JP5622978B1 - 直流送電系統の保護システムおよび交流直流変換器ならびに直流送電系統の遮断方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る直流送電系統の保護システム(以下単に「保護システム」という)の一構成例を示す図である。実施の形態1に係る保護システムは、図1に示すように、交流遮断器3、交流直流変換器5、直流遮断器7および制御装置30を備えて構成される。
tBP-C:バイパススイッチ投入(図6)
tAC-O:交流遮断器遮断(図6,7)
tex:零点生成、アーク消滅(図7)
tDC-O:直流遮断器遮断(図6)
tAC-C:交流遮断器投入(図6,7)
直流遮断器投入、バイパススイッチ開放(図6)
tres:変換器運転再開(図6,7)
図8は、実施の形態2に係る保護システムの一構成例を示す図である。実施の形態2は、実施の形態1の構成に加え、直流線路6の回路抵抗分を増加させる限流器10を備えた構成である。この限流器10は例えば半導体素子などの高速スイッチと抵抗体を並列構成した機器によって構成される。なお、その他の構成については、図1に示した実施の形態1の構成と同一もしくは同等であり、それらの構成部には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
tBP-C:バイパススイッチ投入
tlim:限流器動作
tAC-O:交流遮断器遮断
t DC-O:直流遮断器遮断
tAC-C:交流遮断器投入、直流遮断器投入およびバイパススイッチ開放
tres:変換器運転再開
図10は、実施の形態3に係る保護システムにおける交流直流変換器の構成例として、図5とは異なる構成を示す図である。実施の形態3においては、図5に示す実施の形態1の構成において、交流直流変換器5の内部における各相に、線路の抵抗分を増加させる限流器10を付加した構成である。
図11は、実施の形態4に係る保護システムにおける交流直流変換器の構成例として、図5および図10とは異なる構成を示す図である。実施の形態4においては、複数のセル9(図11の例では2つのセル)を一群とするセル群に対して1つのバイパススイッチ8を接続する構成である。
図12は、実施の形態5に係る保護システムの一構成例を示す図である。実施の形態5においては、交流直流変換器5の直流側端子間に1個以上(図12では1個を例示)のバイパススイッチ8を接続する構成である。
図13は、実施の形態6に係る保護システムの一構成例を示す図である。実施の形態6においては、交流直流変換器5を接地する接地開閉器11が交流直流変換器5における直流側の正極および負極のそれぞれに設けられる構成である。
図14は、実施の形態7に係る保護システムの一構成例を示す図である。実施の形態7は、3つ以上の交流系統1を直流線路6で連系させた多端子直流送電系統において、各交流直流変換器5の交流側には交流遮断器3を設け、各交流直流変換器5の直流側における直流線路6の両側に直流遮断器7を設ける構成である。なお、各交流直流変換器5の内部には、バイパススイッチ8を有する構成である(図2参照)。
図15は、実施の形態8に係る保護システムの交流直流変換器におけるセルの構成例として、図2とは異なる構成を示す図である。実施の形態8においては、図2に示すバイパススイッチ8に代えて、双方向半導体スイッチ12をセル端子9d間に設ける構成である。
図16は、実施の形態1〜8に係る保護システムに適用可能な直流遮断器7の構成例を示す図であり、実施の形態1〜8における直流遮断器7について、強制消弧方式の直流遮断器を適用した形態である。
図17は、実施の形態1〜8に係る保護システムに適用可能な直流遮断器7の構成例を示す図であり、実施の形態1〜8における直流遮断器7について、自励振動消弧方式の直流遮断器を適用した形態である。
図18は、実施の形態1〜8に係る保護システムに適用可能な直流遮断器7の構成例を示す図であり、実施の形態1〜8における直流遮断器7について、半導体方式の直流遮断器を適用した形態である。
Claims (16)
- 交流系統と直流送電系統との間に交流直流変換器を有する構成に適用される直流送電系統の保護システムであって、
前記直流送電系統と前記交流直流変換器との間には直流遮断器が設けられ、
前記交流直流変換器の内部、もしくは、外部かつ交流側には、当該交流直流変換器を構成する変換器セルを短絡可能なバイパススイッチが接続されており、
前記直流送電系統の事故時には前記バイパススイッチを投入して、前記交流系統から前記直流送電系統への直流電力の供給を遮断する
ことを特徴とする直流送電系統の保護システム。 - 前記バイパススイッチの投入後に、前記直流遮断器にて遮断を行うことを特徴とする請求項1に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記交流直流変換器の外部の直流側に限流器を備えたことを特徴とする請求項1に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記交流直流変換器の内部の各相に限流器を備えたことを特徴とする請求項1に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記バイパススイッチは、前記変換器セル毎に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記バイパススイッチは、2個以上の前記変換器セルが直列接続されたセル群に対して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記交流直流変換器の直流側を対地に接地する接地開閉器が設けられていることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記直流送電系統が3つ以上の交流系統を直流線路で連系する多端子直流送電系統であることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記バイパススイッチに代えて双方向半導体スイッチを適用したことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記直流遮断器として、予め充電したコンデンサから放電を行うことにより、リアクトルとの共振性電流を直流電流に重畳して電流零点を形成する強制消弧方式の直流遮断器を適用したことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記直流遮断器として、アークと転流回路との相互作用に基づく電流の拡大振動現象により電流零点を形成する自励振動消弧方式の直流遮断器を適用したことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の直流送電系統の保護システム。
- 前記直流遮断器として、半導体素子によって遮断を行う半導体方式の直流遮断器を適用したことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の直流送電系統の保護システム。
- 交流系統と直流送電系統との間に設けられ、前記交流系統からの交流電力を直流電力に変換し直流遮断器を介して前記直流送電系統に供給する交流直流変換器であって、
前記交流直流変換器の内部、もしくは、外部かつ交流側には、当該交流直流変換器を構成する変換器セルを短絡可能なバイパススイッチが接続されており、
前記交流直流変換器の内部の各相に限流器を備えたことを特徴とする交流直流変換器。 - 交流系統と直流送電系統との間に設けられ、前記交流系統からの交流電力を直流電力に変換し直流遮断器を介して前記直流送電系統に供給する交流直流変換器であって、
前記交流直流変換器の内部、もしくは、外部かつ交流側には、当該交流直流変換器を構成する変換器セルを短絡可能なバイパススイッチが接続されており、
前記バイパススイッチは、前記変換器セル毎に設けられていることを特徴とする交流直流変換器。 - 交流系統と直流送電系統との間に設けられ、前記交流系統からの交流電力を直流電力に変換し直流遮断器を介して前記直流送電系統に供給する交流直流変換器であって、
前記交流直流変換器の内部、もしくは、外部かつ交流側には、当該交流直流変換器を構成する変換器セルを短絡可能なバイパススイッチが接続されており、
前記バイパススイッチは、2個以上の前記変換器セルが直列接続されたセル群に対して設けられていることを特徴とする交流直流変換器。 - 交流系統と直流送電系統との間には交流直流変換器が設けられ、前記交流系統と前記交流直流変換器との間には交流遮断器が設けられ、前記直流送電系統と前記交流直流変換器との間には直流遮断器が設けられ、前記交流直流変換器の内部、もしくは、外部かつ交流側には当該交流直流変換器を構成する変換器セルを短絡可能なバイパススイッチが接続される構成に適用される直流送電系統の遮断方法であって、
前記直流送電系統の事故発生時に前記バイパススイッチを投入するステップと、
前記バイパススイッチの投入後に前記交流遮断器を遮断するステップと、
前記交流遮断器の遮断後に前記直流遮断器を遮断するステップと、
を含むことを特徴とする直流送電系統の遮断方法。
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