[發(fā)明專利]一種基于諧波監(jiān)測的變流器功率模塊在線故障診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310099893.5
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103226185A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 向大為
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01R31/42
• 分類號: G01R31/42
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種基于諧波監(jiān)測的變流器功率模塊在線故障診斷方法，其特征在于，該方法通過在線監(jiān)測并分析變流器在某一個或多個工作點運行時電壓或電流低次諧波長期變化的趨勢，診斷變流器功率模塊當前運行的健康狀態(tài)、預測其剩余壽命并在故障發(fā)生前及時預警并停機，具體包括以下步驟：

1)選擇變流器的一個或多個典型運行工作點作為故障診斷工作點；

2)獲得變流器的諧波初始特性，將其作為故障診斷的基準；

3)在變流器運行過程中監(jiān)測并采集變流器功率模塊輸出的電壓或電流信號，并將其通過低通濾波電路，獲得電壓或電流的低次諧波信號，同時采集功率模塊表殼溫度信號，根據(jù)低次諧波信號與功率模塊表殼溫度信號的關系獲得當前諧波特性；

4)比較變流器諧波初始特性與當前諧波特性，計算變壓器當前健康狀態(tài)指數(shù)，根據(jù)健康狀態(tài)指數(shù)判斷是否存在故障，并根據(jù)當前諧波變化特點判斷故障類型，當健康狀態(tài)指數(shù)達到設定的故障限值時發(fā)出報警信號并停機。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于諧波監(jiān)測的變流器功率模塊在線故障診斷方法，其特征在于，所述的獲得變流器的諧波初始特性具體方法為：

對剛投運的新變流器測量并記錄變流器在故障診斷工作點運行時電壓或電流低次諧波幅值M_h與功率模塊表殼溫度T_C的關系M_h＝f₀(T_C)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于諧波監(jiān)測的變流器功率模塊在線故障診斷方法，其特征在于，所述的健康狀態(tài)指數(shù)H＝ΔT_C/ΔT_C(max)，其中ΔT_C是相同諧波幅值下功率模塊表殼溫度的變化量，ΔT_C(max)是功率模塊表殼溫度的最大允許變化量。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于諧波監(jiān)測的變流器功率模塊在線故障診斷方法，其特征在于，所述的根據(jù)當前諧波變化特點判斷故障類型具體為：

當?shù)痛沃C波幅值持續(xù)變化時，判斷故障為焊接層老化；當?shù)痛沃C波幅值發(fā)生突然變化時，判斷故障為引線斷裂。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于諧波監(jiān)測的變流器功率模塊在線故障診斷方法，其特征在于，所述的變流器輸出的電壓或電流信號采用電壓或電流霍爾傳感器進行測量與隔離；所述的功率模塊表殼溫度信號通過模塊內(nèi)部集成溫度傳感器或外加溫度傳感器獲得。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于諧波監(jiān)測的變流器功率模塊在線故障診斷方法，其特征在于，該方法根據(jù)健康狀態(tài)指數(shù)長期變化的規(guī)律與趨勢采用外延法預測功率模塊的剩余壽命。