[發明專利]一種用于變電站直流系統的支路保護裝置及其保護方法

有效

• 申請號: 202011306347.0
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112564061B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 湯向華;唐天笑;侯麗鋼;陸學林;施鐳;湯子儀;姜清哲;嚴建海;李忠;王菲菲
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司南通市海門區供電分公司;南京國臣直流配電科技有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李倩

1.一種用于變電站直流系統的支路保護裝置，其特征在于：所述支路保護裝置串聯在直流母線與直流饋出支路之間，所述支路保護裝置包括單片機控制單元以及分別通過信號線與單片機控制單元連接的隔離型DC/DC變換器、靜態切換開關、霍爾電流傳感器、漏電流傳感器和報警顯示單元；所述靜態切換開關包括兩路并聯輸出的靜態開關，一路靜態開關的輸入直接連接直流母線；另一路靜態開關的輸入經隔離型DC/DC變換器與直流母線連接；兩路并聯輸出的靜態開關為直連支路靜態開關S1和隔離支路靜態開關S2，靜態開關S1和靜態開關S2為MOS管或IGBT模塊，靜態開關S1和靜態開關S2的驅動信號引自單片機控制單元的PWM輸出引腳；

上述用于變電站直流系統的支路保護裝置的保護方法，具體為：保護裝置工作時，單片機控制單元驅動直連支路靜態開關S1導通，關閉隔離支路靜態開關S2；霍爾電流傳感器實時監測支路電流變化，當發生短路故障時，單片機控制單元關閉直連支路靜態開關S1并通過報警顯示單元報警；漏電流傳感器實時監測對應支路是否有漏電故障，當存在漏電故障時，漏電流傳感器向單片機控制單元發出漏電信號，單片機控制單元通過報警顯示單元報警，報警顯示單元報警顯示漏電流大小并開始漏電時間計時，當達到設定的計時時間，且漏電流仍然存在時，單片機控制單元驅動開通隔離支路靜態開關S2，關閉直連支路靜態開關S1，由直流母線經隔離型DC/DC變換器給負載供電；

上述用于變電站直流系統的支路保護裝置匹配多種不同電流等級的負載，具體為：將負載的額定電流值通過顯示單元輸入單片機，并選擇合適的短路電流保護整定倍率，得到不同的短路電流保護整定值。

2.根據權利要求1所述的用于變電站直流系統的支路保護裝置，其特征在于：所述隔離型DC/DC變換器包括濾波電容C₁、C₂，功率管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄和變壓器T；功率管Q₁、Q₄和功率管Q₂、Q₃分成兩組在PWM信號驅動下交替導通，當Q₁、Q₄組在PWM信號驅動下導通時，電流經開關管Q₁、變壓器T同名端以及開關管Q₄形成回路；當Q₂、Q₃組在PWM信號驅動下導通時，電流經開關管Q₂、變壓器T異名端以及開關管Q₃形成回路；所述隔離型DC/DC變換器還包括由快恢復二極管D₁、D₂、D₃、D₄組成的全橋整流電路，經全橋整流電路整流后的直流電經濾波電感L₁和濾波電容C₂濾波后輸出。