一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路的测试方法技术

一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路的测试方法，故障检测电路包括发电机、隔离开关、LCR滤波电路、电压检测与处理电路、变流器；所述的发电机、隔离开关、LCR滤波电路中的电感、变流器串联；所述的变流器、电压检测与处理电路与LCR滤波电路中的电容与电阻之间的节点相串接。本发明专利技术的优点：通过检测电路的检测方法能够快速及有效地进行保护，使电机安全可靠地运行，同时让技术人员快速知道故障所在，尽早解除风险。

Method for testing fault detection circuit of converter machine side DU/DT filter circuit

A fault detection circuit of converter machine side DU/DT filter circuit test method, fault detection circuit comprises a generator, isolating switch, LCR filter circuit, voltage detection and processing circuit, converter; the power generator, isolating switch, LCR filter circuit inductance, series converter; node between the capacitor and the resistor converter voltage detection and processing circuit and LCR filter circuit are connected in series in the. The advantages of the invention are that the detection method can quickly and effectively protect the motor and ensure the safe and reliable operation of the motor, while the technical personnel can quickly know where the fault is and remove the risk as soon as possible.

【技术实现步骤摘要】
一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路的测试方法
本专利技术涉及到一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路的测试方法。技术背景在风力发电领域中，变流器的电机侧基本上都采用了DC/AC技术，但这种技术有两个方面的问题：第一，如连接电机的线缆较长，线路中会存在较大分布的电容及电感，机侧变换器输出的PWM电压波，将产生行波反射现象，在电机端产生过电压、高频阻尼振荡，加剧了电机绕组以及电缆线的绝缘压力，甚至造成电机或者电缆的绝缘击穿，严重时会使电机烧毁、电缆爆裂。第二，变流器输出的PWM电压富含开关谐波，将导致机侧线圈发热严重，影响电机性能及寿命。目前普遍作法是在变流器输出端增设一个LRC滤波器，以减少机侧所产生过电压和谐波，进而保证电机安全可靠地运行。然对于滤波器来说，由于RC一般采用的是绕线电阻（其电阻一般在几欧姆到十几欧姆之间）和普通的吸收电容（一般在0.1-0.5uF之间），而此处电压是个PWM波，谐波大、电压上身速率快，对电阻电容的冲击较大，LRC滤波器容易失效，进而影响到电机的安全及寿命。目前对这块电路的故障保护及检测基本不做(或是通过检测电流等较复杂的方法)，而大多采用的是增加器件的降额来保证电路安全。对于现场环境较恶劣或是无人值守的环境下，如果不做故障检测或保护，而单靠增加降额来确保安全，对电机的安全来说，无疑是一种极大的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路的测试方法，通过加入故障检测及保护，当滤波电路失效时，能够快速及有效地进行保护，使电机安全可靠地运行，同时让技术人员快速知道故障所在，尽早解除风险。本专利技术的技术方案：一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路的测试方法，该测试方法用一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路进行测试，所述的故障检测电路包括发电机、隔离开关、LCR滤波电路、电压检测与处理电路、变流器；所述的发电机、隔离开关、LCR滤波电路中的电感、变流器串联；所述的变流器、电压检测与处理电路与LCR滤波电路中的电容与电阻之间的节点相串接，所述的电压检测与处理电路的作用是采样；该测试方式由以下步骤完成，步骤一：由于测量点在变流器开始调制后，其LCR滤波电路的电路节点（4、5、6）的电压为PWM波，在采样点（1、2、3）与变流器之间增设一个滤波电路，滤除谐波的同时，把PWM波变成正弦波，并计算电压的有效值；步骤二：将得到的有效值送给变流器系统控制中心（DSP）进行比较，如与设定的值偏差过大，则认为DU/DT滤波电路出问题，控制中心会报出一个故障；步骤三：变流器系统会根据此故障对电机进行保护，并同时把故障通过远程通信传给监控中心，根据检测结果尽快检查更换器件。本专利技术的优点：通过检测电路的检测能够快速及有效地进行保护，使电机安全可靠地运行，同时让技术人员快速知道故障所在，尽早解除风险。附图说明图1是本专利技术的示意图。具体实施方式变流器机侧滤波电路如图1所示，所述的故障检测电路包括发电机G、隔离开关Q、LCR滤波电路、电压检测与处理电路、变流器；所述的发电机G、隔离开关K、LCR滤波电路中的电感L、变流器串联；所述的变流器、电压检测与处理电路与LCR滤波电路中的电容C与电阻R之间的节点相串接。在IGBT的输出端，L、R、C构成了一个二阶滤波器，在此电路的基础上，对电路的故障检测如下：步骤一：由于测量点在变流器开始调制后，其电路点4、5、6的电压为PWM波，所以在采样点1、2、3与变流器系统之间加个滤波电路，滤除谐波的同时，把PWM波变成正弦波，并计算电压的有效值。步骤二：得到的有效值送给系统控制中心（DSP）进行比较，如与设定的值偏差过大，则认为DU/DT滤波电路出问题，控制中心会报出一个故障。步骤三：系统会根据此故障对电机进行保护（如变流器停止工作，机侧断路器/接触器断开等），并同时把此故障通过远程通信传给监控中心，尽快检查更换器件。以2.0MW全功率永磁同步电机及其变流器系统为例：1、一般的风力发电系统的启机过程：电机开始启动，达到一定速度后（全功率系统的并网转速一般在7-17RPM之间），变流器开时启动；2、假设变流器的最低工作转速为7RPM，此时的端口电压（4、5、6点）大约为400V（线电压）,最高转速为17RPM，此时端口电压大约在759V（线电压），电机额定电压为690V。3、由于电阻R在此开关频率下（一般的开关频率大约在2K）的阻抗（12欧姆），与C（0.24uF）的阻抗（331欧姆）相比可以忽略不计，因此点1、2、3的电压与点4、5、6的电压相差不大（在690V只有24V的差别），可以近似认为此处电压即为电机端口电压；4、当LCR滤波电路中的某一相损坏时，检测点的电压必然与正常时不一样。以正常时端口电压为690V，当其中一相断开后，电压变为400V,通过电压检测及滤波处理电路后，送给dSP内部设置的保护点进行比较，如果不相符，则报故障、保护停机。5、保护点的设置：对于此系统，使用查表的形式进行故障判断较为适宜（还可减少误报几率），即事先设定一张表格，预先存在DSP中，当系统达到最低工作转速后，进行查表比较，如果对应的转速与所存电压不一致，则认为此电路出现故障。例如：设定7RPM时，电压为400V，14RPM时，电压为690V，17RPM时，电压为759V等等，当实际电机转速对应表中的电机转速时，如果电压相差较大（只要有100V左右的偏差），则认为电路出现故障。具体表格及门限值需根据实际电机及系统情况得出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路的测试方法，该测试方法用一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路进行测试，所述的故障检测电路包括发电机、隔离开关、LCR滤波电路、电压检测与处理电路、变流器；所述的发电机、隔离开关、LCR滤波电路中的电感、变流器串联；所述的变流器、电压检测与处理电路与LCR滤波电路中的电容与电阻之间的节点相串接，所述的电压检测与处理电路的作用是采样；该测试方式由以下步骤完成，   步骤一：由于测量点在变流器开始调制后，其LCR滤波电路的电路节点（4、5、6）的电压为PWM波，在采样点（1、2、3）与变流器之间增设一个滤波电路，滤除谐波的同时，把PWM波变成正弦波，并计算电压的有效值；   步骤二：将得到的有效值送给变流器系统控制中心（DSP）进行比较，如与设定的值偏差过大，则认为DU/DT滤波电路出问题，控制中心会报出一个故障；   步骤三：变流器系统会根据此故障对电机进行保护，并同时把故障通过远程通信传给监控中心，根据检测结果尽快检查更换器件。

【技术特征摘要】
1.一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路的测试方法，该测试方法用一种变流器机侧DU/DT滤波电路的故障检测电路进行测试，所述的故障检测电路包括发电机、隔离开关、LCR滤波电路、电压检测与处理电路、变流器；所述的发电机、隔离开关、LCR滤波电路中的电感、变流器串联；所述的变流器、电压检测与处理电路与LCR滤波电路中的电容与电阻之间的节点相串接，所述的电压检测与处理电路的作用是采样；该测试方式由以下步骤完成，步骤一：由于测量点在变...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华，陈朝锋，王晓岗，
申请(专利权)人：浙江海得新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33