一种变流器过电压保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于变流器的过电压保护电路，变流器包括光伏逆变器、电抗器。本实用新型专利技术包括Z型三相电感器，Z型三相电感器的三相接入端子分别与逆变桥交流侧的三相输出端子连接，Z型三相电感器的中性点端子分两路，一路经由串联的复位断路器、电阻器、双向晶闸管、电流传感器接地，另一路与控制系统相连，双向晶闸管的控制极、电流传感器的输出端、复位断路器的分合闸控制端与控制系统相连，控制系统与逆变桥直流侧的正负母线上连接的断路器和/或电抗器的公用电网端上连接的断路器相连。本实用新型专利技术可有效避免变流器遭受过电压的侵害，在无法抑制过电压时，可及时断开变流器的对外连接，确保电气系统的设备和人身安全。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种用于变流器的过电压保护电路，变流器包括光伏逆变器、电抗器。本技术包括Z型三相电感器，Z型三相电感器的三相接入端子分别与逆变桥交流侧的三相输出端子连接，Z型三相电感器的中性点端子分两路，一路经由串联的复位断路器、电阻器、双向晶闸管、电流传感器接地，另一路与控制系统相连，双向晶闸管的控制极、电流传感器的输出端、复位断路器的分合闸控制端与控制系统相连，控制系统与逆变桥直流侧的正负母线上连接的断路器和/或电抗器的公用电网端上连接的断路器相连。本技术可有效避免变流器遭受过电压的侵害，在无法抑制过电压时，可及时断开变流器的对外连接，确保电气系统的设备和人身安全。【专利说明】一种变流器过电压保护电路
本技术涉及一种过电压保护电路，尤指一种用于变流器的过电压保护电路。
技术介绍
变流器包括整流器、光伏逆变器和变频器，大功率变流器的电源测和负荷侧多采用不接地系统，其中，大功率光伏逆变器连接于直流配电柜与公用交流电网之间时，其交流侦U、直流侧的电气系统就采用不接地的方式运行，而这种不接地的方式易遭受谐振过电压或高压电网的传递过电压的侵害而引发短路故障，危及光伏逆变器和变流器，会给电气系统的设备和人身带来极大的损失，存在极大的安全隐患。由此可见，设计出一种可以避免变流器遭受谐振过电压、传递过电压侵害的保护措施是目前急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种变流器过电压保护电路，该过电压保护电路能够避免变流器遭受过电压侵害以及在无法抑制过电压时，可及时断开变流器的对外电气连接，确保电气系统设备和人身的安全。 为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案: 一种变流器过电压保护电路，用于变流器，该变流器包括光伏逆变器，该光伏逆变器中的逆变桥的三相交流输出端经由电抗器与公用交流电网相连，其特征在于:该过电压保护电路包括Z型三相电感器、电阻器、双向晶闸管、复位断路器、电流传感器和控制系统，其中: 该Z型三相电感器的三相接入端子分别与该逆变桥交流侧的三相输出端子连接，该Z型三相电感器的中性点端子分两路，一路经由串联的该复位断路器、电阻器、双向晶闸管、电流传感器接地，另一路与该控制系统的电压测量端口相连，该双向晶闸管的控制极与该控制系统的晶闸管驱动输出端口相连，该电流传感器的输出端与该控制系统的电流测量端口相连，该复位断路器的分合闸控制端与该控制系统的开关量控制端口相连，该控制系统的保护控制端口与该逆变桥直流侧的正、负母线上连接的断路器的分闸控制端和/或该电抗器的公用电网端上连接的断路器的分闸控制端相连。 本技术的优点是: 在电气系统正常工作情况下，本技术不改变原有电气系统的电气连接，也不对原有电气系统的工作产生影响，仅当变流器出现过电压(谐振过电压或传递过电压)危险或倾向时，本技术才会启动，来消除过电压危险。 本技术过电压保护电路连接在逆变桥的交流侧与大地之间，可及时抑制过电压，避免变流器遭受过电压的侵害，当无法抑制因公共电网的传递过电压或谐振过电压等导致的持续过电压时，本技术可及时断开变流器的对外连接，以确保电气系统设备和人身的安全。 另外，当逆变桥的交直流侧发生接地故障时，本技术也可将变流器的对外连接及时断开，确保电气系统设备和人身的安全。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的组成示意图。 【具体实施方式】 本技术变流器过电压保护电路用于变流器，如图，该变流器包括光伏逆变器，该光伏逆变器中的逆变桥(IGBT逆变整流桥)21的三相交流输出端经由电抗器22与公用交流电网相连。变流器、光伏逆变器为公知设备，其具体构成不在这里赘述。 如图1，本技术变流器过电压保护电路包括Z型三相电感器12、电阻器R、双向晶闸管SCR、复位断路器Kl、电流传感器TA和控制系统11，其中:该Z型三相电感器12的三相接入端子分别与该逆变桥21交流侧的三相输出端子A、B、C连接，该Z型三相电感器12的中性点端子P分两路，一路经由串联的该复位断路器K1、电阻器R、双向晶闸管SCR、电流传感器TA接地，另一路与该控制系统11的电压测量端口相连，该双向晶闸管SCR的控制极与该控制系统11的晶闸管驱动输出端口相连，该电流传感器TA的输出端与该控制系统11的电流测量端口相连，该复位断路器Kl的分合闸控制端与该控制系统11的开关量控制端口相连，该控制系统11的保护控制端口与该逆变桥21直流侧的正、负母线上连接的断路器K2的分闸控制端和/或该电抗器22的公用电网端上连接的断路器K3的分闸控制端相连。 需要提及的是，本技术中对复位断路器K1、电阻器R、双向晶闸管SCR、电流传感器TA之间的串联顺序没有限制。 如图1，在实际设计中，Z型三相电感器12的中性点端子P与地之间可连接有间隙避雷器13。 在实际设计中，Z型三相电感器12不一定是为了实现本技术的功能而专门设计的电器元件，例如，Z型三相电感器12可采用光伏逆变器内原来配置的三相变压器中的Z型接线绕组制成。 如图1，控制系统11可包括控制器111，其中:Z型三相电感器12的中性点端子P经由电压转换电路112与该控制器111的电压测量端连接，该控制器111的晶闸管驱动输出端经由一驱动电路113与双向晶闸管SCR的控制极连接，电流传感器TA的输出端经由电流转换电路115与该控制器111的电流测量端连接，复位断路器Kl的分合闸控制端、逆变桥21直流侧的正、负母线上连接的断路器K2的分闸控制端、电抗器22的公用电网端上连接的断路器K3的分闸控制端分别经由驱动电路114、116、117与该控制器111的相应控制输出端连接。 另外，如图1，控制器111的报警输出端还可与报警设备14的控制端连接。 在实际设计中，控制器111可为单片机等。 在本技术中，控制系统11还可有其它的构成，并不局限于上述。 在本技术中，Z型三相电感器12、报警设备14、间隙避雷器13、电压转换电路112、电流转换电路115、驱动电路113、114、116、117等均为本领域的熟知设备、电路或器件，故其具体构成不在这里详述。其中，驱动电路113、114、116、117的构成可不同。 本技术的工作原理和过程为: 控制器111实时测量Z型三相电感器12的中性点端子P与地(大地)之间的零序电压，即中性点端子P对地的电压(高压)经由电压转换电路112进行电压值转换，转变成控制器111可接受电压范围内的电压值后送给控制器111，其中，Z型三相电感器12起到零序电压过滤器的作用。 当控制器111监测到中性点端子P对地的电压(此电压可代表逆变桥21交流侧的共模电压)超过电压限值时，表明过电压现象(公共电网传递、谐振等过电压)已发生或具有倾向，于是控制器111经由驱动电路113驱动双向晶闸管SCR导通，中性点端子P与地接通，经由电阻器R快速放电(此时复位断路器Kl为闭合状态)。与此同时，电流传感器TA测量流经双向晶闸管SCR的(全)电流并送出，经由电流转换电路115转换后传送给控制器111。当控制器111监测到流经双向晶闸管SCR的(全)电流下降到低于限定值时，表明过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变流器过电压保护电路，用于变流器，该变流器包括光伏逆变器，该光伏逆变器中的逆变桥的三相交流输出端经由电抗器与公用交流电网相连，其特征在于：该过电压保护电路包括Z型三相电感器、电阻器、双向晶闸管、复位断路器、电流传感器和控制系统，其中：该Z型三相电感器的三相接入端子分别与该逆变桥交流侧的三相输出端子连接，该Z型三相电感器的中性点端子分两路，一路经由串联的该复位断路器、电阻器、双向晶闸管、电流传感器接地，另一路与该控制系统的电压测量端口相连，该双向晶闸管的控制极与该控制系统的晶闸管驱动输出端口相连，该电流传感器的输出端与该控制系统的电流测量端口相连，该复位断路器的分合闸控制端与该控制系统的开关量控制端口相连，该控制系统的保护控制端口与该逆变桥直流侧的正、负母线上连接的断路器的分闸控制端和/或该电抗器的公用电网端上连接的断路器的分闸控制端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武书龙，
申请(专利权)人：北京恺思维特科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11