CN105098732A - 一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置及其方法，辅助保护装置包括设置在电力电子设备输入端的输入开关、设置在电力电子设备的输出端的输出开关、用于检测电力电子设备输入端和输出端电压及电流信号的传感器、一辅助保护系统控制板；辅助保护方法为辅助保护系统控制板处理传感器反馈的信号并根据该信号控制输入开关和输出开关的通断。本产品能有效弥补依赖机械装置和电力电子设备自身保护存在的缺陷，大幅提高工业级电力电子设备运行的安全性，实现过程简单、易更新换代。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置及其方法。
背景技术
工业级电力电子设备通常应用于高电压、大功率的电力系统中，在电网及设备发生异常状况时，需要及时进行保护，停止电能传输和断开开关。目前上述问题的解决技术方式是：通过在电路中加装保护开关、熔断器等机械装置，以及由电力电子设备自身保护功能实现。但是，机械装置实现的保护类型和范围比较有限，对大多数异常状况无法进行判断；而电力电子设备自身的保护又与其控制系统的实现有关，在控制系统的保护不完善或失效的情况下，也无法起到及时的保护作用，难以避免事故的发生。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置，其能有效弥补依赖机械装置和电力电子设备自身保护存在的缺陷，大幅提高工业级电力电子设备运行的安全性，实现过程简单、易更新换代，且能长期保存电力电子设备运行和故障的数据。
与此相呼应，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种实现本发明中的辅助保护装置的保护功能的方法。
就辅助保护装置而言，本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：
一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置，包括设置在电力电子设备输入端的输入开关、设置在电力电子设备的输出端的输出开关、用于检测电力电子设备输入端和输出端电压及电流信号的传感器、一辅助保护系统控制板，该辅助保护系统控制板用于处理传感器反馈的信号并根据该信号控制输入开关和输出开关的通断。
优选的，本发明还包括一保存电力电子设备的运行和故障数据的记录盒，该记录盒与辅助保护系统控制板电性连接。
优选的，电力电子设备设置有多个输入端和输出端，电力电子设备的任一输入端均设置有输入开关和传感器，电力电子设备的任一输出端均设置有输出开关和传感器。
优选的，传感器包括一采集电流信号的电流传感器和一采集电压信号的电压传感器。
就实现辅助保护装置的保护功能的方法而言，本发明为解决技术问题而提供的方法包括如下步骤：
（a）辅助保护系统控制板读取传感器反馈的信号；
（b）将该信号值与预先设定的信号阈值进行比较；
（c）若信号值落在阈值范围内，设备继续正常运行；或者，
（d）若信号值落在阈值范围外，则表示设备出现故障，断开输入开关和输出开关；
优选的，该方法还包括步骤：（e）将故障时的数据锁存在记录盒中。
优选的，该方法还包括步骤：（f）将辅助保护系统切换到故障状态。
优选的，信号值包括电压信号值和电流信号值。
本发明的有益效果是：通过额外的保护检测，可以大幅地提高工业级电力电子设备运行的安全性；主要保护功能在辅助保护系统控制板中实现，可通过升级辅助保护系统控制板的方式能很方便地增加更多功能；电力电子设备重要的运行和故障数据长期保存在记录盒中，可以根据这些数据对电力电子设备的实际运行情况做详细分析；辅助保护装置和实现方法简单，易更新换代。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是辅助保护装置的结构示意图；
图2是辅助保护方法的流程方框示意图。
具体实施方式
参照图1，一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置，包括设置在电力电子设备1输入端的输入开关2、设置在电力电子设备1的输出端的输出开关3、用于检测电力电子设备1输入端和输出端电压及电流信号的传感器4、一辅助保护系统控制板5，辅助保护系统控制板5用于处理传感器4反馈的信号并根据该信号控制输入开关2和输出开关3的通断。一般来说，电力电子设备1有多个输入端和输出端，为安全起见，电力电子设备1的任一输入端均设置有输入开关2和传感器4，电力电子设备1的任一输出端均设置有输出开关3和传感器4。
本实施例中，本发明还包括一保存电力电子设备1的运行和故障数据的记录盒6，该记录盒6与辅助保护系统控制板5电性连接，以实现记录盒6与辅助保护系统控制板5之间的通讯，传感器4包括一采集电流信号的电流传感器和一采集电压信号的电压传感器。
参照图2，辅助保护方法步骤如下：
辅助保护系统控制板5开始实时处理；读取电压传感器和电流传感器采集的信号值；分析比较获取的信号值与预设的信号阈值；判断信号值是否落在阈值的范围内；若信号值落在阈值范围内，设备继续正常运行；或者，若信号值落在阈值范围外，则表示设备出现故障，断开输入开关（2）和输出开关（3）；锁存故障时设备的各项数据到记录盒6中；将辅助保护系统切换到故障状态。
综上所述，通过电压传感器、电流传感器采集电力电子设备1的输入端和输出端的各项重要数据，由辅助保护系统控制板5中运行的实时软件进行分析，如果发现有异常情况，立即通过电性信号触发电力电子设备1的输入端的第一开关2和输出端的第二开关3进行分闸，切断电能流通，并将故障数据记录到记录盒6中，从而实现安全保护的功能；当故障排除之后，可以人工操作复位辅助保护系统。
因此，本产品通过额外的保护检测，可以大幅地提高工业级电力电子设备1运行的安全性；主要保护功能在辅助保护系统控制板5中实现，可通过升级辅助保护系统控制板5的方式能很方便地增加更多功能；电力电子设备1重要的运行和故障数据长期保存在记录盒6中，可以根据这些数据对电力电子设备1的实际运行情况做详细分析；辅助保护装置和实现方法简单，易更新换代。
当然，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置，其特征在于：包括设置在电力电子设备（1）的输入端的输入开关（2）、设置在电力电子设备（1）的输出端的输出开关（3）、用于检测电力电子设备（1）输入端和输出端电压及电流信号的传感器（4）、一辅助保护系统控制板（5），该辅助保护系统控制板（5）用于处理传感器（4）反馈的信号并根据该信号控制输入开关（2）和输出开关（3）的通断。
2.如权利要求1所述的一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置，其特征在于：其还包括一保存电力电子设备（1）的运行和故障数据的记录盒（6），该记录盒（6）与所述辅助保护系统控制板（5）电性连接。
3.如权利要求1所述的一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置，其特征在于：所述电力电子设备（1）设置有多个输入端和输出端，电力电子设备（1）的任一输入端均设置有输入开关（2）和传感器（4），电力电子设备（1）的任一输出端均设置有输出开关（3）和传感器（4）。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护装置，其特征在于：所述传感器（4）包括一采集电流信号的电流传感器和一采集电压信号的电压传感器。
5.一种应用于工业级电力电子设备的辅助保护方法，其特征在于包括如下步骤：
辅助保护系统控制板读取传感器反馈的信号；
将该信号值与预先设定的信号阈值进行比较；
若信号值落在阈值范围内，设备继续正常运行；或者，
若信号值落在阈值范围外，则表示设备出现故障，断开输入开关和输出开关；
如权利要求5所述的方法，其特征在于还包括步骤：（e）将故障时设备的各项数据锁存在记录盒中。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于还包括步骤：（f）将辅助保护系统切换到故障状态。
7.如权利要求5至7任一项所述的方法，其特征在于：所述信号值包括电压信号值和电流信号值。
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