CN110556781A - 单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构，包含有，第一电流互感器，其用于检测接触器L BTB处的电流大小；第二电流互感器，其用于检测接触器R BTB处的电流大小；以及，第三电流互感器，其用于检测接触器APB处的电流大小；若第一电流互感器、第二电流互感器及第三电流互感器中有一者的电流比其余两者的电流之和大40A以上，则执行联接汇流条TB差动保护动作。本发明的有益效果在于，藉助上述结构，能够防止某一相出现接地故障。

Description

单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能 结构

技术领域

本发明涉及单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构。

背景技术

发电机控制器（Generator Control Unit，GCU）的作用有两个，一个是为发电机提供励磁调节，另一个功能是为发电机及主功率汇流条提供保护。

在传统GCU的保护功能中，差动保护往往被忽略。差动保护可以确保流入配电盘箱的电流与流出配电盘箱的电流相等，以避免某一相出现接地故障。

发明内容

本发明要解决的技术问题是某一相出现接地故障，提供一种新型的单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构，包含有，主发电机GEN R、发电机控制器R GCU、主发电机GENL、发电机控制器L GCU、辅助发电机APU GEN、发电机控制器A GCU、联接汇流条TB、汇流条L235VAC Bus及汇流条R 235VAC Bus，联接汇流条TB选择性地由汇流条L 235VAC Bus、辅助发电机APU GEN及汇流条R 235VAC Bus中的一者对其供电，主发电机GEN L的第一端与断路器L GCB相连，断路器L GCB的第二端与汇流条L 115VAC Bus相连；主发电机GEN R与断路器R GCB的第一端相连，断路器R GCB的第二端与汇流条R 115VAC Bus相连；接触器L BTB的第一端与汇流条L 115VAC Bus相连，断路器APB的第一端与辅助发电机APU GEN相连，接触器RBTB的第一端与汇流条R 115VAC Bus相连，接触器L BTB的第二端分别与断路器APB的第二端及接触器R BTB的第二端相连，其特征在于，还包含有，

第一电流互感器，其用于检测接触器L BTB处的电流大小；

第二电流互感器，其用于检测接触器R BTB处的电流大小；以及，

第三电流互感器，其用于检测接触器APB处的电流大小；

若第一电流互感器、第二电流互感器及第三电流互感器中有一者的电流比其余两者的电流之和大40A以上，则执行联接汇流条TB差动保护动作。

作为单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构的优选方案，联接汇流条TB差动保护动作，包含有，

步骤S1，断开接触器L BTB及接触器R BTB；

步骤S2，发电机控制器A GCU在250ms内禁能VR，断开辅助发电机APU GEN的励磁及断路器APB。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，藉助上述结构，能够防止某一相出现接地故障。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果之外，本发明所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将结合附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明一实施例的单通道多电飞机的电源系统架构示意图。

图2为本发明一实施例中联接汇流条差动保护信息采集点示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参见图1，图中示出的是一种单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构。其中，包括左右2台额定功率为225kVA的变频主启动发电机GEN L和GEN R，还包括一台额定功率为200kVA的APU启动发电机，以及一台额定功率50kVA的RAT发电机。此外还有三个外部功率源，分别是L FWD EP、R FWD EP和L AFT EP，每个外部功率源的插座可以支持最大90kVA的功率。主启动发电机、APU启动发电机以及RAT发电机的额定电压均为235VAC，三个外部电源的额定电压为115VAC。

GEN L，GEN R，以及APU GEN都有各自的发电机断路器L GCB、R GCB以及APB来控制发电机的投切，此外，这3台发电机还有对应的接触器L GNR、R GNR和A GNR来控制与地网络的连接。

三个外部电源也有对应的接触器控制电源的接入，分别是L EPC、R EPC，以及LAEPC。

该电源系统的二次电源包括2台额定功率为150kVA的ATRU、两台额定容量为60kVA的ATU，以及4台额定输出电流为240A的TRU。其中ATRU将235VAC转换成+/-270VDC，分别输出给左右两路+/-270VDC汇流条，用来给多电负载供电（飞控作动、电环控等）；ATU将230VAC转换成115VAC，分别输出给左右两路115VAC汇流条；TRU将235VAC转换成28VDC，分别输出给左右两路28VDC正常汇流条和左右两路28VDC应急汇流条。

该电源系统有两个额定电压为28VDC，容量为75Ah的蓄电池，即主蓄电池和APU蓄电池，在飞机发电机启动之前，蓄电池可以为关键的电子设备供电。同时，APU蓄电池还可用于启动APU。

主发电机GEN L与断路器L GCB的第一端相连，断路器L GCB的第二端与汇流条L235VAC Bus相连；

主发电机GEN R与断路器R GCB的第一端相连，断路器R GCB的第二端与汇流条R235VAC Bus相连；

辅助发电机APU GEN与断路器APB的第一端相连，汇流条L 235VAC Bus与接触器L BTB的第一端相连，汇流条R 235VAC Bus与接触器R BTB的第一端相连，接触器APB的第二端分别与接触器L BTB的第二端及接触器R BTB的第二端相连；

汇流条L 235VAC Bus与接触器L ATUC的第一端相连，接触器L ATUC的第二端与电能转换装置L ATU相连，电能转换装置L ATU又与接触器L BSB的第一端相连，接触器L BSB的第二端与汇流条L 115VAC Bus相连；

汇流条R 235VAC Bus与接触器R ATUC的第一端相连，接触器R ATUC的第二端与电能转换装置R ATU相连，电能转换装置R ATU又与接触器R BSB的第一端相连，接触器R BSB的第二端与汇流条R 115VAC Bus相连；

地面电源L FWD EP与接触器L EPC的第一端相连，接触器L EPC的第二端与接触器LBSB的第一端相连；

地面电源R FWD EP与接触器R EPC的第一端相连，接触器R EPC的第二端与接触器RBSB的第一端相连；

汇流条L 235VAC Bus与接触器LacT的第一端相连，接触器LacT的第二端与接触器RacT的第一端相连，接触器RacT的第二端与汇流条R 235VAC Bus相连；

接触器L ATUC的第二端与接触器L TRU Rly的第一端相连，接触器L TRU Rly的第二端与电源转换装置TRU L相连，电源转换装置TRU L又与汇流条L 28VDC Bus相连；

接触器R ATUC的第二端与接触器R TRU Rly的第一端相连，接触器R TRU Rly的第二端与电源转换装置TRU R相连，电源转换装置TRU R又与汇流条R 28VDC Bus相连；

汇流条L 28VDC Bus与接触器LdcT的第一端相连，接触器LdcT的第二端与接触器RdcT的第一端相连，接触器RdcT的第二端与汇流条R 28VDC Bus相连；

接触器L ATUC的第二端与接触器E1 TRU ISO Rly的第一端相连，接触器E1 TRU ISORly的第二端分别与电源转换装置TRU E1及接触器E1 TRU Rly的第一端相连，电源转换装置TRU E1又与汇流条ESS1 28VDC Bus的第一端相连，接触器ESS ISO Rly的第二端与汇流条ESS 235VAC Bus相连，汇流条ESS 235VAC Bus与电源转换装置TRU E2相连，电源转换装置TRU E2又与汇流条ESS2 28VDC Bus相连；

发电机GEN RAT与接触器RCB的第一端相连，接触器RCB的第二端与汇流条ESS 235VACBus相连；

汇流条ESS1 28VDC Bus与接触器E1T的第一端相连，接触器E1T的第二端与接触器E2T的第一端相连，接触器E2T的第二端与汇流条ESS2 28VDC Bus相连；

汇流条ESS1 28VDC Bus与接触器MBR的第一端相连，接触器MBR的第二端与汇流条HotBB1相连；

汇流条Hot BB2与接触器SPUC的第一端相连，接触器SPUC的第二端与SPU相连，SPU与接触器SPUB的第一端相连，接触器SPUB的第二端与自耦变压整流器ATRU R相连；

汇流条L 235VAC Bus与接触器L ATRUC的第一端相连，接触器L ATRUC的第二端与自耦变压整流器ATRU L相连，自耦变压整流器ATRU L又与汇流条L 270VDC Bus相连；

汇流条R 235VAC Bus与接触器R ATRUC的第一端相连，接触器R ATRUC的第二端与自耦变压整流器ATRU R相连，自耦变压整流器ATRU R又与汇流条R 270VDC Bus相连；

外部电源L AFT EP与接触器L AEPC的第一端相连，接触器L AEPC的第二端与自耦变压整流器ATRU L相连；

请参见图2，图中示出的是联接汇流条差动保护的信息采集点。

三套CT，分别为第一电流互感器、第二电流互感器及第三电流互感器，用于监视和保护联接汇流条，分别放置在P100、P200和P150配电盘箱中。来自三个CT的输出会接在一个电阻上，正常情况下，一个配电盘箱的输出电流与另外两个配电盘箱的输入电流之和为零，从而在电阻上产生的差动电压为0。

当一个采集CT的电流比另外两个CT电流之和大40A以上时，则联接汇流条差动保护（TBDP）动作：

1) 左右主通道GCU会断开L/R BTB；

2) A GCU会在250ms内禁能VR，断开发电机励磁和APB。

L/R GCU的软件延时可以设置为210ms，即当差动保护条件持续210ms后动作。

以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构，包含有，主发电机GEN R、发电机控制器R GCU、主发电机GEN L、发电机控制器L GCU、辅助发电机APU GEN、发电机控制器A GCU、联接汇流条TB、汇流条L 235VAC Bus及汇流条R 235VAC Bus，联接汇流条TB选择性地由汇流条L 235VAC Bus、辅助发电机APU GEN及汇流条R 235VAC Bus中的一者对其供电，主发电机GEN L的第一端与断路器L GCB相连，断路器L GCB的第二端与汇流条L 115VAC Bus相连；主发电机GEN R与断路器R GCB的第一端相连，断路器R GCB的第二端与汇流条R 115VAC Bus相连；接触器L BTB的第一端与汇流条L 115VAC Bus相连，断路器APB的第一端与辅助发电机APU GEN相连，接触器R BTB的第一端与汇流条R 115VAC Bus相连，接触器L BTB的第二端分别与断路器APB的第二端及接触器R BTB的第二端相连，其特征在于，还包含有，

第一电流互感器，其用于检测接触器L BTB处的电流大小；

第二电流互感器，其用于检测接触器R BTB处的电流大小；以及，

第三电流互感器，其用于检测接触器APB处的电流大小；

若第一电流互感器、第二电流互感器及第三电流互感器中有一者的电流比其余两者的电流之和大40A以上，则执行联接汇流条TB差动保护动作。

2.根据权利要求1所述的单通道多电飞机发电机控制器的联接汇流条差动保护功能结构，其特征在于，联接汇流条TB差动保护动作，包含有，

步骤S1，断开接触器L BTB及接触器R BTB；

步骤S2，发电机控制器A GCU在250ms内禁能VR，断开辅助发电机APU GEN的励磁及断路器APB。