本發(fā)明涉及到一種變流器機(jī)側(cè)DU/DT濾波電路的故障檢測(cè)電路的測(cè)試方法。技術(shù)背景在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中,變流器的電機(jī)側(cè)基本上都采用了DC/AC技術(shù),但這種技術(shù)有兩個(gè)方面的問題:第一,如連接電機(jī)的線纜較長,線路中會(huì)存在較大分布的電容及電感,機(jī)側(cè)變換器輸出的PWM電壓波,將產(chǎn)生行波反射現(xiàn)象,在電機(jī)端產(chǎn)生過電壓、高頻阻尼振蕩,加劇了電機(jī)繞組以及電纜線的絕緣壓力,甚至造成電機(jī)或者電纜的絕緣擊穿,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電機(jī)燒毀、電纜爆裂。第二,變流器輸出的PWM電壓富含開關(guān)諧波,將導(dǎo)致機(jī)側(cè)線圈發(fā)熱嚴(yán)重,影響電機(jī)性能及壽命。目前普遍作法是在變流器輸出端增設(shè)一個(gè)LRC濾波器,以減少機(jī)側(cè)所產(chǎn)生過電壓和諧波,進(jìn)而保證電機(jī)安全可靠地運(yùn)行。然對(duì)于濾波器來說,由于RC一般采用的是繞線電阻(其電阻一般在幾歐姆到十幾歐姆之間)和普通的吸收電容(一般在0.1-0.5uF之間),而此處電壓是個(gè)PWM波,諧波大、電壓上身速率快,對(duì)電阻電容的沖擊較大,LRC濾波器容易失效,進(jìn)而影響到電機(jī)的安全及壽命。目前對(duì)這塊電路的故障保護(hù)及檢測(cè)基本不做(或是通過檢測(cè)電流等較復(fù)雜的方法),而大多采用的是增加器件的降額來保證電路安全。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較惡劣或是無人值守的環(huán)境下,如果不做故障檢測(cè)或保護(hù),而單靠增加降額來確保安全,對(duì)電機(jī)的安全來說,無疑是一種極大的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種變流器機(jī)側(cè)DU/DT濾波電路的故障檢測(cè)電路的測(cè)試方法,通過加入故障檢測(cè)及保護(hù),當(dāng)濾波電路失效時(shí),能夠快速及有效地進(jìn)行保護(hù),使電機(jī)安全可靠地運(yùn)行,同時(shí)讓技術(shù)人員快速知道故障所在,盡早解除風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案:一種變流器機(jī)側(cè)DU/DT濾波電路的故障檢測(cè)電路的測(cè)試方法,該測(cè)試方法用一種變流器機(jī)側(cè)DU/DT濾波電路的故障檢測(cè)電路進(jìn)行測(cè)試,所述的故障檢測(cè)電路包括發(fā)電機(jī)、隔離開關(guān)、LCR濾波電路、電壓檢測(cè)與處理電路、變流器;所述的發(fā)電機(jī)、隔離開關(guān)、LCR濾波電路中的電感、變流器串聯(lián);所述的變流器、電壓檢測(cè)與處理電路與LCR濾波電路中的電容與電阻之間的節(jié)點(diǎn)相串接,所述的電壓檢測(cè)與處理電路的作用是采樣;該測(cè)試方式由以下步驟完成,步驟一:由于測(cè)量點(diǎn)在變流器開始調(diào)制后,其LCR濾波電路的電路節(jié)點(diǎn)(4、5、6)的電壓為PWM波,在采樣點(diǎn)(1、2、3)與變流器之間增設(shè)一個(gè)濾波電路,濾除諧波的同時(shí),把PWM波變成正弦波,并計(jì)算電壓的有效值;步驟二:將得到的有效值送給變流器系統(tǒng)控制中心(DSP)進(jìn)行比較,如與設(shè)定的值偏差過大,則認(rèn)為DU/DT濾波電路出問題,控制中心會(huì)報(bào)出一個(gè)故障;步驟三:變流器系統(tǒng)會(huì)根據(jù)此故障對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù),并同時(shí)把故障通過遠(yuǎn)程通信傳給監(jiān)控中心,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果盡快檢查更換器件。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):通過檢測(cè)電路的檢測(cè)能夠快速及有效地進(jìn)行保護(hù),使電機(jī)安全可靠地運(yùn)行,同時(shí)讓技術(shù)人員快速知道故障所在,盡早解除風(fēng)險(xiǎn)。附圖說明圖1是本發(fā)明的示意圖。具體實(shí)施方式變流器機(jī)側(cè)濾波電路如圖1所示,所述的故障檢測(cè)電路包括發(fā)電機(jī)G、隔離開關(guān)Q、LCR濾波電路、電壓檢測(cè)與處理電路、變流器;所述的發(fā)電機(jī)G、隔離開關(guān)K、LCR濾波電路中的電感L、變流器串聯(lián);所述的變流器、電壓檢測(cè)與處理電路與LCR濾波電路中的電容C與電阻R之間的節(jié)點(diǎn)相串接。在IGBT的輸出端,L、R、C構(gòu)成了一個(gè)二階濾波器,在此電路的基礎(chǔ)上,對(duì)電路的故障檢測(cè)如下:步驟一:由于測(cè)量點(diǎn)在變流器開始調(diào)制后,其電路點(diǎn)4、5、6的電壓為PWM波,所以在采樣點(diǎn)1、2、3與變流器系統(tǒng)之間加個(gè)濾波電路,濾除諧波的同時(shí),把PWM波變成正弦波,并計(jì)算電壓的有效值。步驟二:得到的有效值送給系統(tǒng)控制中心(DSP)進(jìn)行比較,如與設(shè)定的值偏差過大,則認(rèn)為DU/DT濾波電路出問題,控制中心會(huì)報(bào)出一個(gè)故障。步驟三:系統(tǒng)會(huì)根據(jù)此故障對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)(如變流器停止工作,機(jī)側(cè)斷路器/接觸器斷開等),并同時(shí)把此故障通過遠(yuǎn)程通信傳給監(jiān)控中心,盡快檢查更換器件。以2.0MW全功率永磁同步電機(jī)及其變流器系統(tǒng)為例:1、一般的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的啟機(jī)過程:電機(jī)開始啟動(dòng),達(dá)到一定速度后(全功率系統(tǒng)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)速一般在7-17RPM之間),變流器開時(shí)啟動(dòng);2、假設(shè)變流器的最低工作轉(zhuǎn)速為7RPM,此時(shí)的端口電壓(4、5、6點(diǎn))大約為400V(線電壓),最高轉(zhuǎn)速為17RPM,此時(shí)端口電壓大約在759V(線電壓),電機(jī)額定電壓為690V。3、由于電阻R在此開關(guān)頻率下(一般的開關(guān)頻率大約在2K)的阻抗(12歐姆),與C(0.24uF)的阻抗(331歐姆)相比可以忽略不計(jì),因此點(diǎn)1、2、3的電壓與點(diǎn)4、5、6的電壓相差不大(在690V只有24V的差別),可以近似認(rèn)為此處電壓即為電機(jī)端口電壓;4、當(dāng)LCR濾波電路中的某一相損壞時(shí),檢測(cè)點(diǎn)的電壓必然與正常時(shí)不一樣。以正常時(shí)端口電壓為690V,當(dāng)其中一相斷開后,電壓變?yōu)?00V,通過電壓檢測(cè)及濾波處理電路后,送給dSP內(nèi)部設(shè)置的保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行比較,如果不相符,則報(bào)故障、保護(hù)停機(jī)。5、保護(hù)點(diǎn)的設(shè)置:對(duì)于此系統(tǒng),使用查表的形式進(jìn)行故障判斷較為適宜(還可減少誤報(bào)幾率),即事先設(shè)定一張表格,預(yù)先存在DSP中,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到最低工作轉(zhuǎn)速后,進(jìn)行查表比較,如果對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速與所存電壓不一致,則認(rèn)為此電路出現(xiàn)故障。例如:設(shè)定7RPM時(shí),電壓為400V,14RPM時(shí),電壓為690V,17RPM時(shí),電壓為759V等等,當(dāng)實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)表中的電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),如果電壓相差較大(只要有100V左右的偏差),則認(rèn)為電路出現(xiàn)故障。具體表格及門限值需根據(jù)實(shí)際電機(jī)及系統(tǒng)情況得出。