專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)iegt的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓變頻器裝置中電子器件的控制/保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有冷軋廠軋制機(jī)組的傳動(dòng)系統(tǒng)，大多數(shù)是采用大功率交一直一交變頻控制系統(tǒng)，該變頻控制系統(tǒng)受軋機(jī)傳動(dòng)PLC的控制，對(duì)變頻器的電源輸出特性進(jìn)行控制。 申請(qǐng)人:企業(yè)的冷軋二十輥機(jī)組，其軋制傳動(dòng)系統(tǒng)的中壓整流部分使用的電子元器件為IEGT。IEGT (Injection Enhanced Gate Transistor,電子注入增強(qiáng)柵晶體管)是耐壓達(dá)4KV以上的IGBT系列電カ電子器件，通過(guò)采取增強(qiáng)注入的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了低通態(tài)電壓。IEGT具有低損耗、高速動(dòng)作、高耐壓、有源柵驅(qū)動(dòng)智能化等特點(diǎn)，在擴(kuò)大電流容量方面頗具潛力。軋制傳動(dòng)系統(tǒng)的供電方式為35KV饋線(參見(jiàn)附圖I)，通過(guò)整流變壓器TB對(duì)變頻裝置(圖中以變頻器表示)供電，饋線保護(hù)采用電流速斷、帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，整流變壓器采用差動(dòng)保護(hù)及瓦斯溫度、壓カ釋放等非電量保護(hù)。當(dāng)變頻裝置的供電線路發(fā)生三相短路等故障時(shí)(圖中以Id表示故障點(diǎn))，微機(jī)保護(hù)裝置檢測(cè)到的饋線電流信號(hào)大于電流速斷整定值，則微機(jī)保護(hù)裝置輸出“跳閘”控制信號(hào)給供電線路上的高壓斷路器CB，高壓斷路器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)“跳閘”控制信號(hào)進(jìn)行“跳閘”動(dòng)作，斷開(kāi)變頻裝置的供電線路。通常，從故障發(fā)生瞬間，到斷路器斷開(kāi)故障點(diǎn)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，期間的延遲時(shí)間約為30ms 到 60ms o由于故障發(fā)生點(diǎn)在變頻裝置的供電線路上，不在變頻裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，但故障電流大小不變，故障電流方向是流向故障點(diǎn)的(參見(jiàn)附圖I中的故障電流方向)。由于是短時(shí)間(可以看成是瞬間)的電流突然變化，則di/dt電流突變值沖擊就會(huì)導(dǎo)致變頻器整流部分(圖中以變頻器表示)的IEGT元器件受到di/dt電流突變值的沖擊而擊穿損壞。由于變頻器整流部分IEGT元器件的購(gòu)置價(jià)格較高，現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試工程量較大，且在元器件更換前尚存在元器件之間的“匹配”問(wèn)題，選擇合適的元器件較為麻煩，故一旦發(fā)生上述故障，現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)過(guò)程所需時(shí)間較長(zhǎng)，維修費(fèi)用較高，不利于迅速恢復(fù)生產(chǎn)和降低生產(chǎn)/維修成本。現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于上述情況，尚無(wú)成熟和切實(shí)可行的防范方法或防范措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供ー種基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，其根據(jù)微機(jī)保護(hù)裝置的輸出信號(hào)，來(lái)提前封鎖IEGT的觸發(fā)脈沖，使得在高壓斷路器在跳閘前，故障電流的沖擊不會(huì)損壞IEGT元器件，徹底解決設(shè)備上的隱患。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供ー種基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，包括當(dāng)負(fù)載/系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障信號(hào)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中的封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊,輸出“封鎖IEGT觸發(fā)脈沖”信號(hào)，屏蔽變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷，對(duì)IEGT進(jìn)行保護(hù)；其特征是所述的基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法包括下列步驟A、在傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的原有邏輯觸發(fā)條件中，増加ー個(gè)“斷路器跳閘故障”中間變量，所述的“斷路器跳閘故障”中間變量與現(xiàn)有的邏輯觸發(fā)條件構(gòu)成邏輯“與”的關(guān)系；B、將微機(jī)保護(hù)裝置的斷路器“跳閘”控制信號(hào)輸出端，經(jīng)I/O端ロ引入傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC 中；

C、當(dāng)變頻裝置供電線路的饋線電流信號(hào)大于電流速斷整定值時(shí)，微機(jī)保護(hù)裝置輸出斷路器“跳閘”控制信號(hào)，所述的斷路器“跳閘”控制信號(hào)，經(jīng)I/O端ロ被送入傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC 中；D、在傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中，根據(jù)所接收到的斷路器“跳閘”控制信號(hào)，采用邊緣觸發(fā)的方式，對(duì)“斷路器跳閘故障”中間變量進(jìn)行賦值，使其為“ I” ；E、將“斷路器跳閘故障”中間變量與封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的原有邏輯觸發(fā)條件進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算，產(chǎn)生置位信號(hào)，封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的邏輯觸發(fā)條件被滿(mǎn)足；F、封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊輸出“封鎖IEGT觸發(fā)脈沖”信號(hào)，屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，在高壓進(jìn)線發(fā)生“短路保護(hù)”、斷路器開(kāi)關(guān)“跳閘”動(dòng)作前，將IEGT實(shí)施在關(guān)斷狀態(tài)；G、通過(guò)將斷路器“跳閘”控制信號(hào)引入封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的邏輯觸發(fā)條件，與原有邏輯觸發(fā)條件一同構(gòu)成封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊新的邏輯觸發(fā)條件的方式，在微機(jī)保護(hù)裝置輸出“跳閘”控制信號(hào)后，由封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊輸出“封鎖IEGT觸發(fā)脈沖”信號(hào)，搶在斷路器的“跳閘”機(jī)械動(dòng)作之前，屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷，保護(hù)IEGT不受到電流的沖擊，避免di/dt電流突變值沖擊對(duì)IEGT的沖擊，對(duì)IEGT進(jìn)行保護(hù)。具體的，在所述傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中，將“高壓短路跳閘”信號(hào)，加入到數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換模塊中，得到雙字節(jié)變量，將得到的雙字節(jié)變量與故障控制有效字進(jìn)行位與操作，判斷其輸出的結(jié)果是否等于0,得到Fault, tripffordl故障字。進(jìn)ー步的，由所述的故障字Fault, tripffordl和其他原有邏輯觸發(fā)條件故障字一起作為邏輯“或”門(mén)輸入信號(hào)，通過(guò)置位模塊得到故障有效信號(hào)Fault. Trip Effect on。更進(jìn)ー步的,所述的故障有效信號(hào)Fault. Trip Effect on與其他原有邏輯觸發(fā)條件故障信號(hào)一起作為置位控制模塊的輸入信號(hào)，得到脈沖封鎖信號(hào)Pulse Enable，將脈沖封鎖信號(hào)Pulse Enable傳到變頻器控制模塊的IEGT觸發(fā)使能端EnblBklge，封鎖IEGT觸發(fā)。具體的，所述傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC檢測(cè)故障字是否等于“0”，當(dāng)故障字等于“0”時(shí)，表示系統(tǒng)沒(méi)有故障，不用屏蔽IEGT的觸發(fā)脈沖；當(dāng)故障字不為“0”或?yàn)椤癐”時(shí)，表明系統(tǒng)有故障，此時(shí)PLC通過(guò)置位模塊使得IEGT觸發(fā)脈沖無(wú)效，達(dá)到封鎖IEGT模塊功能，利用IEGT的物理性能，使得其不受高壓的沖擊。
具體的，所述的封鎖IEGT觸發(fā)，通過(guò)在IEGT的柵ー射極加上反向電壓，使得原在柵極P區(qū)表面形成的反向勢(shì)壘消失，從而實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷。進(jìn)ー步的，所述的“高壓短路跳閘”信號(hào)，可以由傳動(dòng)系統(tǒng)PLC中的“復(fù)位”信號(hào)來(lái)復(fù)位。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是I.將高壓斷路器“高壓短路跳閘”信號(hào)引入封鎖IEGT觸發(fā)脈沖的連鎖條件，在不影響原有功能的基礎(chǔ)上，在微機(jī)保護(hù)裝置輸出“跳閘”控制信號(hào)后，在斷路器的“跳閘”機(jī)械動(dòng)作之前，屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷，保護(hù)IEGT免受到突 變電流的沖擊，對(duì)IEGT進(jìn)行保護(hù)。2.利用電信號(hào)實(shí)現(xiàn)的時(shí)間快于機(jī)械動(dòng)作時(shí)間的特點(diǎn)，根據(jù)高壓開(kāi)關(guān)的保護(hù)信號(hào)來(lái)提前封鎖IEGT的觸發(fā)脈沖，搶在在斷路器的“跳閘”機(jī)械動(dòng)作之前，關(guān)閉IEGT元器件，徹底解決設(shè)備上的隱患。3.保護(hù)動(dòng)作機(jī)理設(shè)置巧妙，減少了故障恢復(fù)階段的現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試工程量，大大縮短了現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)過(guò)程所需時(shí)間，降低了維修費(fèi)用和備品備件數(shù)量，有利于迅速恢復(fù)生產(chǎn)和降低生產(chǎn)/維修成本。


圖I是軋制傳動(dòng)供電系統(tǒng)短路故障示意圖；圖2是本發(fā)明的硬件原理方框示意圖；圖3為本發(fā)明控制方法的方框示意圖；圖4為本發(fā)明控制程序邏輯圖；圖5為本發(fā)明封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的邏輯觸發(fā)條件示意圖；圖6為本發(fā)明Fault, tripffordl信號(hào)的邏輯圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步說(shuō)明。圖I中，現(xiàn)有軋制傳動(dòng)系統(tǒng)的供電方式為35KV饋線，通過(guò)整流變壓器TB對(duì)變頻裝置(圖中以變頻器表示)供電，饋線保護(hù)采用電流速斷、帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)，整流變壓器采用差動(dòng)保護(hù)及瓦斯溫度、壓カ釋放等非電量保護(hù)。當(dāng)變頻裝置的供電線路發(fā)生三相短路等故障時(shí)(圖中以Id表示故障點(diǎn))，微機(jī)保護(hù)裝置檢測(cè)到的饋線電流信號(hào)大于電流速斷整定值，則微機(jī)保護(hù)裝置輸出“跳閘”控制信號(hào)給供電線路上的高壓斷路器CB，高壓斷路器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)“跳閘”控制信號(hào)進(jìn)行“跳閘”動(dòng)作，斷開(kāi)變頻裝置的供電線路。由于故障發(fā)生點(diǎn)在變頻裝置的供電線路上，不在變頻裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，但故障電流大小不變，故障電流方向是流向故障點(diǎn)的(參見(jiàn)附圖中的故障電流方向表示)。由于是短時(shí)間(可以看成是瞬間)的電流突然變化，則di/dt電流突變值沖擊就會(huì)導(dǎo)致變頻器整流部分(圖中以變頻器表示)的IEGT元器件受到di/dt電流突變值的沖擊而擊穿損壞。通常，從故障發(fā)生瞬間，到斷路器斷開(kāi)故障點(diǎn)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，期間的延遲時(shí)間約為30ms 到 60ms o圖2中，在硬件連接上，將微機(jī)保護(hù)裝置的斷路器“跳閘”控制信號(hào)輸出端，經(jīng)I/O端ロ引入傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中，由高壓供電開(kāi)關(guān)信號(hào)提供輔助信號(hào)與軋機(jī)傳動(dòng)PLC的輸入模塊連接，増加一個(gè)輸入點(diǎn)。本發(fā)明的邏輯控制思路是在不影響原有控制功能的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)硬件輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯控制與判斷，與其他封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的條件組成新的控制條件，達(dá)到根據(jù)高壓開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)提前封鎖IEGT的觸發(fā)脈沖的功能。圖3中，本發(fā)明包括下列步驟A、在傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的原有邏輯觸發(fā)條件中，増加ー個(gè)“斷路器跳閘故障”中間變量，所述的“斷路器跳閘故障”中間變量與現(xiàn)有的邏輯觸發(fā)條件構(gòu)成邏輯“與”的關(guān)系；

B、將微機(jī)保護(hù)裝置的斷路器“跳閘”控制信號(hào)輸出端，經(jīng)I/O端ロ引入傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC 中；C、當(dāng)變頻裝置供電線路的饋線電流信號(hào)大于電流速斷整定值時(shí)，微機(jī)保護(hù)裝置輸出斷路器“跳閘”控制信號(hào)，所述的斷路器“跳閘”控制信號(hào)，經(jīng)I/O端ロ被送入傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC 中；D、在傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中，根據(jù)所接收到的斷路器“跳閘”控制信號(hào)，采用邊緣觸發(fā)的方式，對(duì)“斷路器跳閘故障”中間變量進(jìn)行賦值，使其為“ I” ；E、將“斷路器跳閘故障”中間變量與封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的原有邏輯觸發(fā)條件進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算，產(chǎn)生置位信號(hào)，封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的邏輯觸發(fā)條件被滿(mǎn)足；F、封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊輸出“封鎖IEGT觸發(fā)脈沖”信號(hào)，屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，在高壓進(jìn)線發(fā)生“短路保護(hù)”、斷路器開(kāi)關(guān)“跳閘”動(dòng)作前，將IEGT實(shí)施在關(guān)斷狀態(tài)；G、通過(guò)將斷路器“跳閘”控制信號(hào)引入封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的邏輯觸發(fā)條件，與原有邏輯觸發(fā)條件一同構(gòu)成封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊新的邏輯觸發(fā)條件的方式，在微機(jī)保護(hù)裝置輸出“跳閘”控制信號(hào)后，由封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊輸出“封鎖IEGT觸發(fā)脈沖”信號(hào)，搶在斷路器的“跳閘”機(jī)械動(dòng)作之前，屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷，保護(hù)IEGT不受到電流的沖擊，避免di/dt電流突變值沖擊對(duì)IEGT的沖擊，對(duì)IEGT進(jìn)行保護(hù)。具體的，在所述傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中，將“高壓短路跳閘”信號(hào)，加入到數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換模塊中，得到雙字節(jié)變量，將得到的雙字節(jié)變量與故障控制有效字進(jìn)行位與操作，判斷其輸出的結(jié)果是否等于0,得到Fault, tripffordl故障字。進(jìn)ー步的，由所述的Fault, tripffordl故障字和其他原有邏輯觸發(fā)條件故障字一起作為邏輯“或”門(mén)輸入信號(hào)，通過(guò)置位模塊得到故障有效信號(hào)Fault. Trip Effect on。更進(jìn)ー步的,所述的故障有效信號(hào)Fault. Trip Effect on與其他原有邏輯觸發(fā)條件故障信號(hào)一起作為置位控制模塊的輸入信號(hào)，得到脈沖封鎖信號(hào)Pulse Enable，將脈沖封鎖信號(hào)Pulse Enable傳到變頻器控制模塊的IEGT觸發(fā)使能端EnblBklge，封鎖IEGT觸發(fā)。具體的，所述傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC檢測(cè)故障字是否等于“0”，當(dāng)故障字等于“0”時(shí)，表示系統(tǒng)沒(méi)有故障，不用屏蔽IEGT的觸發(fā)脈沖；當(dāng)故障字不為“0”或?yàn)椤癐”時(shí)，表明系統(tǒng)有故障，此時(shí)PLC通過(guò)置位模塊使得IEGT觸發(fā)脈沖無(wú)效，達(dá)到封鎖IEGT模塊功能，利用IEGT的物理性能，使得其不受高壓的沖擊。具體的，所述的封鎖IEGT觸發(fā)，通過(guò)在IEGT的柵ー射極加上反向電壓，使得原在柵極P區(qū)表面形成的反向勢(shì)壘消失，從而實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷。進(jìn)ー步的，所述的“高壓短路跳閘”信號(hào)，可以由傳動(dòng)系統(tǒng)PLC中的“復(fù)位”信號(hào)來(lái)復(fù)位。本發(fā)明的邏輯控制思路簡(jiǎn)述如下I、讀取現(xiàn)場(chǎng)高壓開(kāi)關(guān)微機(jī)保護(hù)裝置的“跳閘”信號(hào)，確定此信號(hào)與HV_Trip Intent的邏輯關(guān)系，并選擇觸發(fā)模塊，使得HV_Trip Intent可以復(fù)位，以防程序功能錯(cuò)誤時(shí)可以取消功能。 2、由HV_Trip Intent作為后續(xù)程序的故障信號(hào)，由此故障信號(hào)和系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的其他故障信號(hào)如高壓跳閘信號(hào)、緊停故障信號(hào)、斷路器故障、接地開(kāi)關(guān)故障、預(yù)充電故障、絕緣故障、直流母線故障等一起構(gòu)成故障字(雙字節(jié))，同可以時(shí)設(shè)置故障的有效位，使得在系統(tǒng)不需要相應(yīng)故障時(shí)可以通過(guò)設(shè)置有效位，屏蔽相應(yīng)的故障。3、判斷故障字是否等于零，當(dāng)?shù)扔凇?”時(shí)，表示系統(tǒng)沒(méi)有故障，不用屏蔽IEGT的觸發(fā)脈沖。當(dāng)不為“0”即為“I”時(shí)，表明系統(tǒng)有故障，此時(shí)通過(guò)置位模塊使得IEGT觸發(fā)脈沖無(wú)效，達(dá)到封鎖IEGT模塊功能，利用IEGT的物理性能，使得其不受高壓的沖擊。此外，現(xiàn)有技術(shù)的控制邏輯思路，通常是保護(hù)裝置輸出“跳閘”控制信號(hào)，去驅(qū)動(dòng)高壓斷路器完成“跳閘”機(jī)械動(dòng)作，由于高壓斷路器的“跳閘”機(jī)械動(dòng)作，帶動(dòng)其輔助觸頭動(dòng)作，向控制或信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出“跳閘已完成”的輸出信號(hào)，其它控制系統(tǒng)根據(jù)這種經(jīng)由高壓斷路器的輔助觸頭發(fā)出的“跳閘已完成”的輸出信號(hào)，來(lái)控制IEGT模塊停止工作，這也正是現(xiàn)有IEGT易受di/dt電流突變值沖擊，損壞率較高的原因。而本技術(shù)方案利用“電信號(hào)的傳播快于機(jī)械動(dòng)作”的時(shí)間差，將保護(hù)裝置輸出的“跳閘”控制信號(hào)直接引入傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中，作為控制IEGT模塊停止工作的邏輯控制條件之一，這樣就能夠搶在斷路器的“跳閘”機(jī)械動(dòng)作之前，屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷，避免di/dt電流突變值沖擊對(duì)IEGT的沖擊，對(duì)IEGT進(jìn)行保護(hù)，這就是本技術(shù)方案控制邏輯的巧妙之處。實(shí)施例采用圖2所示系統(tǒng)，按照?qǐng)D3所示方法，封鎖IEGT觸發(fā)脈沖的具體實(shí)施步驟如下I、由高壓饋線上的微機(jī)保護(hù)裝置輸出高壓“跳閘”控制信號(hào)脈沖，在傳動(dòng)系統(tǒng)中通過(guò)邊沿觸發(fā)，保證“跳閘”控制信號(hào)脈沖一旦發(fā)出，傳動(dòng)系統(tǒng)增加的中間變量CB_TripingIntent 一定被置位。2、中間變量 CB_Triping Intent 與 CB Closing、N0_CB Open 信號(hào)(由傳動(dòng)系統(tǒng)給出)通過(guò)邏輯“與”功能模塊，一起產(chǎn)生置位信號(hào)，通過(guò)置位模塊(SR模塊)得到HV_TripIntent信號(hào),此信號(hào)可以由Reset信號(hào)來(lái)復(fù)位。HV_Trip Intent信號(hào)的邏輯圖參見(jiàn)圖4。3、HV_Trip Intent信號(hào)加入到數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換模塊(B_T0_DW)中，得到雙字節(jié)變量，將得到的變量與故障控制有效字進(jìn)行位與操作，判斷其輸出的結(jié)果是否等于0，得到Fault, tripffordl信號(hào)字，此信號(hào)字含有高壓跳閘信號(hào)、緊停故障信號(hào)、斷路器故障、接地開(kāi)關(guān)故障、預(yù)充電故障、絕緣故障、直流母線故障等。Fault, tripffordl信號(hào)的邏輯圖參見(jiàn)圖5。4、由Fault, tripffordl和其他類(lèi)似的Fault, tripfford故障字一起作為邏輯“或”門(mén)輸入信號(hào)，通過(guò)置位模塊得到故障有效信號(hào)Fault. Trip Effect on，此信號(hào)與其他信號(hào)一起作為置位控制模塊的輸入信號(hào)，得到脈沖封鎖信號(hào)Pulse Enable，傳到變頻器控制模塊的IEGT觸發(fā)使能端EnblBklge，封鎖IEGT觸發(fā)，即在IEGT的柵-射極加上反向電壓，使得原在柵極P區(qū)表面形成的反向勢(shì)壘消失。Pulse Enable信號(hào)邏輯圖參見(jiàn)圖6。

由于上述附圖均采用業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)畫(huà)法繪制，其標(biāo)注均為業(yè)內(nèi)常規(guī)用法，本領(lǐng)域的技術(shù)人員完全可以明白其含義和用法，故在此不再敘述。由于高壓斷路器開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)間約為60ms，根據(jù)現(xiàn)有資料，系統(tǒng)封鎖IEGT觸發(fā)脈沖的時(shí)間只需要30ms就能動(dòng)作，因而本技術(shù)方案在技術(shù)上是完全可行的。由于本發(fā)明的技術(shù)方案將高壓斷路器“跳閘”控制信號(hào)引入封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的邏輯觸發(fā)條件，在不影響原有控制功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)微機(jī)保護(hù)裝置的輸出信號(hào)，提前屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷，保護(hù)了 IEGT免受到突變電流的沖擊。同時(shí)，本技術(shù)方案利用電信號(hào)實(shí)現(xiàn)的時(shí)間快于機(jī)械動(dòng)作時(shí)間的特點(diǎn)，搶在在斷路器的“跳閘”機(jī)械動(dòng)作之前，提前關(guān)閉IEGT元器件，徹底解決了設(shè)備上的隱患。此外，本技術(shù)方案的保護(hù)動(dòng)作機(jī)理設(shè)置巧妙，易于實(shí)現(xiàn)，可減少故障恢復(fù)階段的現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試工程量，大大縮短了現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)過(guò)程所需時(shí)間，降低了維修費(fèi)用和備品備件數(shù)量，有利于迅速恢復(fù)生產(chǎn)和降低生產(chǎn)/維修成本。本發(fā)明可廣泛用于軋制機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的控制/保護(hù)領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，包括當(dāng)負(fù)載/系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障信號(hào)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中的封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊，輸出“封鎖IEGT觸發(fā)脈沖”信號(hào)，屏蔽變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷，對(duì)IEGT進(jìn)行保護(hù)；其特征是所述的基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法包括下列步驟 A、在傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的原有邏輯觸發(fā)條件中，增加一個(gè)“斷路器跳閘故障”中間變量，所述的“斷路器跳閘故障”中間變量與現(xiàn)有的邏輯觸發(fā)條件構(gòu)成邏輯“與”的關(guān)系； B、將微機(jī)保護(hù)裝置的斷路器“跳閘”控制信號(hào)輸出端，經(jīng)I/O端口引入傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中； C、當(dāng)變頻裝置供電線路的饋線電流信號(hào)大于電流速斷整定值時(shí)，微機(jī)保護(hù)裝置輸出斷路器“跳閘”控制信號(hào)，所述的斷路器“跳閘”控制信號(hào)，經(jīng)I/O端口被送入傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中； D、在傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中，根據(jù)所接收到的斷路器“跳閘”控制信號(hào)，采用邊緣觸發(fā)的方式，對(duì)“斷路器跳閘故障”中間變量進(jìn)行賦值，使其為“ I” ； E、將“斷路器跳閘故障”中間變量與封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的原有邏輯觸發(fā)條件進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算，產(chǎn)生置位信號(hào)，封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的邏輯觸發(fā)條件被滿(mǎn)足； F、封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊輸出“封鎖IEGT觸發(fā)脈沖”信號(hào)，屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，在高壓進(jìn)線發(fā)生“短路保護(hù)”、斷路器開(kāi)關(guān)“跳閘”動(dòng)作前，將IEGT實(shí)施在關(guān)斷狀態(tài)； G、通過(guò)將斷路器“跳閘”控制信號(hào)引入封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的邏輯觸發(fā)條件，與原有邏輯觸發(fā)條件一同構(gòu)成封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊新的邏輯觸發(fā)條件的方式，在微機(jī)保護(hù)裝置輸出“跳閘”控制信號(hào)后，由封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊輸出“封鎖IEGT觸發(fā)脈沖”信號(hào)，搶在斷路器的“跳閘”機(jī)械動(dòng)作之前，屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷，保護(hù)IEGT不受到電流的沖擊，避免di/dt電流突變值沖擊對(duì)IEGT的沖擊，對(duì)IEGT進(jìn)行保護(hù)。
2.按照權(quán)利要求I所述的基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是在所述傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC中，將“高壓短路跳閘”信號(hào)，加入到數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換模塊中，得到雙字節(jié)變量，將得到的雙字節(jié)變量與故障控制有效字進(jìn)行位與操作，判斷其輸出的結(jié)果是否等于O，得到Fault, tripffordl 故障字。
3.按照權(quán)利要求2所述的基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是由所述的故障字Fault, tripffordl和其他原有邏輯觸發(fā)條件故障字一起作為邏輯“或”門(mén)輸入信號(hào)，通過(guò)置位模塊得到故障有效信號(hào)Fault. Trip Effect on。
4.按照權(quán)利要求3所述的基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是所述的故障有效信號(hào)Fault. Trip Effect on與其他原有邏輯觸發(fā)條件故障信號(hào)一起作為置位控制模塊的輸入信號(hào)，得到脈沖封鎖信號(hào)Pulse Enable,將脈沖封鎖信號(hào)Pulse Enable傳到變頻器控制模塊的IEGT觸發(fā)使能端EnblBklge，封鎖IEGT觸發(fā)。
5.按照權(quán)利要求2所述的基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是所述傳動(dòng)系統(tǒng)的PLC檢測(cè)故障字是否等于“0”，當(dāng)故障字等于“0”時(shí)，表示系統(tǒng)沒(méi)有故障，不用屏蔽IEGT的觸發(fā)脈沖；當(dāng)故障字不為“0”或?yàn)椤癐”時(shí)，表明系統(tǒng)有故障，此時(shí)PLC通過(guò)置位模塊使得IEGT觸發(fā)脈沖無(wú)效，達(dá)到封鎖IEGT模塊功能，利用IEGT的物理性能，使得其不受高壓的沖擊。
6.按照權(quán)利要求3所述的基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是所述的封鎖IEGT觸發(fā)，通過(guò)在IEGT的柵一射極加上反向電壓，使得原在柵極P區(qū)表面形成的反向勢(shì)壘消失，從而實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷。
7.按照權(quán)利要求I所述的基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是所述的“高壓短路跳閘”信號(hào)，可以由傳動(dòng)系統(tǒng)PLC中的“復(fù)位”信號(hào)來(lái)復(fù)位。
全文摘要
一種基于繼保跳閘信號(hào)保護(hù)IEGT的實(shí)現(xiàn)方法，屬控制領(lǐng)域。其將斷路器“跳閘”控制信號(hào)引入封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊的邏輯觸發(fā)條件，與原有邏輯觸發(fā)條件一同構(gòu)成封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊新的邏輯觸發(fā)條件的方式，在微機(jī)保護(hù)裝置輸出“跳閘”控制信號(hào)后，由封鎖IEGT觸發(fā)脈沖模塊輸出“封鎖IEGT觸發(fā)脈沖”信號(hào)，搶在斷路器的“跳閘”機(jī)械動(dòng)作之前，屏蔽/封鎖變頻裝置中IEGT的觸發(fā)脈沖，實(shí)現(xiàn)IEGT的關(guān)斷，避免di/dt電流突變值沖擊對(duì)IEGT的沖擊，對(duì)IEGT進(jìn)行保護(hù)。其保護(hù)動(dòng)作機(jī)理設(shè)置巧妙，易于實(shí)現(xiàn)，大大縮短了現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)過(guò)程所需時(shí)間，有利于迅速恢復(fù)生產(chǎn)和降低生產(chǎn)/維修成本?？蓮V泛用于軋制機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的控制/保護(hù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H02H7/20GK102769276SQ20121026976
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者江浩杰, 王劼斐 申請(qǐng)人:寶鋼不銹鋼有限公司