CN111477523B - 逆变箱变一体机及其保护方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种组合式熔断器及其应用装置与应用装置的保护方法，该组合式熔断器包括：两个熔断模块；两个熔断模块并联；每个熔断模块中，均包括至少一个全范围保护熔断器；由于本申请提供的组合式熔断器包括两个并联的熔断模块，能够实现分流，进而将其应用于美式箱变后，能够解决现有美式箱变的容量受限于熔断器额定电流规格的问题，使得现有熔断器满足容量超过3150KVA美式箱变的选型要求。

Description

逆变箱变一体机及其保护方法

技术领域

本发明涉及电子电力技术领域，具体涉及一种组合式熔断器及其应用装置与应用装置的保护方法。

背景技术

美国箱式变电站简称美式箱变，其作为一种常用供配电设备，由于体积小、结构紧凑、全密封油箱、全绝缘设计、运行安全可靠、过载能力强、抗冲击性能好、采用肘式插接头，方便高压进线电缆的连接等优点，使用非常广泛。美式箱变中高压开关设备采用油浸式负荷开关配合熔断器进行保护，其熔断器一般选择两段式熔断器保护，主要由插入式熔断器和后备限流保护熔断器组成，可对过载和短路故障分别进行有效保护。

目前国内使用的35KV电压等级的美式箱变容量，主要受限于熔断器的额定电流规格，其最大额定电流仅为100A。而熔断器的具体选型一般为变压器额定电流的1.5-2倍，若美式箱变的容量超过3150KVA，则即便是额定电流100A的熔断器也将无法满足选型要求。

发明内容

对此，本申请提供一种组合式熔断器及其应用装置与应用装置的保护方法，以解决现有美式箱变的容量受限于熔断器额定电流规格的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本申请第一方面公开了一种组合式熔断器，包括：两个熔断模块；

两个所述熔断模块并联；

每个所述熔断模块中，均包括至少一个全范围保护熔断器。

可选地，在上述的组合式熔断器中，每个所述熔断模块中，还均包括：与所述全范围保护熔断器串联连接的限流后备熔断器。

本申请第二方面公开了一种箱式变压器，包括：变压器、负荷开关和熔断单元；

所述熔断单元中每一相的熔断器均为如第一方面公开的任一所述的组合式熔断器；

所述变压器的低压侧与所述箱式变压器的低压接口内侧相连；

所述变压器的电网侧依次通过所述熔断单元和所述负荷开关，与所述箱式变压器的网侧接口内侧相连。

可选地，在上述的箱式变压器中，所述熔断单元还包括内部微动开关，所述内部微动开关的两端作为所述熔断单元的通信端；

所述内部微动开关用于在所述熔断单元中任一相熔断器熔断后动作，使所述熔断单元的通信端输出熔断状态信号。

可选地，在上述的箱式变压器中，所述变压器为中压变压器。

本申请第三方面公开了一种逆变箱变一体机，包括：控制器、逆变器、低压断路器、电流互感器以及如第二方面公开的任一所述的箱式变压器；

所述低压断路器集成于所述逆变器的交流侧内部；

所述逆变器的交流侧外部连接所述箱式变压器的低压接口外侧；

所述低压断路器的控制端以及所述箱式变压器中负荷开关的控制端均与所述控制器的对应输出端相连；

所述电流互感器的通信端以及所述变压器中熔断单元的通信端均与所述控制器的对应输入端相连，所述电流互感器用于检测所述逆变箱变一体机的电流检测信号。

可选地，在上述的逆变箱变一体机中，所述电流互感器设置于所述箱式变压器的网侧接口外侧与电网之间的电缆上，或者，所述电流互感器为所述逆变器内部的交流侧电流互感器。

可选地，在上述的逆变箱变一体机中，还包括：不间断电源装置，所述不间断电源装置用于为所述控制器和所述低压断路器供电。

本申请第四方面公开了一种逆变箱变一体机的保护方法，应用于如第三方面公开的任一所述逆变箱变一体机中的控制器，所述保护方法包括：

依据所述逆变箱变一体机中电流互感器上传的电流检测信号，判断所述逆变箱变一体机内的箱式变压器是否处于过载运行状态；

若所述箱式变压器处于过载运行状态，则控制所述逆变箱变一体机内的低压断路器断开。

可选地，在上述的逆变箱变一体机的保护方法中，若所述电流互感器为所述逆变器内部的交流侧电流互感器，则所述依据所述逆变箱变一体机中电流互感器上传的电流检测信号，判断所述逆变箱变一体机内的箱式变压器是否处于过载运行状态，包括：

根据所述电流检测信号进行运算处理，得到所述箱式变压器的电网侧电流；

判断所述电网侧电流是否超过设定阈值；

若所述电网侧电流超过所述设定阈值，则判定所述箱式变压器处于过载运行状态。

可选地，在上述的逆变箱变一体机的保护方法中，在任意步骤前后还包括：

判断是否接收到所述箱式变压器中熔断单元上传的熔断状态信号；

若接收到所述熔断状态信号，则分别控制所述低压断路器和所述箱式变压器的负荷开关断开。

可选地，在上述的逆变箱变一体机的保护方法中，在任意步骤前后还包括：

依据所述逆变箱变一体机中电流互感器上传的电流检测信号，判断所述箱式变压器是否出现短路故障；

若所述箱式变压器出现短路故障，则分别控制所述低压断路器和所述箱式变压器的负荷开关断开。

可选地，在上述的逆变箱变一体机的保护方法中，在任意步骤前后还包括：

判断是否接收到远程控制信号；

若接收到所述远程控制信号，则根据所述远程控制信号实现对于所述低压断路器和/或所述箱式变压器的负荷开关的通断控制。

可选地，在上述的逆变箱变一体机的保护方法中，在任意步骤前后还包括：

判断所述逆变箱变一体机的逆变器侧设备是否发生故障，以及所述逆变箱变一体机的逆变器侧线缆是否出现对地绝缘故障；

若所述逆变器侧设备发生故障，或者，所述逆变器侧线缆出现对地绝缘故障，则控制所述低压断路器断开。

可选地，在上述的逆变箱变一体机的保护方法中，若所述逆变器侧设备发生故障，或者，所述逆变器侧线缆出现对地绝缘故障，则还包括：

控制所述箱式变压器的负荷开关断开。

可选地，在上述的逆变箱变一体机的保护方法中，在任意步骤前后还包括：

判断所述箱式变压器是否发生故障；

若所述箱式变压器发生故障，则控制所述箱式变压器的负荷开关断开，将所述箱式变压器从电站环网中切除。

基于上述本发明提供的组合式熔断器，该组合式熔断器包括：两个熔断模块；两个熔断模块并联；每个熔断模块中，均包括至少一个全范围保护熔断器；由于本申请提供的组合式熔断器包括两个并联的熔断模块，能够实现分流，进而将其应用于美式箱变后，能够解决现有美式箱变的容量受限于熔断器额定电流规格的问题，使得现有熔断器满足容量超过3150KVA美式箱变的选型要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种组合式熔断器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种组合式熔断器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种箱式变压器的结构示意图；

图4为现有的一种欧式箱变的结构示意图；

图5为申请实施例提供的一种逆变箱变一体机的结构示意图；

图6至图12为本申请实施例提供的逆变箱变一体机的保护方法的七种流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供一种组合式熔断器，以解决现有美式箱变的容量受限于熔断器额定电流规格的问题。

请参见图1，该组合式熔断器包括：两个熔断模块10。

两个熔断模块10并联；每个熔断模块10中，均包括至少一个全范围保护熔断器Fu1。

在实际应用中，该全范围保护熔断器Fu能够对被保护回路的过负载、过电流及短路电流情况进行保护。

在本实施例中，由于组合式熔断器包括两个并联的熔断模块10，能够实现分流，进而将其应用于美式箱变后，能够解决现有美式箱变的容量受限于熔断器额定电流规格的问题，使得现有熔断器满足容量超过3150KVA美式箱变的选型要求。

然而，在实际应用中，请参见图2，每个熔断器模块10还可以包括：与全范围保护熔断器Fu1串联连接的限流后备熔断器Fu2。

具体的，每个熔断模块10中，全范围保护熔断器Fu1均设置于限流后备熔断器Fu2的前级，即每个熔断模块10中的全范围保护熔断器Fu1均设置于靠近逆变器的一侧，而每个熔断模块10中的限流后备熔断器Fu2均设置于靠近电网的一侧。当然，也可将限流后备熔断器Fu2设置于全范围保护熔断器Fu1的前级，也即限流后备熔断器Fu2和全范围保护熔断器Fu1的位置可以互换。无论两者的设置位置为何种形式，均属于本申请的保护范围。

每个熔断器模块10中均由串联连接的全范围保护熔断器Fu1与限流后备熔断器Fu2构成，则当熔断器模块10所在回路出现过负载、过电流或短路电流等过流情况时，任一熔断器（Fu1或Fu2）熔断均能够使熔断器模块10实现相应的保护功能，提高其熔断可靠性。

在图1示出的组合熔断器的基础之上，本申请另一实施例还提供了一种箱式变压器，请参见图3，该箱式变压器主要包括：变压器101、熔断单元102和负荷开关103。

熔断单元102中每一相的熔断器均为如上述任一实施例所述的组合式熔断器。

需要说明的是，熔断单元102中仅以每一相熔断器均包括两个并联连接的全范围保护熔断器Fu1进行展示的。图2所示组合式熔断器可应用于熔断单元102中，不再一一展示。

变压器101的低压侧与箱式变压器的低压接口内侧相连。

变压器101的电网侧依次通过熔断单元102和负荷开关103与箱式变压器的网侧接口内侧相连。

在实际应用中，该负荷开关103可以是带电动操作机构（如图3和图5中103内部的M所示）的负荷开关，其通断状态，由自身内设置的继电器控制。若继电器吸合，则接通该负荷开关103的分闸回路，使电机带动负荷开关103旋转至分位，进而能够切断变压器101电网侧与电网的连接。

在实际应用中，熔断单元102能够在所处线路短路、过流时熔断，实现对该箱式变压器的短路、过流保护；并且，该全范围保护熔断器Fu1能实现对变压器101的全范围保护。

在本实施例中，箱式变压器电网侧每一相均是通过组合式熔断器进行短路保护的，由于组合式熔断器包括两个并联连接的熔断模块，每个熔断模块中均包括至少一个全范围保护熔断器Fu1，因此该组合式熔断器能够实现分流，进而能够解决现有美式箱变的容量受限于熔断器额定电流规格的问题，使得现有熔断器满足容量超过3150KVA美式箱变的选型要求。

同样参见图3，在实际应用中，熔断单元102还包括内部微动开关K1。其中，内部微动开关K1的两端作为熔断单元102的通信端。

内部微动开关K1用于在熔断单元102中任一相熔断器熔断后动作，使熔断单元102的通信端输出熔断状态信号至相应的控制设备。

具体的，当箱式变压器单相或者多相发生短路时，瞬间电流巨大，熔断单元102将会被熔断。为了不让剩余相继续并网运行产生较大的不平衡电流，造成箱式变压器的损坏，可在熔断单元102中任意一相熔断后，触发熔断单元102的内部微动开关K1，使熔断单元102的通信端将熔断状态信号上传至控制器，以便控制器对箱式变压器执行后续保护动作。

需要说明的是，若熔断单元102设有两级熔断器，也即包括了串联连接的全范围保护熔断器Fu1和限流后备熔断器Fu2，如图2所示，则任意一级熔断器或者两级熔断器熔断后，熔断保护单元102均会输出熔断状态信号至相应的控制设备。

一般情况下，该箱式变压器中的变压器101为星型三角形连接的三相变压器。

当然，在实际应用中，该变压器101可以是中压变压器，也可以是其他类型的变压器，本申请对变压器101的具体类型不做限定，均属于本申请的保护范围。

目前，为了制造35KV电压等级，且具有更大容量的变电系统，比如超过3150KVA容量的变电系统，只能采用欧洲箱式变电站（简称欧式箱变）配套高压开关柜的方式。

请参见图4，采用欧式箱变（如图中所示的欧变）后，当线路发生过载故障时，通过电流互感器201检测一次线路电流大小，达到过载设定值时，微机综合保护装置202下发跳闸指令给高压真空断路器203，高压真空断路器203立即跳脱切断一次电路。

当电路发生短路故障时，低压断路器204的分断电流很大，微机综合保护装置202可以在短路故障下，直接分断电路而不会产生严重电弧损坏设备及危害人员安全。

尽管欧式箱变具有上述优点，但是采用欧式箱变，需要增加高压开关柜（未进行图示）、高压电缆连接、高压真空断路器203等配套设备，相较于美式箱变，无疑使得对变电站的投资成本更高，体积更于庞大，不利于安装。

对此，在图1-图3的基础之上，本申请另一实施例还提供了一种逆变箱变一体机，使得制造超过3150KVA容量的35KV电压等级变电系统能够采用美式箱变，以解决采用欧式箱变，需要增加高压开关柜、高压电缆连接、高压真空断路器等配套设备所带来的投资成本更高、体积更于庞大且不利于安装的问题。

请参见图5，该逆变箱变一体机主要包括：控制器301、逆变器302、低压断路器303、电流互感器304以及由如上述任一实施例所述的箱式变压器305实现的中压美式箱变。

其中，低压断路器303集成于逆变器302的交流侧内部，逆变器302的交流侧外部通过铜排或电缆连接箱式变压器305的低压接口外侧。

低压断路器303的控制端以及箱式变压器305中负荷开关102的控制端均与控制器301的对应输出端相连。

在实际应用中，低压断路器303内的M为继电器，该继电器M的控制端作为低压断路器303的控制端。其中，该继电器M在接收到控制器301下发的跳闸指令后吸合，接通低压断路器303的分闸回路，实现跳闸动作，切断箱式变压器305低压接口外侧与逆变器302的连接。

电流互感器304的通信端以及箱式变压器305中熔断单元102的通信端均与控制器301的对应输入端相连，电流互感器305用于检测逆变箱变一体机的电流检测信号。

在实际应用中，电流互感器304检测到逆变箱变一体机的电流检测信号，并将检测到的电流检测信号通过其通信端上传至控制器301的DI3、DI4端口，以便控制器301依据该电流检测信号，对逆变箱变一体机执行相应的保护动作。

同理，箱式变压器305中熔断单元102的通信端，会将熔断状态信号通过其通信端上传至控制器301的DI1、DI2端口，以便控制器301依据熔断状态信号，执行相应的保护操作。

基于上述原理，本实施例提供的逆变箱变一体机所采用的箱变为由箱式变压器305实现的美式箱变。由于该箱式变压器305电网侧每一相均是通过组合式熔断器进行短路保护的，由于组合式熔断器包括两个并联连接的熔断模块，每个熔断模块中均包括至少一个全范围保护熔断器Fu1，因此该组合式熔断器能够实现分流，进而将其应用于美式箱变后，能够解决现有美式箱变的容量受限于熔断器额定电流规格的问题，使得现有熔断器满足容量超过3150KVA美式箱变的选型要求，因此本申请提供的逆变箱变一体机相较于采用欧式箱变，无需增加高压开关柜、高压电缆连接、高压真空断路器等配套设备，进而能够避免采用欧式箱变所带来的投资成本更高、体积更于庞大且不利于安装的问题；再者，将本申请提供的逆变箱变一体机应用于供配电系统，能够大大降低供配电系统的制造成本，相较于应用其他的逆变箱变一体机，本申请提供的逆变箱变一体机具有更可观的经济效益及更可观的市场前景。

可选地，在实际应用中，电流互感器304设置于箱式变压器305中网侧接口外侧与电网之间的电缆上，也即图4示出电流互感器201的设置位置；或者，该电流互感器304为逆变器302内部的交流侧电流互感器，如图5所示。

需要说明的是，上述两种电流互感器304的设置方式中，若电流互感器304为逆变器302内部的交流侧电流互感器，则无需在逆变箱变一体机中的箱式变压器305的电网侧增设电流互感器，可直接利用逆变器302内部的交流侧电流互感器实现对逆变箱变一体机中箱式变压器305电网侧电流信号的检测。相较于将电流互感器304设置于箱式变压器305中网侧接口外侧与电网之间的电缆上，利用逆变器302内部交流侧电流互感器实现电流信号检测，能够更进一步降低逆变箱变一体机的制造成本。

还需要说明的是，以图5为例，一般情况下，电流互感器304将采样到一次电流信号按照变比折算成二次电流信号后，将折算后的二次电流信号作为电流检测信号通过DI3、DI4端口上传至控制器301。

在逆变箱变一体机的实际运行过程中，难免会发生停电故障。若是发生停电故障，逆变箱变一体机中自带的配电柜为控制器301和低压断路器303跳闸线圈提供的电源可能会随之中断，为了保障应急情况下对逆变箱变一体机中箱式变压器305高低压侧的可靠保护，还可以设置不间断电源装置，为控制器301和低压断路器303供电。

基于上述提供的逆变箱变一体机，本申请另一实施例还提供了一种逆变箱变一体机的保护方法，请参见图6，该保护方法应用于逆变箱变一体机中的控制器，该保护方法主要包括以下步骤：

S101、依据逆变箱变一体机中电流互感器上传的电流检测信号，判断逆变箱变一体机内的箱式变压器是否处于过载运行状态。

逆变箱变一体机中电流互感器的设置位置及检测原理，可参见上述实施例示出的逆变箱变一体机，此处不再赘述。

若判断出箱式变压器处于过载运行状态，则执行步骤S102。

S102、控制低压断路器断开。

结合图3，在实际应用中，当控制器301判断出箱式变压器305处于过载运行状态之后，控制器301会通过DO3、DO4端口向低压断路器303下发跳闸指令，控制低压断路器303内设置的继电器吸合，接通低压断路器303的分闸回路，实现低压断路器303断开。

在本实施例中，通过依据电流互感器上传的电流检测信号，能够在箱式变压器过载运行时控制逆变箱变一体机中低压断路器断开，以切断箱式变压器低压侧与逆变器的连接，可以有效避免线路运行中出现过载故障对逆变箱变一体机造成的影响。

在图6的基础之上，请参见图7，如若电流互感器为逆变器内部的交流电流互感器，则执行步骤S101依据逆变箱变一体机中电流互感器上传的电流检测信号，判断逆变箱变一体机内的箱式变压器是否处于过载运行状态的具体过程如下：

S201、根据电流检测信号进行运算处理，得到箱式变压器的电网侧电流。

结合图5，由于判断箱式变压器305是否处于过载运行状态所需条件是箱式变压器305的电网侧电流，若电流互感器304为逆变器302内部的交流电流互感器，则该交流电流互感上传的电流检测信号为箱式变压器305低逆变侧的电流检测信号。无法直接采用低压侧的电流检测信号判断箱式变压器305是否处于过载运行状态，而是需要将逆变侧的电流检测信号通过控制器301内部软件进行运算处理，得到箱式变压器305的电网侧电流后，才能用于判断箱式变压器305是否处于过载运行状态。

S202、判断电网侧电流是否超过设定阈值。

其中，设定阈值的具体取值可根据变压器的具体参数确定，本申请不作具体限定，无论设定阈值作何取值，均在本申请的保护范围内。

若是判断出电网侧电流不超过设定阈值，则说明该箱式变压器不处于运行过载状态，暂时不需要对其执行过载保护操作。

若是判断出电网侧电流超过设定阈值，则执行步骤S203。

S203、判定箱式变压器处于过载运行状态。

基于上述原理，可知利用逆变箱变一体机中的逆变器内部的交流电流互感器上传的电流检测信号作为判定箱式变压器是否处于过载运行状态的依据，无需在箱式变压器的电网侧配备电流互感器，能够降低逆变箱变一体机的配置成本。

可选地，在逆变箱变一体机的实际运行过程中，请参见图8，控制器在执行任意步骤前后，还包括：

S301、判断是否接收到箱式变压器中熔断单元上传的熔断状态信号。

结合图5，实际应用中，在限流后备熔断102任意一相熔断后，会触发熔断器内部微动开关K1，将熔断器的熔断状态信号上传至控制器301。

若判断出接收到箱式变压器中熔断单元上传的熔断信号，则执行步骤S302。

S302、分别控制低压断路器和箱式变压器的负荷开关断开。

同样结合图5，控制低压断路器303断开的具体过程为：控制器301通过DO3、DO4端口向低压断路器303下发跳闸指令，控制低压断路器303内部的继电器M吸合，接通低压断路器303的分闸回路，实现低压断路器303的跳闸动作，切断箱式变压器305低压侧与逆变器302的连接。

控制负荷开关103断开的具体过程为：控制器301通过DO1、DO1端口向负荷开关103中的带电动操作机构M下发跳闸指令，控制负荷开关103自身内设置的继电器吸合，接通负荷开关103的分闸回路，使电机带动负荷开关103旋转至分位，以实现负荷开关103断开。

在本实施例中，在熔断单元任意一相熔断后，通过分别控制负荷开关和逆变箱变一体机内的低压断路器断开的方式，切断箱式变压器的电网侧与电网的连接以及低压侧与逆变器的连接，能够在箱式变压器单相或双相短路时，因瞬间短路电流巨大导致熔断单元熔断后，避免剩余相继续并网运行产生较大的不平衡电流，对箱式变压器造成的损坏，可以充分保护因短路故障对线路设备带来的各种危害以及维修人员的人身安全。

可选地，在逆变箱变一体机的实际运行过程中，在图6-8所示实施例的基础上，控制器在执行上述任意步骤前后，还包括：

（1）依据逆变箱变一体机中电流互感器上传的电流检测信号，判断箱式变压器是否出现短路故障。

（2）若箱式变压器出现短路故障，则分别控制箱式变压器的负荷开关和逆变箱变一体机内的低压断路器断开。

在本实施例中，若通过电流互感器检测出短路故障，则控制负荷开关和低压断路器均断开，切断箱式变压器的电网侧与电网的连接以及低压侧与逆变器的连接，同样能够实现对于设备及维修人员的保护。

值得说明的是，实际应用中，判定箱式变压器处于过载运行状态时，也可以通过负荷开关断开来实现电路切断；但是这样将会由于过载频繁而导致带载分断负荷开关的情况频繁发生，进一步的，频繁带载分断负荷开关，其所产生的电弧会导致变压器油老化，进而影响设备的工作性能。而结合上述实施例可知，本申请在发生过载时，并不直接断开负荷开关，而仅在发生短路故障或熔断器熔断时才断开负荷开关；因此，本申请能够避免上述原因所导致的变压器油老化的问题。

可选地，在逆变箱变一体机的实际运行过程中，请参见图9，控制器在执行任意步骤前后，还包括：

S401、判断是否接收到远程控制信号。

其中，远程控制信号可以是逆变箱变一体机所处系统的上位机向控制器发送的，也可以是控制器的上一级设备向其发送的；当然，并不仅限于上述情况，无论通过何种方式接收到远程控制信号，均属于本申请的保护范围。

若判断出接收到远程控制信号，则执行步骤S402。

S402、根据远程控制信号实现对于低压断路器的通断控制和/或箱式变压器的负荷开关的通断控制。

在实际应用中，控制器可根据远程控制信号控制负荷开关和/或低压断路器的通断，具体的控制过程可参见上述实施例，此处不再赘述。

在本实施例中，可通过远程遥控的方式操作负荷开关和/或低压断路器的通断，可及时安全切除故障或者实现合闸并网，使得操作人员的操作更加灵活方便，人身安全更有保障。

可选地，在逆变箱变一体机的实际运行过程中，请参见图10，控制器在执行任意步骤前后，还包括：

S501、判断逆变箱变一体机的逆变器侧设备是否发生故障，以及逆变箱变一体机的逆变器侧线缆是否出现对地绝缘故障。

其中，结合图5，逆变箱变一体机的逆变器侧设备为处于箱式变压器305的低压接口外侧的各个设备。

若判断出逆变器侧设备发生故障，或者，逆变器侧线缆出现对地绝缘故障，则执行步骤S502。

S502、控制低压断路器断开。

需要说明的是，控制低压断路器端开的具体过程，可参见上述实施例，此处不再赘述。

在本实施例中，能够在逆变箱变一体机的逆变器侧发生故障后，或者，逆变器侧线缆出现对地绝缘故障后，控制低压断路器断开，实现对逆变器和箱式变压器的保护。

然而，在实际应用中，请参见图11，在执行步骤S501、判断逆变箱变一体机的逆变器侧设备是否发生故障，以及逆变箱变一体机的逆变器侧线缆是否出现对地绝缘故障之后，还包括：

S601、控制箱式变压器的负荷开关断开。

其中，控制负荷开关断开的具体过程，可参见上述实施例，此处不再赘述。

在本实施例中，在逆变箱变一体机的逆变器侧发生故障后，或者，逆变器侧线缆出现对地绝缘故障后，还可以通过控制负荷开关断开的方式，切断箱式变压器的电网侧与电网的连接，实现对箱式变压器的隔离保护。

可选地，在逆变箱变一体机的实际运行过程中，请参见图12，控制器在执行任意步骤前后，还包括：

S701、判断箱式变压器是否发生故障。

若判断出箱式变压器发生故障，则执行步骤S702。

S702、控制负荷开关断开，将箱式变压器从电站环网中切除。

在实际应用中，一些大型电站中逆变箱变一体机若是采用环网连接的方式，可在其中某台逆变箱变一体机中箱式变压器发生故障后，只将发生故障的箱式变压器从环网中及时切除，而无需启动上级保护，进而可避免造成环网路线大面积停电。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (13)

1.一种逆变箱变一体机，其特征在于，包括：控制器、逆变器、低压断路器、电流互感器以及箱式变压器；

所述箱式变压器包括变压器、负荷开关和熔断单元；所述熔断单元中每一相的熔断器均为组合式熔断器；

所述变压器的低压侧与所述箱式变压器的低压接口内侧相连；所述变压器的电网侧依次通过所述熔断单元和所述负荷开关，与所述箱式变压器的网侧接口内侧相连；

所述组合式熔断器包括两个熔断模块；两个所述熔断模块并联连接；每个所述熔断模块中，均包括至少一个全范围保护熔断器；

所述低压断路器集成于所述逆变器的交流侧内部；

所述逆变器的交流侧外部连接所述箱式变压器的低压接口外侧；

所述低压断路器的控制端以及所述箱式变压器中负荷开关的控制端均与所述控制器的对应输出端相连；

所述电流互感器的通信端以及所述变压器中熔断单元的通信端均与所述控制器的对应输入端相连，所述电流互感器用于检测所述逆变箱变一体机的电流检测信号；

所述控制器用于判断是否接收到所述箱式变压器中熔断单元上传的熔断状态信号，若接收到所述熔断状态信号，则分别控制所述低压断路器和所述箱式变压器的负荷开关断开。

2.根据权利要求1所述的逆变箱变一体机，其特征在于，所述电流互感器设置于所述箱式变压器的网侧接口外侧与电网之间的电缆上，或者，所述电流互感器为所述逆变器内部的交流侧电流互感器。

3.根据权利要求1所述的逆变箱变一体机，其特征在于，还包括：不间断电源装置，所述不间断电源装置用于为所述控制器和所述低压断路器供电。

4.根据权利要求1所述的逆变箱变一体机，其特征在于，每个所述熔断模块中，还均包括：与所述全范围保护熔断器串联连接的限流后备熔断器。

5.根据权利要求1所述的逆变箱变一体机，其特征在于，所述熔断单元还包括内部微动开关，所述内部微动开关的两端作为所述熔断单元的通信端；

所述内部微动开关用于在所述熔断单元中任一相熔断器熔断后动作，使所述熔断单元的通信端输出熔断状态信号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的逆变箱变一体机，其特征在于，所述变压器为中压变压器。

7.一种逆变箱变一体机的保护方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一所述逆变箱变一体机中的控制器，所述保护方法包括：

依据所述逆变箱变一体机中电流互感器上传的电流检测信号，判断所述逆变箱变一体机内的箱式变压器是否处于过载运行状态；

若所述箱式变压器处于过载运行状态，则控制所述逆变箱变一体机内的低压断路器断开。

8.根据权利要求7所述的逆变箱变一体机的保护方法，其特征在于，若所述电流互感器为所述逆变器内部的交流侧电流互感器，则所述依据所述逆变箱变一体机中电流互感器上传的电流检测信号，判断所述逆变箱变一体机内的箱式变压器是否处于过载运行状态，包括：

根据所述电流检测信号进行运算处理，得到所述箱式变压器的电网侧电流；

判断所述电网侧电流是否超过设定阈值；

若所述电网侧电流超过所述设定阈值，则判定所述箱式变压器处于过载运行状态。

9.根据权利要求7所述的逆变箱变一体机的保护方法，其特征在于，在任意步骤前后还包括：

依据所述逆变箱变一体机中电流互感器上传的电流检测信号，判断所述箱式变压器是否出现短路故障；

若所述箱式变压器出现短路故障，则分别控制所述低压断路器和所述箱式变压器的负荷开关断开。

10.根据权利要求7-9任一所述的逆变箱变一体机的保护方法，其特征在于，在任意步骤前后还包括：

判断是否接收到远程控制信号；

若接收到所述远程控制信号，则根据所述远程控制信号实现对于所述低压断路器和/或所述箱式变压器的负荷开关的通断控制。

11.根据权利要求7-9任一所述的逆变箱变一体机的保护方法，其特征在于，在任意步骤前后还包括：

判断所述逆变箱变一体机的逆变器侧设备是否发生故障，以及所述逆变箱变一体机的逆变器侧线缆是否出现对地绝缘故障；

若所述逆变器侧设备发生故障，或者，所述逆变器侧线缆出现对地绝缘故障，则控制所述低压断路器断开。

12.根据权利要求11所述的逆变箱变一体机的保护方法，其特征在于，若所述逆变器侧设备发生故障，或者，所述逆变器侧线缆出现对地绝缘故障，则还包括：

控制所述箱式变压器的负荷开关断开。

13.根据权利要求7-9任一所述的逆变箱变一体机的保护方法，其特征在于，在任意步骤前后还包括：

判断所述箱式变压器是否发生故障；

若所述箱式变压器发生故障，则控制箱式变压器的所述负荷开关断开，将所述箱式变压器从电站环网中切除。

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