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JP2002095149A - Semiconductor switch control device - Google Patents

Semiconductor switch control device

Info

Publication number
JP2002095149A
JP2002095149A JP2000278524A JP2000278524A JP2002095149A JP 2002095149 A JP2002095149 A JP 2002095149A JP 2000278524 A JP2000278524 A JP 2000278524A JP 2000278524 A JP2000278524 A JP 2000278524A JP 2002095149 A JP2002095149 A JP 2002095149A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
accident
determination
circuit
semiconductor switch
judgment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000278524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Ota
田 悟 大
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000278524A priority Critical patent/JP2002095149A/en
Publication of JP2002095149A publication Critical patent/JP2002095149A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真の事故発生の際における遮断動作の高速性
を確保しつつ、事故検出の精度を高めて誤動作を極力防
止すること。 【解決手段】 事故判定用数値変換回路26は第1及び
第2の状態量を入力し、これを事故発生有無の判定に適
した数値に変換する。第1乃至第Nの事故判定回路J1
〜JNは、この変換された数値を入力し、それぞれ事故
発生の有無につき判定を行う。制御信号出力回路27
は、いずれかの判定回路から事故発生判定信号を入力す
ると半導体スイッチに対する遮断指令20を出力する。
事故判定回路J1は、その電圧判定ベルが最も低く且つ
判定時間が最も短いものであり、一方、事故判定回路J
Nは、その電圧判定レベルが最も高く且つ判定時間が最
も長いものとなっている。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To improve the accuracy of accident detection and prevent malfunction as much as possible while ensuring the high speed of the interruption operation in the event of a true accident. SOLUTION: An accident determination numerical value conversion circuit 26 receives first and second state quantities and converts them into numerical values suitable for determining the presence or absence of an accident. First to Nth accident determination circuits J1
.. JN input the converted numerical values and judge whether or not an accident has occurred. Control signal output circuit 27
Outputs an interruption command 20 to the semiconductor switch when an accident occurrence determination signal is input from any of the determination circuits.
The accident judging circuit J1 has the lowest voltage judging bell and the shortest judging time.
N has the highest voltage determination level and the longest determination time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体スイッチを
介して連係される2つのシステム内で発生した事故を検
出し、この半導体スイッチの切換動作を制御する半導体
スイッチ制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor switch control device which detects an accident occurring in two systems linked via a semiconductor switch and controls a switching operation of the semiconductor switch.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13は、2つの受電・電源システムに
ついての連係構成図である。この図において、受電・電
源システム1と受電・電源システム2とは半導体スイッ
チ3を介して接続されている。受電・電源システム1
は、商用側負荷母線6に接続された連係変圧器5及び一
般負荷7を有しており、商用系統(電力会社の系統であ
り、買電系統ともいう)4からの電力供給を連係変圧器
5を介して一般負荷7が受けられるようになっている。
受電・電源システム2は、発電機母線10に直接に又は
変圧器9を介して接続された自家発電機8と、同じく発
電機母線10に接続された自家発負荷11とを有してい
る。
2. Description of the Related Art FIG. 13 is a diagram showing a cooperative configuration of two power receiving / power supply systems. In this figure, a power receiving / power supply system 1 and a power receiving / power supply system 2 are connected via a semiconductor switch 3. Power receiving / power supply system 1
Has a link transformer 5 and a general load 7 connected to a commercial load bus 6, and connects a power supply from a commercial system (a power company system, also referred to as a power purchase system) 4 to the link transformer. The general load 7 can be received via the terminal 5.
The power receiving / power supply system 2 has a private generator 8 connected directly to the generator bus 10 or via a transformer 9, and a private load 11 also connected to the generator bus 10.

【0003】これら受電・電源システム1及び受電・電
源システム2は、例えば、ある企業の工場あるいは病院
等において用いられるものであり、自家発負荷11は瞬
時たりとも電力供給の停止が許されない重要な負荷であ
るため、その全てが自家発電機8から電力供給を受ける
ようになっている。これに対し、一般負荷7は自家発負
荷11に比べて重要度は低いものであるため、自家発電
機8の余剰電力の供給を半導体スイッチ3を介して受
け、不足した電力分の供給を商用系統4から受けるよう
になっている。なお、この図13では2つの受電・電源
システム1,2が連係している例につき説明している
が、これらのシステムは概念的に示したものであり、複
数のシステムが集合したものをも含んでいる。したがっ
て、本発明では説明及び理解を容易にするために、連係
された2つのシステムに適用される半導体スイッチ制御
装置について記述しているが、実際には3つ以上のシス
テムが連係している場合にも適用可能なものである。
The power receiving / power supply system 1 and the power receiving / power supply system 2 are used, for example, in factories or hospitals of a certain company, and the self-generated load 11 is an important power that cannot be stopped even instantaneously. Since they are loads, all of them are supplied with electric power from the private generator 8. On the other hand, since the general load 7 has a lower importance than the self-generated load 11, the surplus power of the private generator 8 is supplied through the semiconductor switch 3, and the supply of the insufficient power is supplied to the commercial load. It is designed to receive from system 4. Although FIG. 13 illustrates an example in which two power receiving / power supply systems 1 and 2 are linked, these systems are conceptually shown, and a system in which a plurality of systems are aggregated may be used. Contains. Therefore, the present invention describes a semiconductor switch control device applied to two linked systems for ease of explanation and understanding. However, in practice, three or more systems are linked. It is also applicable to:

【0004】図14は、図13における半導体スイッチ
3の構成図である。この図に示すように、半導体スイッ
チ3は、U・Xサイリスタアーム12、V・Yサイリス
タアーム13、及びW・Zサイリスタアーム14を有し
ており、これら各アームのサイリスタは半導体スイッチ
制御装置15からのゲート信号16によりオンオフ制御
されるようになっている。なお、図13は交流電力が3
相の場合の半導体スイッチ3の構成を示しているが、本
発明は3相以外の交流電力に対しても適用可能である。
また、図13では半導体素子としてサイリスタを用いた
例を示しているが、半導体素子はサイリスタに限定され
るわけではなく、スイッチング素子として機能するもの
であれば、トランジスタ、トライアック、GTO、IG
BT等の他の素子を用いてもかまわない。
FIG. 14 is a configuration diagram of the semiconductor switch 3 in FIG. As shown in this figure, the semiconductor switch 3 has a U / X thyristor arm 12, a V / Y thyristor arm 13, and a W / Z thyristor arm 14, and the thyristor of each of these arms is a semiconductor switch control device 15 On / off control is performed by a gate signal 16 from the CPU. FIG. 13 shows that the AC power is 3
Although the configuration of the semiconductor switch 3 in the case of the three phases is shown, the present invention is applicable to AC power other than three phases.
FIG. 13 shows an example in which a thyristor is used as a semiconductor element. However, the semiconductor element is not limited to a thyristor. If the semiconductor element functions as a switching element, a transistor, a triac, a GTO, an IG
Other elements such as BT may be used.

【0005】図15は、半導体スイッチ3に対する制御
を行う半導体スイッチ制御装置15の構成を示すブロッ
ク図である。この半導体スイッチ制御装置15は、受電
・電源システム1側に事故(例えば、落雷による地絡等
の短絡事故)が発生した場合に、オン状態になっている
半導体スイッチ3を高速に遮断するものである。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor switch control device 15 for controlling the semiconductor switch 3. As shown in FIG. The semiconductor switch control device 15 shuts off the on-state semiconductor switch 3 at a high speed when an accident (for example, a short-circuit accident such as a ground fault due to a lightning strike) occurs on the power receiving / power supply system 1 side. is there.

【0006】ここで、受電・電源システム1側で短絡事
故が発生した場合に、半導体スイッチ3を高速に遮断し
なければならない理由につき説明する。半導体スイッチ
3がオン状態であるときに受電・電源システム1側で短
絡事故が発生すると、受電・電源システム2側の電流が
短絡事故地点に対して多量に流れ込むために、発電機母
線10の電圧は急激に低下する。そして、発電機母線1
0の電圧が一定レベル以下に低下した状態を一定時間以
上持続させてしまうと、重要負荷である自家発負荷11
が停止したり誤動作を引き起こすなど重大な影響を及ぼ
すことになる。特に、パワーエレクトロニクス応用機器
は一般に電圧低下の影響を受けやすいものであり、例え
ば、定格の0.85PU以下の電圧が10ms以上持続
すると、上記の停止又は誤動作を引き起こすことが多く
なる。このような理由により、受電・電源システム1側
で短絡事故が発生した場合には、オン状態になっている
半導体スイッチ3を高速に遮断する必要がある。
Here, the reason why the semiconductor switch 3 must be turned off at high speed when a short circuit accident occurs on the power receiving / power supply system 1 side will be described. If a short-circuit fault occurs on the power receiving / power supply system 1 side when the semiconductor switch 3 is in the ON state, a large amount of current on the power receiving / power supply system 2 side flows into the short-circuit fault point. Drops sharply. And generator bus 1
If the state where the voltage of 0 drops below a certain level is maintained for a certain period of time, the self-generated load 11 which is an important load
Will cause serious effects such as stoppage or malfunction. In particular, power electronics applied equipment is generally susceptible to the voltage drop. For example, if the rated voltage of 0.85 PU or less is maintained for 10 ms or more, the above-described stop or malfunction often occurs. For such a reason, when a short circuit accident occurs on the power receiving / power supply system 1 side, it is necessary to rapidly shut off the semiconductor switch 3 which is in the ON state.

【0007】さて、図15に戻って説明を続けると、半
導体スイッチ制御装置15は、事故検出回路19、開閉
決定手段21、インタロック回路24、及びゲート制御
回路25を有している。事故検出回路19は、商用側負
荷母線6に設けられたCT(変流器)17及びPT(計
器用変圧器)18からの検出信号を入力しており、短絡
事故が発生するとPT18からの電流検出信号が閾値以
下のレベルに低下したことを検知して遮断指令20をイ
ンタロック回路24に出力するようになっている。開閉
決定手段21は、運転開始指令としての開路指令22、
及び運転停止指令としての閉路指令23をインタロック
回路24に出力するものである。インタロック回路24
は、これらの指令の相互間のインタロックを取り、いず
れかの指令をゲート制御回路25に送出するようになっ
ている。ゲート制御回路25は、開路指令22を入力す
るとゲート信号16を出力して半導体スイッチ3をオン
状態すなわち導通状態とする。ゲート制御回路25は、
また、閉路指令23又は遮断指令20を入力するとゲー
ト信号16の出力を停止し、半導体スイッチ3をオフ状
態すなわち遮断状態とする。そして、半導体スイッチ3
においては、電流のゼロクロス点通過を待って実際に電
流が遮断されることになる。
Returning to FIG. 15, the semiconductor switch control device 15 includes an accident detection circuit 19, an opening / closing determination means 21, an interlock circuit 24, and a gate control circuit 25. The fault detection circuit 19 receives detection signals from a CT (current transformer) 17 and a PT (instrument transformer) 18 provided on the commercial load bus 6, and when a short-circuit fault occurs, a current from the PT 18 is input. Upon detecting that the detection signal has dropped to a level equal to or lower than the threshold value, the cutoff command 20 is output to the interlock circuit 24. The open / close determining means 21 includes an open circuit command 22 as an operation start command,
And a closing command 23 as an operation stop command is output to the interlock circuit 24. Interlock circuit 24
Interlocks these commands and sends one of them to the gate control circuit 25. The gate control circuit 25 outputs the gate signal 16 when the open circuit command 22 is input, and turns the semiconductor switch 3 on, that is, on. The gate control circuit 25
When the closing command 23 or the cutoff command 20 is input, the output of the gate signal 16 is stopped, and the semiconductor switch 3 is turned off, that is, turned off. And the semiconductor switch 3
In, the current is actually interrupted after the current passes through the zero-cross point.

【0008】図16は、半導体スイッチ制御装置15の
各信号((a)〜(e))と電圧(f)及び電流(g)
との対応関係を示す波形図である。時刻t0において閉
路指令23が出力されると共にゲート信号U,Xが出力
されると、(g)のスイッチ電流の波形が示すように通
電が開始される。そして、時刻t1において例えば落雷
による地絡事故が発生すると、(f)に示すように電圧
がゼロ近くまで急激に低下する。事故検出回路19は、
この電圧低下により事故発生を検出し、時刻t2におい
て遮断指令20を出力することにより、ゲート信号U,
Xの出力を停止させる。これにより、スイッチ電流は
(g)に示すように、ゼロクロス点に到達する時刻t3
において遮断される。
FIG. 16 shows the signals ((a) to (e)) of the semiconductor switch control device 15, the voltage (f) and the current (g).
FIG. 6 is a waveform chart showing a correspondence relationship with the above. When the closing command 23 is output and the gate signals U and X are output at time t0, energization is started as shown by the switch current waveform (g). Then, when a ground fault due to a lightning strike occurs at time t1, for example, the voltage rapidly drops to near zero as shown in (f). The accident detection circuit 19
The occurrence of an accident is detected by this voltage drop, and a shutoff command 20 is output at time t2, whereby the gate signals U,
Stop the output of X. As a result, the switch current reaches the zero-cross point at time t3 as shown in (g).
Is shut off at

【0009】図16は、3相交流の1相分についての電
圧及び電流の変化を示したものであるが、3相分の電圧
及び電流の変化状態を図17に示しておく。(a)に示
すように、時刻t0で半導体スイッチ3がオンになると
各相のスイッチ電流はしばらくの間安定した状態で流れ
ているが、時刻t1で事故が発生すると事故点に過電流
が流れ込むために電流レベルが急激に増大し、その後時
刻t3において電流が遮断される。(b)に示すよう
に、システム1側の各相の電圧は時刻t1以降乱れ、そ
の後時刻t3において電圧がゼロとなる。(c)に示す
ように、システム2側の電圧は時刻t1〜t3の間は事故
の影響を受けて乱れた状態になるが、その後は半導体ス
イッチ3がオフとなりシステム1と遮断された状態とな
るため、事故前と同様の安定した状態になる。(d)は
自家発電機8の有効電力の変化状態を示したものであ
り、事故発生により大きく変動するが半導体スイッチ3
がオフされるとその後は安定した状態に復帰する。
(e)は各相のゲート信号の変化状態を示したものであ
り、時刻t0でゲートオンとなった後、時刻t2でゲー
トオフになっている。
FIG. 16 shows changes in voltage and current for one phase of three-phase alternating current. FIG. 17 shows changes in voltage and current for three phases. As shown in (a), when the semiconductor switch 3 is turned on at time t0, the switch current of each phase flows in a stable state for a while, but when an accident occurs at time t1, an overcurrent flows into the accident point. Therefore, the current level sharply increases, and thereafter, the current is cut off at time t3. As shown in (b), the voltage of each phase on the system 1 side is disturbed after time t1, and then the voltage becomes zero at time t3. As shown in (c), the voltage on the system 2 side is disturbed due to the accident during the time t1 to t3, but thereafter, the semiconductor switch 3 is turned off and the system 1 is disconnected. Therefore, it will be in the same stable state as before the accident. (D) shows a change state of the active power of the private generator 8, which fluctuates greatly due to the occurrence of an accident.
Is turned off, and then returns to a stable state.
(E) shows the changing state of the gate signal of each phase. The gate is turned on at time t0 and then turned off at time t2.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の半導体スイッチ制御装置15は、受電・電源システム
1側の短絡事故を検出すると、半導体スイッチ3を高速
に遮断し、重要負荷である自家発負荷11に事故の影響
が及ぶのを回避している。しかし、半導体スイッチ3を
高速に遮断するためには、事故判定を短時間で行わなけ
ればならないが、それでは事故を誤検出する可能性が高
いものとなる。例えば、系統運用上の通常操作として、
一般負荷7あるいは調相設備等の投入/遮断は随時行わ
れるが、このときの電圧低下が設定レベルを下回り、且
つこの設定レベルを下回った状態が設定時間以上持続す
ると半導体スイッチ制御装置15は事故発生と判定し、
半導体スイッチ3を遮断することになる。
As described above, when the conventional semiconductor switch control device 15 detects a short-circuit accident on the power receiving / power supply system 1 side, it shuts off the semiconductor switch 3 at a high speed, and a private load which is an important load. The influence of the accident on the generated load 11 is avoided. However, in order to shut off the semiconductor switch 3 at high speed, it is necessary to perform an accident determination in a short time. In that case, there is a high possibility that an accident is erroneously detected. For example, as a normal operation in system operation,
The turning on / off of the general load 7 or the phase adjustment equipment is performed as needed. If the voltage drop at this time falls below the set level and the state of falling below the set level continues for more than the set time, the semiconductor switch control device 15 may fail. Is determined to have occurred,
The semiconductor switch 3 is cut off.

【0011】システム設計上の基本的な考え方として、
現実に事故が発生しているにもかかわらず、これを事故
発生無しと誤認するミスは「危険側ミス」であり、絶対
に許されないミスであるが、現実には事故が発生してい
ないのにこれを事故発生有りと誤認するミスは「安全側
ミス」であり、ある程度許容され得るミスであるとされ
ている。そのため、上記の設定レベルは高めに設定され
ると共に、設定時間は短めに設定されがちとなり、半導
体スイッチ制御装置15は受電・電源システム1側の電
圧低下に敏感に反応することになる。そして、上記した
一般負荷7あるいは調相設備等の投入/遮断の際の電圧
低下や、ノイズに起因する電圧低下を事故発生と誤認識
し、半導体スイッチ3を遮断するという誤動作をしばし
ば行う結果となっている。このような誤動作は「安全側
ミス」であり、ある程度許容され得るものであると言っ
ても、現実問題として余りに頻発したのでは実用上は使
用に耐えないシステムとなる。
As a basic concept in system design,
A mistake that mistakenly deems this to be no accident even though an accident has actually occurred is a “dangerous mistake” and is a mistake that is absolutely unacceptable. However, a mistake that mistakenly identifies this as having an accident is a “safety mistake” and is considered to be a mistake that can be tolerated to some extent. Therefore, the set level is set to be higher and the set time tends to be set shorter, so that the semiconductor switch control device 15 is sensitive to a voltage drop on the power receiving / power supply system 1 side. A voltage drop at the time of turning on / off the general load 7 or the phase adjustment equipment or a voltage drop caused by noise is erroneously recognized as an accident, and the malfunction of shutting off the semiconductor switch 3 is often performed. Has become. Such a malfunction is a "safety mistake", and although it can be tolerated to some extent, if it occurs too frequently as a practical problem, the system will not be practically usable.

【0012】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、真の事故発生の際における遮断動作の高速性を確
保しつつ、事故検出の精度を高めて誤動作を極力防止す
ることが可能な半導体スイッチ制御装置を提供すること
を目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to increase the accuracy of accident detection and prevent malfunctions as much as possible while ensuring the high speed of the interruption operation in the event of a true accident. It is an object to provide a semiconductor switch control device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項1記載の発明は、第1の受電・電
源システムと第2の受電・電源システムとをつなぐ母線
上に配設され両システム相互間の接続状態を切り換える
半導体スイッチに対し、その切換動作についての制御を
これら2つのシステム内のいずれかに発生する事故の検
出結果に基づき行う半導体スイッチ制御装置において、
前記第1又は第2の受電・電源システムからの状態量を
入力し、これを事故発生有無の判定に適した数値に変換
する事故判定用数値変換回路と、前記事故判定用数値変
換回路からの数値を入力し、それぞれが異なる判定レベ
ルに基づき判定結果を出力する複数の事故判定回路と、
前記複数の事故判定回路からの判定結果の入力に基づ
き、前記半導体スイッチに対する制御信号を出力する制
御信号出力回路と、を備えたことを特徴とする。
As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is provided on a bus connecting the first power receiving / power supply system and the second power receiving / power supply system. A semiconductor switch for switching the connection state between the two systems and controlling the switching operation based on a detection result of an accident occurring in one of the two systems;
An accident determination numerical conversion circuit for inputting a state quantity from the first or second power receiving / power supply system and converting the input into a numerical value suitable for determining the presence or absence of an accident; and A plurality of accident judgment circuits for inputting numerical values and outputting judgment results based on different judgment levels,
A control signal output circuit that outputs a control signal to the semiconductor switch based on the input of the determination result from the plurality of accident determination circuits.

【0014】上記構成によれば、システムからの状態量
そのものを用いるのではなく、事故発生有無の判定に適
した数値に変換しているので、事故判定の精度を高める
ことができ、誤動作を有効に防止することができる。ま
た、複数の事故判定回路を備えているので、系統事故の
様相に応じて最適なタイミングで半導体スイッチを遮断
することができる。すなわち、半導体スイッチの遮断の
高速性確保と誤動作防止の両立を図ることができる。
According to the above configuration, since the state quantity from the system is not used, but converted into a numerical value suitable for judging the presence or absence of an accident, the accuracy of accident judgment can be improved, and a malfunction can be effectively performed. Can be prevented. Further, since a plurality of fault determination circuits are provided, the semiconductor switch can be shut off at an optimum timing according to the situation of the system fault. In other words, it is possible to achieve both high-speed shut-off of the semiconductor switch and prevention of malfunction.

【0015】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記第1の受電・電源システムは、常時は
商用系統から電力供給を受ける一般負荷を有するもので
あり、前記第2の受電・電源システムは、常時は自家発
電機から電力供給を受ける、重要負荷としての自家発負
荷を有するものである、ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first power receiving / power supply system has a general load that is always supplied with power from a commercial system, and The power receiving / power supply system is characterized in that it always receives power supply from a private power generator and has a private load as an important load.

【0016】上記構成によれば、第1の受電・電源シス
テム側に事故が発生した場合に、速やかに半導体スイッ
チを遮断することにより、第2の受電・電源システム側
の重要負荷に事故の影響が及ぶのを回避することができ
る。
According to the above configuration, when an accident occurs on the first power receiving / power supply system side, the semiconductor switch is immediately turned off, thereby affecting the important load on the second power receiving / power supply system side. Can be avoided.

【0017】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、前記複数の事故判定回路のそれぞれ
は、前記判定レベルが重大事故発生レベルに接近したも
のほど、判定結果を出力するまでの時間が短いものであ
る、ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, each of the plurality of accident determination circuits outputs a determination result as the determination level approaches a serious accident occurrence level. The time until the time is short.

【0018】上記構成によれば、比較的軽い事故につい
ては充分な時間をかけて確実に事故判定を行うことがで
き、一方、重大事故については高速に事故判定を行うこ
とができる。すなわち、事故の影響度の大きさに応じた
適切なタイミングで半導体スイッチを遮断することがで
きる。
According to the above configuration, it is possible to reliably perform an accident determination with a sufficient time for a relatively light accident, and to perform an accident determination at a high speed for a serious accident. That is, the semiconductor switch can be shut off at an appropriate timing according to the degree of the impact of the accident.

【0019】請求項4記載の発明は、請求項2記載の発
明において、前記事故判定用数値変換回路が入力する状
態量は、前記第1の受電・電源システム側の母線電圧で
ある、ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the state quantity input to the accident determination numerical conversion circuit is a bus voltage on the first power receiving / power supply system side. Features.

【0020】上記構成によれば、第1の受電・電源シス
テム側における短絡事故あるいは落雷による地絡事故等
を速やかに検出することができ、半導体スイッチを遮断
することにより、第2の受電・電源システムの保護を図
ることができる。
According to the above configuration, it is possible to quickly detect a short circuit accident or a ground fault accident due to lightning strike on the first power receiving / power supply system side, and cut off the semiconductor switch to thereby provide the second power receiving / power supply. The system can be protected.

【0021】請求項5記載の発明は、請求項3記載の発
明において、前記複数の事故判定回路は、第1の電圧判
定レベルに基づき高速に判定結果を出力する第1の事故
判定回路と、前記第1の電圧判定レベルより高く設定さ
れた第2の電圧判定レベルに基づき低速に判定結果を出
力する第2の事故判定回路との2つである、ことを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in accordance with the third aspect of the present invention, the plurality of fault judging circuits include a first fault judging circuit for outputting a judgment result at a high speed based on a first voltage judgment level; And a second fault judgment circuit that outputs a judgment result at a low speed based on a second voltage judgment level set higher than the first voltage judgment level.

【0022】事故判定回路の数が多いほど多様な事故に
対処可能に見えるが、事故判定回路の数が一定以上多く
なると演算速度が遅くなり、迅速な半導体スイッチの制
御ができなくなる。上記構成では、高速判定を行う第1
の事故判定回路と低速判定を行う第2の事故判定回路の
2つしか備えていない構成となっているので、充分迅速
に半導体スイッチの制御を行うことができる。
Although it seems that various types of accidents can be dealt with as the number of accident judgment circuits increases, if the number of accident judgment circuits increases beyond a certain level, the operation speed becomes slower and rapid semiconductor switch control becomes impossible. In the above configuration, the first type for performing the high-speed determination is
Since only two of the above-mentioned fault determination circuit and the second fault determination circuit for performing low-speed determination are provided, the semiconductor switch can be controlled sufficiently quickly.

【0023】請求項6記載の発明は、請求項1乃至5の
いずれかに記載の発明において、前記事故判定用数値変
換回路が入力する状態量は第1及び第2の2種類の状態
量であり、前記複数の事故判定回路のそれぞれは、前記
第1の状態量に基づき第1の判定結果を出力する第1の
判定手段と、前記第2の状態量に基づき第2の判定結果
を出力する第2の判定手段と、これら第1及び第2の判
定結果の論理積を前記判定結果として前記制御信号出力
回路に出力する要素判定出力手段と、を備えたものであ
る、ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the state quantities inputted by the accident determination numerical value conversion circuit are first and second two kinds of state quantities. Each of the plurality of accident determination circuits outputs a first determination result based on the first state quantity, and outputs a second determination result based on the second state quantity. And an element determination output unit that outputs a logical product of the first and second determination results to the control signal output circuit as the determination result. I do.

【0024】上記構成によれば、2種類の状態量の変化
を監視し、更に、2つの判定結果の論理積に基づき事故
発生の有無を判定しているので、一時的な変化と定常的
な変化を識別することができ、より判定精度を高めるこ
とができる。
According to the above configuration, the change in the two types of state quantities is monitored, and the presence or absence of an accident is determined based on the logical product of the two determination results. The change can be identified, and the determination accuracy can be further improved.

【0025】請求項7記載の発明は、請求項6記載の発
明において、前記第1の状態量はシステム内の所定地点
における瞬時電圧値であると共に、前記第2の状態量は
システム内の所定地点における瞬時電流値であり、前記
第1の判定手段は、この瞬時電圧値が設定値以下となっ
た場合に前記第1の判定結果として事故発生レベル信号
を出力すると共に、前記第2の判定手段は、この瞬時電
流値が設定値を上回った場合に前記第2の判定結果とし
て事故発生レベル信号を出力し、前記要素判定出力手段
は、これら双方の事故発生レベル信号の論理積に基づき
事故発生判定信号を前記制御信号出力回路に出力するも
のである、ことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention of the sixth aspect, the first state quantity is an instantaneous voltage value at a predetermined point in the system, and the second state quantity is a predetermined voltage in the system. An instantaneous current value at a point, wherein the first determination means outputs an accident occurrence level signal as the first determination result when the instantaneous voltage value becomes equal to or less than a set value, and performs the second determination. Means for outputting an accident occurrence level signal as the second judgment result when the instantaneous current value exceeds a set value, and the element judgment output means outputs an accident occurrence level signal based on a logical product of these two accident occurrence level signals. Outputting an occurrence determination signal to the control signal output circuit.

【0026】地絡事故等が発生した場合に、最も顕著に
変化する状態量は電圧及び電流であるため、上記構成に
よれば、これらの事故発生時における判定精度を高める
ことができる。
When a ground fault or the like occurs, the state quantities that change most remarkably are the voltage and the current. Therefore, according to the above-described configuration, it is possible to improve the accuracy of determination at the time of the occurrence of these faults.

【0027】請求項8記載の発明は、請求項1乃至7の
いずれかに記載の発明において、前記第1及び第2の受
電・電源システムが供給を受ける電力は交流電力であ
り、前記事故判定用数値変換回路は、前記状態量として
各相の電流瞬時値を入力すると共に、これらを絶対値に
変換し、これらの絶対値のうちの最大値を、前記事故発
生有無の判定に適した数値として、前記複数の事故判定
回路に出力する電流演算回路を有するものである、こと
を特徴とする。
[0027] According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the power supplied to the first and second power receiving / power supply systems is AC power, and the accident determination is performed. The numerical value conversion circuit inputs the current instantaneous values of each phase as the state quantity, converts them into absolute values, and sets the maximum value of these absolute values to a numerical value suitable for determining the presence or absence of the accident. And a current calculation circuit for outputting to the plurality of accident determination circuits.

【0028】上記構成によれば、交流電力の各相の電流
瞬時値の最大値に基づき事故判定を行っているので、地
絡事故等の発生時における事故判定を高速且つ確実に行
うことができる。
According to the above configuration, since the accident determination is performed based on the maximum value of the instantaneous current value of each phase of the AC power, the accident determination at the time of occurrence of a ground fault or the like can be performed quickly and reliably. .

【0029】請求項9記載の発明は、請求項1乃至8の
いずれかに記載の発明において、前記複数の事故判定回
路のそれぞれの出力側に、各事故判定回路が所定時間継
続して事故発生を示す判定結果を出力した場合にのみ、
この判定結果を前記制御信号出力回路に対して出力する
ことを許容する確認時限回路を接続した、ことを特徴と
する。
According to a ninth aspect of the present invention, in accordance with the first aspect of the present invention, each of the plurality of fault judging circuits is connected to the output side of each of the fault judging circuits so that each fault judging circuit continues for a predetermined time. Only when a judgment result indicating
A confirmation time limit circuit that permits outputting the determination result to the control signal output circuit is connected.

【0030】上記構成によれば、確認時限回路が設けら
れているので、ノイズ、その他の変動要因により一時的
に状態量が事故発生のレベルを超えたとしても、直ちに
事故発生と誤認して半導体スイッチを遮断してしまうこ
とを防止できる。
According to the above configuration, since the confirmation time-limit circuit is provided, even if the state quantity temporarily exceeds the level of the occurrence of the accident due to noise or other fluctuation factors, the semiconductor is immediately mistaken for the occurrence of the accident, and the semiconductor is determined to be incorrect. It is possible to prevent the switch from being shut off.

【0031】請求項10記載の発明は、請求項1乃至9
のいずれかに記載の発明において、前記複数の事故判定
回路のそれぞれの入力側に、高周波成分を除去するため
のフィルタ回路を接続した、ことを特徴とする。
The invention described in claim 10 is the invention according to claims 1 to 9
In the invention described in any one of the above, a filter circuit for removing a high-frequency component is connected to each input side of the plurality of accident determination circuits.

【0032】上記構成によれば、入力した状態量に付随
する高調波やノイズの影響を除去することができる。ま
た、マイクロコンピュータを用いて各回路を構成した場
合でも、サンプリングによるリップル成分等の影響を除
去することができ、事故判定の際の誤検出を防ぐことが
できる。
According to the above configuration, it is possible to remove the influence of harmonics and noise accompanying the input state quantity. Further, even when each circuit is configured using a microcomputer, the influence of ripple components and the like due to sampling can be removed, and erroneous detection at the time of accident determination can be prevented.

【0033】請求項11記載の発明は、請求項7記載の
発明において、前記第2の判定手段の出力側に、前記事
故発生レベル信号を所定時間継続して前記要素判定出力
手段に出力する信号保持回路を接続した、ことを特徴と
する。
According to an eleventh aspect of the present invention, in accordance with the seventh aspect of the present invention, a signal for continuously outputting the accident occurrence level signal to the element determination output means at an output side of the second determination means for a predetermined time. A holding circuit is connected.

【0034】上記構成によれば、事故発生後の受電・電
源システムの影響や機器特性により、事故判定が難しい
場合でも確実な判定を行うことが可能になる。
According to the above configuration, even if it is difficult to determine an accident due to the influence of the power receiving / power supply system after the occurrence of the accident or the characteristics of the equipment, a reliable judgment can be made.

【0035】請求項12記載の発明は、請求項1乃至1
1のいずれかに記載の発明において、所定の外部機器か
らの入力信号に基づき事故発生検知信号を前記制御信号
出力回路に出力する外部インターフェース回路を備え、
前記制御信号出力回路は、この事故発生検知信号を入力
した場合は直ちに前記半導体スイッチに対する制御信号
を出力する、ことを特徴とする。
The twelfth aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
The invention according to any one of the first to third aspects, further comprising an external interface circuit that outputs an accident occurrence detection signal to the control signal output circuit based on an input signal from a predetermined external device,
The control signal output circuit outputs a control signal for the semiconductor switch immediately when the accident occurrence detection signal is input.

【0036】上記構成により、外部機器により半導体ス
イッチを遮断すべき状態になったことを検知した場合に
は、本装置による事故判定を待つことなく直ちに半導体
スイッチを迅速に遮断することが可能になる。
With the above configuration, when the external device detects that the semiconductor switch should be shut off, the semiconductor switch can be quickly shut off immediately without waiting for an accident judgment by the present device. .

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づき説明する。図1は、第1の実施形態の要部である事
故検出回路19Aの構成を示すブロック図である。な
お、この第1の実施形態に係る半導体スイッチ制御装置
の構成は、図15における半導体スイッチ制御装置15
内の事故検出回路19を図1の事故検出回路19Aに置
き換えたものとなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19A which is a main part of the first embodiment. The configuration of the semiconductor switch control device according to the first embodiment is similar to that of the semiconductor switch control device 15 shown in FIG.
1 is replaced with an accident detection circuit 19A of FIG.

【0038】図1において、事故検出回路19Aは、事
故判定用数値変換回路26と、N個の回路すなわち第1
乃至第Nの事故判定回路J1〜JNと、制御信号出力回路
(OR回路)27とを有している。事故判定用数値変換
回路26は、受電・電源システム1又は受電・電源シス
テム2から第1の状態量又は第2の状態量を入力し、こ
れを事故発生有無の判定に適した数値に変換するもので
ある。この実施形態では、第1及び第2の状態量として
受電・電源システム1からCT17及びPT18等を介
して入力される電圧及び電流(瞬時値)であるものとす
る。また、事故発生有無の判定に適した数値としては種
々のものが考えられ、電圧、電流の他に、例えば、周波
数、有効電力、無効電力等を用いることもできる。この
実施形態では、一例として実効値電圧を用いた場合につ
き説明する。
In FIG. 1, an accident detection circuit 19A includes an accident judgment numerical conversion circuit 26 and N circuits, that is, a first circuit.
To an Nth accident determination circuit J1 to JN, and a control signal output circuit (OR circuit) 27. The accident determination numerical value conversion circuit 26 receives the first state quantity or the second state quantity from the power receiving / power supply system 1 or the power receiving / power supply system 2, and converts this into a numerical value suitable for determining whether or not an accident has occurred. Things. In this embodiment, it is assumed that the first and second state quantities are a voltage and a current (instantaneous value) input from the power receiving / power supply system 1 via the CT 17 and the PT 18 and the like. In addition, various values may be considered as values suitable for determining whether or not an accident has occurred. In addition to voltage and current, for example, frequency, active power, and reactive power may be used. In this embodiment, a case where an effective value voltage is used will be described as an example.

【0039】事故判定用数値変換回路26により瞬時電
圧から実効値電圧に変換された数値は、第1乃至第Nの
事故判定回路J1〜JNに入力される。各事故判定回路に
は、系統事故様相を判断するための判定レベルが設定さ
れている。この場合の各事故判定回路の判定レベルは、
検出する事故の重大性の度合いに対応させて異なるレベ
ルとなっている。例えば、重大事故(落雷による地絡事
故のように系統電圧のレベルが殆どゼロになるような事
故)については電圧の判定レベルを最も低く設定するよ
うにし、一方、軽微な事故(系統電圧が若干低下する程
度の小さな事故)については電圧の判定レベルを比較的
高く設定するようにする。
The numerical values converted from the instantaneous voltage to the effective value voltage by the accident judgment numerical value conversion circuit 26 are input to the first to N-th accident judgment circuits J1 to JN. A judgment level for judging a system accident condition is set in each accident judgment circuit. In this case, the judgment level of each accident judgment circuit is
The levels are different according to the severity of the detected accident. For example, for a serious accident (an accident in which the system voltage level is almost zero, such as a ground fault caused by lightning), the voltage judgment level is set to the lowest level, while a minor accident (when the system voltage is slightly In the case of a small accident that causes a drop, the voltage determination level is set to be relatively high.

【0040】さらに、第1乃至第Nの事故判定回路J1
〜JNの各判定時間も、検出する事故の重大性の度合い
に対応させて異なる判定時間となっている。例えば、重
大事故の場合には、重要負荷である自家発負荷11に与
える影響が大きくならないように、できるだけ高速に半
導体スイッチ3を遮断することが要求される。一方、軽
微な事故の場合には、自家発負荷11側に与える影響は
小さなものであるため、半導体スイッチ3をそれほど速
く遮断する必要はなく、むしろ事故が発生していること
を確認するのに充分な時間を設けて確実に遮断が行われ
るようにした方が好ましい。
Further, the first to N-th accident judging circuits J1
The judgment times JN are different from each other depending on the severity of the detected accident. For example, in the case of a serious accident, it is required to shut off the semiconductor switch 3 as quickly as possible so as not to increase the influence on the self-generated load 11 which is an important load. On the other hand, in the case of a minor accident, the effect on the self-generated load 11 side is small, so it is not necessary to shut off the semiconductor switch 3 so quickly, but rather to confirm that the accident has occurred. It is preferable that a sufficient time is provided to ensure that the cutoff is performed.

【0041】このように、第1乃至第Nの事故判定回路
J1〜JNの判定レベル及び判定時間はそれぞれ異なった
ものとなっており、第1の事故判定回路J1が最も重大
な事故についての判定を行う回路であり、第Nの事故判
定回路JNが最も軽微な事故についての判定を行う回路
となっている。すなわち、第1の事故判定回路J1は、
その電圧判定ベルが最も低く且つ判定時間が最も短いも
のであり、一方、第Nの事故判定回路JNは、その電圧
判定レベルが最も高く且つ判定時間が最も長いものとな
っている。
As described above, the judgment levels and the judgment times of the first to Nth accident judgment circuits J1 to JN are different from each other, and the first accident judgment circuit J1 judges the most serious accident. And an N-th accident determination circuit JN is a circuit for determining the smallest accident. That is, the first accident determination circuit J1
The voltage judgment bell is the lowest and the judgment time is the shortest, while the N-th accident judgment circuit JN has the highest voltage judgment level and the longest judgment time.

【0042】第1乃至第Nの事故判定回路J1〜JNの各
判定結果は、OR回路により構成される制御信号出力回
路27に入力されるようになっている。制御信号出力回
路27は、第1乃至第Nの事故判定回路J1〜JNのいず
れかから事故が発生した旨の判定信号を入力した場合
に、遮断指令20をインタロック回路24を介してゲー
ト制御回路25に出力するようになっている。
Each of the judgment results of the first to N-th accident judgment circuits J1 to JN is inputted to a control signal output circuit 27 constituted by an OR circuit. When the control signal output circuit 27 receives a judgment signal indicating that an accident has occurred from any of the first to Nth accident judgment circuits J1 to JN, the control signal output circuit 27 controls the shutoff command 20 through the interlock circuit 24 to perform gate control. The signal is output to the circuit 25.

【0043】次に、図1の動作につき説明する。事故判
定用数値変換回路26は、常時、第1及び第2の状態量
として受電・電源システム1からの電圧瞬時値及び電流
瞬時値を入力し、これを電圧実効値及び電流実効値に変
換して第1乃至第Nの事故判定回路J1〜JNに出力して
いる。いま、受電・電源システム1に落雷による地絡事
故が発生した場合を考えて見ると、第1乃至第Nの事故
判定回路J1〜JNは、これらの入力値をそれぞれの判定
レベルと比較し、それぞれの判定時間内で判定結果を出
力するが、最も速く事故発生の判定信号を出力するのは
判定時間が最も短い第1の事故判定回路J1である。制
御信号出力回路27は、この第1の事故判定回路J1か
らの事故発生判定信号を最初に入力すると、これを遮断
指令20としてインタロック回路24を介してゲート制
御回路25に出力する。これにより、ゲート制御回路2
5からのゲート信号の出力は停止され、半導体スイッチ
3は遮断状態となる。なお、第1の事故判定回路J1が
事故発生判定信号を出力した後に、第2乃至第Nの事故
判定回路J2〜JNが順次事故発生判定信号を出力する
が、既に第1の事故判定回路J1から事故発生判定信号
が出力され、半導体スイッチ3が遮断されてしまってい
るので、これら後から出力された事故発生判定信号は実
質的には何の影響をも及ぼすことはない。
Next, the operation of FIG. 1 will be described. The accident determination numerical conversion circuit 26 always receives the instantaneous voltage value and instantaneous value from the power receiving / power supply system 1 as the first and second state quantities, and converts them into the effective voltage value and the effective current value. And outputs the signals to the first to Nth accident determination circuits J1 to JN. Now, considering a case where a ground fault due to a lightning strike occurs in the power receiving / power supply system 1, the first to N-th accident determination circuits J1 to JN compare these input values with respective determination levels, Although the judgment result is output within each judgment time, it is the first accident judgment circuit J1 that outputs the judgment signal of the occurrence of the accident at the shortest time. The control signal output circuit 27, when first inputting the accident occurrence determination signal from the first accident determination circuit J1, outputs this as a cutoff command 20 to the gate control circuit 25 via the interlock circuit 24. Thereby, the gate control circuit 2
The output of the gate signal from 5 is stopped, and the semiconductor switch 3 is turned off. After the first accident judgment circuit J1 outputs the accident occurrence judgment signal, the second to Nth accident judgment circuits J2 to JN sequentially output the accident occurrence judgment signals, but the first accident judgment circuit J1 has already been output. Outputs an accident occurrence determination signal, and the semiconductor switch 3 is shut off. Therefore, these later output accident occurrence determination signals have substantially no effect.

【0044】一方、受電・電源システム1に最も軽微な
事故が発生した場合を考えてみると、電圧判定レベルが
高めに設定されている第1乃至第N−1の事故判定回路
J1〜JN-1は事故発生判定信号を出力することはなく、
事故発生判定信号を出力するのは電圧判定レベルが最も
低く設定されている第Nの事故判定回路JNのみであ
る。そして、この第Nの事故判定回路JNの判定時間は
長いものであるため(つまり慎重に時間をかけて判定し
ているため)、負荷投入時の一時的な電圧変動等によっ
て事故発生判定信号を出力し、誤動作を引き起こすこと
はない。
On the other hand, considering the case where the smallest accident occurs in the power receiving / power supply system 1, the first to (N-1) th accident judgment circuits J1 to JN- in which the voltage judgment level is set to a higher level are considered. 1 does not output an accident occurrence judgment signal,
Only the N-th accident judgment circuit JN whose voltage judgment level is set to be the lowest outputs the accident occurrence judgment signal. Since the judgment time of the N-th accident judging circuit JN is long (that is, the judgment is performed by taking a long time), an accident occurrence judging signal is output due to a temporary voltage fluctuation at the time of load application. And does not cause a malfunction.

【0045】上記のように、図1の事故検出回路19A
では、受電・電源システム1の電圧瞬時値を事故判定用
数値変換回路26が電圧実効値に変換している。そし
て、この電圧実効値が極度に低下した場合には第1の事
故判定回路J1(又は判定レベルがJ1に接近している回
路)が高速に事故発生判定信号を出力し、一方、電圧実
効値の低下が小さなものである場合には第Nの事故判定
回路JN(又は判定レベルがJNに接近している回路)が
時間をかけて慎重に判定した事故発生判定信号を出力す
るようになっている。したがって、系統事故の様相に応
じた最適なタイミングで事故発生判定信号を出力するこ
とができ、半導体スイッチ3の遮断動作の高速性を確保
しつつ、事故検出の精度を高めて誤動作を極力防止する
ことが可能となる。
As described above, the accident detection circuit 19A shown in FIG.
In, the instantaneous voltage value of the power receiving / power supply system 1 is converted by the accident determination numerical value conversion circuit 26 into an effective voltage value. When the effective voltage value is extremely lowered, the first accident judgment circuit J1 (or a circuit whose judgment level is close to J1) outputs an accident occurrence judgment signal at a high speed, while the voltage effective value is reduced. In the case where the decrease is small, the N-th accident judging circuit JN (or a circuit whose judgment level is close to JN) outputs an accident occurrence judging signal which is carefully judged with time. I have. Therefore, it is possible to output an accident occurrence determination signal at an optimal timing according to the situation of the system accident, and to improve the accuracy of accident detection while minimizing malfunctions while securing the high speed of the shutoff operation of the semiconductor switch 3. It becomes possible.

【0046】図2は、第2の実施形態の要部である事故
検出回路19Bの構成を示すブロック図である。図2が
図1と異なる点は、事故判定回路の数が第1の事故判定
回路J1及び第2の事故判定回路J2の2つのみに限定さ
れている点である。事故判定回路の数は、多ければ多い
ほどきめ細かな判定を行うことができるので、それだけ
多様な事故に対処することができ、一見すると好ましい
ように見える。しかし、事故判定回路の数が多くなれば
それだけ処理が複雑になる。また、マイクロコンピュー
タにより事故判定回路を構成した場合、サンプリング時
間以内に事故判定処理を完了しなければならないという
制約があるために、実際には増やすことのできる回路数
にも限界がある。そこで、本実施形態では、最も簡単な
例として事故判定回路の数を2つにした場合につき説明
する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19B which is a main part of the second embodiment. FIG. 2 is different from FIG. 1 in that the number of accident judgment circuits is limited to only two, that is, a first accident judgment circuit J1 and a second accident judgment circuit J2. The more the number of the accident determination circuits, the more detailed the judgment can be made, so that it is possible to cope with various types of accidents, and it seems preferable at first glance. However, as the number of accident determination circuits increases, the processing becomes more complicated. Further, when an accident determination circuit is configured by a microcomputer, there is a restriction that the accident determination process must be completed within a sampling time, and thus the number of circuits that can actually be increased is limited. Therefore, in the present embodiment, a case where the number of accident determination circuits is two will be described as the simplest example.

【0047】図2における第1の事故判定回路J1,J2
では、重要負荷である自家発負荷11に印加される電圧
に着目して判定レベルが設定されている。すなわち、第
1の事故判定回路J1は、自家発負荷11の印加電圧が
定格の90%を下回るような電圧実効値を設定時間の間
入力した場合に事故発生判定信号を出力するようになっ
ており、一方、第2の事故判定回路J2は、自家発負荷
11の印加電圧が定格の90〜95%となるような電圧
実効値を設定時間の間入力した場合に、事故発生判定信
号を出力するようになっている。
The first accident judgment circuits J1, J2 in FIG.
In, the determination level is set by focusing on the voltage applied to the self-generated load 11, which is an important load. In other words, the first accident judgment circuit J1 outputs an accident occurrence judgment signal when a voltage effective value such that the voltage applied to the self-generated load 11 falls below 90% of the rated value for a set time. On the other hand, the second accident judging circuit J2 outputs an accident occurrence judging signal when a voltage effective value such that the applied voltage of the self-generated load 11 becomes 90 to 95% of the rated value is input for a set time. It is supposed to.

【0048】これは、通常のパワーエレクトロニクス機
器では、電圧変動が生じた場合に正常な動作が保証され
る印加電圧は定格の±10%以内であるため、この保証
範囲を超えるような電圧低下に対しては確認時間をほぼ
ゼロに近くして瞬時に半導体スイッチ3を遮断するよう
にしたものである。また、印加電圧が定格の±10%以
内となるような電圧変動すなわち保証範囲内の電圧変動
であれば、自家発負荷11に対して直ちに悪影響が及ぶ
ことはなく、ある程度時間をかけて判定した方がよい。
なぜなら、受電・電源システム1側の一般負荷7あるい
は調相設備の投入/遮断時における電圧変動と間違えて
誤動作する虞があるからである。但し、印加電圧が定格
の95%を下回らないような小さな電圧変動であれば、
半導体スイッチ3を遮断する必要はなく、そのまま連係
を継続させておいた方がよい。それ故、上記のように、
第2の事故判定回路J2は、自家発負荷11の印加電圧
が定格の90〜95%となるような電圧実効値を設定時
間の間入力した場合に、事故発生判定信号を出力するよ
うになっている。
This is because, in a normal power electronic device, the applied voltage at which a normal operation is guaranteed when a voltage fluctuation occurs is within ± 10% of the rating, so that the voltage drop exceeding the guaranteed range is avoided. On the other hand, the confirmation time is almost zero, and the semiconductor switch 3 is instantaneously cut off. In addition, if the applied voltage is within ± 10% of the rated voltage fluctuation, that is, the voltage fluctuation within the guaranteed range, the self-generated load 11 is not immediately adversely affected, and the determination is made to some extent. Better.
This is because there is a possibility that a malfunction may occur due to a voltage fluctuation when the general load 7 or the phase adjustment facility on the power receiving / power supply system 1 is turned on / off. However, if the applied voltage is a small voltage fluctuation that does not fall below 95% of the rating,
It is not necessary to shut off the semiconductor switch 3, and it is better to keep the link as it is. Therefore, as mentioned above,
The second accident judging circuit J2 outputs an accident occurrence judging signal when an effective voltage value such that the voltage applied to the self-generated load 11 becomes 90 to 95% of the rated value is input for a set time. ing.

【0049】図3は、第3の実施形態の要部である事故
検出回路19Cの構成を示すブロック図である。この事
故検出回路19Cでは、事故判定用数値変換回路26が
電圧演算回路28及び電流演算回路29を有しており、
各事故判定回路J1〜JNは電圧低下判定回路30、電流
事故判定回路31、及びAND回路32を有している。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19C which is a main part of the third embodiment. In this accident detection circuit 19C, the accident determination numerical conversion circuit 26 has a voltage operation circuit 28 and a current operation circuit 29,
Each of the fault judging circuits J1 to JN has a voltage drop judging circuit 30, a current fault judging circuit 31, and an AND circuit 32.

【0050】電圧演算回路28は受電・電源システム1
の電圧瞬時値を入力すると、これを電圧実効値に変換し
電圧低下判定回路30に出力する。また、電流演算回路
29は受電・電源システム1の電流瞬時値を入力する
と、これを電流実効値に変換し電流事故判定回路31に
出力する。電圧低下判定回路30及び電流事故判定回路
31は、それぞれ独自に事故判定を行い、事故発生と判
定した場合には事故発生判定信号をAND回路32に出
力するが、AND回路32は双方から事故発生判定信号
を入力した場合のみ、事故発生判定信号を制御信号出力
回路27に出力し、いずれか一方からしか入力しない場
合は事故発生判定信号を制御信号出力回路27に出力し
ない。一般に、電圧はノイズ等により一時的なレベル変
動が生じやすく、電圧信号のみで判定を行うと誤検出を
起こしやすくなるが、本実施形態のように電流信号を併
用して事故判定を行うことにより、判定精度を上げるこ
とができる。
The voltage calculation circuit 28 is a power receiving / power supply system 1
When the instantaneous voltage value is input, it is converted to a voltage effective value and output to the voltage drop determination circuit 30. Further, when the current operation circuit 29 receives the instantaneous current value of the power receiving / power supply system 1, the current operation circuit 29 converts the instantaneous current value into an effective current value and outputs it to the current accident determination circuit 31. The voltage drop judging circuit 30 and the current fault judging circuit 31 each independently make a fault judgment, and when it is judged that a fault has occurred, outputs a fault occurrence determining signal to an AND circuit 32. Only when the judgment signal is input, the accident occurrence judgment signal is output to the control signal output circuit 27. When only one of the judgment signals is input, the accident occurrence judgment signal is not output to the control signal output circuit 27. In general, the voltage is liable to cause temporary level fluctuation due to noise or the like, and erroneous detection is likely to occur when the determination is made only with the voltage signal. , The accuracy of determination can be increased.

【0051】具体的に説明すると、受電・電源システム
1側に重大な短絡事故が発生すると、商用側負荷母線6
における急激な電圧低下と急激な電流増加とが同時に発
生する。したがって、電圧演算回路28の出力が急減す
ると共に電流演算回路29の出力が急増し、電圧低下判
定回路30及び電流事故判定回路31の双方が事故発生
判定信号を出力する。それ故、AND回路32は、制御
信号出力回路27に対して事故発生判定信号を出力し、
これにより半導体スイッチ3の遮断が高速に行われる。
More specifically, when a serious short circuit accident occurs on the power receiving / power supply system 1 side, the commercial side load bus 6
, A rapid voltage drop and a rapid current increase occur simultaneously. Therefore, the output of the voltage calculation circuit 28 rapidly decreases and the output of the current calculation circuit 29 rapidly increases, so that both the voltage drop determination circuit 30 and the current fault determination circuit 31 output a fault occurrence determination signal. Therefore, the AND circuit 32 outputs an accident occurrence determination signal to the control signal output circuit 27,
Thereby, the semiconductor switch 3 is cut off at high speed.

【0052】そして、受電・電源システム1側で調相設
備の投入を行った場合は、短時間に大きな突入電流が流
れるが電圧についてはそれほど低下することはない。し
たがって、電流事故判定回路31しか事故発生判定信号
をAND回路32に出力しないので、第1の事故判定回
路J1としては事故発生判定信号を制御信号出力回路2
7に出力することはしない。また、図4は図13の連係
構成図に限流リアクトル33を付加したものであるが、
受電・電源システム1側の事故の影響を緩衝するため
に、このように受電・電源システム2側に限流リアクト
ル33を接続する構成はしばしば採用される。このよう
な構成においてそれほど重大とは言えない事故が発生し
た場合、商用側負荷母線6のある程度大きな電圧低下が
一時的に起こったとしても、限流リアクトル33により
半導体スイッチ3を流れる電流の変動が小さくなるの
で、電流演算回路29が事故発生判定信号をAND回路
32に出力することはない。したがって、この場合も第
1の事故判定回路J1としては事故発生判定信号を制御
信号出力回路27に出力することはしない。なお、図3
の構成は、事故判定用数値変換回路26が電圧及び電流
の2種類の状態量を入力し、これらを事故判定に適した
数値に変換するようになっているが、必要に応じて3種
類以上の状態量を入力し、これらを事故判定に適した数
値に変換する構成としてもよい。
When the power receiving / power supply system 1 is turned on, the large rush current flows in a short time, but the voltage does not decrease so much. Therefore, only the current fault determination circuit 31 outputs a fault occurrence determination signal to the AND circuit 32, so that the first fault determination circuit J1 outputs the fault occurrence determination signal to the control signal output circuit 2
7 is not output. FIG. 4 is a diagram in which a current limiting reactor 33 is added to the linkage configuration diagram of FIG.
In order to buffer the influence of the accident on the power receiving / power supply system 1 side, such a configuration that the current limiting reactor 33 is connected to the power receiving / power supply system 2 side is often adopted. In the case where a less serious accident occurs in such a configuration, even if a voltage drop of the commercial load bus 6 to some extent occurs temporarily, the current flowing through the semiconductor switch 3 varies due to the current limiting reactor 33. Since it becomes smaller, the current calculation circuit 29 does not output the accident occurrence determination signal to the AND circuit 32. Therefore, also in this case, the first accident judging circuit J1 does not output an accident occurrence judging signal to the control signal output circuit 27. Note that FIG.
Is configured such that the accident determination numerical conversion circuit 26 inputs two kinds of state quantities of voltage and current and converts them into numerical values suitable for accident judgment. May be configured to input the state quantities and convert them into numerical values suitable for accident determination.

【0053】図5は、半導体スイッチ3に対するCT1
7及びPT18の取付位置を示した説明図である。この
図に示すように、CT17及びPT18は受電・電源シ
ステム1側に取り付けられている(従来の図15におい
ても、CT17及びPT18は商用側負荷母線6側に取
り付けられていることが示されているが、これは偶々商
用側負荷母線6に取り付けられた例が示されたものであ
り、発電機母線10に取り付けられることもあっ
た。)。
FIG. 5 is a diagram showing CT1 for the semiconductor switch 3.
It is explanatory drawing which showed the attachment position of 7 and PT18. As shown in this figure, CT17 and PT18 are attached to the power receiving / power supply system 1 side (also in the conventional FIG. 15, it is shown that CT17 and PT18 are attached to the commercial load bus 6 side). However, this is an example in which the power supply is attached to the commercial load bus 6 by accident, and the power supply is sometimes attached to the generator bus 10.)

【0054】CT17及びPT18を商用側負荷母線6
側に取り付けることにより得られるメリットは、取付位
置が商用系統4に近いために、発電機母線10側に取り
付けた場合よりも商用系統4の事故の影響をより顕著に
検出することが可能となるからである。例えば、図4に
示したように、半導体スイッチ3と受電・電源システム
2との間に限流リアクトル33が配設されたシステム構
成では、商用系統4側に事故が発生したとしてもその事
故の影響が限流リアクトル33によって緩和されるた
め、CT17及びPT18を発電機母線10側に取り付
けたのでは、事故を検出できなかったり、検出のタイミ
ングが遅れてしまう虞がある。それ故、上記各実施形態
においてはCT17及びPT18を受電・電源システム
1側の商用側負荷母線6に取り付けるようにすることが
好ましい。
The CT17 and PT18 are connected to the commercial load bus 6
The advantage obtained by attaching to the side is that the installation position is close to the commercial system 4, so that the influence of the accident of the commercial system 4 can be detected more remarkably than the case where it is attached to the generator bus 10 side. Because. For example, as shown in FIG. 4, in a system configuration in which a current limiting reactor 33 is disposed between the semiconductor switch 3 and the power receiving / power supply system 2, even if an accident occurs on the commercial Since the influence is mitigated by the current limiting reactor 33, if the CT 17 and the PT 18 are mounted on the generator bus 10 side, an accident may not be detected or the detection timing may be delayed. Therefore, in each of the above embodiments, it is preferable to attach the CT 17 and the PT 18 to the commercial load bus 6 on the power receiving / power supply system 1 side.

【0055】図6は、図3に示した第3の実施形態の事
故検出回路19Cにおける電流演算回路29の具体的構
成を示すブロック図である。電流演算回路29は、絶対
値変換回路34U〜34W、及び最大値選択回路(High V
alue Gate)35を有している。各絶対値変換回路34U
〜34Wは、U,V,Wの各相電流を入力して、これを
絶対値に変換し、この絶対値を最大値選択回路35に出
力するようになっている。最大値選択回路35は、これ
ら入力した各相電流の絶対値の最大値を選択し、これを
事故判定回路J1〜JNに出力する。
FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of the current calculation circuit 29 in the accident detection circuit 19C of the third embodiment shown in FIG. The current calculation circuit 29 includes absolute value conversion circuits 34U to 34W and a maximum value selection circuit (High V
alue Gate) 35. Each absolute value conversion circuit 34U
.About.34W receives U, V, and W phase currents, converts them into absolute values, and outputs the absolute values to the maximum value selection circuit 35. The maximum value selection circuit 35 selects the maximum value of the absolute values of the input phase currents and outputs the maximum value to the fault determination circuits J1 to JN.

【0056】図7は、第4の実施形態の要部である事故
検出回路19Dの構成を示すブロック図である。図7が
図1と異なる点は、第1乃至第Nの事故判定回路J1〜
JNと制御信号出力回路27との間に確認時限回路(オ
ンディレイ回路)D1〜DNが付加されている点である。
このような確認時限回路D1〜DNを付加することによ
り、事故発生についての誤判定を有効に防止することが
できる。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19D which is a main part of the fourth embodiment. FIG. 7 is different from FIG. 1 in that first to N-th accident determination circuits J1 to J1.
The point is that confirmation time limit circuits (on delay circuits) D1 to DN are added between JN and the control signal output circuit 27.
By adding such confirmation time limit circuits D1 to DN, it is possible to effectively prevent erroneous determination of occurrence of an accident.

【0057】例えば、第1の事故判定回路J1は、事故
発生有りと判定すると事故発生判定信号を確認時限回路
D1に出力するが、確認時限回路D1は、この事故発生判
定信号の入力が所定時間継続するか否かを監視し、所定
時間継続したことを確認した後に初めてこの事故発生判
定信号を制御信号出力回路27に送出する。したがっ
て、系統から入力した電圧又は電流の検出信号にノイズ
が重畳しているために、実際には事故が発生していない
にもかかわらず第1の事故判定回路J1が事故有りと判
定したとしても、この事故発生判定信号の出力は短時間
で途切れるために、確認時限回路D1が事故発生判定信
号を制御信号出力回路27に出力することはない。した
がって、誤判定により半導体スイッチ3が遮断されるこ
とが防止される。なお、確認時限回路D1〜DNが事故発
生判定信号の入力継続を確認する上記の所定時間の長さ
は、半導体スイッチ3の遮断動作に影響を与えない範囲
で設定されるものとする。
For example, when the first accident judging circuit J1 judges that an accident has occurred, it outputs an accident occurrence judging signal to the confirmation timing circuit D1. It is monitored whether or not to continue, and after confirming that it has continued for a predetermined time, this accident occurrence determination signal is sent to the control signal output circuit 27 only after it is confirmed. Therefore, even if the first accident determination circuit J1 determines that there is an accident even though no accident has actually occurred, since the noise is superimposed on the voltage or current detection signal input from the system, Since the output of the accident occurrence determination signal is interrupted in a short time, the confirmation timed circuit D1 does not output the accident occurrence determination signal to the control signal output circuit 27. Therefore, the semiconductor switch 3 is prevented from being shut off due to an erroneous determination. The length of the above-mentioned predetermined time during which the confirmation time circuits D1 to DN confirm the continuation of the input of the accident occurrence determination signal is set within a range that does not affect the shut-off operation of the semiconductor switch 3.

【0058】図8は、第5の実施形態の要部である事故
検出回路19Eの構成を示すブロック図である。図8が
図1と異なる点は、事故判定用数値変換回路26と第2
の事故判定回路J2との間にフィルタ回路36A,36
Bが接続されている点である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19E which is a main part of the fifth embodiment. FIG. 8 differs from FIG. 1 in that the accident determination numerical value conversion circuit 26 and the second
Filter circuits 36A and 36
B is connected.

【0059】事故判定用数値変換回路26から出力され
る信号には、系統の電圧及び電流に重畳している高調波
やノイズの影響が含まれることが多く、また、事故判定
用数値変換回路26をマイクロコンピュータで構成した
場合にはサンプリングによるリップル成分が含まれてお
り、誤判定の要因となる虞がある。そこで、この実施形
態ではフィルタ回路36A,36Bを付加することによ
り、誤判定の要因となる虞のある成分を除去することが
可能な構成としてある。
The signal output from the accident determination numerical conversion circuit 26 often includes the influence of harmonics and noise superimposed on the system voltage and current. Is constituted by a microcomputer, a ripple component due to sampling is included, which may cause an erroneous determination. Therefore, in this embodiment, by adding the filter circuits 36A and 36B, it is possible to remove a component that may cause an erroneous determination.

【0060】フィルタ回路36A,36Bとしては、通
常、事故判定用数値変換回路26からの信号に含まれる
不要な高周波成分あるいは振動成分を除去するためのロ
ーパスフィルタが用いられるが、バンドパスフィルタ等
の他のフィルタ回路を用いてもよい。なお、この実施形
態では、フィルタ回路36A,36Bを第2の事故判定
回路J2のみに接続する構成としてあるが、これはフィ
ルタ回路を接続するということは処理速度が遅くなるこ
とを意味しているため、高速な判定処理が要求される第
1の事故判定回路J1には敢えて接続しない構成を採用
したものである。一方、第2の事故判定回路J2よりも
下位レベルの事故判定回路については、判定レベルが低
く、判定時間も長いのでそれほどフィルタ回路を接続す
る必要性は高くはない。
As the filter circuits 36A and 36B, a low-pass filter for removing unnecessary high-frequency components or vibration components contained in the signal from the accident determination numerical conversion circuit 26 is used. Other filter circuits may be used. In this embodiment, the filter circuits 36A and 36B are connected to only the second accident determination circuit J2. However, connecting the filter circuits means that the processing speed is reduced. For this reason, a configuration is employed in which the first accident determination circuit J1 which requires high-speed determination processing is not intentionally connected. On the other hand, the fault judgment circuit of a lower level than the second fault judgment circuit J2 has a low judgment level and a long judgment time, so that the necessity of connecting a filter circuit is not so high.

【0061】図9は、第6の実施形態の要部である事故
検出回路19Fの構成を示すブロック図である。図9が
図3と異なる点は、第1の事故判定回路J1内の電流事
故判定回路31の出力側に信号保持回路(オフディレイ
回路)37を接続した点である。この信号保持回路37
を設けた理由を以下に説明する。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19F which is a main part of the sixth embodiment. FIG. 9 differs from FIG. 3 in that a signal holding circuit (off-delay circuit) 37 is connected to the output side of the current fault determination circuit 31 in the first fault determination circuit J1. This signal holding circuit 37
The reason for providing is described below.

【0062】図4に示したような限流リアクトル33が
設けられている連係システムにおいて、受電・電源シス
テム1側で短絡事故が発生した場合、各相の電流に限流
リアクトル33の直流電流成分(磁束変化分を補償しよ
うとして生成されるリアクトルの直流電流成分)が重畳
されるため、電流演算回路29に入力される電流波形に
は図10(a)に示すように上下に大きくシフトされた
ものが現れる。この図10(a)の例では、V相を中心
としてU相及びW相がそれぞれ上下に大きくシフトされ
ている。このようにシフトする現象は、一般に、半導体
スイッチと限流リアクトルとを組み合わせたシステムに
顕著に現れる。電流演算回路29は、図6で既述したよ
うに、絶対値変換回路34U〜34W及び最大値選択回路
35を有しているが、上記のシフト現象のために最大値
選択回路35が出力する波形は図10(b)のようにな
り、非常に深い谷の部分を有する波形となる。そして、
この谷部分は事故判定の閾値よりも低くなってしまうた
めに、図示するように、事故有り判定と事故無し判定と
が交互に繰り返され、事故判定時間が長い場合には事故
が実際に発生しているにもかかわらず事故無し判定を下
してしまう虞がある。そこで、信号保持回路37を設け
ることにより、事故有り判定を下した後所定時間の間
(商用周波における1周期分程度)は事故有り判定時の
信号レベルを保持するようにして、事故有り判定と事故
無し判定とが交互に繰り返されることのないようにして
いる。
In a cooperative system provided with a current limiting reactor 33 as shown in FIG. 4, when a short circuit accident occurs on the power receiving / power supply system 1 side, the DC current component of the current limiting reactor 33 is added to the current of each phase. Since (a DC current component of the reactor generated to compensate for the change in magnetic flux) is superimposed, the current waveform input to the current calculation circuit 29 is greatly shifted up and down as shown in FIG. Things appear. In the example of FIG. 10A, the U-phase and the W-phase are largely shifted up and down around the V-phase. Such a shift phenomenon generally appears remarkably in a system in which a semiconductor switch and a current limiting reactor are combined. The current operation circuit 29 includes the absolute value conversion circuits 34U to 34W and the maximum value selection circuit 35 as described above with reference to FIG. 6, but the maximum value selection circuit 35 outputs the signal due to the above-described shift phenomenon. The waveform is as shown in FIG. 10B, and has a very deep valley portion. And
Since the valley portion is lower than the threshold value of the accident judgment, as shown in the figure, the judgment of the presence of an accident and the judgment of the absence of an accident are repeated alternately, and if the accident judgment time is long, the accident actually occurs. However, there is a risk that an accident-free determination may be made despite the fact. Therefore, by providing the signal holding circuit 37, the signal level at the time of determining the presence of an accident is held for a predetermined time (about one cycle in the commercial frequency) after the determination of the presence of the accident, so that the presence of the accident is determined. The accident-free determination and the accident-free determination are not repeated alternately.

【0063】また、上記のような信号保持回路37を設
けることにより、変流器CT17の飽和現象による影響
を回避することもできる。すなわち、受電・電源システ
ム1側の短絡事故により限流リアクトル33の直流分が
限流リアクトル33の通過電流に継続して重畳すると、
通過電流を検出しているCT17が飽和するために、そ
の検出値は実際の通過電流値よりも小さなものとなる。
そのため、事故判定時間が長い場合には、実際に過電流
が流れていても、電流演算回路29及び電流事故判定回
路31に入力され信号レベルが小さなものとなるため
に、過電流を検出できなくなる虞がある。しかし、最初
に過電流を検出したときの1番目の波形については、C
T17が未だ飽和していないときに検出されたはずであ
る。したがって、信号保持回路37を設けて第1番目の
波形のレベルを所定時間保持することにより、CT17
の飽和による影響を回避することができる。
By providing the signal holding circuit 37 as described above, the influence of the saturation phenomenon of the current transformer CT17 can be avoided. That is, if the DC component of the current limiting reactor 33 is continuously superimposed on the passing current of the current limiting reactor 33 due to a short circuit accident on the power receiving / power supply system 1 side,
Since the CT 17 that detects the passing current is saturated, the detected value is smaller than the actual passing current value.
Therefore, when the accident determination time is long, even if an overcurrent actually flows, the overcurrent cannot be detected because the signal level inputted to the current calculation circuit 29 and the current accident determination circuit 31 becomes small. There is a fear. However, for the first waveform when the overcurrent is first detected, C
It must have been detected when T17 was not yet saturated. Therefore, by providing the signal holding circuit 37 and holding the level of the first waveform for a predetermined time, the CT 17
Can be prevented from being affected by the saturation.

【0064】図11は、第7の実施形態の要部である事
故検出回路19Gの構成を示すブロック図である。図1
1が図1と異なる点は、外部機器からの事故発生検知信
号39を入力し、制御信号出力回路27に事故発生信号
を出力する外部インターフェース回路38が付加されて
いる点である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19G which is a main part of the seventh embodiment. FIG.
1 differs from FIG. 1 in that an external interface circuit 38 for inputting an accident occurrence detection signal 39 from an external device and outputting an accident occurrence signal to the control signal output circuit 27 is added.

【0065】図13及び図4においては図示を省略して
いたが、実際には、図12に示すように、受電・電源シ
ステム1の連係変圧器5と商用系統4との間に遮断器4
0が設けられている。この遮断器40が何らかの保護動
作により遮断された場合、一般負荷7は商用系統4から
の電力供給を受けられなくなるため、代わりに受電・電
源システム2側の自家発電機8からの電力供給を受ける
ことになる。しかし、それでは自家発電機8が過負荷状
態となり、重要負荷である自家発負荷11への電力供給
が低下するおそれがある。そこで、自家発負荷11を保
護するためには、遮断器40が遮断された場合に半導体
スイッチ3も同時に遮断する必要があるが、商用側負荷
母線6及び発電機母線10の電圧は短絡事故発生時のよ
うに低下するわけではないから半導体スイッチ制御装置
15は遮断器40が遮断されたことを認識することはで
きない。
Although not shown in FIGS. 13 and 4, actually, as shown in FIG. 12, the circuit breaker 4 is connected between the linking transformer 5 of the power receiving / power supply system 1 and the commercial system 4.
0 is provided. If the circuit breaker 40 is cut off by some kind of protection operation, the general load 7 cannot receive power supply from the commercial system 4, and instead receives power supply from the private power generator 8 on the power receiving / power supply system 2 side. Will be. However, in this case, the private generator 8 may be overloaded, and the power supply to the private load 11 which is an important load may be reduced. Therefore, in order to protect the self-generated load 11, when the circuit breaker 40 is turned off, the semiconductor switch 3 also needs to be turned off at the same time, but the voltage of the commercial load bus 6 and the generator bus 10 causes a short circuit accident. The semiconductor switch control device 15 cannot recognize that the circuit breaker 40 has been cut off, since it does not decrease as in the case of time.

【0066】そこで、遮断器40が遮断動作を行った場
合には、その動作信号を事故発生検知信号39として外
部インターフェース回路38が取り込むようにし、事故
判定の結果を待つまでもなく直ちに半導体スイッチ3を
遮断する構成としたものである。なお、この実施形態で
は外部機器が遮断器40である場合につき説明している
が、遮断器40に限定されるわけではなく、例えば、オ
ペレータ等が手動操作する操作器であってもよい。
Therefore, when the circuit breaker 40 performs the breaking operation, the operation signal is taken in as the accident occurrence detection signal 39 by the external interface circuit 38, and the semiconductor switch 3 is immediately turned on without waiting for the result of the accident judgment. Is cut off. In this embodiment, the case where the external device is the circuit breaker 40 is described. However, the present invention is not limited to the circuit breaker 40, and may be, for example, an operation device manually operated by an operator or the like.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、事故判
定用数値変換回路が第1又は第2の受電・電源システム
からの状態量を入力してこれを事故発生有無の判定に適
した数値に変換し、事故判定回路がそれぞれが異なる判
定レベルに基づき判定結果を出力し、制御信号出力回路
が複数の事故判定回路からの判定結果の入力に基づき半
導体スイッチに対する制御信号を出力する構成としたの
で、真の事故発生の際における遮断動作の高速性を確保
しつつ、事故検出の精度を高めて誤動作を極力防止する
ことができる。
As described above, according to the present invention, the accident judging numerical conversion circuit inputs the state quantity from the first or second power receiving / power supply system and uses it for judging the presence or absence of an accident. Configuration in which the accident judgment circuit outputs judgment results based on different judgment levels, and the control signal output circuit outputs a control signal to the semiconductor switch based on input of judgment results from a plurality of accident judgment circuits. Therefore, it is possible to increase the accuracy of the accident detection and prevent the malfunction as much as possible while ensuring the high speed of the interruption operation at the time of the occurrence of the true accident.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の要部である事故検出
回路19Aの構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19A, which is a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態の要部である事故検出
回路19Bの構成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19B which is a main part of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態の要部である事故検出
回路19Cの構成を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19C which is a main part of a third embodiment of the present invention.

【図4】第3の実施形態についての適用例であり、図1
3の構成に限流リアクトル33が付加された、2つの受
電・電源システムについての連係構成図。
FIG. 4 is an application example of the third embodiment, and FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a cooperative configuration of two power receiving / power supply systems in which a current limiting reactor 33 is added to the configuration of FIG.

【図5】第3の実施形態についての適用例であり、半導
体スイッチ3に対するCT17及びPT18の取付位置
を示した説明図。
FIG. 5 is an application example of the third embodiment, and is an explanatory diagram showing attachment positions of CT17 and PT18 with respect to a semiconductor switch 3.

【図6】第3の実施形態の事故検出回路19Cにおける
電流演算回路29の具体的構成を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of a current calculation circuit 29 in an accident detection circuit 19C according to the third embodiment.

【図7】本発明の第4の実施形態の要部である事故検出
回路19Dの構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19D which is a main part of a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施形態の要部である事故検出
回路19Eの構成を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19E which is a main part of a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第6の実施形態の要部である事故検出
回路19Fの構成を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19F which is a main part of a sixth embodiment of the present invention.

【図10】図9における信号保持回路37の動作を説明
するための波形図。
10 is a waveform chart for explaining the operation of the signal holding circuit 37 in FIG.

【図11】本発明の第7の実施形態の要部である事故検
出回路19Gの構成を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an accident detection circuit 19G which is a main part of a seventh embodiment of the present invention.

【図12】第7の実施形態が適用される、2つの受電・
電源システムについての連係構成図。
FIG. 12 illustrates two power receiving / receiving devices to which the seventh embodiment is applied.
FIG. 3 is a diagram illustrating a cooperative configuration of a power supply system.

【図13】2つの受電・電源システムについての連係構
成図。
FIG. 13 is a diagram illustrating a cooperative configuration of two power receiving / power supply systems.

【図14】図13における半導体スイッチ3の構成図。FIG. 14 is a configuration diagram of a semiconductor switch 3 in FIG. 13;

【図15】図13又は図14における半導体スイッチ3
に対する制御を行う半導体スイッチ制御装置15の構成
を示すブロック図。
FIG. 15 shows the semiconductor switch 3 shown in FIG. 13 or FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor switch control device 15 that performs control on the switch.

【図16】図15における半導体スイッチ制御装置15
の1相分についての各信号((a)〜(e))と電圧
(f)及び電流(g)との対応関係を示す波形図。
16 is a semiconductor switch control device 15 shown in FIG.
FIG. 7 is a waveform chart showing the correspondence between signals ((a) to (e)), voltage (f), and current (g) for one phase.

【図17】図15における半導体スイッチ制御装置15
の3相分についての各信号((a)〜(e))と電圧
(f)及び電流(g)との対応関係を示す波形図。
17 is a semiconductor switch control device 15 shown in FIG.
FIG. 9 is a waveform chart showing the correspondence between signals ((a) to (e)), voltage (f) and current (g) for the three phases.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 受電・電源システム 2 受電・電源システム 3 半導体スイッチ 4 商用系統 5 連係変圧器 6 商用側負荷母線 7 一般負荷 8 自家発電機 9 変圧器 10 発電機母線 11 自家発負荷 12 U・Xサイリスタアーム 13 V・Yサイリスタアーム 14 W・Zサイリスタアーム 15 半導体スイッチ制御装置 16 ゲート信号 17 CT 18 PT 19,19A〜19G 事故検出回路 20 遮断指令 21 開閉決定手段 22 開路指令 23 閉路指令 24 インタロック回路 25 ゲート制御回路 26 事故判定用数値変換回路 J1〜JN 第1乃至第Nの事故判定回路 27 制御信号出力回路 28 電圧演算回路 29 電流演算回路 30 電圧低下判定回路 31 電流事故判定回路 32 AND回路 33 限流リアクトル 34U〜34W 絶対値変換回路 35 最大値選択回路 36A,36B フィルタ回路 37 信号保持回路 38 外部インターフェース回路 39 事故発生検知信号 40 遮断器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power receiving / power supply system 2 Power receiving / power supply system 3 Semiconductor switch 4 Commercial system 5 Linkage transformer 6 Commercial load bus 7 General load 8 Private generator 9 Transformer 10 Generator bus 11 Self-generated load 12 U / X thyristor arm 13 V / Y thyristor arm 14 W / Z thyristor arm 15 semiconductor switch control device 16 gate signal 17 CT 18 PT 19, 19A to 19G accident detection circuit 20 cutoff command 21 open / close determining means 22 open command 23 close command 24 interlock circuit 25 gate Control circuit 26 Numerical conversion circuit for accident judgment J1 to JN First to Nth accident judgment circuits 27 Control signal output circuit 28 Voltage operation circuit 29 Current operation circuit 30 Voltage drop judgment circuit 31 Current accident judgment circuit 32 AND circuit 33 Current limiting Reactor 34U-34W Absolute value conversion circuit 3 Maximum value selection circuits 36A, 36B filter circuit 37 the signal holding circuit 38 external interface circuit 39 accident detection signal 40 breaker

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の受電・電源システムと第2の受電・
電源システムとをつなぐ母線上に配設され両システム相
互間の接続状態を切り換える半導体スイッチに対し、そ
の切換動作についての制御をこれら2つのシステム内の
いずれかに発生する事故の検出結果に基づき行う半導体
スイッチ制御装置において、 前記第1又は第2の受電・電源システムからの状態量を
入力し、これを事故発生有無の判定に適した数値に変換
する事故判定用数値変換回路と、 前記事故判定用数値変換回路からの数値を入力し、それ
ぞれが異なる判定レベルに基づき判定結果を出力する複
数の事故判定回路と、 前記複数の事故判定回路からの判定結果の入力に基づ
き、前記半導体スイッチに対する制御信号を出力する制
御信号出力回路と、 を備えたことを特徴とする半導体スイッチ制御装置。
1. A first power receiving / power supply system and a second power receiving / power supply system.
A semiconductor switch, which is arranged on a bus connecting to the power supply system and switches a connection state between the two systems, controls the switching operation based on a detection result of an accident occurring in one of these two systems. In the semiconductor switch control device, an accident determination numerical value conversion circuit that inputs a state quantity from the first or second power receiving / power supply system and converts the state amount into a numerical value suitable for determining whether or not an accident has occurred; A plurality of accident determination circuits for inputting numerical values from the numerical value conversion circuit and outputting the determination results based on different determination levels, and controlling the semiconductor switch based on the input of the determination results from the plurality of accident determination circuits. And a control signal output circuit that outputs a signal.
【請求項2】前記第1の受電・電源システムは、常時は
商用系統から電力供給を受ける一般負荷を有するもので
あり、 前記第2の受電・電源システムは、常時は自家発電機か
ら電力供給を受ける、重要負荷としての自家発負荷を有
するものである、 ことを特徴とする請求項1記載の半導体スイッチ制御装
置。
2. The first power receiving / power supply system has a general load that is always supplied with electric power from a commercial system, and the second power receiving / power supply system is always supplied with electric power from a private power generator. The semiconductor switch control device according to claim 1, wherein the semiconductor switch control device receives a self-generated load as an important load.
【請求項3】前記複数の事故判定回路のそれぞれは、前
記判定レベルが重大事故発生レベルに接近したものほ
ど、判定結果を出力するまでの時間が短いものである、 ことを特徴とする請求項1又は2記載の半導体スイッチ
制御装置。
3. The method according to claim 2, wherein each of the plurality of accident determination circuits has a shorter time to output a determination result as the determination level approaches a serious accident occurrence level. 3. The semiconductor switch control device according to 1 or 2.
【請求項4】前記事故判定用数値変換回路が入力する状
態量は、前記第1の受電・電源システム側の母線電圧で
ある、 ことを特徴とする請求項2記載の半導体スイッチ制御装
置。
4. The semiconductor switch control device according to claim 2, wherein the state quantity input to the accident determination numerical conversion circuit is a bus voltage on the first power receiving / power supply system side.
【請求項5】前記複数の事故判定回路は、第1の電圧判
定レベルに基づき高速に判定結果を出力する第1の事故
判定回路と、前記第1の電圧判定レベルより高く設定さ
れた第2の電圧判定レベルに基づき低速に判定結果を出
力する第2の事故判定回路との2つである、 ことを特徴とする請求項3記載の半導体スイッチ制御装
置。
5. A first fault judgment circuit for outputting a judgment result at a high speed based on a first voltage judgment level, and a second fault judgment circuit set at a higher level than the first voltage judgment level. 4. The semiconductor switch control device according to claim 3, further comprising: a second fault determination circuit that outputs a determination result at a low speed based on the voltage determination level.
【請求項6】前記事故判定用数値変換回路が入力する状
態量は第1及び第2の2種類の状態量であり、 前記複数の事故判定回路のそれぞれは、前記第1の状態
量に基づき第1の判定結果を出力する第1の判定手段
と、前記第2の状態量に基づき第2の判定結果を出力す
る第2の判定手段と、これら第1及び第2の判定結果の
論理積を前記判定結果として前記制御信号出力回路に出
力する要素判定出力手段と、を備えたものである、 ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の半
導体スイッチ制御装置。
6. The state quantity input to the accident determination numerical conversion circuit is a first and a second type of state quantity, and each of the plurality of accident determination circuits is based on the first state quantity. First determining means for outputting a first determination result, second determining means for outputting a second determination result based on the second state quantity, and a logical product of the first and second determination results 6. A semiconductor switch control device according to claim 1, further comprising: an element determination output unit configured to output the determination result to the control signal output circuit.
【請求項7】前記第1の状態量はシステム内の所定地点
における瞬時電圧値であると共に、前記第2の状態量は
システム内の所定地点における瞬時電流値であり、 前記第1の判定手段は、この瞬時電圧値が設定値以下と
なった場合に前記第1の判定結果として事故発生レベル
信号を出力すると共に、前記第2の判定手段は、この瞬
時電流値が設定値を上回った場合に前記第2の判定結果
として事故発生レベル信号を出力し、 前記要素判定出力手段は、これら双方の事故発生レベル
信号の論理積に基づき事故発生判定信号を前記制御信号
出力回路に出力するものである、 ことを特徴とする請求項6記載の半導体スイッチ制御装
置。
7. The system according to claim 1, wherein the first state quantity is an instantaneous voltage value at a predetermined point in the system, and the second state quantity is an instantaneous current value at a predetermined point in the system. Outputs an accident occurrence level signal as the first determination result when the instantaneous voltage value becomes equal to or less than the set value, and the second determination means determines whether the instantaneous current value exceeds the set value. Outputs an accident occurrence level signal as the second judgment result, and the element judgment output means outputs an accident occurrence judgment signal to the control signal output circuit based on a logical product of these two accident occurrence level signals. The semiconductor switch control device according to claim 6, wherein:
【請求項8】前記第1及び第2の受電・電源システムが
供給を受ける電力は交流電力であり、 前記事故判定用数値変換回路は、前記状態量として各相
の電流瞬時値を入力すると共に、これらを絶対値に変換
し、これらの絶対値のうちの最大値を、前記事故発生有
無の判定に適した数値として、前記複数の事故判定回路
に出力する電流演算回路を有するものである、 ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の半
導体スイッチ制御装置。
8. The power received by the first and second power receiving / power supply systems is AC power, and the accident determination numerical conversion circuit inputs a current instantaneous value of each phase as the state quantity. A current calculation circuit that outputs these to the plurality of fault determination circuits as a value suitable for determining the presence or absence of the fault, converting the maximum value of these absolute values into a value suitable for determining the presence or absence of the fault. The semiconductor switch control device according to claim 1, wherein:
【請求項9】前記複数の事故判定回路のそれぞれの出力
側に、各事故判定回路が所定時間継続して事故発生を示
す判定結果を出力した場合にのみ、この判定結果を前記
制御信号出力回路に対して出力することを許容する確認
時限回路を接続した、 ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の半
導体スイッチ制御装置。
9. The control signal output circuit according to claim 1, wherein each of the plurality of accident decision circuits outputs a decision result indicating that an accident has occurred continuously for a predetermined time to each output side of the plurality of accident decision circuits. The semiconductor switch control device according to any one of claims 1 to 8, wherein a confirmation time limit circuit that permits output of the semiconductor switch is connected.
【請求項10】前記複数の事故判定回路のそれぞれの入
力側に、高周波成分を除去するためのフィルタ回路を接
続した、 ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の半
導体スイッチ制御装置。
10. The semiconductor switch control according to claim 1, wherein a filter circuit for removing a high-frequency component is connected to each input side of said plurality of fault judgment circuits. apparatus.
【請求項11】前記第2の判定手段の出力側に、前記事
故発生レベル信号を所定時間継続して前記要素判定出力
手段に出力する信号保持回路を接続した、 ことを特徴とする請求項7記載の半導体スイッチ制御装
置。
11. A signal holding circuit for continuously outputting the accident occurrence level signal to the element determination output means for a predetermined time is connected to an output side of the second determination means. 13. The semiconductor switch control device according to claim 1.
【請求項12】所定の外部機器からの入力信号に基づき
事故発生検知信号を前記制御信号出力回路に出力する外
部インターフェース回路を備え、 前記制御信号出力回路は、この事故発生検知信号を入力
した場合は直ちに前記半導体スイッチに対する制御信号
を出力する、 ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の
半導体スイッチ制御装置。
12. An external interface circuit for outputting an accident occurrence detection signal to the control signal output circuit based on an input signal from a predetermined external device, wherein the control signal output circuit receives the accident occurrence detection signal. The semiconductor switch control device according to any one of claims 1 to 11, wherein a control signal for the semiconductor switch is output immediately.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004042883A1 (en) * 2002-11-06 2004-05-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Protective relay
CN103795022A (en) * 2012-10-30 2014-05-14 Ls产电株式会社 Fault current detecting circuit

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