所定値を超えた前記直流変成器を異常と判定
する比較検出手段とを備えたことを特徴とする直流変成
器の監視装置。An apparatus for monitoring an abnormality of a DC transformer for detecting a DC current or a DC voltage, wherein at least three DC transformers are installed in the same current loop of a DC main circuit of an AC / DC substation. The magnitudes of the output signals of the transformers are compared with each other, and intermediate value selecting means for selecting a middle-level output signal, and the selected middle-level signal as a reference value. Find the deviation from the output signal,
A DC transformer monitoring apparatus, comprising: comparison detection means for determining that the DC transformer in which the deviation exceeds a predetermined value is abnormal.