本實(shí)用新型涉及一種含有直流側(cè)保護(hù)電路的岸電電源,主要在岸電變頻電源的直流側(cè)回路中,可有效抑制直流側(cè)電壓過(guò)高,并在停運(yùn)及檢修等工況下實(shí)現(xiàn)快速放電,屬于港口岸電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前,國(guó)家已頒布了珠三角、長(zhǎng)三角設(shè)立船舶排放控制區(qū)相關(guān)政策,將船舶靠港使用岸電作為重要措施之一。為保證船舶電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行,碼頭向船舶供電時(shí)應(yīng)保持與船舶本身電源頻率一致,我國(guó)港口碼頭供電系統(tǒng)電網(wǎng)頻率為50Hz,由于60Hz 的船舶電器不宜直接使用50Hz的交流電,因此就存在大功率電力變頻變壓?jiǎn)栴},所以研究適合我國(guó)電制的碼頭船用供電系統(tǒng)變頻技術(shù),將我國(guó)港口電網(wǎng)交流電變換成適合國(guó)際船舶60Hz交流電,是我國(guó)發(fā)展船用岸電系統(tǒng)必須解決的問(wèn)題。
目前岸電變頻電源多采用整流-逆變的方式,將港口電網(wǎng)的 50Hz交流供電整成直流,再根據(jù)船舶的類型與用電需求逆變出 50Hz或60Hz的電壓輸出,由于船舶接入時(shí)存在負(fù)荷投切、發(fā)電機(jī)并聯(lián)等工況,會(huì)出現(xiàn)功率逆流及波動(dòng)等現(xiàn)象,若不進(jìn)行處理會(huì)影響直流側(cè)母線電壓的穩(wěn)定性,進(jìn)而影響輸出電壓的電能質(zhì)量,更為嚴(yán)重的導(dǎo)致設(shè)備退出或損壞等問(wèn)題。此外,在停運(yùn)或檢修狀態(tài)下,直流電容上的電壓是設(shè)備的安全隱患,需進(jìn)行泄放,以避免出現(xiàn)相關(guān)安全事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型是為了解決上述不足,提供了一種含有直流側(cè)保護(hù)電路的岸電電源,在運(yùn)行工況下可抑制直流母線出現(xiàn)過(guò)電壓等問(wèn)題,提高直流母線電壓的穩(wěn)定性,在停運(yùn)或檢修工況下可將直流電容上的電壓進(jìn)行泄放,保護(hù)操作及運(yùn)維人員人身安全。
本實(shí)用新型的上述目的通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種含有直流側(cè)保護(hù)電路的岸電電源,包括AC/DC整流模塊、直流電容 C1、DC/AC逆變模塊和直流保護(hù)電路,所述AC/DC整流模塊、直流電容C1、DC/AC逆變模塊依次串聯(lián)連接,所述直流保護(hù)電路并聯(lián)在直流電容C1上;所述直流保護(hù)電路包括慢放回路、快放回路、接觸器K1和斬波回路,接觸器K1與快放回路串聯(lián),斬波回路包括串聯(lián)的IGBT功率器件G1與大功率波紋電阻R3;所述慢放回路、快放回路及斬波回路并聯(lián)連接。
所述AC/DC整流模塊和DC/AC逆變模塊均為三相半橋全控整流電路,實(shí)現(xiàn)將港口電網(wǎng)整流為直流,并逆變?yōu)榇八桦妷号c頻率。
所述直流電容C1主要起到支撐與緩沖的作用,可穩(wěn)定整流側(cè)與逆變側(cè)之間的功率平衡。
所述慢放回路中的電阻R1選擇小功率水泥電阻,直接并聯(lián)到直流電容上,所述慢放回路完全泄放電容能量在一小時(shí)等級(jí)。
所述快放回路中的電阻R2選擇鋁殼電阻,所述接觸器K1用來(lái)控制投入與退出時(shí)間,所述快放回路完全泄放電容能量在一分鐘等級(jí)。
所述斬波回路中的電阻R3選擇大功率波紋電阻,所述斬波回路中G1為IGBT功率器件,通過(guò)控制其導(dǎo)通與關(guān)斷實(shí)現(xiàn)直流電壓的快速降低,所述斬波回路完全泄放電容能量在一秒鐘等級(jí)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型可提高直流母線電壓的穩(wěn)定性及直流電容電壓的可靠泄放,在運(yùn)行工況下可抑制逆功率、負(fù)荷波動(dòng)等引起的直流母線過(guò)電壓等問(wèn)題,在停運(yùn)或檢修工況下可將直流電容上的電壓進(jìn)行可靠泄放,保護(hù)操作及運(yùn)維人員人身安全。
附圖說(shuō)明
圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本實(shí)用新型中直流保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述。
如圖1所示,本實(shí)用新型一種含有直流側(cè)保護(hù)電路的岸電電源,包括AC/DC整流模塊、直流電容C1、DC/AC逆變模塊和直流保護(hù)電路,所述AC/DC整流模塊、直流電容C1、DC/AC逆變模塊依次串聯(lián)連接,所述直流保護(hù)電路并聯(lián)在直流電容C1上。所述 AC/DC整流模塊輸入電網(wǎng)工頻電壓,輸出穩(wěn)定直流電壓,所述DC/AC逆變模塊將直流電壓逆變出50Hz/60Hz雙頻供電,滿足船舶負(fù)荷的用電需求;如圖2所示,所述直流保護(hù)電路包括慢放回路中的電阻R1、快放回路中的電阻R2、接觸器K1和斬波回路,接觸器K1與快放回路中的電阻R2串聯(lián),斬波回路包括串聯(lián)的 IGBT功率器件G1與大功率波紋電阻R3;所述慢放回路、快放回路及斬波回路并聯(lián)連接。
所述AC/DC整流模塊及DC/AC逆變模塊均為三相半橋全控整流電路,實(shí)現(xiàn)將港口電網(wǎng)整流為直流,并逆變?yōu)榇八桦妷号c頻率,所述AC/DC整流模塊及DC/AC逆變模塊中包含濾波電抗、濾波電容、IGBT功率回路等。
所述直流電容C1主要起到支撐與緩沖的作用,所述直流電容C1為多個(gè)薄膜電容并聯(lián),可穩(wěn)定整流側(cè)與逆變側(cè)之間的功率平衡。
所述慢放回路中的電阻R1選擇小功率水泥電阻,直接并聯(lián)到直流電容上,所述慢放回路完全泄放電容能量在一小時(shí)等級(jí)。
所述快放回路中的電阻R2選擇鋁殼電阻,所述接觸器K1用來(lái)控制投入與退出時(shí)間,所述快放回路完全泄放電容能量在一分鐘等級(jí)。
所述斬波回路中的電阻R3選擇大功率波紋電阻,所述斬波回路中G1為IGBT功率器件,通過(guò)控制其導(dǎo)通與關(guān)斷實(shí)現(xiàn)直流電壓的快速降低,所述斬波回路完全泄放電容能量在一秒鐘等級(jí)。
所述快放回路在系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)首先投入,在所述直流電容電壓泄放完畢后退出,在所述快放回路故障情況下可依靠所述慢放回路對(duì)直流電容電壓進(jìn)行泄放,所述斬波回路在設(shè)備運(yùn)行工況下直流電容電壓快速升高情況下投入。
以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。