本實(shí)用新型屬于電力電子設(shè)備安全運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及到一種抑制變流器輸出電流突變的保護(hù)電路。
背景技術(shù):
很多靜止無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備SVG、有源濾波裝置運(yùn)行過(guò)程中,負(fù)載側(cè)瞬時(shí)沖擊或短路故障時(shí),變流器回路電流突然增大,對(duì)變流器的運(yùn)行狀態(tài)影響很大,增大了設(shè)備的負(fù)擔(dān),嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞變流器的開(kāi)關(guān)器件,所以有必要設(shè)計(jì)交流側(cè)保護(hù)電路,抑制故障電流和隔離故障,最大限度的保護(hù)逆變器的安全。
目前,國(guó)內(nèi)外變流器交流輸出側(cè)的保護(hù),主要采用瞬時(shí)過(guò)電流、帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)及快速熔斷器為主,過(guò)電流保護(hù)主要以電流繼電器構(gòu)成,故障電流達(dá)到設(shè)定值時(shí)保護(hù)動(dòng)作,斷開(kāi)交流回路,起到保護(hù)逆變器的作用。
由于電流保護(hù)及快速熔斷器都是在反應(yīng)電流的瞬時(shí)變化,過(guò)電流保護(hù)要檢測(cè)到回路電流上升到一定的電流值時(shí)動(dòng)作,電流保護(hù)及快速熔斷器的響應(yīng)是經(jīng)過(guò)延時(shí)的,這時(shí)變流器主電路已經(jīng)承受了大電流的沖擊,對(duì)變流器主電路的影響較大,嚴(yán)重時(shí)可能燒毀功率開(kāi)關(guān)器件。
因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新型的技術(shù)方案來(lái)解決這一問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種抑制變流器輸出電流突變的保護(hù)電路,用來(lái)解決變流器輸出電流突變的技術(shù)問(wèn)題。
一種抑制變流器輸出電流突變的保護(hù)電路,該保護(hù)電路在變流器輸出的交流回路中與負(fù)載串聯(lián)連接,其特征是:包括抑制電流突變橋型電路和旁路開(kāi)關(guān)K,所述抑制電流突變橋型電路包括第一整流二極管D1、第二整流二極管D2、第三整流二極管D3、第四整流二極管D4、直流電感L和續(xù)流二極管D5;所述第一整流二極管D1的陽(yáng)極端與所述保護(hù)電路的輸入端連接,第一整流二極管D1的陰極端與第二整流二極管D2的陰極端連接;所述第二整流二極管D2的陽(yáng)極端與所述保護(hù)電路的輸出端連接;所述第三整流二極管D3的陰極端與所述保護(hù)電路的輸入端連接,第三整流二極管D3的陽(yáng)極端與第四整流二極管D4的陽(yáng)極端連接;所述第四整流二極管D4的陰極端與所述保護(hù)電路的輸出端連接;所述直流電感L的一端與第一整流二極管D1的陰極端連接,直流電感L的另一端與第三整流二極管D3的陽(yáng)極端連接;所述續(xù)流二極管D5的陽(yáng)極端連接于直流電感L與第一整流二極管D1的陰極連接端,續(xù)流二極管D5的陰極端連接于直流電感L與第三整流二極管D3的陽(yáng)極連接端;所述旁路開(kāi)關(guān)K的一端與所述保護(hù)電路的輸入端連接,旁路開(kāi)關(guān)K的另一端與所述保護(hù)電路的輸出端連接。
所述旁路開(kāi)關(guān)K為機(jī)械開(kāi)關(guān)。
通過(guò)上述設(shè)計(jì)方案,本實(shí)用新型可以帶來(lái)如下有益效果:
本實(shí)用新型的一種抑制變流器輸出電流突變的保護(hù)電路,與傳統(tǒng)的保護(hù)相比,利用抑制電流突變橋型電路中直流電感來(lái)限制系統(tǒng)故障初期短路電流上升變化率,且無(wú)需控制系統(tǒng)響應(yīng),瞬時(shí)自動(dòng)投入,從而避免暫態(tài)電流沖擊損壞逆變器,使控制系統(tǒng)有充足的響應(yīng)時(shí)間控制分?jǐn)嚯娮娱_(kāi)關(guān),能夠很好的保護(hù)變流器主電路,且加入抑制電流突變橋型電路對(duì)正常運(yùn)行時(shí)對(duì)交流回路無(wú)任何影響,具有控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于實(shí)施,性能可靠,體積小,價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明:
圖1為本實(shí)用新型一種抑制變流器輸出電流突變的保護(hù)電路的原理結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型一種抑制變流器輸出電流突變的保護(hù)電路的電路原理圖。
圖中1-抑制電流突變橋型電路、2-旁路開(kāi)關(guān)K。
具體實(shí)施方式
如圖所示,一種抑制變流器輸出電流突變的保護(hù)電路,該保護(hù)電路在變流器輸出的交流回路中與負(fù)載串聯(lián)連接,其特征是:包括抑制電流突變橋型電路1和旁路開(kāi)關(guān)K2,所述抑制電流突變橋型電路1包括第一整流二極管D1、第二整流二極管D2、第三整流二極管D3、第四整流二極管D4、直流電感L和續(xù)流二極管D5;所述第一整流二極管D1的陽(yáng)極端與所述保護(hù)電路的輸入端連接,第一整流二極管D1的陰極端與第二整流二極管D2的陰極端連接;所述第二整流二極管D2的陽(yáng)極端與所述保護(hù)電路的輸出端連接;所述第三整流二極管D3的陰極端與所述保護(hù)電路的輸入端連接,第三整流二極管D3的陽(yáng)極端與第四整流二極管D4的陽(yáng)極端連接;所述第四整流二極管D4的陰極端與所述保護(hù)電路的輸出端連接;所述直流電感L的一端與第一整流二極管D1的陰極端連接,直流電感L的另一端與第三整流二極管D3的陽(yáng)極端連接;所述續(xù)流二極管D5的陽(yáng)極端與直流電感L的一端連接,該端為直流電感L與第一整流二極管D1的陰極連接端,續(xù)流二極管D5的陰極端與直流電感L的另一端連接,該端為直流電感L與第三整流二極管D3的陽(yáng)極連接端;所述旁路開(kāi)關(guān)K的一端與所述保護(hù)電路的輸入端連接,旁路開(kāi)關(guān)K的另一端與所述保護(hù)電路的輸出端連接。
所述旁路開(kāi)關(guān)K2為機(jī)械開(kāi)關(guān)。
主要原理:本實(shí)用新型的保護(hù)電路串入變流器輸出的交流回路中,主要利用直流電感抑制故障瞬間電流突變,如果回路中采用交流電感雖然能起到限流的作用,但增加了交流回路的阻抗,改變了設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。如圖1、圖2所示,本實(shí)用新型在正常運(yùn)行時(shí),電流流經(jīng)保護(hù)電路,經(jīng)過(guò)第一整流二極管D1、直流電感L以及第四整流二極管D4流過(guò)或者經(jīng)過(guò)第二整流二極管D2、直流電感L以及第三整流二極管D3流過(guò),電流經(jīng)過(guò)直流電感L的電流為直流,忽略二極管壓降,所以橋型電路的壓降很小,對(duì)整個(gè)電路無(wú)影響。在系統(tǒng)發(fā)生故障發(fā)生時(shí),回路的電流突然上升,由于直流電感L具有流過(guò)電流不能發(fā)生突變的特點(diǎn),即當(dāng)流過(guò)直流電感L的電流突然變化時(shí),直流電感L會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),表達(dá)式為u=L*di/dt。自感電動(dòng)勢(shì)的方向與被加到電感上的電壓方向相反,以阻止電流的變化率。無(wú)需控制系統(tǒng)響應(yīng),直流電感L瞬時(shí)投入故障回路以抑制故障電流上升率,直流電感L中的電流通過(guò)續(xù)流二極管D5續(xù)流,并在2~3個(gè)周期內(nèi)衰減到零。由于瞬時(shí)抑制了暫態(tài)電流,限制了故障初期短路電流上升率,短時(shí)有效限制電流突變,給控制系統(tǒng)贏得時(shí)間,啟動(dòng)其他保護(hù)電路動(dòng)作斷開(kāi)交流回路。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的所采用的技術(shù)方案是,一種抑制變流器輸出電流突變的保護(hù)電路,其特征是:它包括旁路開(kāi)關(guān)K2、抑制電流突變橋型電路1。旁路開(kāi)關(guān)K2為機(jī)械開(kāi)關(guān),作為人工投入或斷開(kāi)保護(hù)電路的作用。抑制電流突變橋型電路1由第一整流二極管D1、第二整流二極管D2、第三整流二極管D3、第四整流二極管D4、直流電感L以及續(xù)流二極管D5組成,起到抑制暫態(tài)電流的作用。直流電感L、續(xù)流二極管D5并聯(lián)后的一端與第一整流二極管D1的陰極端以及第二整流二極管D2的陰極端連接,另一端與第三整流二極管D3陽(yáng)極端以及第四整流二極管D4的陽(yáng)極端連接,所述的旁路開(kāi)關(guān)K2的兩端與保護(hù)電路的兩端一一對(duì)應(yīng)連接,續(xù)流二極管D5與直流電感L兩端連接。