JP3581060B2 - Thyristor valve protection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は多数のサイリスタを直列接続してなるサイリスタバルブに過電流が流れた場合の保護機能を有するサイリスタバルブの保護装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7は、例えば特公昭53−33459号公報に示された従来のサイリスタバルブの保護装置である。図において、S1〜Snは順次直列に接続してサイリスタバルブを構成する複数個のサイリスタ、P,Nはサイリスタバルブの入出力端子、R1〜RnとC1〜Cnはサイリスタの分担電圧を均等化するための抵抗とコンデンサ、CCはサイリスタバルブを構成するサイリスタに点弧パルスを出力する制御回路、FFはフリップフロップであり、制御回路CCから送られてくる点弧パルスによりセットされる。
【0003】
タイマTは逆電圧検出回路Wの出力信号の時間幅が規定時間の出力信号よりも大きくなると出力信号を出し、フリップフロップFFをリセットするもので、サイリスタS1〜Snヘの逆方向電圧が所定時間以上で入力信号を有意とする時限回路である。ANDはアンド回路であり、順電圧検出回路FVとフリップフロップFFがともに出力信号有のとき出力信号を出す。DFは微分回路であり、アンド回路ANDの出力信号の立ち上がり部分でパルスを出す。PAはパルスアンプであり、微分回路DFからのパルスを増幅し、パルストランスPTを介してゲートパルスをすべてのサイリスタS1〜Snのゲートに同時に印加する。
【0004】
次に動作について説明する。
制御回路CCより点弧パルスが送られてくると、フリップフロップFFはセットされる。この時点ではサイリスタS1〜Snには順電圧がかかっているから、フリップフロップFFの出力信号と順電圧検出回路FVの出力信号のアンド条件は直ちに成立し、アンド回路ANDは出力信号を出し、微分回路DF、パルスアンプPA、パルストランスPTを介してすべてのサイリスタS1〜Snのゲートにゲート信号が加えられ、各サイリスタS1〜Snは同時に点弧する。
【0005】
この点弧によって、サイリスタS1〜Snにかかる順電圧はなくなり、FVの出力信号もなくなる。このサイリスタバルブの通流期間が終わり、電流が変換装置の他のアームのサイリスタバルブに移り、サイリスタの残留蓄積キャリアもなくなると、各サイリスタS1〜Sn、従ってサイリスタバルブに逆電圧が印加される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサイリスタバルブ保護装置は以上のように構成されているので、サイリスタに印加された逆電圧が所定時間以上であるか否かを判断する機能は有しているが、サイリスタが正常にターンオフ可能なサイリスタヘの逆電圧の印加される所定時間は、過電流が流れた場合、過電流が流れていない場合より長くなるため、サイリスタを保護できない不具合が発生するという課題があった。
【0007】
この発明は以上のような課題を解消するためになされたもので、サイリスタバルブに過電流が流れた場合は、サイリスタが導通状態からターンオフ可能なサイリスタヘの逆電圧の印加される所定時間を、過電流が流れない場合の逆電圧印加時間より長くなるようにして、サイリスタを保護するようにしたサイリスタバルブ保護装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るサイリスタバルブ保護装置は、多数のサイリスタを直列接続してなるサイリスタバルブにおいて、このサイリスタバルブに流れる過電流を検出する過電流検出手段と、前記各サイリスタに所定値以上の逆電圧が印加されたことを検出する逆電圧検出手段と、この逆電圧検出手段からの検出信号に基づいて前記サイリスタのターンオフ時間を決定する第1の時限手段と、前記過電流検出手段からの検出信号に基づいて前記第1の時限手段で決定する前記サイリスタのターンオフ時間を延長する第2の時限手段とを備え、サイリスタ制御手段は外部から通電開始信号および通電完了信号を受けて前記サイリスタのターンオンおよびターンオフを制御するものである。
【0009】
この発明に係るサイリスタバルブ保護装置のサイリスタ制御手段は、通電開始信号をセット信号とし通電完了信号をリセット信号として入力する第1のフリップフロップと、この第1のフリップフロップの出力信号をセット信号とし第1の時限回路の出力信号をリセット信号として入力する第2のフリップフロップと、この第2のフリップフロップの出力信号と順電圧検出手段の出力信号とのAND条件を得る第1のAND回路とを備え、パルス増幅器は前記第1のAND回路の出力信号を受けてサイリスタバルブを構成する各サイリスタのゲートにゲート信号を与えるものである。
【0010】
この発明に係るサイリスタバルブ保護装置の順電圧検出手段は、サイリスタに所定値以上の順電圧が印加されたことを判断する順電圧検出回路と、各サイリスタ毎に接続された順電圧検出回路の出力信号のOR条件を求める第1のOR回路とからなるものである。
【0011】
この発明に係るサイリスタバルブ保護装置の第1の時限手段は、逆電圧検出手段からの検出信号が連続して有意になった時点から時限TD1後に出力信号を有意とする第1の時限回路および該時限TD1より長い時限TD4後に出力信号を有意とする第4の時限回路と、第4のAND回路の出力信号の無意と前記第1の時限回路の出力信号の有意のAND条件成立で出力信号を有意とする第2のAND回路と、前記第4の時限回路の出力信号と後記第4のAND回路の出力信号のAND条件が成立すると出力信号を有意とする第3のAND回路と、前記第2のAND回路の出力信号と前記第3のAND回路の出力信号のOR条件が成立すると出力信号を有意とする第2のOR回路からなり、第2の時限手段は、過電流検出手段の出力信号を記憶する信号ラッチ回路と、この信号ラッチ回路の出力信号が有意になった時点から時限TD2後に出力信号を有意とする第2の時限回路および該時限TD2より長い時限TD3後に出力信号を有意とする第3の時限回路と、前記第2の時限回路の出力信号が有意で前記第3の時限回路の出力信号が無意のAND条件が成立すると出力信号を有意とする第4のAND回路とからなるものである。
【0012】
この発明に係るサイリスタバルブ保護装置の第2の時限手段は、第1のフリップフロップの出力信号の反転信号と第1のAND回路の出力信号のAND条件が成立すると出力信号を有意とする第5のAND回路と、この第5のAND回路の出力信号をセット信号とし第2のフリップフロップの出力信号の反転信号をリセット信号とする第3のフリップフロップ回路と、この第3のフリップフロップ回路の出力信号と過電流検出回路の出力信号を記憶する信号ラッチ回路の出力信号とのAND条件が成立すると出力信号を有意とする第6のAND回路とからなるものである。
【0013】
この発明に係るサイリスタバルブ保護装置の過電流検出回路は、電流を検出する電流センサと、この電流センサの出力信号が設定値より大きい場合に過電流が流れたとする過電流検出回路とからなるものである。
【0014】
この発明に係るサイリスタバルブ保護装置の逆電圧検出手段は、サイリスタに逆電圧が印加されたと判断する逆電圧検出回路と、各サイリスタ毎に接続された前記逆電圧検出回路の出力信号のAND条件を求める第7のAND回路とからなるものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施の一形態について説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるサイリスタバルブの保護装置を示す回路図である。図において、1は多数のサイリスタS1〜Snを直列接続してなるサイリスタバルブ、2はサイリスタバルブ1に流れる電流を検出する電流センサ、3は電流センサ2の出力信号を受信し受信値が所定値より大きい場合に過電流が流れたとし出力信号を有意とする過電流検出回路であり、電流センサ2とにより過電流検出手段Iを構成している。
【0016】
4は過電流検出回路3の出力信号を記憶する信号ラッチ回路(以下、FF4と称する)、5はFF4の出力信号を入力とし、入力信号が有意になった時点から時限TD2後に出力信号を有意とする第2の時限回路(以下、時限回路5と称する)、6はFF4の出力信号を入力とし、入力信号が有意になった時点から第3の時限TD3後に出力信号を有意とする第3の時限回路(以下、時限回路6と称する)、7は時限回路5の出力信号が有意で時限回路6の出力信号が無意のAND条件が成立すると出力信号を有意とする第4のAND回路(以下、AND回路7と称する)であり、このFF4、時限回路5,6、AND回路7とにより第2の時限手段IIを構成している。
【0017】
8a〜8nはサイリスタSa〜SnのA・K間(アナード・カソード間)に接続され該サイリスタヘの逆電圧印加が所定値以上となると、サイリスタに逆電圧が印加されたと判断し出力信号を有意とする逆電圧検出回路、9は各逆電圧検出回路8a〜8nの全出力信号のAND条件が成立すると出力信号を有意とする第7のAND回路(以下、AND回路9と称する)であり、上記逆電圧検出回路8a〜8nとにより逆電圧検出手段IIIを構成している。
【0018】
10はAND回路9の出力信号が連続して有意である時間を計測し、計測時間が所定値TD1を超過した場合に出力信号を有意とする第1の時限回路(以下、時限回路10と称する)、l1はAND回路9の出力信号が連続して有意である時間を計測し、計測時間が所定値TD4を超過した場合に出力信号を有意とする時限回路(以下、時限回路11と称する)、12はAND回路7の出力信号無意と時限回路10の出力信号有意のAND条件成立で出力信号を有意とする第2のAND回路(以下、AND回路12と称する)、13は時限回路11の出力信号とAND回路7の出力信号のAND条件が成立すると出力信号を有意とする第3のAND回路(以下、AND回路13と称する)、14はAND回路12の出力信号とAND回路13の出力信号のOR条件が成立すると出力信号を有意とする第2のOR回路(以下、OR回路14と称する)であり、上記時限回路10,11、AND回路12,13、OR回路14とにより第1の時限手段IVを構成している。
【0019】
17a〜17nはサイリスタSa〜SnのA・K間に接続され該サイリスタヘの順方向印加電圧が所定値以上となると、サイリスタに順電圧が印加されたと判断し出力信号を有意とする順電圧検出回路、18は各順電圧検出回路の全出力信号のOR条件が成立すると出力信号を有意とする第1のOR回路(以下、OR回路18と称する)であり、順電圧検出回路17とで順電圧検出手段Vを構成している。
【0020】
15はセット信号としてサイリスタバルブ通電開始信号を受信し、リセット信号として通電完了信号を受信するリセット入力優先の第1のフリップフロップ(以下、FF15と称する)、16はFF15の出力信号をセット信号として受信し、OR回路14の出力信号をリセット入力信号とするセット入力優先の第2のフリップフロップ回路(以下、FF16と称する)、19は上記FF16の出力信号とOR回路18の出力信号のAND条件が成立した時点で出力信号を有意とする第1のAND回路(以下、AND回路19と称する)、20はAND回路19の出力信号が有意となると、上記サイリスタバルブにゲート信号を出力するパルス増幅器であり、上記FF15,16、順電圧検出手段V、AND回路19、パルス増幅器20とによりサイリスタ制御手段VIを構成している。
【0021】
次に動作について説明する。
図2,図3は動作を説明するタイミングチャートであり、図2は過電流が流れていない場合、図3は過電流が流れている場合である。FF15は時刻t1にセット端子に通電開始信号を受けると、出力信号を有意としてFF16の出力信号も有意とする。このとき、サイリスタバルブの端子P・N間に順電圧が印加されていると、AND回路19は順電圧検出手段Vからの出力信号とFF16からの出力信号のAND条件成立によって出力信号を有意とし、パルス増幅器20はAND回路19の出力信号を受けて作動を開始し、各サイリスタのゲートにゲート信号を出力してターンオンさせる。サイリスタSa〜Snのターンオン後は順電圧がなくなり、この結果、AND回路19はAND条件が不成立となり、パルス増幅器20もゲートに対するゲート信号の出力を停止する。
【0022】
そして、時刻t2にサイリスタバルブの端子P・N間に逆電圧が印加されると、逆電圧検出回路8が各サイリスタの逆電圧を検出し、AND回路9のAND条件が成立すると、このAND回路9の出力信号を受けて時限回路10,11が作動し、サイリスタバルブに過電流が流れていなければ、時限TD1経過後に時限回路10の出力信号と第2の時限手段IIの出力信号無意とのAND条件成立によって、OR回路14を介してFF16をリセットする。つまり、サイリスタ制御手段VIをサイリスタに逆電圧が印加されてから時限TD1後にリセットする。以後、サイリスタに順電圧が印加された状態において、通電開始信号が供給される度に上記の動作を順次繰り返す。
一方、図3に示すように、時刻t5でサイリスタバルブに過電流が流れると、過電流検出回路3が過電流を検出して出力信号を有意とし、この出力信号によって、通電開始信号を停止し、通電完了信号を発生するように不図示の信号発生回路を制御する。これと同時に、過電流検出回路3の出力信号をFF4でラッチし、このFF4の出力信号で時限回路5,6を作動させ、時限回路5は時限TD2後に、時限回路6は時限TD3後に出力信号を有意とする。
【0023】
このような状態において、時刻t6にサイリスタバルブの端子P・N間に逆電圧が印加されると、逆電圧検出回路8が各サイリスタの逆電圧を検出し、AND回路9のAND条件が成立すると、このAND回路9の出力信号を受けて時限回路10,11が作動し、時限回路10は時限TD1後に、時限回路11はTD4後に出力信号を有意とする。しかし、過電流発生の場合はサイリスタバルブの端子P・N間に逆電圧が印加される期間が短く、時限TD1より長くなるまではFF16に対しリセット信号を供給することができない。従って、次の周期で入出力端子間に順電圧が印加されると、サイリスタバルブは再び導通して過電流が流れることになる。
【0024】
一方、過電流が検出された後、時限TD2が経過後は時限回路5の出力が有意となるので、この時限TD2後の時刻t9にサイリスタバルブの端子P・N間に逆電圧が印加され、逆電圧検出回路8が各サイリスタの逆電圧を検出し、AND回路9のAND条件が成立すると、このAND回路9の出力信号を受けて時限回路10が時限TD1後に出力信号を有意とする。このとき、既に時限回路5の出力信号が有意になっているため、AND回路12はAND条件が成立しない。
【0025】
しかし、これより後の時刻t10に時限回路11の出力信号が有意になると、この時限回路11の出力信号と時限回路5の出力信号とを入力するAND回路13のAND条件が成立し、このAND回路13の出力信号でFF16をリセットする。つまり、サイリスタに逆電圧が印加されてからサイリスタ制御回路をリセットするまでの時間は、過電流が流れない場合は時限回路10の時限TD1で、過電流が流れた場合は時限TD1よりも長い時限回路11の時限TD4でリセットすることになる。
【0026】
以上のように、この実施の形態1によれば、過電流が流れた場合は、サイリスタが正常にターンオフ可能な逆電圧印加時間を、過電流が流れない場合の時限TD1よりも長い時限TD4とすることができ、サイリスタを保護することができる。
また、第2の時限手段IIの出力によって、第1の時限手段IVを制御するように構成したので、過電流検出開始から第1の時限手段IV内の時限回路10から時限回路11への切換え有効期間を任意に選択できる。つまり、過電流検出回路の出力をラッチするFF4の出力で直接第1の時限手段IVを制御するようにすると、ラッチ回路をリセットするリセット信号を得るための構成が別途必要となり、任意に時限回路切換え有効期間を選定することには不適切である。
【0027】
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2によるサイリスタバルブの保護装置を示す回路図であり、図において、21はFF15の出力信号の反転信号とAND回路19の出力信号のAND条件が成立すると出力信号を有意とするAND回路、22はAND回路21の出力信号をセット信号としFF16の出力信号の反転信号をリセット信号とするフリップフロップ回路(以下、FF22と称す)、23はFF22の出力信号とFF4の出力信号とのAND条件が成立すると出力信号を有意とする第8のAND回路である。なお、他の構成は前記図1に示す構成と同じであるから、同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【0028】
次に動作について説明する。
図5,図6は動作を説明するタイミングチャートであり、図5は過電流が流れていない場合、図6は過電流が流れている場合である。FF15は時刻t1にセット端子に通電開始信号を受けると、出力信号を有意としてFF16の出力信号も有意とする。
【0029】
このとき、サイリスタバルブの端子P・N間に順電圧が印加されると、AND回路19は順電圧検出手段Vからの出力信号とFF16からの出力信号のAND条件成立によって出力信号を有意とし、パルス増幅器20はAND回路19の出力信号を受けて作動を開始し、各サイリスタのゲートにパルスを与えてターンオンさせる。サイリスタS1〜Snのターンオン後は順電圧がなくなり、AND回路19はAND条件が不成立となり、パルス増幅器20もゲート信号の出力信号を停止する。
【0030】
そして、時刻t2にサイリスタバルブの端子P・N間に逆電圧が印加されると、逆電圧検出回路8が各サイリスタの逆電圧を検出し、AND回路9のAND条件が成立すると、このAND回路9の出力信号を受けて時限回路10,11が作動し、サイリスタバルブに過電流が流れていなければ、時限TD1の経過後に時限回路10の出力信号と第2の時限手段IIの出力信号の無意とのAND条件成立によって、OR回路14を介してFF16をリセットする。つまり、サイリスタ制御手段VIをサイリスタに逆電圧が印加されてから時限TD1後にリセットする。
【0031】
一方、図6に示すように、時刻t5でサイリスタバルブに過電流が流れると、過電流検出回路3が過電流を検出して出力信号を有意とし、この出力信号によって、通電開始信号を停止し、通電完了信号を発生するように不図示の信号発生回路を制御する。このため、FF15はリセットされると同時に、過電流検出回路3の出力信号をFF4でラッチする。以上の動作は図1に示した実施の形態1の場合と同じである。
【0032】
このような状態において、FF15の出力信号の反転信号とAND回路19の出力信号のAND条件が成立すると、このAND条件の成立によってAND回路21が出力信号を有意とする。この出力信号を受けてFF22がセット状態となり、このFF22の出力信号とFF4の出力信号とによりAND回路23のAND条件が成立する。一方、上記のように過電流が流れた後に再び時刻t6で逆電圧が生じ、AND回路9の出力信号を受けて作動を開始した時限回路10の出力信号が有意になっても、AND回路12はAND条件が成立しない。
【0033】
しかし、これより後の時刻t10に時限回路11の出力信号が有意になると、この時限回路11の出力信号とAND回路23の出力信号とを入力するAND回路13のAND条件が成立し、このAND回路13の出力信号でFF16をリセットする。つまり、サイリスタに逆電圧が印加されてからサイリスタ制御回路をリセットするまでの時間が、過電流が流れない場合は時限回路10の時限TD1で、過電流が流れた場合は時限TD1よりも長い時限回路11の時限TD4でリセットする。
【0034】
また、実施の形態1でも述べたように、サイリスタに印加される逆電圧の印加時間が時限回路10の時限TD1より短い場合は、AND回路12,13は何れもAND条件を成立させることができないので、サイリスタ制御回路をリセットすることができず、サイリスタに順電圧が印加されると、AND回路19のAND条件成立によって、パルス増幅器20からゲート信号が出力信号されると、サイリスタは再び導通することになる。
【0035】
以上のように、この実施の形態2によれば、過電流が流れた場合は、サイリスタが正常にターンオフ可能な逆電圧印加時間を、過電流が流れない場合よりも長くすることができ、サイリスタを保護することができる。
また、第2の時限手段IIを構成するFF22は、サイリスタバルブの通電完了期間において、サイリスタへの逆電圧期間が規定値以下であった場合、FF15とAND回路19とのAND条件成立時動作する。このFF22とFF4とのAND条件をAND回路23で取ることにより、過電流検出期間時の時限回路10から時限回路11への切換へは、過電流検出期間におけるサイリスタへの逆電圧期間が時限回路11より短い限り、実施の形態1におけるような時限回路を含む第2の時限手段IIを用いることなく、継続して行うことができる。
【0036】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、サイリスタバルブに過電流が流れた場合は、サイリスタが導通状態からターンオフ可能なサイリスタヘの逆電圧の印加される所定時間を、過電流が流れない場合の逆電圧印加時間より長くなるように構成したので、サイリスタバルブに過電流が如何なる時間継続しても、導通状態からターンオフ可能なサイリスタヘの逆電圧の印加時間を所定時間に切り替えることができ、ターンオフ時における衝撃からサイリスタを保護することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1によるサイリスタバルブの保護装置を示す回路図である。
【図2】この実施の形態1の過電流が流れていない場合の動作を説明するためのタイミング図である。
【図3】この実施の形態1の過電流が流れている場合の動作を説明するためのタイミング図である。
【図4】この発明の実施の形態2によるサイリスタバルブの保護装置を示す回路図である。
【図5】この実施の形態2の過電流が流れていない場合の動作を説明するためのタイミング図である。
【図6】この実施の形態2の過電流が流れている場合の動作を説明するためのタイミング図である。
【図7】従来のサイリスタバルブの保護装置を示す回路図である。
【符号の説明】
1 サイリスタバルブ、2 電流センサ、3 過電流検出回路、4 FF、5時限回路、6 時限回路、7 AND回路、8 逆電圧検出回路、9 AND回路、10 時限回路、l1 時限回路、12 AND回路、13 AND回路、14 OR回路、15 FF、16 FF、17 順電圧検出回路、18 OR回路、19 AND回路、20 パルス増幅器、21 AND回路、22 FF、23 AND回路、I 過電流検出手段、II 第2の時限手段、III 逆電圧検出手段、IV 第1の時限手段、V 順電圧検出手段、VI サイリスタ制御手段。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thyristor valve protection device having a protection function when an overcurrent flows through a thyristor valve formed by connecting a large number of thyristors in series.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 shows a conventional thyristor valve protection device disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-33459. In the figure, S1 to Sn are sequentially connected in series to form a plurality of thyristor valves, P and N are input / output terminals of the thyristor valve, and R1 to Rn and C1 to Cn equalize the shared voltage of the thyristor. Is a control circuit for outputting a firing pulse to a thyristor constituting a thyristor valve, and FF is a flip-flop, which is set by the firing pulse sent from the control circuit CC.
[0003]
The timer T outputs an output signal when the time width of the output signal of the reverse voltage detection circuit W becomes larger than the output signal of the specified time, and resets the flip-flop FF. The reverse voltage to the thyristors S1 to Sn is set for a predetermined time. This is the time limit circuit that makes the input signal significant. AND denotes an AND circuit, which outputs an output signal when both the forward voltage detection circuit FV and the flip-flop FF have an output signal. DF is a differentiating circuit that emits a pulse at the rising edge of the output signal of the AND circuit AND. PA is a pulse amplifier which amplifies the pulse from the differentiating circuit DF and simultaneously applies a gate pulse to the gates of all the thyristors S1 to Sn via a pulse transformer PT.
[0004]
Next, the operation will be described.
When the ignition pulse is sent from the control circuit CC, the flip-flop FF is set. At this time, since a forward voltage is applied to the thyristors S1 to Sn, the AND condition of the output signal of the flip-flop FF and the output signal of the forward voltage detection circuit FV is immediately satisfied, and the AND circuit AND outputs the output signal and differentiates. A gate signal is applied to the gates of all the thyristors S1 to Sn via the circuit DF, the pulse amplifier PA, and the pulse transformer PT, and the thyristors S1 to Sn fire simultaneously.
[0005]
Due to this firing, the forward voltage applied to the thyristors S1 to Sn disappears, and the output signal of the FV also disappears. When the conduction period of the thyristor valve is over and the current is transferred to the thyristor valve of the other arm of the converter and the residual accumulated carriers of the thyristor are exhausted, a reverse voltage is applied to each of the thyristors S1 to Sn, and thus the thyristor valve.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional thyristor valve protection device is configured as described above, it has a function to determine whether the reverse voltage applied to the thyristor is longer than a predetermined time, but the thyristor can turn off normally The predetermined time during which the reverse voltage is applied to the thyristor is longer when an overcurrent flows than when no overcurrent flows, and there is a problem in that a problem occurs in which the thyristor cannot be protected.
[0007]
The present invention has been made to solve the above problems, and when an overcurrent flows through a thyristor valve, a predetermined time during which a reverse voltage is applied to a thyristor capable of turning off the thyristor from a conductive state is exceeded. It is an object of the present invention to obtain a thyristor valve protection device that is longer than a reverse voltage application time when no current flows to protect a thyristor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In a thyristor valve protection device according to the present invention, in a thyristor valve in which a large number of thyristors are connected in series, an overcurrent detection means for detecting an overcurrent flowing through the thyristor valve, and a reverse voltage of a predetermined value or more applied to each of the thyristors. Reverse voltage detecting means for detecting that the voltage has been applied; first time limiting means for determining a turn-off time of the thyristor based on a detection signal from the reverse voltage detecting means; and a detection signal from the overcurrent detecting means. A second time limiter for extending the turn-off time of the thyristor determined by the first time limiter on the basis of the thyristor control means. Is controlled.
[0009]
The thyristor control means of the thyristor valve protection device according to the present invention includes a first flip-flop that receives an energization start signal as a set signal and an energization completion signal as a reset signal, and an output signal of the first flip-flop as a set signal. A second flip-flop for inputting an output signal of the first timed circuit as a reset signal, a first AND circuit for obtaining an AND condition between an output signal of the second flip-flop and an output signal of the forward voltage detecting means; The pulse amplifier receives the output signal of the first AND circuit and applies a gate signal to the gate of each thyristor constituting the thyristor valve.
[0010]
The forward voltage detecting means of the thyristor valve protection device according to the present invention includes a forward voltage detecting circuit for determining that a forward voltage of a predetermined value or more is applied to the thyristor, and an output of the forward voltage detecting circuit connected to each thyristor. And a first OR circuit for obtaining an OR condition of the signal.
[0011]
The first time limiter of the thyristor valve protection device according to the present invention includes a first time limiter circuit that makes the output signal significant after a time limit TD1 from a point in time when the detection signal from the reverse voltage detection means becomes significant continuously. A fourth timing circuit that makes the output signal significant after a time period TD4 longer than the time period TD1, and an output signal that is generated when the output signal of the fourth AND circuit is insignificant and the significant AND condition of the output signal of the first time circuit is satisfied. A second AND circuit that is significant; a third AND circuit that is significant when an AND condition of an output signal of the fourth timed circuit and an output signal of a fourth AND circuit described later is satisfied; A second OR circuit that makes the output signal significant when an OR condition of the output signal of the second AND circuit and the output signal of the third AND circuit is satisfied. Write the signal A second timed circuit that makes the output signal significant after a time period TD2 from the time when the output signal of the signal latch circuit becomes significant, and a second timed circuit that makes the output signal significant after a time period TD3 longer than the time period TD2. And a fourth AND circuit which makes the output signal significant when the output signal of the second timed circuit is significant and the output signal of the third timed circuit is a meaningless AND condition. It is.
[0012]
The second time limiter of the thyristor valve protection device according to the present invention includes a fifth time limiter that makes the output signal significant when an AND condition between the inverted signal of the output signal of the first flip-flop and the output signal of the first AND circuit is satisfied. , A third flip-flop circuit using the output signal of the fifth AND circuit as a set signal, and a reset signal as an inverted signal of the output signal of the second flip-flop, and a third flip-flop circuit of the third flip-flop circuit. A sixth AND circuit that makes the output signal significant when an AND condition is satisfied between the output signal and the output signal of the signal latch circuit that stores the output signal of the overcurrent detection circuit.
[0013]
An overcurrent detection circuit of a thyristor valve protection device according to the present invention includes a current sensor that detects a current, and an overcurrent detection circuit that determines that an overcurrent flows when an output signal of the current sensor is larger than a set value. It is.
[0014]
The reverse voltage detection means of the thyristor valve protection device according to the present invention includes a reverse voltage detection circuit that determines that a reverse voltage has been applied to the thyristor, and an AND condition of an output signal of the reverse voltage detection circuit connected to each thyristor. And a seventh AND circuit to be obtained.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a thyristor valve protection device according to
[0016]
[0017]
8a to 8n are connected between A and K of the thyristors Sa to Sn (between the anode and the cathode), and when the application of the reverse voltage to the thyristor becomes a predetermined value or more, it is determined that the reverse voltage has been applied to the thyristor, and the output signal is significant. The reverse
[0018]
[0019]
Reference numerals 17a to 17n are connected between A and K of the thyristors Sa to Sn, and when a forward applied voltage to the thyristor becomes a predetermined value or more, a forward voltage detecting circuit which determines that a forward voltage has been applied to the thyristor and makes an output signal significant. , 18 are first OR circuits (hereinafter referred to as OR circuits 18) which make the output signal significant when the OR condition of all the output signals of each forward voltage detection circuit is satisfied. It constitutes the detection means V.
[0020]
Reference numeral 15 denotes a first flip-flop (hereinafter, referred to as FF15) which receives a thyristor valve energization start signal as a set signal and receives an energization completion signal as a reset signal. A second flip-flop circuit (hereinafter, referred to as FF16) which receives and outputs the output signal of the
[0021]
Next, the operation will be described.
2 and 3 are timing charts for explaining the operation. FIG. 2 shows a case where no overcurrent flows, and FIG. 3 shows a case where an overcurrent flows. When the FF 15 receives the energization start signal at the set terminal at time t1, the output signal is significant and the output signal of the
[0022]
Then, when a reverse voltage is applied between the terminals P and N of the thyristor valve at time t2, the reverse voltage detection circuit 8 detects the reverse voltage of each thyristor, and when the AND condition of the AND
On the other hand, as shown in FIG. 3, when an overcurrent flows through the thyristor valve at time t5, the
[0023]
In this state, when a reverse voltage is applied between the terminals P and N of the thyristor valve at time t6, the reverse voltage detection circuit 8 detects the reverse voltage of each thyristor, and when the AND condition of the AND
[0024]
On the other hand, after the detection of the overcurrent, the output of the timing circuit 5 becomes significant after the elapse of the time period TD2. Therefore, at time t9 after the time period TD2, a reverse voltage is applied between the terminals P and N of the thyristor valve, When the reverse voltage detection circuit 8 detects the reverse voltage of each thyristor and the AND condition of the AND
[0025]
However, if the output signal of the timed
[0026]
As described above, according to the first embodiment, when an overcurrent flows, the reverse voltage application time during which the thyristor can normally turn off is set to the time period TD4 longer than the time period TD1 when no overcurrent flows. Can protect the thyristor.
Further, since the first time limit means IV is controlled by the output of the second time limit means II, the switching from the
[0027]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a protection device for a thyristor valve according to
[0028]
Next, the operation will be described.
5 and 6 are timing charts for explaining the operation. FIG. 5 shows a case where no overcurrent flows, and FIG. 6 shows a case where an overcurrent flows. When the FF 15 receives the energization start signal at the set terminal at time t1, the output signal is significant and the output signal of the
[0029]
At this time, when a forward voltage is applied between the terminals P and N of the thyristor valve, the AND circuit 19 makes the output signal significant by satisfying the AND condition of the output signal from the forward voltage detection means V and the output signal from the
[0030]
Then, when a reverse voltage is applied between the terminals P and N of the thyristor valve at time t2, the reverse voltage detection circuit 8 detects the reverse voltage of each thyristor, and when the AND condition of the AND
[0031]
On the other hand, as shown in FIG. 6, when an overcurrent flows through the thyristor valve at time t5, the
[0032]
In such a state, when the AND condition of the inverted signal of the output signal of the FF 15 and the output signal of the AND circuit 19 is satisfied, the AND
[0033]
However, when the output signal of the timed
[0034]
Also, as described in the first embodiment, when the application time of the reverse voltage applied to the thyristor is shorter than the time limit TD1 of the
[0035]
As described above, according to the second embodiment, when an overcurrent flows, the reverse voltage application time during which the thyristor can normally turn off can be made longer than when the overcurrent does not flow. Can be protected.
Further, the
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when an overcurrent flows through the thyristor valve, the predetermined time during which the reverse voltage is applied to the thyristor, which can be turned off from the conductive state, is set to the reverse of the case where the overcurrent does not flow. Since it is configured to be longer than the voltage application time, even if the thyristor valve continues overcurrent for any time, the application time of the reverse voltage to the thyristor that can be turned off from the conductive state can be switched to the predetermined time, and the time during the turn-off There is an effect that the thyristor can be protected from impact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a thyristor valve protection device according to
FIG. 2 is a timing chart for explaining an operation of the first embodiment when no overcurrent flows.
FIG. 3 is a timing chart for explaining an operation of the first embodiment when an overcurrent is flowing;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a thyristor valve protection device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart for explaining an operation of the second embodiment when no overcurrent flows.
FIG. 6 is a timing chart for explaining an operation of the second embodiment when an overcurrent flows.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional thyristor valve protection device.
[Explanation of symbols]
Claims (7)
第2の時限手段は、過電流検出手段の出力信号を記憶する信号ラッチ回路と、この信号ラッチ回路の出力信号が有意になった時点から時限TD2後に出力信号を有意とする第2の時限回路および該時限TD2より長い時限TD3後に出力信号を有意とする第3の時限回路と、前記第2の時限回路の出力信号が有意で前記第3の時限回路の出力信号が無意のAND条件が成立すると出力信号を有意とする第4のAND回路とからなることを特徴とする請求項1記載のサイリスタバルブの保護装置。The first timed means includes a first timed circuit for making the output signal significant after a time period TD1 from the time when the detection signal from the reverse voltage detection means becomes significant continuously, and an output signal after a timed TD4 longer than the timed TD1. And a second AND circuit that makes the output signal significant when the output signal of the fourth AND circuit is insignificant and the significant AND condition of the output signal of the first time circuit is satisfied. A third AND circuit that makes an output signal significant when an AND condition between an output signal of the fourth timed circuit and an output signal of a fourth AND circuit described later is satisfied, an output signal of the second AND circuit, A second OR circuit that makes the output signal significant when an OR condition of the output signal of the third AND circuit is satisfied;
The second timed means includes a signal latch circuit for storing an output signal of the overcurrent detection means, and a second timed circuit for making the output signal significant TD2 after the time when the output signal of the signal latch circuit becomes significant. And a third timing circuit that makes the output signal significant after a time period TD3 longer than the time period TD2, and an AND condition in which the output signal of the second timed circuit is significant and the output signal of the third timed circuit is insignificant 2. The protection device for a thyristor valve according to claim 1, further comprising a fourth AND circuit that makes the output signal significant.
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Family Applications (1)
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