JPS5851742A - 交直変換装置の起動装置 - 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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、強制転流能力を有するスイッチで構成され
る変換装置を変圧器を介して交流系統に接続してなる交
直変換装置の起動に際し、変圧器飽和に起因する変換装
置の過電流を抑制する起動装置に関するものである。

直流系統と交流系統を連系する交直変換所は、１Ｂ１図
のように構成される。図において、（１）は直流系統の
送電線、（２）′は直流系統（１）に接続された変換装
置、（３）は変換装置の交流側に接続された変圧器、（
４）は変圧器（３）を交流系統（５）に接続するための
開閉器である。変換装置（２）は、強制転流能力を有す
るスイッチで構成されるいわゆる自動式の変換装置であ
り、例えば第２図のように構成される。

第２図において、（Ｐ）（へ）は直流端子であり、直流
送電線（１）に接続される。曽は、直流端子の線間に接
続された平滑コンデンサ、　Ｃ２０１）Ｃ２０２）Ｃ２
０Ｂ）Ｃ２０４ン（２０５）（１０６）　ハ主サイリス
タ、（２２１）（２２２）（２２８パ２２４）（２ｓｓ
）（２ｚｇ）は補助サイリスタ、　（２１１）（２！１
２）（２１Ｂン（２１４）（＋１６）（２１りは、フリ
ーホイールダイオードであり、（２８１バ２８幻（２８
Ｂ）は転流リアクトル、（２４１バ２４２）（２４Ｂ）
は転流コンデンサである。主サイリスタは２個ずつ直列
接続されその中間点より交流出方端子０゜閏、＠が導出
される。交流出力端子は、変圧器（３）に接続される。

第２図の自動式変換器の動作については良く知られてい
る。

従来このような自動式変換装置を起動する方式としては
、別電源（図示せず）により、平滑コンデンサ（ホ）を
所定値に充電しておき、次に所定の順序でサイリスタに
導通信号を与える方法がとられていた。サイリスタに導
通信号が与えられると、変換器の交流出力端子（（Ｊ）
　、　（Ｖ）　、　Ｗ）ｔこは、平滑コンデンサ員の直
流電圧値に比例した大きさの交流電圧が発生するが、こ
のため出力変圧器（３）に突入電流と呼ばれる大きな励
磁電流が流れることが知られている・この励磁電流は、
変換装置−の主サイリスタを通って流れるので、変換装
置の電流容量は増加し、装置が大きくなる。乙のため、
起動時の突入電流を極力抑制することが必要である。突
入電流は、変圧器に印加され２電圧が大きいほど大きく
なるので、従来出力変圧器を交流出力側にもつ、自動式
の変換器では、起動時における出力変圧器の突入電流を
抑制するため、直流電圧を小さくした状態で起動を行な
い、最初に変圧器に印加される電圧を小さく抑え、徐々
に、電圧を大きくしてゆ（という起動方式がとられてい
る。しかしながら、第１図に示すように、直流送電線に
接続された自動式変換器では、直流送電線の電圧が、そ
のまま変換器の直流電圧となるので、従来のような起動
方法は、とる４とができない。そのため起動時変換器の
アームに過大な電流が流れるという欠点があった。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、出力変圧器の突入電流を交流系
統側から供給することにより、直流送電線に直流端子が
接続された、自動式の変換器を起動する際にも、変換器
に流れる電流を抑制し、変換器の電流容量を減少させう
る起動方法を提供するξとを目的としている。

以下ξの発明の実施例を図について説明する。第８図に
おいて、曽は交流系統を示す。（２）は起動信号発生器
であす、シゃ断器（４）に投入指令を与える。

（２）は、交流系統一の電圧を検出する電圧検出器、磐
はその電圧の位相を検出する位相検出器、鱒は系統側電
圧位相と、変換器ゲートパルス位相とを比較し、その偏
差を検出する位相差検出器、（２）は位相差検出器の出
力信号を直流電圧に変換するフィルタ、（２）はフィル
タの出力電圧を周波数に変換する電圧周波数変換器、（
２）は（２）の出力を分局し、変換器の各”サイリスタ
のゲートパルスを作るゲートパルス発生器であり、（２
）はゲートパルスの位相を検出する位相検出器である。

９４．＠、ｔｌｊ、ｔｌｊ。

（２）よりなるループは、位相同期回路（フェイズロッ
クループ）を構成する０位相同期回路とは、入力パルス
の位相に同期したパルスを発生する回路であり、例えば
電子科学？８年１１月号ｒ　ＰＬＬの基礎理論」に記載
のものがある。（２）は、二つの位相検出器（２）１ｗ
の出力が一致したとき出力を出す位相−散積田型、■は
、（４）の投入信号から一定時間後に出力を発生するタ
イマである。（至）は、■の出力と四の出力がともに出
されたとき、出力を出すＡＮＤ論理回路、（至）は、（
２）の出力が出たときのみ、（２）より発生するゲート
パルスを各サイリスクに与るようにし、（至）から出力
のないときは、ゲートパルスをしゃ断するＡＮＤ論理回
路である。

次に動作について説明する。起動信号が与えられるまで
は＠−により交流系統の電圧位相が検出され、これと（
ホ）で検出されたゲートパル１位相とを−で比較する。

もし、四で検出された位相よりも（２）で検出された位
相が遅れていると（ハ）の出力が太き（なり、その結果
、に）の直流出力電圧も大きくなり、輪の発振周波数が
増加する。その結果、粉で発生されるゲートパルスの周
波数も増加して・（２）で検出されるゲートパルス位相
は進む。逆に（２）で検出された位相が四で検出された
位相より進んでいるときは、軸の出力は小さくなり、そ
の結果（２）の直流出力電圧も小さくなり、（至）の発
振周波数が減少する。その結果、勢で発生されるゲート
パルスの周波数が減少して、−で検出されるゲートパル
ス位相は遅れる。このように９４（至）＠＠曽の位相同
期回路の働きにより、常に、（２）の検出位相と、（２
）の検出位相は、一致するように鴫の周波数が決められ
る。その＊果、（２）の各すｆリスクに勢よりゲートパ
ルスが与えられれば、（３）の系統側巻線には、輪と同
一位相の電圧が発生するようにゲートパルス位相は同期
せしめられている。しかし、ＣＩやより信号が来ないの
で、に）によりゲートパルスはブロックされている。こ
の状態で、（２）より（４）の投入指令が出されたとき
、第４図に示すごとく、起動が行なわれる。第４図にお
いて、時刻ｔｌは（ロ）から（４）へ投入指令が出され
た時点を示す１、この投入指令を受けてタイマ■はｔｌ
より所定の時間（Ｔｏ）だけおくれた時点ｔ３にて出力
を発生し、６ｐに与えろ。

０１）には、この信号と、翰の出力が与えられろが、＠
：よ、前期の位相同期回路が正常に動作し、（イ）と（
至）の位相が一致しているかどうかをチェックし°Ｃお
り、一致しておれば出力を出す。第８図では仮りに時点
ｔ２に至って、同期が完ｒしたとしている。

したがって時刻ｔ３においては、（ロ）の両入力ともが
与Ａられろので、３Ｉ）は、時刻ｔ３で（２）に出力を
与え、ゲートパルスのデブロックを行なう。その結果、
時刻ｔ３より後は、効より発生されるゲートパルスはそ
のまま、（２）の各サイリスタに与えられる。たとえば
ｆＪｉｔ図のＵ相生サイリスタ（２０１）のゲートパル
スは、同図のごとくであり、破線の部分は、（２）から
は出ているが（２）でブロックされ、実線の部分がサイ
リスタに与えられる。その結果（３）のＵｖ間の線間電
圧は、同図のごと＜【１からｔ３までは系統電圧がその
まま印加され、ｔ３からは（２）の出力電圧が印加され
る６（３）の励磁電流は、（３）に電圧が印加された当
初大きく流れるが、その後は減少し、やがて定常値にな
る。この最初の過大な電流（いわゆる突入電流用よ、し
ゃ断器（４）を介し、系統■より流入し、変換器（２）
はブロックされているので平滑コンデンサ員の充電電流
のみが流れる。この電流は、フリーホーイールＶイオー
ドを通Ｉノて流れる。ｔ３において、す、イリスタにゲ
ートパルスが与えられた時には、（３）の励磁電流は定
常値に達しており、したがって、変換器からは、過大な
励磁電流を供給する必要はない。

なお上記実施例では、変換器（２）は、６相の変換器と
したが、これが、複数個の６相変換器出力を出力変換器
で加算する方式の多Ｍ変換器であってもよい。この場合
には多重用変圧器が本発明の出力変圧器（３）に相当す
ることはいうまでもなＩＮ。

また、第８図の実施例では、タイマ（４）にて、起動時
間を決めるように構成したが、夕・イマの代わりに、別
の回路から運転指令をＣ（６に与えるようにしてもよい
。こうすると、しゃ断器（４）を投入した後、運転指令
が入るまでは、いわゆる時期の状態で、変換器は動作し
ないが運転指令が入るや直ちに起動できるブローチｆン
グ状態とすることができる。

以上のように、この発明によれば、変換器用変圧器の突
入電流を変換器側から供給する必要がないので、変換器
起動時の過電流を避けることができる。また、本発明の
他の効果として、平滑コンデンサの充電が交流系統から
出力変圧器を介して行なわれるので、起動前に、他の電
源から平滑コンデンサを充電しておく必要が無くなり、
他に電源の無い場合にも単独で起動し、時期できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、交直変換所の一例を示す構成図、第２図は、
自動式の変換装置の一例を構成図、第８図は本発明に係
る交直変換装置の起動＠−の一実施例を示す構成ブロッ
ク図、第４図は本発明の起動装置による起動時タイムチ
ャートである。 図において、（１）は直流系統、（２）は自動式変換装
置、（３）は変圧器、（４）は開閉器、（５）１輪は交
流系統、（ハ）は起動信号発生器、翰は電圧検出器、（
２）（２）は位相検出器、（２）は位相羞検出器、（２
）はフィルタ、（ホ）は電圧周波数変換器、（支）はゲ
ートノクルス発生器、四は位相−散積田型、（至）はタ
イマ、０１）＠はＡＮＤ論理回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す＠ 代理人　　褐　野　信　− 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. しゃ断器を介して交流系統１こ接続される変圧器と直流
   送電線との間に設けられて直流電力と交流電力との電力
   変換を行う自動式変換装置を起動するものにおいて、上
   記交流系統の電圧位相を検出する位相検出器と、この位
   相検出器の検出位相と上記変換装置を点弧制御するゲー
   トパルスの位相との位相差が一定値以下であることを検
   出する位相−散積田型と、上記しゃ断器に対する投入信
   号が発生されてから一定時間継過後に出力するタイマ回
   路と、このタイマ回路および上記位相−散積装置。