申请/专利权人：南京亚派科技股份有限公司

申请日：2022-06-01

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN114977112B

主分类号：H02H7/122

分类号：H02H7/122;H02H7/125

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.09.16#实质审查的生效;2022.08.30#公开

摘要：本发明公开了基于快速短路电流检测的双向变流器直流侧短路保护方法，应用于地铁牵引供电双向变流装置的短路保护；短路保护装置内设置三相晶闸管整流桥电路；三相晶闸管整流桥电路的输入端连接至双向变流装置的直流侧，输出端连接至与双向变流装置输出端相连的电感器的输出端；主控制根据接收到的逆变模块的直流侧的电压电流信号判断是否发生该逆变模块的短路即近端短路、非该逆变模块短路的远端短路；本发明通过在逆变模块并联三相晶闸管整流桥电路，当逆变模块发生短路时，开晶闸管回路开通，能够可靠的保护双向变流装置的功率单元。

主权项：1.基于快速短路电流检测的双向变流器直流侧短路保护方法，应用于地铁牵引供电双向变流装置的短路保护；其特征在于：所述双向变流装置包括两组逆变模块；每组逆变模块的直流侧与交流侧均并联短路保护装置；每组逆变模块包括多个逆变模块；所述短路保护装置内设置三相晶闸管整流桥电路；所述三相晶闸管整流桥电路的输入端连接至双向变流装置的直流侧，输出端连接至与双向变流装置输出端相连的电感器的输出端；每个逆变模块的底层控制器通过光纤实现与双向变流装置的主控制器通信相连；所述主控制根据接收到的逆变模块的直流侧的电压电流信号进行判断是否发生该逆变模块的短路即近端短路、非该逆变模块短路的远端短路；短路保护方法为主控制器通过采样电路获得的该双向变流装置的所有逆变模块的直流侧电压与直流侧电流并判断是否发生短路；如果发生短路，立即通过高速光纤向发生短路的逆变模块对应的各个底层控制器输入端发出PWM脉冲封锁信号，同时主控制器的FPGA处理器GPIO口输出信号，再经过光耦继电器输出驱动信号到三相晶闸管整流桥电路驱动端门级，短路电流立即旁路至三相晶闸管整流桥，同时主控制器控制该逆变模块的断路器或者和隔离刀分断，从而保护该逆变模块，同时联跳交直流开关柜中相应的断路器；所述通过采样电路获得的双向变流装置的直流侧电压与直流侧电流判断是否发生短路为：包括以下步骤：步骤一：根据变压器额定容量Sn、变压器低压侧额定电压Un，计算双向变流装置变压器低压侧额定电流Ik；如下式1： 步骤二：根据短路阻抗Uk、变压器低压侧额定电流Ik，计算近端低压侧最大短路电流In；如下式2： 步骤三：根据三相整流电路直流电流Id与In的对应关系，计算短路时直流侧最大电流Idmax，如下式3： 步骤四：根据功率器件可承受I2t能力计算短路保护时间t,即得到需要在t时间内检测到短路故障；步骤五：发生短路故障时立即封锁功率单元的脉冲信号，对应的逆变模块停止运行，同时开通晶闸管回路旁路短路电流，保护双向变流装置的功率单元、联跳直流开关柜、交流开关柜，并报外部直流短路故障；其中步骤三具体包括以下步骤：S31:检测近端短路故障：如果直流侧电流Id大于预设的直流电流短路保护阈值Ithr，同时直流电压Ud小于预设的直流电压短路保护阈值Uthr，即判断发生近端短路故障；S32:检测远端短路故障：检测直流侧电流增量ΔI及对应的时间Δt，计算电流变化率是否大于预设的直流电流变化率保护阈值ΔIthr；如果大于，即判断发生远端短路故障；并将远端发生短路故障的信息发送至上位机，上位机发送指令至其下控的所有双向变流装置进行短路故障的排查，直至发现发生短路故障对应的逆变模块；S33:如果判断发生短路故障，主控制器FPGA通过硬件信号触发短路对应的驱动晶闸管门级信号，短路电流立即旁路至三相晶闸管整流桥。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京亚派科技股份有限公司 一种地铁牵引用双向变流装置直流侧短路保护方法

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