CN110247558B - 一种变流器故障处理方法、可读存储介质和变流器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变流器故障处理方法、可读存储介质和变流器。该变流器包括变流器主回路U1、控制器U3；所述方法包括步骤：SP1、U3检测U1，并判断U1是否发生故障；SP2、当U2判断U1未发生故障，返回SP1；当U2判断U1发生故障，进入下一步；SP3、U3确定U1的故障相单元和非故障相单元；SP4、U3关断U1非故障相单元的全控型开关器件，保持U1故障相单元的全控型开关器件。本发明的故障处理方法可以降低故障损失，减小故障发生的范围，缩短变流器维护时间，提高设备可利用率。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种变流器故障处理方法、可读存储介质和变流器。
背景技术
可关断晶闸管GTO、门极换流晶闸管GCT、集成门极换相晶闸管IGCT是常用的构成交直交变流器的全控型开关器件。以IGCT为例，IGCT是一种高电压、大功率、快速动作的电力电子器件，可采用它构成两电平、三电平及多电平IGCT变流器，这种中高压变流器已成为中高压领域交流变频调速装置的重要发展方向。
如图1所示是采用全控型开关器件GTO或GCT或IGCT构成的两电平交直交变流器。图中AT1、AT2、BT1、BT2、CT1、CT2为全控型开关器件GTO或GCT或IGCT，AD1、AD2、BD1、BD2、CD1、CD2为全控型开关器件反并联二极管，CAP为直流储能电容。如图2所示是采用全控型开关器件GTO或GCT或IGCT构成的三电平变流器。图中AT1、AT2、AT3、AT4、BT1、BT2、BT3、BT4、CT1、CT2、CT3、CT4为全控型开关器件GTO或GCT或IGCT，AD1、AD2、AD3、AD4、BD1、BD2、BD3、BD4、CD1、CD2、CD3、CD4为全控型开关器件反并联二极管，CAP1为正母线直流储能电容，CAP2为负母线直流储能电容。
上述全控型开关器件对导通的电流上升率敏感，为了限制半导体器件导通时的电流上升率，公知的做法是在半导体相单元或直流母线上串联限流电抗器，一种带限流电抗器的全控型器件构成的变流器如图3所示。
上述全控型开关器件的过电流能力很强，关断能力较弱，当变流器主回路发生故障时，公知的做法有两种：
方法一：旁路分流法，使用外部大功率管旁路释放母线储能电容的电荷。
该方法由于需要增加外部放电电路，大大增加了系统成本，外部放电电路同样会增加变流器的尺寸，外部放电旁路在放电过程中会流过很大的冲击电流，达到数100kA，此电流会对外部放电回路造成潜在损伤。
方法二：相单元分流法，通过开通变流器所有相单元中的全控型开关器件。
该方法在变流器发生故障时，保护策略会要求变流器所有的全控型开关器件处于开通状态，泄放母线电容的能量，在这种保护策略下，变流器的所有全控型开关器件均要流过大电流，该电流会达到数10kA，甚至数100kA，可能将未发生故障的全控型开关器件损坏，造成重大损失；或对所有的全控型开关器件造成潜在损伤，影响变流器寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是，提供一种变流器故障处理方法，克服现有技术存在的变流器故障时可能造成全控型开关器件损坏或潜在损伤等缺陷。
本发明要解决的技术问题之二是，提供一种可读存储介质，该存储介质存储上述变流器故障处理方法软件，便于变流器使用，克服现有技术存在的变流器故障时可能造成全控型开关器件损坏或潜在损伤等缺陷。
本发明要解决的技术问题之三是，提供一种变流器，该变流器使用上述可读存储介质，克服现有技术存在的变流器故障时可能造成全控型开关器件损坏或潜在损伤等缺陷。
本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：提供一种变流器故障处理方法，所述变流器包括变流器主回路U1、控制器U3，变流器主回路U1包含至少两个相单元，相单元的全控型开关器件包括全控型晶闸管类器件；
其特征在于，所述方法包括如下步骤：
SP1、控制器U3检测变流器主回路U1，并判断主回路U1是否发生故障；
SP2、当控制器判断主回路U1未发生故障时，返回步骤SP1；当控制器判断主回路U1发生故障时，进入下一步；
SP3、控制器U3确定变流器主回路U1的故障相单元和非故障相单元；
SP4、控制器U3发送控制命令关断变流器主回路U1的非故障相单元的全控型开关器件，保持变流器主回路U1的故障相单元的全控型开关器件的开关状态不变。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，步骤SP1中的所述故障包括直通故障和非直通故障；所述判断主回路U1是否发生故障是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障；
步骤SP4之后还包括：
SPA1、在检测到非直通故障但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测故障相单元，并判断故障相单元是否发生直通故障；
SPA2、当控制器U3检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，继续保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态；当控制器U3未检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件；
所述延迟时间Tdelay为直通故障检测时间。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，步骤SP1中的所述故障包括直通故障和非直通故障；所述判断主回路U1是否发生故障是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障；
步骤SP4之后还包括：
SPB1、在检测到非直通故障，但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测故障相单元，并判断故障相单元是否发生直通故障；
SPB2、当控制器U3未检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件；
当控制器U3检测到故障相单元发生直通故障时，先等待延迟时间Tdelay2后，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件；
所述延迟时间Tdelay为直通故障检测时间；
所述延迟时间Tdelay2为相单元直通故障后半导体流过电流下降到器件可关断电流的时间。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，所述变流器主回路U1包括可分断主回路连接的开关；所述方法包括如下步骤：
ST3、完成步骤SP2后，控制器发送主回路U1开关分闸命令；
ST4、在前述步骤完成后，主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型开关器件。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，在关断变流器非故障相单元全控型开关器件或关断变流器故障相单元全控型开关器件的步骤中，在关断变流器非故障相单元全控型开关器件前或者在关断变流器故障相单元全控型开关器件前，还包括：
控制器U3检测该相单元的交流侧电流Ip，并判断该相单元的交流侧电流Ip是否小于全控型开关器件门极可关断电流，判断为小于时则关断变流器该相单元全控型开关器件；判断为不小于时，控制器U3重新检测该相单元的交流侧电流Ip并再次判断。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，在关断变流器非故障相单元全控型开关器件时或者在关断变流器故障相单元全控型开关器件时，先关断相单元全控型开关器件的外管，再关断相单元全控型开关器件的内管。
本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：提供一种变流器故障处理方法，所述变流器包括变流器主回路U1、控制器U3，变流器主回路U1包含一个相单元，相单元的全控型开关器件包括全控型晶闸管类器件；
其特征在于，所述方法包括如下步骤：
SP1、控制器U3检测变流器主回路U1，并判断主回路U1是否发生故障；
SP2、当控制器判断主回路U1未发生故障时，返回步骤SP1；当控制器判断主回路U1发生故障时，进入下一步；
SP3’、控制器U3发送控制命令，保持变流器主回路U1的相单元的全控型开关器件的开关状态不变。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，步骤SP1中的所述故障包括直通故障和非直通故障；所述判断主回路U1是否发生故障是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障；
步骤SP3’之后还包括：
SPA1、在检测到非直通故障，但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测相单元，并判断相单元是否发生直通故障；
SPA2、当控制器U3检测到相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，继续保持变流器相单元全控型开关器件的当前开关状态；当控制器U3未检测到相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器相单元全控型开关器件；
所述延迟时间Tdelay为直通故障检测时间。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，步骤SP1中的所述故障包括直通故障和非直通故障；所述判断主回路U1是否发生故障是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障；
步骤SP3’之后还包括：
SPB1、在检测到非直通故障，但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测相单元，并判断相单元是否发生直通故障；
SPB2、当控制器U3未检测到相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器相单元全控型开关器件；
当控制器U3检测到相单元发生直通故障时，先等待延迟时间Tdelay2后，控制器U3发出命令，关断变流器相单元全控型开关器件；
所述延迟时间Tdelay为直通故障检测时间；
所述延迟时间Tdelay2为相单元直通故障后半导体流过电流下降到器件可关断电流的时间。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，变流器主回路U1包括可分断主回路连接的开关；所述方法包括如下步骤：
ST3、完成步骤SP2后，控制器发送主回路U1开关分闸命令；
ST4、在前述步骤完成后，主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型开关器件。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，在关断变流器相单元全控型开关器件的步骤中，在关断变流器相单元全控型开关器件的步骤前，还包括：
控制器U3检测该相单元的交流侧电流Ip，并判断该相单元的交流侧电流Ip是否小于全控型开关器件门极可关断电流，判断为小于时则关断变流器该相单元全控型开关器件；判断为不小于时，控制器U3重新检测该相单元的交流侧电流Ip并再次判断。
在本发明的一种变流器故障处理方法中，在关断变流器相单元全控型开关器件时，先关断开关器件的外管，再关断开关器件的内管。
本发明解决其技术问题之二所采用的技术方案是：提供一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储变流器故障处理程序，所述变流器故障处理程序被处理器执行时实现上述变流器故障处理方法的步骤。
本发明解决其技术问题之三所采用的技术方案是：提供一种变流器，其特征在于，包括功率变换主回路和控制器；
所述功率变换主回路相单元的全控型开关器件包括全控型晶闸管类器件；
所述控制器包括上述可读存储介质；
所述控制器与所述功率变换主回路连接，所述控制器运行时实现上述变流器故障处理方法的步骤。
实施本发明的变流器故障处理方法、可读存储介质和变流器，与现有技术比较，其有益效果是：
1、此发明的方法关断非故障相单元全控型开关器件，在检测出故障后先保持故障相单元开关器件开关状态不变，避免出现传统相单元分流法中，盲目将所有开关器件开通，而造成未发生故障的全控型开关器件损坏，造成重大损失；
2、根据相单元是否发生直通可以将变流器主回路故障分为直通故障和非直通故障，当变流器发生相单元直通故障时，全控型开关器件会流过超过器件门极可关断电流的电流，关断器件会导致故障扩大化，当发生非相单元直通故障时，全控型开关器件不会流过超过器件门极可关断电流的电流，关断开关器件可防止故障进一步扩大化。本发明控制器在检测出直通故障后，保持故障相单元开关器件开关状态不变，可以保证直通故障处理的优先级高于非直通故障处理的优先级，避免错误关断直通相单元器件造成故障扩大化；
3、控制器在检测出非直通故障后，对故障相单元和非故障相单元进行区别处理，可以及时关断非故障相单元的开关器件，实现变流器非直通故障的快速处理；
4、变流器主回路有可分断主回路连接的开关，在控制器获取变流器故障信息后发送命令分断主回路连接的开关，可以快速分断变流器与外部的电气连接，切断电能回路，防止故障扩大化；
5、本发明可以降低故障损失，减小故障发生的范围，缩短变流器维护时间，提高设备可利用率。
附图说明
图1是全控型开关器件构成的两电平变流器。
图2是全控型开关器件构成的三电平变流器。
图3是一种带限流电抗器的全控型开关器件构成的变流器。
图4是实现本发明变流器故障处理方法的一种系统图。
图5是本发明变流器故障处理方法实施例一的流程图。
图6是本发明变流器故障处理方法实施例二的流程图。
图7是本发明变流器故障处理方法实施例三的流程图。
图8是本发明变流器故障处理方法实施例四的流程图。
图9是本发明变流器故障处理方法实施例五的流程图。
图10是本发明变流器故障处理方法实施例六的流程图。
图11是本发明变流器故障处理方法实施例七的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
本发明变流器故障处理方法适用于包括变流器主回路U1、控制器U3，变流器主回路U1的相单元由全控型开关器件可关断晶闸管GTO、门极换流晶闸管GCT、集成门极换相晶闸管IGCT之一或它们的组合构成的变流器，如图4所示。其中：
变流器主回路U1：实现电能变换，通过GTO、GCT、IGCT全控型开关器件构成的变流桥将交流电能变换为直流电能，或通过GTO、GCT、IGCT全控型开关器件构成的变流桥将直流电能变换为交流电能，变流器主回路U1可以按照功能划分为多个相单元，例如，网侧A相、网侧B相、网侧C相，机侧U相、机侧V相、机侧W相等。
控制器U3：控制变流器全控型开关主回路U1工作完成电能变换，并综合完成变流器故障快速处理过程。
实施例一
如图5所示，本发明变流器故障处理方法包括如下步骤：
步骤一、控制器U3运行主程序，即检测变流器主回路U1，并判断主回路U1是否发生故障。
步骤二、当控制器U3判断主回路U1未发生故障，返回步骤一；当控制器判断主回路U1发生故障，进入下一步。
步骤三、控制器U3确定变流器主回路U1的故障相单元和非故障相单元。
步骤四、控制器U3发送控制命令关断变流器主回路U1的非故障相单元的全控型开关器件，保持变流器主回路U1的故障相单元的全控型开关器件的开关状态不变。
实施例二
如图6所示，本发明变流器故障处理方法包括如下步骤：
本实施例步骤一至步骤四和实施例一相同。
步骤一的“故障”包括直通故障和非直通故障，“判断主回路U1是否发生故障”是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障。发生故障的相单元称为故障相单元，剩余未发生故障的相单元称为非故障相单元，下同。
步骤五、在检测到非直通故障但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测故障相单元，并判断故障相单元是否发生直通故障。
步骤六、当控制器U3检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，继续保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态；当控制器U3未检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件。
延迟时间Tdelay为直通故障检测时间，一般小于死区时间。
在其他实施例中，步骤三包括：控制器发送主回路U1开关分闸命令；在步骤六完成后，包括“主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型器件”的步骤。
实施例三
如图7所示，本发明变流器故障处理方法包括如下步骤：
本实施例步骤一至步骤四和实施例一相同。
步骤一的“故障”包括直通故障和非直通故障，“判断主回路U1是否发生故障”是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障。
步骤五、在检测到非直通故障，但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测故障相单元，并判断故障相单元是否发生直通故障。
步骤六、当控制器U3未检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件。
当控制器U3检测到故障相单元发生直通故障时，先等待延迟时间Tdelay2后，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件。
延迟时间Tdelay为直通故障检测时间。
延迟时间Tdelay2为相单元直通故障后半导体流过电流下降到器件可关断电流的时间。
在其他实施例中，步骤三包括：控制器发送主回路U1开关分闸命令；在步骤六完成后，包括“主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型器件”的步骤。
实施例四
本实施例中，变流器主回路U1设置有可分断主回路连接的开关，本发明变流器故障处理方法如图8所示，包括如下步骤：
步骤一、控制器U3运行主程序，即检测变流器主回路U1，并判断主回路U1是否发生故障。
步骤二、当控制器U3判断主回路U1未发生故障，返回步骤一；当控制器判断主回路U1发生故障，进入下一步。
步骤三、控制器U3执行下述操作：
(1)发送主回路U1开关分闸命令；
(2)控制器U3判断确定主回路U1故障相单元，关断变流器非故障相单元全控型开关器件，保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态。
步骤四、主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型器件。
由于主回路U1开关分闸动作是机械动作，其动作时间通常约为几十微秒，远远大于步骤三中“(2)确定主回路U1故障相单元，关断变流器非故障相单元全控型开关器件，保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态”所需时间(通常为几十纳秒)，因此，主回路U1开关分闸动作一定是在步骤三“(2)确定主回路U1故障相单元，关断变流器非故障相单元全控型开关器件，保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态”之后完成。
在其他实施方式中，主回路U1开关分闸动作完成后，控制器U3也可以不动作，即省略发送命令关断变流器相单元未关断的全控型器件这一步骤。
在其他实施例中，“控制器U3发送主回路U1开关分闸命令”可以在“控制器U3判断确定主回路U1故障相单元，关断变流器非故障相单元全控型开关器件，保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态”之后进行。
实施例五
本实施例中，变流器主回路U1设置有可分断主回路连接的开关。
如图9所示，本发明变流器故障处理方法包括如下步骤：
本实施例步骤一至步骤三与实施例四相同。
步骤四、在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测故障相单元，并判断故障相单元是否发生直通故障。
步骤五、当未检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件，然后进入步骤六；当检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，继续保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态，然后进入步骤六。
步骤六、主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型器件。
由于主回路U1开关分闸动作是机械动作，其动作时间通常约为几十微秒，远远大于步骤四、步骤五所需时间(通常为几十～几百纳秒)，因此，主回路U1开关分闸动作一定是在步骤四、步骤五之后完成。下同。
在其他实施方式中，主回路U1开关分闸动作完成后，控制器U3也可以不动作，即省略发送命令关断变流器相单元未关断的全控型器件这一步骤。
在其他实施例中，“控制器U3发送主回路U1开关分闸命令”可以在“控制器U3判断确定主回路U1故障相单元，关断变流器非故障相单元全控型开关器件，保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态”之后进行。
在其他实施例中，“控制器U3发送主回路U1开关分闸命令”可以在本实施例的步骤四完成后、步骤五进行前进行。
在其他实施例中，“控制器U3发送主回路U1开关分闸命令”可以在本实施例的步骤五完成后、步骤六进行前进行。
在其他实施例中，“控制器U3发送主回路U1开关分闸命令”可以在本实施例的步骤六完成后进行。
实施例六
本实施例中，变流器主回路U1设置有可分断主回路连接的开关。
如图10所示，本发明变流器故障处理方法包括如下步骤：
本实施例步骤一至步骤三与实施例四相同。
步骤四、在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测故障相单元，并判断故障相单元是否发生直通故障；
步骤五、当未检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件，然后进入步骤六；当检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，继续保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态一段时间Tdelay2，关断变流器故障相单元全控型开关器件，进入步骤六；
步骤六、主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型器件。
在其他实施例中，“控制器U3发送主回路U1开关分闸命令”可以在“控制器U3判断确定主回路U1故障相单元，关断变流器非故障相单元全控型开关器件，保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态”之后进行。
在其他实施例中，“控制器U3发送主回路U1开关分闸命令”可以在本实施例的步骤四完成后、步骤五进行前进行。
在其他实施例中，“控制器U3发送主回路U1开关分闸命令”可以在本实施例的步骤五完成后、步骤六进行前进行。
在其他实施例中，“控制器U3发送主回路U1开关分闸命令”可以在本实施例的步骤六完成后进行。
实施例七
本实施例在实施例一的基础上说明“在关断任意变流器相单元的步骤前设置电流确认步骤”的方法。
如图11所示，本发明变流器故障处理方法包括如下步骤：
步骤一、控制器U3运行主程序，即检测变流器主回路U1，并判断主回路U1是否发生故障。
步骤二、当未检测到主回路U1发生故障，返回步骤一；当检测到主回路U1发生故障，进入下一步。
步骤三、控制器U3执行下述操作：
(1)发送主回路U1开关分闸命令；
(2)控制器U3确定主回路U1故障相单元。
步骤四、控制器U3对主回路U1相单元进行下述操作：
(1)保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态；
(2)对非故障相单元进行处理，包含如下电流确认步骤：
控制器U3依次检测非故障相单元交流侧的电流Ip，并判断Ip是否小于全控型开关器件门极可关断电流，判断为小于时则关断变流器该相单元全控型开关器件；判断为不小于时，控制器U3重新检测该相单元的交流侧电流Ip并再次判断。
步骤五、主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型器件。
在上述各实施例中，上述“在关断任意变流器相单元的步骤前设置电流确认步骤”的方法可运用在关断故障相单元全控型开关器件前或关断非故障相单元全控型开关器件中，并位于关断故障相单元全控型开关器件前或关断非故障相单元全控型开关器件前，以保证可靠关断全控型开关器件。运用在关断故障相单元全控型开关器件前时，“在关断任意变流器相单元的步骤前设置电流确认步骤”的方法为：
控制器U3依次检测故障相单元或非检测故障相单元交流侧的电流Ip，并判断Ip是否小于全控型器件门极可关断电流，判断为小于时则关断变流器该相单元全控型器件；判断为不小于时，控制器U3重新检测该相单元的交流侧电流Ip并再次判断。
在上述各实施例中，在关断变流器非故障相单元全控型开关器件时、或者在关断变流器故障相单元全控型开关器件时，先关断相单元全控型开关器件的外管，再关断相单元全控型开关器件的内管。
上述各实施例以主回路U1为两相、三相或多相的变流器系统为例进行说明。当变流器系统的主回路U1为单相时，本发明的变流器故障处理方法与主回路U1为两相、三相或多相的变流器系统的变流器故障处理方法的区别仅在于：主回路U1为单相的变流器系统的变流器故障处理方法缺少“控制器U3确定变流器主回路U1的故障相单元和非故障相单元”的步骤。检测到主回路U1发生故障时，控制器U3发送控制命令，保持变流器主回路U1的相单元的全控型开关器件的开关状态不变。
本发明的可读存储介质存储实现上述本发明的变流器故障处理方法的程序。本发明的可读存储介质可运用在变流器中。
本发明的变流器包括功率变换主回路和控制器，控制器与功率变换主回路连接。
功率变换主回路相单元的全控型开关器件由可关断晶闸管GTO、门极换流晶闸管GCT、集成门极换相晶闸管IGCT之一或它们的组合构成，控制器包括上述本发明的可读存储介质。
控制器运行时实现上述本发明的变流器故障处理方法的各步骤。
Claims (14)
1.一种变流器故障处理方法，所述变流器包括变流器主回路U1、控制器U3，变流器主回路U1包含至少两个相单元，相单元的全控型开关器件包括全控型晶闸管类器件；
其特征在于，所述方法包括如下步骤：
SP1、控制器U3检测变流器主回路U1，并判断主回路U1是否发生故障；
SP2、当控制器判断主回路U1未发生故障时，返回步骤SP1；当控制器判断主回路U1发生故障时，进入下一步；
SP3、控制器U3确定变流器主回路U1的故障相单元和非故障相单元；
SP4、控制器U3发送控制命令关断变流器主回路U1的非故障相单元的全控型开关器件，保持变流器主回路U1的故障相单元的全控型开关器件的开关状态不变。
2.如权利要求1所述的变流器故障处理方法，其特征是，步骤SP1中的所述故障包括直通故障和非直通故障；所述判断主回路U1是否发生故障是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障；
步骤SP4之后还包括：
SPA1、在检测到非直通故障但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测故障相单元，并判断故障相单元是否发生直通故障；
SPA2、当控制器U3检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，继续保持变流器故障相单元全控型开关器件的当前开关状态；当控制器U3未检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件；
所述延迟时间Tdelay为直通故障检测时间。
3.如权利要求1所述的变流器故障处理方法，其特征是，步骤SP1中的所述故障包括直通故障和非直通故障；所述判断主回路U1是否发生故障是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障；
步骤SP4之后还包括：
SPB1、在检测到非直通故障，但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测故障相单元，并判断故障相单元是否发生直通故障；
SPB2、当控制器U3未检测到故障相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件；
当控制器U3检测到故障相单元发生直通故障时，先等待延迟时间Tdelay2后，控制器U3发出命令，关断变流器故障相单元全控型开关器件；
所述延迟时间Tdelay为直通故障检测时间；
所述延迟时间Tdelay2为相单元直通故障后半导体流过电流下降到器件可关断电流的时间。
4.如权利要求1至3任意一项所述的变流器故障处理方法，其特征是，所述变流器主回路U1包括可分断主回路连接的开关；所述方法包括如下步骤：
ST3、完成步骤SP2后，控制器发送主回路U1开关分闸命令；
ST4、在前述步骤完成后，主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型开关器件。
5.如权利要求1至3任意一项所述的变流器故障处理方法，其特征是，在关断变流器非故障相单元全控型开关器件或关断变流器故障相单元全控型开关器件的步骤中，在关断变流器非故障相单元全控型开关器件前或者在关断变流器故障相单元全控型开关器件前，还包括：
控制器U3检测该相单元的交流侧电流Ip，并判断该相单元的交流侧电流Ip是否小于全控型开关器件门极可关断电流，判断为小于时则关断变流器该相单元全控型开关器件；判断为不小于时，控制器U3重新检测该相单元的交流侧电流Ip并再次判断。
6.如权利要求1至3任意一项所述的变流器故障处理方法，其特征是，在关断变流器非故障相单元全控型开关器件时或者在关断变流器故障相单元全控型开关器件时，先关断相单元全控型开关器件的外管，再关断相单元全控型开关器件的内管。
7.一种变流器故障处理方法，所述变流器包括变流器主回路U1、控制器U3，变流器主回路U1包含一个相单元，相单元的全控型开关器件包括全控型晶闸管类器件；
其特征在于，所述方法包括如下步骤：
SP1、控制器U3检测变流器主回路U1，并判断主回路U1是否发生故障；
SP2、当控制器判断主回路U1未发生故障时，返回步骤SP1；当控制器判断主回路U1发生故障时，进入下一步；
SP3’、控制器U3发送控制命令，保持变流器主回路U1的相单元的全控型开关器件的开关状态不变。
8.如权利要求7所述的变流器故障处理方法，其特征是，步骤SP1中的所述故障包括直通故障和非直通故障；所述判断主回路U1是否发生故障是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障；
步骤SP3’之后还包括：
SPA1、在检测到非直通故障，但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测相单元，并判断相单元是否发生直通故障；
SPA2、当控制器U3检测到相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，继续保持变流器相单元全控型开关器件的当前开关状态；当控制器U3未检测到相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器相单元全控型开关器件；
所述延迟时间Tdelay为直通故障检测时间。
9.如权利要求7所述的变流器故障处理方法，其特征是，步骤SP1中的所述故障包括直通故障和非直通故障；所述判断主回路U1是否发生故障是指判断主回路U1是否发生直通故障或者非直通故障；
步骤SP3’之后还包括：
SPB1、在检测到非直通故障，但未检测到直通故障时，在延迟时间Tdelay内，控制器U3检测相单元，并判断相单元是否发生直通故障；
SPB2、当控制器U3未检测到相单元发生直通故障时，控制器U3发出命令，关断变流器相单元全控型开关器件；
当控制器U3检测到相单元发生直通故障时，先等待延迟时间Tdelay2后，控制器U3发出命令，关断变流器相单元全控型开关器件；
所述延迟时间Tdelay为直通故障检测时间；
所述延迟时间Tdelay2为相单元直通故障后半导体流过电流下降到器件可关断电流的时间。
10.如权利要求7至9任意一项所述的变流器故障处理方法，其特征是，变流器主回路U1包括可分断主回路连接的开关；所述方法包括如下步骤：
ST3、完成步骤SP2后，控制器发送主回路U1开关分闸命令；
ST4、在前述步骤完成后，主回路U1开关分闸动作完成，控制器U3发送命令关断变流器相单元未关断的全控型开关器件。
11.如权利要求7至9任意一项所述的变流器故障处理方法，其特征是，在关断变流器相单元全控型开关器件的步骤中，在关断变流器相单元全控型开关器件的步骤前，还包括：
控制器U3检测该相单元的交流侧电流Ip，并判断该相单元的交流侧电流Ip是否小于全控型开关器件门极可关断电流，判断为小于时则关断变流器该相单元全控型开关器件；判断为不小于时，控制器U3重新检测该相单元的交流侧电流Ip并再次判断。
12.如权利要求7至9任意一项所述的变流器故障处理方法，其特征是，在关断变流器相单元全控型开关器件时，先关断开关器件的外管，再关断开关器件的内管。
13.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储变流器故障处理程序，所述变流器故障处理程序被处理器执行时实现如权利要求1至12中任一项所述的变流器故障处理方法的步骤。
14.一种变流器，其特征在于，包括功率变换主回路和控制器；
所述功率变换主回路相单元的全控型开关器件包括全控型晶闸管类器件；
所述控制器包括如权利要求13所述的可读存储介质；
所述控制器与所述功率变换主回路连接，所述控制器运行时实现如权利要求1至12中任一项所述的变流器故障处理方法的步骤。
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