一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]工業級電力電子設備通常應用于高電壓、大功率的電力系統中，在電網及設備發生異常狀況時，需要及時進行保護，停止電能傳輸和斷開開關。目前上述問題的解決技術方式是:通過在電路中加裝保護開關、熔斷器等機械裝置，以及由電力電子設備自身保護功能實現。但是，機械裝置實現的保護類型和范圍比較有限，對大多數異常狀況無法進行判斷；而電力電子設備自身的保護又與其控制系統的實現有關，在控制系統的保護不完善或失效的情況下，也無法起到及時的保護作用，難以避免事故的發生。

【發明內容】

[0003]為了解決上述問題，本發明提供一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置，其能有效彌補依賴機械裝置和電力電子設備自身保護存在的缺陷，大幅提高工業級電力電子設備運行的安全性，實現過程簡單、易更新換代，且能長期保存電力電子設備運行和故障的數據。
[0004]與此相呼應，本發明另一個要解決的技術問題是提供一種實現本發明中的輔助保護裝置的保護功能的方法。
[0005]就輔助保護裝置而言，本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是:
一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置，包括設置在電力電子設備輸入端的輸入開關、設置在電力電子設備的輸出端的輸出開關、用于檢測電力電子設備輸入端和輸出端電壓及電流信號的傳感器、一輔助保護系統控制板，該輔助保護系統控制板用于處理傳感器反饋的信號并根據該信號控制輸入開關和輸出開關的通斷。
[0006]優選的，本發明還包括一保存電力電子設備的運行和故障數據的記錄盒，該記錄盒與輔助保護系統控制板電性連接。
[0007]優選的，電力電子設備設置有多個輸入端和輸出端，電力電子設備的任一輸入端均設置有輸入開關和傳感器，電力電子設備的任一輸出端均設置有輸出開關和傳感器。
[0008]優選的，傳感器包括一采集電流信號的電流傳感器和一采集電壓信號的電壓傳感器。
[0009]就實現輔助保護裝置的保護功能的方法而言，本發明為解決技術問題而提供的方法包括如下步驟:
Ca)輔助保護系統控制板讀取傳感器反饋的信號；
(b)將該信號值與預先設定的信號閾值進行比較；
(c)若信號值落在閾值范圍內，設備繼續正常運行；或者，
Cd)若信號值落在閾值范圍外，貝Ij表不設備出現故障，斷開輸入開關和輸出開關； 優選的，該方法還包括步驟:(e)將故障時的數據鎖存在記錄盒中。
[0010]優選的，該方法還包括步驟:(f)將輔助保護系統切換到故障狀態。
[0011]優選的，信號值包括電壓信號值和電流信號值。
[0012]本發明的有益效果是:通過額外的保護檢測，可以大幅地提高工業級電力電子設備運行的安全性；主要保護功能在輔助保護系統控制板中實現，可通過升級輔助保護系統控制板的方式能很方便地增加更多功能；電力電子設備重要的運行和故障數據長期保存在記錄盒中，可以根據這些數據對電力電子設備的實際運行情況做詳細分析；輔助保護裝置和實現方法簡單，易更新換代。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0014]圖1是輔助保護裝置的結構示意圖；
圖2是輔助保護方法的流程方框示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參照圖1，一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置，包括設置在電力電子設備I輸入端的輸入開關2、設置在電力電子設備I的輸出端的輸出開關3、用于檢測電力電子設備I輸入端和輸出端電壓及電流信號的傳感器4、一輔助保護系統控制板5，輔助保護系統控制板5用于處理傳感器4反饋的信號并根據該信號控制輸入開關2和輸出開關3的通斷。一般來說，電力電子設備I有多個輸入端和輸出端，為安全起見，電力電子設備I的任一輸入端均設置有輸入開關2和傳感器4，電力電子設備I的任一輸出端均設置有輸出開關3和傳感器4。
[0016]本實施例中，本發明還包括一保存電力電子設備I的運行和故障數據的記錄盒6，該記錄盒6與輔助保護系統控制板5電性連接，以實現記錄盒6與輔助保護系統控制板5之間的通訊，傳感器4包括一采集電流信號的電流傳感器和一采集電壓信號的電壓傳感器。
[0017]參照圖2，輔助保護方法步驟如下:
輔助保護系統控制板5開始實時處理；讀取電壓傳感器和電流傳感器采集的信號值；分析比較獲取的信號值與預設的信號閾值；判斷信號值是否落在閾值的范圍內；若信號值落在閾值范圍內，設備繼續正常運行；或者，若信號值落在閾值范圍外，則表示設備出現故障，斷開輸入開關(2)和輸出開關(3);鎖存故障時設備的各項數據到記錄盒6中；將輔助保護系統切換到故障狀態。
[0018]綜上所述，通過電壓傳感器、電流傳感器采集電力電子設備I的輸入端和輸出端的各項重要數據，由輔助保護系統控制板5中運行的實時軟件進行分析，如果發現有異常情況，立即通過電性信號觸發電力電子設備I的輸入端的第一開關2和輸出端的第二開關3進行分閘，切斷電能流通，并將故障數據記錄到記錄盒6中，從而實現安全保護的功能；當故障排除之后，可以人工操作復位輔助保護系統。
[0019]因此，本產品通過額外的保護檢測，可以大幅地提高工業級電力電子設備I運行的安全性；主要保護功能在輔助保護系統控制板5中實現，可通過升級輔助保護系統控制板5的方式能很方便地增加更多功能；電力電子設備I重要的運行和故障數據長期保存在記錄盒6中，可以根據這些數據對電力電子設備I的實際運行情況做詳細分析；輔助保護裝置和實現方法簡單，易更新換代。
[0020]當然，以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置，其特征在于:包括設置在電力電子設備(I)的輸入端的輸入開關(2 )、設置在電力電子設備(I)的輸出端的輸出開關(3 )、用于檢測電力電子設備(I)輸入端和輸出端電壓及電流信號的傳感器(4)、一輔助保護系統控制板(5)，該輔助保護系統控制板(5)用于處理傳感器(4)反饋的信號并根據該信號控制輸入開關(2)和輸出開關(3)的通斷。2.如權利要求1所述的一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置，其特征在于:其還包括一保存電力電子設備(I)的運行和故障數據的記錄盒(6)，該記錄盒(6)與所述輔助保護系統控制板(5)電性連接。3.如權利要求1所述的一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置，其特征在于:所述電力電子設備(I)設置有多個輸入端和輸出端，電力電子設備(I)的任一輸入端均設置有輸入開關(2)和傳感器(4)，電力電子設備(I)的任一輸出端均設置有輸出開關(3)和傳感器(4)。4.如權利要求1至3任一項所述的一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置，其特征在于:所述傳感器(4)包括一采集電流信號的電流傳感器和一采集電壓信號的電壓傳感器。5.一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護方法，其特征在于包括如下步驟: 輔助保護系統控制板讀取傳感器反饋的信號； 將該信號值與預先設定的信號閾值進行比較； 若信號值落在閾值范圍內，設備繼續正常運行；或者， 若信號值落在閾值范圍外，貝1J表不設備出現故障，斷開輸入開關和輸出開關； 如權利要求5所述的方法，其特征在于還包括步驟:(e)將故障時設備的各項數據鎖存在記錄盒中。6.如權利要求5所述的方法，其特征在于還包括步驟:(f)將輔助保護系統切換到故障狀態。7.如權利要求5至7任一項所述的方法，其特征在于:所述信號值包括電壓信號值和電流信號值。
【專利摘要】本發明公開了一種應用于工業級電力電子設備的輔助保護裝置及其方法，輔助保護裝置包括設置在電力電子設備輸入端的輸入開關、設置在電力電子設備的輸出端的輸出開關、用于檢測電力電子設備輸入端和輸出端電壓及電流信號的傳感器、一輔助保護系統控制板；輔助保護方法為輔助保護系統控制板處理傳感器反饋的信號并根據該信號控制輸入開關和輸出開關的通斷。本產品能有效彌補依賴機械裝置和電力電子設備自身保護存在的缺陷，大幅提高工業級電力電子設備運行的安全性，實現過程簡單、易更新換代。
【IPC分類】H02H7/20, H02H3/05
【公開號】CN105098732
【申請號】CN201510512812
【發明人】于虹, 李文清, 李志華
【申請人】廣東明陽龍源電力電子有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月19日