JPS59165967A - サイリスタ型電力変換器の障害を検出する方法と装置 - 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】 発　　明　　の　　背　　景 本発明は一般にサイリスタ型電力変換システムの保護に
関するものであり、更に詳しくはこのような電ノｊシス
テムに発生した非対称単一方向障害を検出してこれに応
答して保護動作を開始するための方法と装置に関するも
のである。

′電力システム、特にサイリスタ型電力変換装置に給電
するシステムにおいて非対称単一方向障害を検出する技
術は一般に知られている。従来の公知の方法の１つでは
給電回路に逆相継電器が使用される。しかし、これらの
装置には次の２つの大さな欠点がある。（１）これらの
装置バは制御整流器型電力変換装置につぎものの高調波
電圧が存在する場合に閉１２誤動作することである。ま
ｌこく２）これらの装置は可変周波数システムに使うこ
とができないことである。これは周波数が公称設計周波
数からずれノことぎ上記の装置が１１ノく動作できない
からである。

もう１つの公知の保護方式では、多相たとえば３相（３
φ）の交流電源から変換器に給電覆る交流電力線導体に
変流器が使用される。これも厳しい制約があることがね
がっｌｃ０即ち、変流器が飽和した場合に、発生される
出力信号が検知しようとする実際の電流を表わざなくな
る。更に電磁装置である変流器は本来、かざばっ−Ｃい
て、高１＋ｉｌｉであり、かつかなりの実装スペースが
必要となる。

発　　明　　の　　概　　要 したがって本発明の１つの目的は交流（ＡＣ）電力変換
装置用の保護システムを改良することである。

本発明のもう１つの目的（よザイリスタ型電力変−換器
に給電する電力システムに発生しｌｃ非対称障害を検出
するだめの改良されたシステムを提供り−ることである
。

本発明のもう１つの目的（：１サイリスタ型電力変換器
に多相交流電力を給電り−る多相電力システムに〈Ｖじ
た非対称単一方向障害を検出するための改良されたシス
テムを提供することである。

本発明のもう１つの目的はり゛イリスタ型電力変挽器に
給電ツる３相〈３φ）交流電力システムに生じた非対称
単一方向障害を検出するための改良されたシステムで、
電源周波数の広範囲の変化に左右されないだけでなく転
流によって生じる交流波形の歪にも左右されないシステ
ムを提供することである。

本発明の更にもう１つの目的はザイ１人スク電力変換器
に給電する電力システムに生じた非対称単一方向障害を
検出するための改良されたシステムで、システムの初期
励磁の際および電力切断の際にバイパスの必要がないシ
ステムを提供することである。

上記のような目的は、多相サイリスタ型電力変換器に給
電される交流電力の各相の正の半波電圧と負の半波電圧
の両方を個別に整流することによって非対称単一方向障
害を検出づる方法と装置によつ−Ｃ−達成される。正の
最大整流電圧と正の最小整流電圧との差ならびに負の最
大整流電圧と負の最小整流電圧との差を決定する。いず
れかの差電圧それぞれの予め定められた限界を超えた場
合には、論理出力信号が発生されて、“電力変換器の）
ｌｌ」・中性点間電圧ま７ｊは相間電圧に非対称ｉ；、
＋；’害が存在していることを表わづ信号が得られる。

障害を表示する゛論理出力信号が発生した後の予め定め
られた時間遅れの後、予め定められた保護動作が１７ｉ
ｌ始される。この動作はたとえば、変換器のサイリスタ
に対するグー１〜駆動の位相を戻すこと、Ｊ５よび／ま
たは変換器に対りる交流電力の供給を遮断づ゛る接触器
または遮断器を作動づ−ることである。

図面を参照すると、第１図は従来の３相〈３φ）８サイ
リスタ・ブリッジ形式の交流から直流への電力変換器１
０を含む概略回路図である。この電力変換器１０は３）
ｌ（」変圧器′１４の３つのＹ結線の二次巻線１２に接
続されＣいる。３相変圧器１４の三角結線の一次巻線１
６は端子′１８．２０ｄ３よび２２により多相、更に詳
しくは３相′市河；に接続されている。

二次遅線］２は３つの巻線（Ａ　　Ｎ、Ｂ　　ＮＪ＞、
Ｉ　（ｊ：　Ｃ−Ｎ　）で構成されており、共通点Ｎは
巻線のＹ結ｒ；Ｊ（の中性点である。二次巻線１２の巻
線ならびに端子Ａ、Ｂ、Ｃｃ１３よびＮは４つの電力線
導体２４．２６．２８ｄ３よび３０ならびに従来設計の
遮断器また（よ接触器４１を介して電力変換器１０に接
続され−Ｃいる。電力変換器１０の４つのり一イリスタ
３２．３４．３６および３８は正のＡト、１３＋、Ｃ＋
ａ’３よσＮ＋の１ナイリスタ群を’ｌｉ’：成し、サ
イリスタ４０．４２．４４および４６はり・１応する旬
の八−１Ｂ−１Ｃ−ｄ３よひＮ−のサイリスタ群を構成
している。図示の如く、相Ａ用の導体２４はＡ十お↓び
Ａ−のサイリスタ３２Ｊ５よび４０に共通の回路結合点
４８に接続されている。システムの中性点Ｎに対する導
体２ＧはＮ＋およびＮ−のサイリスタ３８ａ５よび４６
に共通の回路結合点５０に接続されている。相Ｂに対す
る導体２８は１３＋ａ３よぴＢ−のサイリスタ３４およ
び４２に共通の回路結合点５２に接続されている。そし
て最後に、相Ｃに対り−る導体３ｏはＣ＋ａ３よびＣ−
のサイリスタ３６　Ｊｉ　Ｊ、σ４４に共通の回路ｉ％
’ｊ合５ｊ、ｉ５４に接続されている。直流負荷５６は
たとえば直流から交流へのインバータであってよく、こ
れは電気シ９体５８ｄ３よび６ｏにより変換器１ｏの両
端間に接続される。図示の如く、導体５８は正のり一イ
リスタ群の共通接続ｊＨｉに接続され、導体６０は負の
サイリスク群の共通接続点に接続されている。グー１〜
制御器６２は変換器１ｏの８個のサイリスタに対して予
め定められた適当な順序て印加される点弧パルスを発生
りるように構成されている。

第１図のシステムに対する相・中性点間電圧ＡＮ　、　
Ｂ　Ｎ　＃　ヨヒＣＮ　ハ電力’９体３ｏ、２８．２６
ａ３よび２４からそれぞれアースに接続された４つの分
圧回路６４．６６．６８Ｊ５よび７ｏによって得られる
。各分圧回路により、電力導体の電圧Ｆ１時値のたとえ
ば１　／　１’　００に低減された各正Ｊ１がそれぞれ
の結合点７２．７４．７６ａ３よび７８に１！−？られ
る。したがって分圧器６４．６６．６８Ｊ３Ｊ：ぴ７０
は各々、１メグオームの固定抵抗に１０キＤ　７１−−
ムの固定抵抗を直列接続して構成することができる。

分圧した相・中性点間電圧はそれぞれ３つの２人力差動
増幅器８０．８２および８４に対する入力として与えら
れる。更に詳しくは、差動増幅器８０の反転入力は分圧
回路６８の回路結合点７６に接続されており、非反転入
力は分圧回路７０の回路結合点７８に接続されている。

同様に、差動増幅器８２の反転入力は分圧回路６８の回
路結合点７６に接続されており、非反転入力は分圧回路
６６の回路結合点７４に接続されている。差動増幅器８
４０反転入力は分圧回路６８の回路結合点７６に接続さ
れており、非反転入力は分圧回路６４の回路結合点７−
２に接続されている。

後で説明するように、第５図にポリ−構成の障害検出回
路は３つの相・・中性点間電圧Ａ　Ｎ　、　Ｂ’Ｎ　、
β３よぴＣＮに応答し、出力として回路導線８６に制御
伝号を送出するように働く。この制御信号は、たとえば
変換器１０のサイリスクに印加される点弧パルスの位相
を戻゛すように、または点弧パルスの発生を禁止するよ
うに用いられる。この制御１３号とともに、またはそ、
のかわりに、障害検出回路は遮断器３１に接続された回
路導線８８に出力信号を送出して遮断器を開路すること
により、交流電力の変換器１０への供給を遮断する。

第１図のシステムは８゛ナイリスタ型の電力変換器を開
示したものであるが、第２図のシステムは従来の６バル
ス式変換器の構成を示している。第２図に示すように、
６バルス式変換器１１０は電力変圧器１１４のＹ結線の
二次巻線１１２に接続されている。電力変圧器１１４の
三角結線の一次巻線１１６は端子１１８．１２０ｄ５よ
び１２２によって３相交流電源に接続されている。第１
図のシステムとは異なり、二次巻線１１２は導体１２４
．１２６および１２８より成る３線接続で６バルス式変
換器１１０に直結されている。これらの導体即ち電力線
は正の群の３つの（Ａ＋、Ｂ＋およびＣ−）−）サイリ
スク１３２．１３４　Ａ３よび１３６ならびに匂の群の
３つの（Ａ−１Ｂ−１およびＣ−）す゛イリス全１４０
．１４２および１４４に接わＣされυいる。３つの４１
」電圧の１つを供給する端子Ａからの導体１２４は結合
点１４８でリーイリスタ１３２および１４０に接続され
ている。第２の相電圧を供給する導体１２６はサイリス
タ１３４と１４２の間の結合点１５２に接続されている
。

同様に、第３の相電圧を供給する二次端子Ｃからの導体
１２８は一す−イリスタ１３６と１４４の間の回路結合
点１５４に接続されている。正の群のサイリスタ１３２
．１３４　β５よび１３６は回路接続１５８により直流
負荷１５６の片側に接続されている。負の群の→ノーイ
リスタ’１４０，１／１２およびコ４４は回路接続１６
０により負荷１５６の反対側に接続されている。６バル
ス式変換器１１０のサイリスクを点弧づるために、６バ
ルス・グー１−制御器１６２が６つの点弧パルスを光４
Ｌシ、これらの点弧パルスをリーイリスク１３２．１３
４．１３６、’１４０．１４２および１４４°にそれぞ
れ接続する。

第２図のシステムは第１図のシステム構成とは次の点で
も異なっている。Ｉ！１］ら、第１図の遮断器３１は電
力変圧器１４の二次側に接続されでいるのに対して、第
２図のシスラーム（゛（よ遮断器１３２が電力変圧器１
１４の一次側に接続され、３（（」交流電力入力端子１
１８．１２０おＪ、ひ１２２と＝゛角粘結線一次巻線１
１６との間しこ１ａ絖され（いる。

史に、第１図では分圧回路とＺ動増幅器を使って相・中
性点間電圧ΔＮ、ＢＮおよびＣＮを介４（−１ノ゛Ｃい
るのに対して、第２図の３線システムではｈ１器用変圧
器１２５．１２７Ｊ＞よび１２９により相聞電圧ＡＢ、
ＢＣおよびＣＡをＮ、、；ている。この場合にも、第５
図に示す後述する障害検出回路は第１の出力信号をグー
ｊ−′Ａｉｌ制御器コ（′）２に送出しく変換器のサイ
リスクに対する点弧パルスの位相を戻すかまたは点弧パ
ルスを除去するとともに、ａ′３２の制御出力を送出し
て遮断器１３２を作動８１と）ことができる。

第５図の１１９害検出回路のβ１明を行なう前に、第３
図と第４図の説明を行なう。第３１％ｌ　Ｊ＞　Ｊ、σ
り′５４図は第５図の回路によつ°Ｃ検出づることかで
゛さる最も一般的な障害の種類のうちの２つを示したも
のである。第３図は第１図の電力変圧器１２の二次巻線
の端子ＡとＮとの間に発生した相・中性点間障害を表わ
したものＣ゛ある。この障害はサイリスタの短絡によっ
て生じたもので、この場合にはサイリスク３８が短絡し
、第３図で３８′と表わしてｄうる。第４図は相間障害
を表わしたものであり、これはたとえばサイリスクの１
つが短絡した場合に起きる。たとえは二次巻線の端子Ａ
とＢとの間にサイリスタ３２とともに接続されたサイリ
スタ３４が短絡し、これを３４−で表わしである。

勿論、短絡による他のサイリスクの故障が生じた場合、
他の何らかの理由による２つの導体の間の短絡のような
他の種類の障害と同様の問題が生ずる。したがって、検
出しな（プればならない問題は任意の２つの電力導体の
間の短絡回路（単一方向または両方向）である。

次に第５図にはバイポーラ障害検出回路が示しである。

この障害検出回路は２つの回路部分１７０と１７０−を
含んでｄ５す、この両者は実質的に同一であるが、ただ
ダイオードの極性と電圧が互いに逆になっている。更に
詳しく　、Ｊ２明するど、第１図に示す３つの相・中性
点間電圧ＡＮ、Ｂ　ＮおよびＣＮ、もしくは第２図に示
づ相間電圧Ａ　Ｂ、ＢＧおよびＣＡが入力信号として回
路端子１７２．１７４および１７６にそれぞれ与えられ
る。これらの信号はそれぞれの入力抵抗１７３．１７５
および１７７を介して結合点１７８．１８０　ｉｔ＞よ
び１８２に供給され、次いで回路導線１７９．１８１．
１８３および１７９−１１８１−１１８３−を介して回
路部分１７０Ｊ＞よび１７０′に供給される。

まず正極性回路部分１７０について見ると、第１組のダ
イオード１８４．１８６および１８８はぞれぞれ、端子
１７２．１７４および１−７６に印加された電圧を半波
整流し、コンデンサ１９０．１９２および１９４を充電
する。第２組のダイオード１９６．１９８ｉ）Ｊよび２
００はそれぞれ、端子２０２に接続される正電圧源（＋
　Ｖ　）とコンデンサ回路結合点２０４．２０６および
２０８との１１１ｊに接続されている。端子２０２とダ
イオード１９６．１９８　Ｊ５　ヨ’Ｃｆ　２００　ニ
共通の結合点２０９との間には抵抗２１０が設けられて
いる。端子２０２に印加される供給電圧の大きざは、端
子１７２．１７４Ｊ５よび１７６の入力電圧が平衡して
いるときにコンデンサ−１９０，１９２Ｊ３よび１９４
の両端間の電圧が＋■より小さくなるような１直にｂつ
−Ｃいる。電流は抵抗２１０、ダイオード１９６．１９
８および２００、ならびに第３組のダイオード２１２．
２１４および２１６を通って、端子２１８に接続された
負電圧源（−Ｖ）に向って流れる。この電流は回路結合
点２２３と一端子２１８との間に直列接続された抵抗２
２０および２２２で描成、された分圧回路を通る。正極
性検出部１７０には２人力比較回路２２４も含まれてお
り、その一方の入力（非反転入力）は導線２２６により
回路結合点２０９に接続され、その他方の入力（反転入
力）は導線２３．０により抵抗２２０と２２２の間の回
路結合点２２８に接続されている。

端子１７２．１７４および１７Ｇの電圧が平衡している
限り、回路結合点２０９のＣ１′ｉ圧と回路）マ。

合点２２３の電圧は実質的に等しくなる。しかし、分圧
回路の結合点２２８と導線２３０　＋７）　′電圧は回
路結合点２０９と導線２２６に規われる電圧（ご夕・］
して予め設定された量だけ負になっている。したがって
、回路心線２２６および２３’０を介して比較器２２４
の両人力に印加される′重圧は等しくない。入力導線２
２６の電圧の方が相対的に正であるため、比較回路は論
理「１」信号を表ねり比較的高い正電圧を出力（る。

負極性回路部分１７０′では同様の部品にはダッシュ（
′）を付りて表わしている。この回路部分はダイオード
と基準電圧の極性か逆になつ−Ｃいる点を除りば正極性
回路部分１７０と実質的°に同じである。部分１７０−
は部分１７０と同様の動作を行なうが、次の点が異なっ
ている。即ち、回路結合点２０９′が回路導線２２６−
を介して比較回路２２４′の反転入力に接続され、回路
結合点２２８−が回路導線２３０−により比較器２２４
−の非反転入力に接続されている。これは入力端子電圧
が平衡しているとぎ、比較器２２４−はやはり論理「１
１信号を出力するということを意味ブる。２つのｉｔ較
器２２４　ｊＪ”；よび２２４′の出力は２人カナント
・グー１〜２３４に接続されている。２つの比較器２２
４　Ａ３よび２２４−が同時に論理「１」出力を出力し
ているとき、２人力ナンド・ゲート２３．４は無障害状
態を表わす論理ｒＯＪ出力を回路導線２３６に送出する
ゎ ン」ミロすべきこととして（ま、コンデン」す１９０．
１９２　Ａ３よぴ１９４にはそれぞれ並列に抵抗２４０
．２４２および２４４がアースに接続されている５同様
に負極性回路部分では、コンデンサ１９０−１１９２．
−および１９４′″には分路抵抗２１４０−１２４２−
Ａ５よび２４４−が並列接続されている。各々のコンデ
ンサと抵抗の組み合わ凹はその時定数が入力″電力周波
数の少なくとも２リ−イクル以上になるように選定して
、各コンデンサ両端間の電圧がサイリスタ型電力変換器
により発生される通常の転流ノツチの影響を実質的に受
けないようにする。

変換器１０または１１０の゛リイリスクの故障（（）る
いは何らかの他の理由により相・中性点間１（・と害あ
るいは相間障害が発生した場合、」ンアン１）］９０．
１９２．１９４　ｇ”；よび１９０′、１９２゛、１９
４−の間の電圧分布は茗しく変イｌニする。たどえば、
第３図の相・中性点間障害を考えると、端子１７２に現
われる相・中性点間電圧Ａさ、１のｊ「の半部がサイリ
スタの導通によって抑圧される。このためコンデン”Ｊ
−１９０＋ｒｆｊ　＋＝間の電圧は抵抗２４０を介して
ぽぼゼロまで減少し、回路結合点２゜９の電圧は回路結
合点２２８の電圧より低くなる、。

このとぎ比較器２２４は比較的低い（占号即ら論理［Ｏ
」信号を出力する。ナンド・グー１〜２３４の一方の入
力に論理−「ｏ」信舅が印加され他方の人力に論理［−
１」が印加されるので、ナンド・グー１へ２３／ｌは回
路梯后；２３６に論Ｉｆ！！　Ｉ−１ｊ　（、：只」を
出力づ−る。

逆極性の相・中性点間障害の場合は、相・１．１．ｌ　
＋！ｒ点間電圧ＡＮ（７）負の半部が抑圧され、コンデ
ンサ１９〇−が敢゛１′ｂづる。このため比較器２２４
′は論；ＪＨＪ　’、１ｊ　ｌ、ピ１５シを出ツノし、
ナンド・グー１〜２３４・の出ツノに（よ同し結果か得
られる。注目づべぎことに１１、（１１・中・１１点間
電電圧　Ｎ　Ａ３　Ｊ、σＣＮＩま比較的影犯′を受（
づないので、コンデンサ１つ２．１９２′、］ε）４お
Ｊ：び１９４′の両端間の゛電圧は比較的乱されること
はないということである。

第４図の相間障害の場合には、巻線端子ＡとＮの１１１
１ならびにＢとＮの間の一極性の電圧は正常値の（まは
半分にまで低下覆るのに対して、巻線端子ＣとＮの間の
電圧は比較的影響を受けない。したかつて、コンデ′ン
ザ１９０および１９２の両端間の電圧はそれらの正常１
直のほぼ半分にまで低下するのに対して、コンテン９１
９４両端間の電圧はそれの以前の値を維持する。このと
ぎ回路結合点２２８の電圧か回路結合点２０９の電圧に
比べてより正の値となるように、分圧抵抗２２０ｄづよ
び２２２の抵抗値が選択されている。このため、結合点
２２８が回路導線２３０によって比較器２２４の反転入
力に接続されているので、比較器２２４の出力は比較的
低い１１１１ど４「って論理ｉ０ｊイｉＬ　′１３を出
力り゛る。これによりナンド・グー１−２３　ｎの出力
は論理「１」信号どなって賦・害を表示りる。

同様に、逆極性の相聞障害が発生した場合、回路部分１
７０−は同様に動作して比較回路２２４−の出力は論理
「０」信号となる。これは比較１１ｉｉ　’６’ｆ。

２２４−の入力である回路導線２３０−が負の値（どな
るからである。

第５図の検出回路に１．、Ｊ、２つの時間）Ｖｉ延（（
す路２４６および２／１８も含まれＣいる１、これらの
旧聞３ｑ延回路はナンド・グー１〜２３４の出力にｓ（
；１．　ｆ’、’“Ｃ接続されている。第１の時間）イ
延回路２７４Ｇの出力（ま第２の時間ｊイ延回路２４Ｂ
の人力の他に回路’？４１’：ｊ：８６にも接続されて
いる。回路導線３３６は第１図のグー１〜制御器６２ま
Ｉこは第２図のグー１〜；ｌｉ１＋御器１６２に接続さ
れ−Ｃいる。第２の［１￥１ハ］遅延回方“？；２４８
の出力は回路導線８８に接続され−Ｃいる０回路導線８
８は第１図の遮断器３２または第２図の遮断器］３２に
接続さ一１’ｌでいる１、第１のＩｔ’；’Ｊ　Ｒ，！
Ｊ　’＋’ｌ延回路２４６から回路導線８６に現われる
’１ｔｊ５−Ｊは変換器のサイリスクに対する位相調節
を開始して障害を抑制および／または是正するか、ある
いはサイリスクのグー１〜駆動を完全に禁止する信号を
構成する。これに対して、回路導線８８に現われる信号
はトリップ信号すなわち遮断器あるいは接触器を開放す
る信号を構成する。第１の時間遅延回路２４６の時間遅
延は電力変圧器１４または１１４の初期励磁に必要な時
間遅延より大きくなるように、かつサイリスタに対する
位相調節によって障害電流を抑制するために必要な時間
より大きくなるように選定される。

したがって、ナンド・ゲート２３４の出力が障害を表示
づ−る論理「１」になった後、第１の時間遅延回路２４
６はそれに応じてグー１へ制御器回路に信号を送出する
。第２の時間遅延の後、障害がまだ継続し−Ｃいる場合
には、時間遅延回路２４８は遮断器を動作させることに
より変換器から一次電力を除去する。

以上、多相交流電源に接続され、各相電圧を２つの半波
整流器で整流して正と負の整流された電圧を作るサイリ
スク型電力変換器の７ｊめの障害検出回路を図示し説明
してきた。正の整流電圧の最大振幅と最小振幅との差が
決定され、同様に負の整流電圧の最大振幅と最小振幅と
の差が決定される。これらの差電圧のいずれが一方が予
め設定された限界を超えた場合には、入力電力線がらみ
て相・中性点間または相間に存在する障害を表わす論理
信号が発生される。−この論理信号の結果として順次行
なわれる保護動作は第１に変換器のサイリスクに対−リ
−るグー１〜信内の位相調節寸なわら位相を戻すことで
あり、第２にサイリスタ型変換器に交流電力を供給する
回路内に接続されたー接触器または遮１１ｆ７’ｉ器を
別の遅延時間の後に開路づるこＴである。

本発明の好ましい実施例と考えられるものを図示し説明
してさたが、当業者がその変形を考えることは容易であ
る。したがって、本発明は図示し説明した特定の構成に
限定されるものではなく、請求範囲に記載したような本
発明の本当の趣旨と範囲に入るすべての修正、変形、変
更を包含するちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の３相８ザイリスタ型′、ｂカ変換器に交
流電力を供給Ｊ−る、本発明による３相電カシステムの
一実施例の概略回路図である。第２図は従来の０サイリ
スク式電ツク変換器に交流電力を供給する、本発明によ
る３相電力シスデムの一実施例の概略回路図である。第
３図は第１図のシステムの代表的な相・中性点間障害の
概略回路図である。第４図は第１図および第２図のいず
れかのシステムの代表的な相間障害の概略回路図Ｃ゛あ
る。 第１５図は第１図および第２図に例示したシステムに使
うための、本発明による障害検出回路の実施例の概略回
路図である。 （主な符号の説明） １０．１１０・・・電力変換器； １４．１１４・・・３相変圧器； １２．１１２・・・変圧器の二次巻線：２４．２６．２
８．３０．１２４．１２６．１２８・・・電力線導体： ３１．１３２・・・遮断器： ３２．３４．３６．３８．４０、／Ｉ２．４４．４６．
１３２．１３４１．．１３６．１４０．１４２．１４４
・・・ｉナイリスタ： ６２．１６２・・・ゲート制御器； ６４．６６．６８．７０・・・分圧回路；８０．８２．
８４・・・差動増幅器； １２５．１２７．１２９・・・計器用変圧器；１８４．
１８６．１８８・・・第１組のダイオ−１〜；１９０．
１９２．１９４・・・コンデンリ霞１９６．１９８．２
ｏ○・・・第２絹のダイオード；２１２．２１４．２１
６・・・第３相のダイオード：２２／Ｉ・・・比較器； ２３４・・・ナンド・ゲート； ２４６・・・第１の時間遅延回路； ２４８・・・第２の時間遅延回路。 特許用に１人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の電力線導体によって多相交流電源に接続され
   、それから電力を受りるサイリスタ型電力変換器の障害
   を検出号−る方法に於いて、＜ａ）上記電源から上記変
   換器に供給される各々［」電圧の正部分と負部分の少な
   くとも１つの部分を選択的に整流することにより上記１
   つの部分に比例した１群の整流電圧を発生するステップ
   、（ｂ）上記′１ン１￥の整流電圧のレベルを比較し、
   上記１詳の整流電圧のうち最大のものと最小のものとの
   差を測定し、かつ上記差を表わり一信号を光牛覆るステ
   ップ、（Ｃ）上記差か予め定められた限界を超えたとぎ
   は常に障害表示信号を発生づ−るステップ、ならびに（
   ｄ　）上記障害表示信号に応答して上記変換器に対重る
   予め定められた保護動作を開始するステップを含むこと
   を特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法に於いで、上記ス
   テップ（ａ）で上記変換器に供給されるご３相電源の各
   相電圧の正部分を半波整流りる方法。 ３、！？ｆ許請求の範囲第１項記載の方法に於いＣ１上
   記ステップ（ａ　）で上記変換器に供給される３相電源
   の各相電圧の負（４ＪＩ分を半波整？％ｔ　Ｊ”る方法
   。 ４、複数の電力線導体によって多相交流電源に接続され
   、それから電力を受（プるサイリスタ型電力変換器の障
   害を検出づる方法に於いて、（ａ　）上記電源から上記
   変換器に供給される各相電圧の正部分と負部分の両方を
   半波整流づ−ることにより正と負の整流電圧をそれぞれ
   発生するステップ、（ｂ）それぞれの正の整流電圧のレ
   ベルを比較して、上記正の整流電圧の最大振幅と最小振
   幅との差を決定し、そしてその差を表わづ一信号を発生
   するステップ、（Ｃ）それぞれの負の整流電圧のレベル
   を比較して、上記負の整流電圧の最大振幅と最小振幅と
   の差を決定し、そしてその着を表わす信号を発生づるス
   テップ、（ｄ　）上記ステップ＜ｂ　＞および（Ｃ）の
   いずれかで決定され／ｊ差がそ４′１それの予め定めら
   れた正と負の限界を超えたときは富に障害表示信号を発
   生ずるステップ、ならひに（ｅ）上記障害表示信号に応
   答して予め定められた保護動作を開始するステップを含
   むことを１シＩ徴と−りる方法。 ｂ、’Ｍ許請求の範囲第４項記載の方法に於いて、上１
   ．Ｃ多相交流電源が３相交流電源であり、かつ上記電力
   変換器が６サイリスタ型変換器または８サイリスタ型変
   換器で構成されている方法。 ６、’１ｇｊ許請求の範囲第４項記載の方法に於いて、
   上記電力変換器が８リ−イリスタ型変換器で構成され、
   ゛上記複数の電力Ｋｌ導体が中性点導線を含む、上記電
   澗１を上記変換器に接続する４つの電力線導体で構成さ
   れ、かつ上記各相電圧は上記電源から上記変換器に供給
   される３つの相・中性点間電圧のうちの１つで構成され
   °Ｃいる方法。 ７、特許請求の範囲第６項記載の方法に於いて、上記ス
   テップ（ａ　）で３つの相・中性点間電圧の各々の正部
   分と負部分を整流する方法。 ８．４４訂請求の範囲第４項記載の方法に於いて、上記
   電力変換器は６サイリスタ型変換器で構成され、上記複
   数のミノＪ線導体は」二記電源を上１妃変換器に接続す
   る３つの導体で（イへ成され、かつ−ｌ二；、ｉ各相電
   圧が上記電源から上記変換器に供給される３つの相間電
   圧の１つで構成される方法。 ９、特許請求の範囲第８項記載の方法に於いて、上記ス
   テップ（ａ　＞で３つの相間電圧の各々の正部分と負部
   分を整流する方法。 １０、Ｖｉ許請求の範囲第４項記載の方η、に於いて、
   上記ステップ（ｂ　）および（Ｃ）で発生される信号が
   ２進ディジタル論理信号である方法。 １１、特許請求の範囲第１０項記載の方法に於いて、−
   上記ステップ（ｄ　）で発生される信号が２進ディジタ
   ル論理信号である方法。 １２、特許請求の範囲第４項記載の方法に於いて、上記
   ステップ（ｅ）の保護動作が上記サイリスク型電力変換
   器の予め定められた制御を行うことを含む方法。 １３、特許請求の範囲第４項記載の方法に於いて、上記
   ステップ（ｅ　）の保護動作が上記リーイリスク型電力
   変換器の１ナイリスタに対するゲート信んの位（１１を
   戻づことを含む方法。 １４、特許請求の範囲第４項記載の方法に於いて、上記
   ステップ（Ｃ）の保護動作が上記サイリスタ型電力変換
   器に対する交流電力の供給を遮断りることを含む方法。 １５、サイリスタ型電力変換器システムに於い（、（ａ
   ）多相交流電源に接続されてそれから電力を受ける、ブ
   リッジ回路形式に構成された複数のサイリスクを含むｍ
   力変換器、＜ｂ　＞上記電源を上記サイリスク・ブリッ
   ジ回路に接続する複数の電気萼体、（Ｃ）上記電源から
   上記変換器に結合された多相電圧の各々に対する相電圧
   信号を発生Ｖる手段、（ｃｌ＞上記イ１電圧信号の各々
   のＬＩＥ極性部分と負（な外部分の少なくとも１つの極
   性部分を整流づることにより上記相電圧イ；Ｈ号の上記
   少なくとも１つの極性部分に比例した振幅をそれぞれ０
   刀る少数の整流信号を発生ずる手段、（０）上記複数の
   整流信号の各振幅を比較する手段、ならびにＮ）上記複
   数の整流信号の最大振幅と最小振幅との差が予め定めら
   れた限ｌ（早を超えたとき障害表示信号を発生づる手段
   を含・Ｕことを特徴とするサイリスタ型電力変換器シス
   テム。 １６、特許請求の範囲第１５項記載のシステムに於いて
   、上記障害表示信号に応答して予め定められた保護動作
   を開始する手段が含まれているシステム。 １７、複数の電力線う９体手段によって多用交流電源に
   接続され、それか、ら′電力を受（プるサイリスク型電
   力変換器の瞳害検出システムに於い−Ｃ１（ａ　）上記
   変換器に供給されるＱ相交流電力の各相の相゛電圧に対
   応Ｊ−る交流信ン４を発生Ｊる手段、（ｂ）上記各交流
   信号の正部分と負部分の両方を整流して、各相電圧の個
   々の正部分に１ヒ例した振幅をそれぞれ有−りる第１の
   少数の整流イー号お」；び各相電圧の個々の負部分に比
   例した振幅をそれぞれ右づる第２の複数のＶ！流侶号を
   発生する手段、（Ｃ）上記第１のｉり数の整流イムシじ
   の各振幅を比較して、上記第１の複数の整流１６号の最
   大振幅と最小振幅との差を表わ！ｌＩ信紀をｆｌ生づ−
   る手段、（ｄ　）上記第２の複数の整流信号の各振幅を
   比較して、上記第２の複数の整流信号の最大振幅と最小
   振幅との差を表わす信号を発生ずる手段、ならびに（ｅ
   ）上記両方の差信号に応答して、上記差信号のいずれか
   がそれぞれの予め定められた限界を超えたときは常に障
   害表示信号を発生する手段を含むことを特徴とするサイ
   リスタ型電力変換器の障害検出システム。 １８、特許請求の範囲第１７項記載の障害検出システム
   に於いて、上記障害表示信号に応答して上記システムの
   予め定められた保護動作を実行する手段が含まれている
   障害検出システム。 １９、特許請求の範囲第１８＠記載の障害検出システム
   に故いて、上記電力変仲器は複数の選択的にゲート駆動
   されるサイリスタを含み、かつ上記予め定められた保護
   動作を実行する手段が上記電力変換器の上記複数のサイ
   リスタに対するゲート信号の位相を戻ず手段を含んでい
   る障害検出システム。 ２、特許請求の範囲第１９項記載の障害検出システムに
   於いて、上記予め定められた保護動作を実行する手段が
   、上記障害表示信号の発生した後の予め定められた遅延
   時間の間、上記位相を戻す作用を遅延させるための時間
   遅延手段を含んでいる障害検出システム。１ ２、特許請求の範囲第１８項記載の障害検出システムに
   於いて、上記変換器への電力の供給をｇ／断する手段が
   含まれており１、かつ上記予め定められた保護動作を実
   行する手段が上記障害表示信号を発生ずる手段からの論
   理信号出力に応答して上記遮断する手段を作動させるこ
   とにより上記変換器・への交流電力の供給を遮断させる
   手段を含んでいる障害検出システム。 ２、特許請求の範囲第２１項記載の障害検出システムに
   於いて、上記予め定められた保護動作を実行する手段が
   更に、上記障害表示信号の発生し゛た゛後°の予め定め
   られた時間遅延の間、上記！断する手段の作動を遅延さ
   せるための時間遅延手段を含んでいる障害検出システム
   。 ２、特許請求の範囲第１７項記載の障害検出システムに
   於いて、上記整流する手段が上記交流信号の正部分と負
   部分をそれぞれ整流するための第１および第２゛′の半
   波整流手段を含んでいる障害検出システム。 ２４、特６′［請求の範囲第２３項記載の障害検出シス
   テムに於いて、上記第１および第２の半波整流手段がそ
   れぞれ、各相電圧に対応する各交流信号に対して１つず
   つ設けられて、それぞれのコンデンサを充電するように
   該コンデンサに接続された第１組の整流ダイオードを含
   み、上記比較して差を表わす信号を発生する手段の各々
   が、各コンデンサに対して１つずつ設けられ゛、第１の
   共通回路接続点に於いて第１電圧レベルとそれぞれのコ
   ンデンサと９間に接続された第２組のダイオード、各コ
   ンテ“ンザに対して１うずつ設りられ、それぞれのコン
   デンサと第２の共通回路接続点との間に接続された第３
   組のダイオード、上記第２の共通回路接続点と第２電圧
   レベルとの間に接続され、選択された電圧取り出し点を
   持つ分圧回路網、ならびに一方の入力が上記第２組のダ
   イオードの上記第１の共通回路接続点に接続され、他方
   の人７Ｊが上記電圧取り出し点に接続され、その２つの
   人力の電圧レベルに応答して２進ディジクル論理出力信
   号を出力する２人力比較手段で構成されている障害検出
   システム。 ２、特許請求の範囲第２４項記載の静置検出システムに
   於いて、上記第１および第２の電圧レベルは互いに逆極
   性の予め定められた電圧レベルであり、かつ上記比較手
   段が２つの入力の内の一方が非反転入力であり他方が反
   転入力である比較器で構成されている障害検出システム
   。 ２、特許請求の範囲第２ｂ項記載の障害検出システムに
   於いて、上記障害表示信号を発生づる手段が、上記比較
   手段の２進ディジタル論理出力信号に結合された２人力
   論理グー１〜、並びに上記論理グー１〜の、出力に結合
   されて上記変換器のサイリスタに対するゲート信号の位
   相を戻１作用ａ５よび／または上記電源から上記変換器
   への電力供給の遮断を選択的に行なう少なくとも１つの
   時間μ延手段を含んでいる障害検出システム。 ２７、持Ｆ、Ｔ品求の範囲第２６項記載の障害検出シス
   テムに於い−Ｃ１上記少なくとも１つの時間遅延手段が
   、上記量ナイリスタに対するグー１−信号の（☆相を戻
   づ作用を遅延させるための比較的に短い１１．１間）Ｙ
   延をｈえる第１の時間遅延手段、ならびに上記変換器へ
   の上記電力供給の遮断に対して比較的；こ長い時間遅延
   を与える第２の時間遅延手段で１′、′４成されている
   障害検出システム。 ２、特許請求の範囲第２６項記載の障害検出システムに
   於いて、上記論理ゲートがナンド・グー１〜で構成され
   ている障害検出システム。 ２、特許請求の範囲第１７項記載の障害検出システムに
   於いて、上記比較して差を表わす信号を発生する手段の
   各々がそれぞれの論理信号出力を発生覆る論理信号発生
   手段を含んで８３す、上記障害表示信号を発生する手段
   が上記差信号を発生ずる手段の論理信号出力に応答して
   論理信号出力を発生する論理信号発生手段を含んでいる
   障害検出システム。 ３０、特許請求の範囲第１７項記載の障害検出システム
   に於いて、上記サイリスク型変換器かブリッジ回路に一
   緒に接続された複数のサイリスクを含／Ｖでいる障害検
   出システム。 ３１、特許請求の範囲第３０項記載の障害検出システム
   に於いて、上記電源が３相電源であり、上記サイリスク
   ・ブリッジ回路が３相ブリツジである障害検出システム
   。 ３２、特許請求の範囲第３１項記載の障害検出システム
   に於いて、上記３相ブリツジが８サイリスク・ブリッジ
   であり、上記電力線導体手段が上記ブリッジと上記電源
   との間に接続された４つの電力線導体で構成され、上記
   ３相電源が電力変圧器を含み、この電力変圧器のＹ結線
   の二次巻線が上記４つの導体に接続されている降雪検出
   システム。 ３３、特許請求の範囲第３１項記載の障害検出システム
   に於いて、上記３相ブリツジが６サイリスタ・ブリッジ
   であり、上記複数の電力線導体手段が上記ブリッジと上
   記電源との間に接続された３つの電力線導体で構成され
   、上記電源が電力変Ｌｆ器を含み、この゛１ｈ力変圧器
   のＹ結線の二次巻線が上記３つの電°力線１９体に接続
   されている障害検出システム。