一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備通常應(yīng)用于高電壓、大功率的電力系統(tǒng)中，在電網(wǎng)及設(shè)備發(fā)生異常狀況時(shí)，需要及時(shí)進(jìn)行保護(hù)，停止電能傳輸和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。目前上述問(wèn)題的解決技術(shù)方式是:通過(guò)在電路中加裝保護(hù)開(kāi)關(guān)、熔斷器等機(jī)械裝置，以及由電力電子設(shè)備自身保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)。但是，機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)的保護(hù)類型和范圍比較有限，對(duì)大多數(shù)異常狀況無(wú)法進(jìn)行判斷；而電力電子設(shè)備自身的保護(hù)又與其控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)有關(guān)，在控制系統(tǒng)的保護(hù)不完善或失效的情況下，也無(wú)法起到及時(shí)的保護(hù)作用，難以避免事故的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置，其能有效彌補(bǔ)依賴機(jī)械裝置和電力電子設(shè)備自身保護(hù)存在的缺陷，大幅提高工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備運(yùn)行的安全性，實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單、易更新?lián)Q代，且能長(zhǎng)期保存電力電子設(shè)備運(yùn)行和故障的數(shù)據(jù)。
[0004]與此相呼應(yīng)，本發(fā)明另一個(gè)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中的輔助保護(hù)裝置的保護(hù)功能的方法。
[0005]就輔助保護(hù)裝置而言，本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是:
一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置，包括設(shè)置在電力電子設(shè)備輸入端的輸入開(kāi)關(guān)、設(shè)置在電力電子設(shè)備的輸出端的輸出開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)電力電子設(shè)備輸入端和輸出端電壓及電流信號(hào)的傳感器、一輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板，該輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板用于處理傳感器反饋的信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制輸入開(kāi)關(guān)和輸出開(kāi)關(guān)的通斷。
[0006]優(yōu)選的，本發(fā)明還包括一保存電力電子設(shè)備的運(yùn)行和故障數(shù)據(jù)的記錄盒，該記錄盒與輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板電性連接。
[0007]優(yōu)選的，電力電子設(shè)備設(shè)置有多個(gè)輸入端和輸出端，電力電子設(shè)備的任一輸入端均設(shè)置有輸入開(kāi)關(guān)和傳感器，電力電子設(shè)備的任一輸出端均設(shè)置有輸出開(kāi)關(guān)和傳感器。
[0008]優(yōu)選的，傳感器包括一采集電流信號(hào)的電流傳感器和一采集電壓信號(hào)的電壓傳感器。
[0009]就實(shí)現(xiàn)輔助保護(hù)裝置的保護(hù)功能的方法而言，本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題而提供的方法包括如下步驟:
Ca)輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板讀取傳感器反饋的信號(hào)；
(b)將該信號(hào)值與預(yù)先設(shè)定的信號(hào)閾值進(jìn)行比較；
(c)若信號(hào)值落在閾值范圍內(nèi)，設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行；或者，
Cd)若信號(hào)值落在閾值范圍外，貝Ij表不設(shè)備出現(xiàn)故障，斷開(kāi)輸入開(kāi)關(guān)和輸出開(kāi)關(guān)； 優(yōu)選的，該方法還包括步驟:(e)將故障時(shí)的數(shù)據(jù)鎖存在記錄盒中。
[0010]優(yōu)選的，該方法還包括步驟:(f)將輔助保護(hù)系統(tǒng)切換到故障狀態(tài)。
[0011]優(yōu)選的，信號(hào)值包括電壓信號(hào)值和電流信號(hào)值。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)額外的保護(hù)檢測(cè)，可以大幅地提高工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備運(yùn)行的安全性；主要保護(hù)功能在輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板中實(shí)現(xiàn)，可通過(guò)升級(jí)輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板的方式能很方便地增加更多功能；電力電子設(shè)備重要的運(yùn)行和故障數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存在記錄盒中，可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)電力電子設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況做詳細(xì)分析；輔助保護(hù)裝置和實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，易更新?lián)Q代。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014]圖1是輔助保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是輔助保護(hù)方法的流程方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參照?qǐng)D1，一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置，包括設(shè)置在電力電子設(shè)備I輸入端的輸入開(kāi)關(guān)2、設(shè)置在電力電子設(shè)備I的輸出端的輸出開(kāi)關(guān)3、用于檢測(cè)電力電子設(shè)備I輸入端和輸出端電壓及電流信號(hào)的傳感器4、一輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板5，輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板5用于處理傳感器4反饋的信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制輸入開(kāi)關(guān)2和輸出開(kāi)關(guān)3的通斷。一般來(lái)說(shuō)，電力電子設(shè)備I有多個(gè)輸入端和輸出端，為安全起見(jiàn)，電力電子設(shè)備I的任一輸入端均設(shè)置有輸入開(kāi)關(guān)2和傳感器4，電力電子設(shè)備I的任一輸出端均設(shè)置有輸出開(kāi)關(guān)3和傳感器4。
[0016]本實(shí)施例中，本發(fā)明還包括一保存電力電子設(shè)備I的運(yùn)行和故障數(shù)據(jù)的記錄盒6，該記錄盒6與輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板5電性連接，以實(shí)現(xiàn)記錄盒6與輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板5之間的通訊，傳感器4包括一采集電流信號(hào)的電流傳感器和一采集電壓信號(hào)的電壓傳感器。
[0017]參照?qǐng)D2，輔助保護(hù)方法步驟如下:
輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板5開(kāi)始實(shí)時(shí)處理；讀取電壓傳感器和電流傳感器采集的信號(hào)值；分析比較獲取的信號(hào)值與預(yù)設(shè)的信號(hào)閾值；判斷信號(hào)值是否落在閾值的范圍內(nèi)；若信號(hào)值落在閾值范圍內(nèi)，設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行；或者，若信號(hào)值落在閾值范圍外，則表示設(shè)備出現(xiàn)故障，斷開(kāi)輸入開(kāi)關(guān)(2)和輸出開(kāi)關(guān)(3);鎖存故障時(shí)設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)到記錄盒6中；將輔助保護(hù)系統(tǒng)切換到故障狀態(tài)。
[0018]綜上所述，通過(guò)電壓傳感器、電流傳感器采集電力電子設(shè)備I的輸入端和輸出端的各項(xiàng)重要數(shù)據(jù)，由輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板5中運(yùn)行的實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行分析，如果發(fā)現(xiàn)有異常情況，立即通過(guò)電性信號(hào)觸發(fā)電力電子設(shè)備I的輸入端的第一開(kāi)關(guān)2和輸出端的第二開(kāi)關(guān)3進(jìn)行分閘，切斷電能流通，并將故障數(shù)據(jù)記錄到記錄盒6中，從而實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)的功能；當(dāng)故障排除之后，可以人工操作復(fù)位輔助保護(hù)系統(tǒng)。
[0019]因此，本產(chǎn)品通過(guò)額外的保護(hù)檢測(cè)，可以大幅地提高工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備I運(yùn)行的安全性；主要保護(hù)功能在輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板5中實(shí)現(xiàn)，可通過(guò)升級(jí)輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板5的方式能很方便地增加更多功能；電力電子設(shè)備I重要的運(yùn)行和故障數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存在記錄盒6中，可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)電力電子設(shè)備I的實(shí)際運(yùn)行情況做詳細(xì)分析；輔助保護(hù)裝置和實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，易更新?lián)Q代。
[0020]當(dāng)然，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置，其特征在于:包括設(shè)置在電力電子設(shè)備(I)的輸入端的輸入開(kāi)關(guān)(2 )、設(shè)置在電力電子設(shè)備(I)的輸出端的輸出開(kāi)關(guān)(3 )、用于檢測(cè)電力電子設(shè)備(I)輸入端和輸出端電壓及電流信號(hào)的傳感器(4)、一輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板(5)，該輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板(5)用于處理傳感器(4)反饋的信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制輸入開(kāi)關(guān)(2)和輸出開(kāi)關(guān)(3)的通斷。2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置，其特征在于:其還包括一保存電力電子設(shè)備(I)的運(yùn)行和故障數(shù)據(jù)的記錄盒(6)，該記錄盒(6)與所述輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板(5)電性連接。3.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置，其特征在于:所述電力電子設(shè)備(I)設(shè)置有多個(gè)輸入端和輸出端，電力電子設(shè)備(I)的任一輸入端均設(shè)置有輸入開(kāi)關(guān)(2)和傳感器(4)，電力電子設(shè)備(I)的任一輸出端均設(shè)置有輸出開(kāi)關(guān)(3)和傳感器(4)。4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置，其特征在于:所述傳感器(4)包括一采集電流信號(hào)的電流傳感器和一采集電壓信號(hào)的電壓傳感器。5.一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)方法，其特征在于包括如下步驟: 輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板讀取傳感器反饋的信號(hào)； 將該信號(hào)值與預(yù)先設(shè)定的信號(hào)閾值進(jìn)行比較； 若信號(hào)值落在閾值范圍內(nèi)，設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行；或者， 若信號(hào)值落在閾值范圍外，貝1J表不設(shè)備出現(xiàn)故障，斷開(kāi)輸入開(kāi)關(guān)和輸出開(kāi)關(guān)； 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包括步驟:(e)將故障時(shí)設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)鎖存在記錄盒中。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包括步驟:(f)將輔助保護(hù)系統(tǒng)切換到故障狀態(tài)。7.如權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于:所述信號(hào)值包括電壓信號(hào)值和電流信號(hào)值。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備的輔助保護(hù)裝置及其方法，輔助保護(hù)裝置包括設(shè)置在電力電子設(shè)備輸入端的輸入開(kāi)關(guān)、設(shè)置在電力電子設(shè)備的輸出端的輸出開(kāi)關(guān)、用于檢測(cè)電力電子設(shè)備輸入端和輸出端電壓及電流信號(hào)的傳感器、一輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板；輔助保護(hù)方法為輔助保護(hù)系統(tǒng)控制板處理傳感器反饋的信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制輸入開(kāi)關(guān)和輸出開(kāi)關(guān)的通斷。本產(chǎn)品能有效彌補(bǔ)依賴機(jī)械裝置和電力電子設(shè)備自身保護(hù)存在的缺陷，大幅提高工業(yè)級(jí)電力電子設(shè)備運(yùn)行的安全性，實(shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單、易更新?lián)Q代。
【IPC分類】H02H7/20, H02H3/05
【公開(kāi)號(hào)】CN105098732
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510512812
【發(fā)明人】于虹, 李文清, 李志華
【申請(qǐng)人】廣東明陽(yáng)龍?jiān)措娏﹄娮佑邢薰?br>【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月19日