JPS58186331A - Device for protecting regenerative substation for electric railway - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電鉄用回生変電所の保ａ装置に関し、４？にサ
イリスタ変換器の転成失敗によるｉｌ！ｌ放置を防よし
た保Ｖａ装置に関する、 ｗ４１図は電鉄用回生変電所の主回路構成を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an aa maintenance device for a regenerative substation for electric railways. il! due to failure of thyristor converter conversion. Figure W41 shows the main circuit configuration of a regenerative substation for electric railways, regarding a Va preservation device that prevents neglect.

サイリスタ変換器ｌは電車２０力行運転にはｌ１ｌｌｌ
ｌｉ　ｇ換器として機能し、サイリスクの位相制御によ
って交流鑞力を定格電圧の直流゛電力にｆ換する。サイ
リスタ変換器ｌの百Ｒ出力は転成リアクトル３と回生カ
行切換！ｉ＃４Ｙ通して電層２に供給０回にはサイリス
タスイッチ４ｓ、４２％ニオ７状ｍにし、変換器ｌから
カットオフ用ダイオード４１−電車２−カットオフ用ダ
イオード４４−転流リアクトル３ｔ／通したカ行運転回
路を構成し、電１２０回生時にはサイリスタスイッチ４
ｓ＊４２’ｔオン状礁にし、ＩＩＬ電２からすイリスタ
スイッチ４１−転流リアクドル３−ｆ換器ｌ−サイリス
タスイッチ４２を通した図示の電ｆｉＩによる回生運転
回路を構成する１、この回生時にはサイリスタ変換ａｌ
が逆変換器として４１１！する。Thyristor converter l is l1llll for train 20 power running.
It functions as a lig converter, and converts AC soldering force into DC power at the rated voltage by controlling the phase of the SiRisk. The 100R output of the thyristor converter 1 is switched between the conversion reactor 3 and the regeneration power! i#4Y is supplied to the conductive layer 2 at the 0th time, the thyristor switch 4s, 42% nitrogen is set to 7 m, and the converter l is connected to the cutoff diode 41 - electric train 2 - cutoff diode 44 - commutation reactor 3t/ When regenerating 120 volts, the thyristor switch 4
1, this Thyristor conversion al during regeneration
is 411 as an inverse converter! do.

こうした電鉄用回生変電所において、回生運転ｄ＃にサ
イリスタ変換ｓｌにサイリスタの転流失敗が起きると、
転ｆｉ　リアクトル３のｌＩＥｆｉｌｌＭがしゃ断され
て該リアクトルＳに高電圧が発生し１、この高電圧に因
って変換器ｌの絶繊破壊など周辺設備な破横ひいては蕾
電所機能停止になる恐れがあった。In such a regenerative substation for electric railways, if thyristor commutation failure occurs in thyristor conversion sl during regenerative operation d#,
When the IEfillM of the reactor 3 is cut off, a high voltage is generated in the reactor S1, and this high voltage may cause damage to the surrounding equipment, such as the destruction of the converter L, and even the power station's outage. was there.

本発明の目的はサイリスタ変換器の転流失敗時に転訛り
アクドルが持つエネルギーを速やかに＠敗させて装置故
障発生を防止するようにした保護ｆ！置を提供するＫあ
る。The object of the present invention is to promptly dissipate the energy of the transverse accelerator when the commutation of the thyristor converter fails, thereby preventing equipment failure. There is a K that provides the location.

本発明は、サイリスタ変換器の転成失敗な検出したとき
［１１サイリスタ習換器の上下１アームを強制点弧する
と共に回生カ行切換１ｉ１１１ｆ１１つのすイリスタス
イッチを点弧することにより転置リアクトルの電流循環
路を構成してそのエネルギーＹ発敗させると共にサイリ
スタスイッチの残りの１つを消弧させて回生電流路をし
ゃ断することを特徴とする。When the present invention detects a failure in the transfer of the thyristor converter, it forcibly fires the upper and lower arms of the thyristor converter and also fires the regenerative power switch 1i111f1, thereby causing the current in the displacement reactor to ignite. The present invention is characterized in that a circulation path is formed and its energy Y is turned off, and the remaining one of the thyristor switches is extinguished to cut off the regenerative current path.

以下、本発明の一実施例を詳細に説明するゆ纂２図は本
発明による保ａｔｈｉｅの礪略構成な示す。保−＊＊＊
はサイリスタ変換器１の出力電圧検出器６の構出電圧か
ら変換器ｌの転流失敗を検出することで保−動作を開始
する。その保ａ１１様は、サイリスタｆ換ａｌのうち上
下アーム１ｌｌｉ所を点弧させる１ｆｌＪＩ１１１１と
サイリスタスイッチ４２を点弧させる制御ｔ’ｊｌｌｉ
Ｌ、−流リアクトル３のエネルギー４を変換４１とサイ
リスタスイッチ４２．ダイオード４４を転置りアクドル
３通したｕｔ環路で消費させるゆ同時に、サイリスタス
イッチ４１を消弧させるＩＩＩＩ＃を施し、電＊２から
の一生電流をしゃ断させ。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following is a detailed explanation of an embodiment of the present invention, and FIG. Protection - ＊＊＊
starts the maintenance operation by detecting commutation failure of the converter l from the output voltage detector 6 of the thyristor converter 1. The maintenance a11 has 1flJI1111 that fires the upper and lower arms 1lli of the thyristor f exchange al, and a control t'jlli that fires the thyristor switch 42.
L, converts the energy 4 of the -flow reactor 3 41 and the thyristor switch 42. While the diode 44 is transposed and consumed in the ut ring path through which the accelerator 3 is passed, III# is applied to extinguish the thyristor switch 41 to cut off the lifetime current from the electricity*2.

−生電流が転ｆｉ　１７アクトルの電流路に處れるのを
抑止して該転流リアクトルのエネルギー消費を早める。- Preventing the raw current from interfering with the current path of the commutation reactor and hastening the energy consumption of the commutation reactor.

また変換ａｌｆ′）残りのサイリスタを消弧させて９！
處肯とのしや１ｒｔを行なう。Also, convert alf') Extinguish the remaining thyristors and 9!
Performed 1st rt with Cheon.

転流リアクトル３のエネルギー発散終了時には、サイリ
スタ変換器ｌの出力電流検出ａ７からの電流零検出信号
＆Ｃｊつて、保ｓｉ＊ｔｓｔｔ保ｍｔｌＩＩｍｖ停止し
、運営の変電所機能に戻す、 第３図は保ＩＩＩ装置Ｓの具体的な構成を示す。破線ブ
ロックで示す保ｌｌ１１ｉｉ置Ｓは電圧検出器６の横出
鑞圧を転流失敗検出回路Ｓ、の検出入力として皐込み、
検出電圧が一定値以下に低下したことによって転流失敗
と判定し、この判定出力には４１１埋ＩＩＩ信号を得る
。この伝流失敗検出回路は例えば＠４図に示す構成にし
て実現される。纂４図において、電圧検出器６の直流出
力は抵抗Ｒ１と７オトカプラ入力ダイオードＤ１の１列
回路に印面され、検出電圧のレベルが一定値以下になる
ときに人力ダイオードＤｓがそれまでの点灯状態から消
灯状噛に変る。When the energy dissipation of the commutation reactor 3 is completed, the current zero detection signal &Cj from the output current detection a7 of the thyristor converter l is output, and the maintenance si*tstt maintenance mtlIImv is stopped and the operation substation function is returned to. A specific configuration of the III device S is shown. A holding circuit S indicated by a broken line block uses the side brazing pressure of the voltage detector 6 as a detection input for a commutation failure detection circuit S.
When the detected voltage falls below a certain value, it is determined that commutation has failed, and a 411-fill III signal is obtained as the determination output. This conduction failure detection circuit is realized, for example, by the configuration shown in Figure @4. In Figure 4, the DC output of the voltage detector 6 is applied to a single-line circuit consisting of a resistor R1 and a 7-coupler input diode D1, and when the level of the detected voltage falls below a certain value, the human diode Ds switches to the previous lighting state. It turns into a light-out state.

この変化はフォトカプラの出力トランジスタＴｒ。This change occurs in the output transistor Tr of the photocoupler.

がオン状態からオフ状１１１に変化してその出力に論理
レベルのハイレベル状幡を得るゆ 保５ｉｌＩｔｓは、転流失敗検出回路Ｓ１の検出信号を
アンド回路５鵞の一方の入力とし、その他方の入力Ｋｇ
換ｓｌのＪ＆と停止状態に対応するスタート信号を入カ
ー転ｇ＃にスタート信号は１１を出力する）とし、−儀
件の同時成立によってアンド回路Ｓ！に４１１１’ｌ・
出力を得てメモリ回路（７リツプフロツプ）Ｉｓ島をそ
れまでのリセット状態からセット状４に変える。メモリ
回路Ｂ、のセット出力はゲートしゃ断信号発生回路５−
＆びゲートオン信号発生回路Ｓ、の起動指令にされる。changes from the on state to the off state 111 and obtains a logic high level signal at its output.The detection signal of the commutation failure detection circuit S1 is used as one input of the AND circuit 5, and the other is input to the AND circuit 5. input kg
The start signal corresponding to J& of the converter SL and the stopped state is set to the input car transfer g#, and the start signal outputs 11), and the simultaneous establishment of the -condition causes the AND circuit S! 4111'l・
The output is obtained and the memory circuit (7 lip-flops) Is island is changed from the reset state to the set state 4. The set output of memory circuit B is gate cutoff signal generation circuit 5-
& gate-on signal generating circuit S.

ゲートしゃ断信号輪生１１；ＩＩ　ｋｌ１８　ｍは、ず
イリスタ変換！１１のゲート回路８に４備する各相ゲー
ト回路Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｕ、Ｖ、Ｗのうちυ、Ｖ、Ｘ、Ｙ　
の上下ｌ相分のゲートしゃ断信号を発生し、変換器ｌの
すイリスタ’ｒｈＵ　＃　’Ｉ’ｈｖ　−Ｔｈ□。Gate cutoff signal wheel generation 11; II kl18 m is Zuiristar conversion! υ, V, X, Y among the four phase gate circuits X, Y, Z, U, V, W provided in the 11 gate circuits 8
It generates gate cutoff signals for upper and lower l phases of converter l's iris register 'rhU #'I'hv -Th□.

ＴｈＹの点弧ゲート信号をしゃ断して夫々のサイリスタ
ｖ／？Ｉ！弧させる。ゲートオン信号発生回路１１は各
相ゲート回路のうちＷ、Ｚの上下ｌ相分のゲートオン信
号を発生し、変換器！のすイリスタ′ｒｈＷ。The firing gate signal of ThY is cut off and each thyristor v/? I! Make an arc. The gate-on signal generation circuit 11 generates gate-on signals for the upper and lower l phases of W and Z among the gate circuits of each phase, and converts the gate circuits! Nosu Irista'rhW.

’ｌ’ｈｓを点弧させる。Fire 'l'hs.

また、ゲートしゃ断信号発生回路Ｓ４は回生カ行切換装
置４に真備する！ペリスタスイッチ４１　Ｉ　４゜のゲ
ート回路９のうちサイリスタスイッチ４１のゲート回路
ＬＫゲートしゃ断信−ｅｖ与え、該ゲート回路１１＊に
より量イリスタスイッチ４唱を強制消弧させる。ゲート
オン信号発生口１ｌＩｓＩＩはゲート回ＩＩ９のうちゲ
ート回路９！にゲートオン信号を与え、該ゲート回路９
！によりサイリスタスィッチ４驚ｖＩ！ｉ！１制点弧さ
せる。Furthermore, the gate cutoff signal generation circuit S4 is provided in the regeneration power switching device 4! The gate circuit LK gate of the thyristor switch 41 among the gate circuits 9 of the peristor switch 41 I 4° is given a disconnection -ev, and the gate circuit 11* is forced to extinguish the iris 4 switch. The gate-on signal generation port 1lIsII is the gate circuit 9 of the gate circuit II9! A gate-on signal is applied to the gate circuit 9.
! By Thyristor Switch 4 Surprise vI! i! Let's score a 1st victory.

保睡装置ｓｒ＞＊口電流検出回路Ｓ６は電流検出器７の
検出信号を入力とし、該検出信号がゼＣＩＫなるときに
論理・ＩＩ小出力得、この出力はメモリ回路Ｓ暴のリセ
ット信号として使われる。Sleep protection device sr> *The mouth current detection circuit S6 inputs the detection signal of the current detector 7, and when the detection signal becomes zero CIK, a logic II small output is obtained, and this output is used as a reset signal for the memory circuit S. used.

こうした保−装置Ｓは回生変電所の制＃装置と一体に＠
込まれる４回生変電所の制ａ’ｉ装置は電車２に給電す
る４１！縁電圧の構出ｉ言号ＶＴと設定電圧Ｖ。Such a maintenance device S is integrated with the control device of the regenerative substation.
The control a'i device of the 4th regeneration substation that is installed supplies power to train 2.41! The word VT of the edge voltage and the set voltage V.

の大小を比較器１０で横出し、この比較器１０か回虫と
カ行の判定部となってサイリスタスイッチ４１　ｅ、　
４Ｎのゲート回路９にオン・オフ指令を与えると共［１
イリスタ蜜換器１を願豐僕器として運転するか逆変換器
として運転するかの切換信号をアナログスイッチ１１ム
とＩＩＢに与える。アナログスイッチ１１人　はサイリ
スタ変換！１の［流−電圧検出器６の検出電圧を同極性
で得る変換ａＨ１と逆極性で得る変換器１２９の夫々の
出力な切換えて取出し、アナログスイッチＩＩＢは回虫
とカ行のための夫々の直流電圧設定器１３．　、１３１
１の設定電圧を切換えて畷出す。両アナログスイッチＩ
ＩＡと１１Ｂの出力は突合わして電圧制御増幅器１４で
増幅し、増幅出力を位相制−指會として位相制御回路Ｉ
Ｂから各相のゲート回路＠にゲート信号を与える。The comparator 10 outputs the magnitude of , and this comparator 10 serves as a determination unit for roundworms and mosquitoes and connects the thyristor switch 41 e,
While giving on/off commands to the 4N gate circuit 9, [1
A switching signal indicating whether the Iristor converter 1 is operated as a converter or an inverse converter is given to the analog switch 11 and IIB. 11 analog switches are converted to thyristors! The analog switch IIB converts the detected voltage of the current-voltage detector 6 with the same polarity to the output of the converter 129 to obtain the same polarity, and the output of the converter 129 with the opposite polarity. Voltage setting device 13. , 131
Switch the set voltage of step 1 and start the operation. Both analog switches I
The outputs of IA and 11B are matched and amplified by a voltage control amplifier 14, and the amplified output is used as a phase control circuit to control the phase control circuit I.
A gate signal is given from B to the gate circuit @ of each phase.

この制御１１１ｆＫよる回生運転中、すイリスタ変換器
ｌに転流失敗が発生すると、保＠装置Ｓは転流失敗検出
によりメモリ回路５慕をセットし、このセット出力によ
ってサイリスタ変換器１ｆ）ｗ、ｚ相すイリスタｖｌｌ
制点弧、Ｘ、Ｙ、σ、ｖ＠−ｔイリスタを消弧、さらに
回生力行切換優置４０号イアクトル３の電流循環路を形
成してそのエネルギーを発数させる。このとき、サイリ
スタ変換器ｌによってその変流入力−と厘は肯は切離さ
れるし、電車２１ｉｌと遣壌電流路から切−し、転流リ
アクトル３のエネルギーのみを電流循環路で速やかに発
散さぜかつ循環路に入るサイリスタ及びダイオードに傘
分な電流が流れてその発熱が異常になるのを防止する、 転置リアクトル３の電流が十分に発散された後、４ａ電
電流出ＩｇＩ絡ＳａＫよってメモリ回路ＳＳをりセット
し、通常の変電所運転に戻す。During the regenerative operation under this control 111fK, when a commutation failure occurs in the thyristor converter l, the protection device S sets the memory circuit 5 due to the detection of the commutation failure, and this set output causes the thyristor converter 1f)w, z phase irista vll
The control arc, X, Y, σ, v@-t iris are extinguished, and a current circulation path of the regenerative power running switching preferential No. 40 inductor 3 is formed to emit the energy. At this time, the thyristor converter l disconnects the current input and output from the train 21il and the sending current path, and only the energy of the commutation reactor 3 is quickly dissipated in the current circulation path. After the current of the transposition reactor 3 has been sufficiently dissipated to prevent abnormal heat generation due to a large current flowing through the thyristors and diodes that enter the circulation path, the 4a current output IgI circuit SaK prevents the memory Reset the circuit SS and return to normal substation operation.

以上のとおり１本発明によれば、サイリスタ変換器での
転流失敗に転流りアクドルのエネルギーを連中かに発数
させて他の回路設備の破損事故な確実に防止できる効果
がある。また、本発明の保５ｉｉｉ置は変電所の制御装
置を利用してその制−信号のみｔ発生する構成で済むと
いう構成の簡単化を図ることができる。As described above, according to one aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent damage to other circuit equipment by repeatedly applying the energy of the commutation accelerator when commutation fails in a thyristor converter. Further, the protection device of the present invention can be simplified in that it only needs to generate the control signal by utilizing the control device of the substation.

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

嘱１図は電鉄用回生変電所の主回路構成図、纂２図は本
発明による保＠装置の概略構成図％ａｍ図は第２図にお
ける具体的構成図、第４図は纂３図における転置失敗検
出回路図である。 １・・・サイリスタ変換器、ト・・電車、ト・・転流リ
アクトル、４・・・回生カ行切換装置、ト・・保５Ｉｉ
Ｉ置、５１・・・転流失敗検出回路、Ｓ！・・・アンド
囲路、’ｌ・・・メモリ回路、Ｓ４・・・ゲートしゃ断
信号発生回路、ＳＳ−・・ゲートオン信号発生回路、ｓ
４・・・ゼロ電流検出回路、６・・・電圧検出器、７・
・・電流検出器、Ｓ・・・サイリスタ変換器のゲート回
路、９・・・回生カ行切換装置のゲート回路。Figure 1 is a main circuit configuration diagram of a regenerative substation for electric railways, Figure 2 is a schematic configuration diagram of a protection device according to the present invention, Figure 2 is a specific configuration diagram in Figure 2, and Figure 4 is a diagram of the main circuit in Figure 3. FIG. 3 is a transposition failure detection circuit diagram. 1... Thyristor converter, G... Electric train, G... Commutation reactor, 4... Regeneration power line switching device, G... Maintenance 5Ii
I setting, 51... Commutation failure detection circuit, S! ...AND circuit, 'l...Memory circuit, S4...Gate cutoff signal generation circuit, SS-...Gate on signal generation circuit, s
4...Zero current detection circuit, 6...Voltage detector, 7.
...Current detector, S...Gate circuit of thyristor converter, 9...Gate circuit of regeneration power switching device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 （ｌ）１餉変換器と逆変換器の両機能を持つよう制（財
）されるサイリスタ変換器と、このサイリスタ変換器の
＋［［癲に介挿される転はリアクトルと、上記サイリス
タ変換器のＩ［ｆＬＩＩＩｌと電車架線との間に設けら
れ該サイリスタ変換＠側から電車側に直流電力を供給す
る電流路にカット・オフ用ダイオードと該電車側からサ
イリスタ変換器１曙にＩｉｒ流電力を回虫する電流路を
切換えるサイリスタスイッチの回生カ行切換装置とを備
える電鉄用回生変電所において、上記サイリスタｆ喚器
の転流失敗を検出したと舞に該サイリスタ変換器の上下
ｌ相分のサイリスタだけを強制点弧させかつ上記回生カ
行切換装置のサイリスタスイッチの一方を点弧、他方な
消弧し、変電所と負荷側を切りはなし、該サイリスタ変
換器と回虫力行切換装置を電流循ａＷ＆として上記転訛
りアクドルのエネルギーを発散さぜる制−回路を備えた
ことを特鎗とする電鉄用回生変電所の保畠装置、。 （２）特許請求の範−纂１項一において、上記制御回路
は上記サイリスタｆ換器の転流失敗を構出したときに１
制点弧さぜる該サイリスタ変換器のサイリスタを除いた
残りのサイリスタな９Ｊ制消弧させることを持家とする
電鉄用回生変電所の保−装置。 ＋３１　　％　ｆＦ　１１ｉ！求の範囲第１１又は第２
橿のいずれかｌ檜において、上記句ＩＪｍＪ回路は上紀
サイリスタ変換器の転流失敗を検出したときに強制点弧
させる上記回生力行切換装置のサイリスタを除いた残り
のサイリスタ！強制消弧さぜることＶ特徴とする電鉄用
回生変電所の保賎装置。[Claims] (l) A thyristor converter which is controlled to have both the functions of a single-coupled converter and an inverse converter, and a reactor inserted in the A cut-off diode is provided between I[fLIIIl of the thyristor converter and the train overhead line and supplies direct current power from the thyristor conversion@ side to the train side, and a cut-off diode is provided between the thyristor converter I[fLIIIl and the train overhead line. In a regenerative substation for a railway equipped with a regenerative power switching device of a thyristor switch that switches the current path that transforms the Iir current power, a commutation failure of the thyristor F converter was detected and the thyristor converter was changed. Only the thyristors for the upper and lower l phases are forcibly fired, one of the thyristor switches of the regeneration power switching device is turned on and the other is turned off, the substation and the load side are disconnected, and the thyristor converter and Ascaris power running are turned on. A farm maintenance device for a regenerative substation for electric railways, characterized in that it is equipped with a control circuit that dissipates the energy of the above-mentioned rotary accelerator by using a switching device as a current circulation aW&. (2) In claim 1, claim 1, the control circuit controls the thyristor f-switch when commutation failure occurs.
A maintenance device for a regenerative substation for electric railways whose purpose is to suppress and extinguish the remaining 9J thyristors except for the thyristor of the thyristor converter that controls the arc. +31% fF 11i! Request range 11th or 2nd
In any one of the rods, the IJmJ circuit is configured to forcefully fire the remaining thyristors except for the thyristor of the regenerative power switching device that is forced to fire when a commutation failure of the Joki thyristor converter is detected. A protection device for regenerative substations for electric railways featuring forced arc extinguishing.