本實用新型涉及一種預(yù)充裝置，具體涉及一種用于電壓源變流器自帶線路故障檢測功能的預(yù)充裝置及線路檢測裝置，屬于電壓源變流器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電壓源變流器由于有支撐電容的存在,在主電源合閘的瞬間電容相當(dāng)于對主回路短路,因此需設(shè)置預(yù)充裝置用于在主回路上電時限制電容的充電電流；同時有些使用電壓源變流器的特殊場合對持續(xù)供電的要求較高,當(dāng)變流器負(fù)載出現(xiàn)故障時允許變流器保護(hù),但當(dāng)負(fù)載故障解除時要求變流器可自動快速投入運(yùn)行,因此需要變流器具備主回路故障檢測裝置，現(xiàn)有的預(yù)充方式主要采用開環(huán)限流的預(yù)充方式，在預(yù)充的過程中若主回路出現(xiàn)故障時無法作出快速的判斷和保護(hù)?；谏鲜鰡栴}，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不斷嘗試新的方案，但是該問題一直沒有得到很好解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型正是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種用于電壓源變流器自帶線路故障檢測功能的預(yù)充裝置及線路檢測裝置，將電壓源變流器的預(yù)充功能和線路故障檢測的功能融為一體,既具備預(yù)充的功能同時也具備線路故障檢測的功能。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下，一種用于電壓源變流器自帶線路故障檢測功能的預(yù)充裝置，其特征在于，所述預(yù)充裝置包括1個預(yù)充接觸器K，1個升壓變壓器T，1個限流電阻R，1個高耐壓整流橋D，1個直流電壓傳感器LEMU以及一個主控制板CPU，所述預(yù)充接觸器K的一端連接升壓變壓器T的一次側(cè)，另一端連接預(yù)充電源AC；所述升壓變壓器T二次側(cè)的其中一端連接限流電阻R，另一端連接至高耐壓整流橋的進(jìn)線端；所述升壓變壓器T的一次側(cè)連接至預(yù)充接觸器K；所述限流電阻R設(shè)置在升壓變壓器二次側(cè)和高耐壓整流橋D之間，所述高耐壓整流橋D交流進(jìn)線側(cè)一端連接至限流電阻R，另一端連接至升壓變壓器的二次側(cè)；所述高耐壓整流橋D的直流輸出連接至電壓源變流器的支撐電容；所述直流電壓傳感器LEMU連接至高耐壓整流橋D的正極和負(fù)極，轉(zhuǎn)換后將電壓信號連接至主控制板CPU；所述主控制板CPU用于接收電壓傳感器的電壓檢測信號，根據(jù)電壓檢測信號控制預(yù)充接觸器K的合閘與分閘，電壓源變流器的運(yùn)行控制。

設(shè)置有線路故障檢測功能的預(yù)充裝置，其特征在于，所述故障檢測裝置包括預(yù)充裝置、主電源，主開關(guān)S，電壓源變流器以及支撐電容C，預(yù)充裝置的輸入端連接預(yù)充輔助電源，輸出端與支撐電容C兩端；主電源連接至主開關(guān)S的輸入端；主開關(guān)S的輸出端連接至電壓源變流器。

用于電壓源變流器自帶線路故障檢測功能的預(yù)充裝置的預(yù)充控制方法，其特征在于，所述方法如下：

步驟一，斷開主開關(guān)S，主控制板CPU控制預(yù)充接觸器K閉合，通過電源AC，流過預(yù)充接觸器K及限流電阻R，經(jīng)過高耐壓整流橋D整流后，對支撐電容C進(jìn)行充電，直至主控制板CPU檢測到支撐電容C的電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)值；

步驟二，斷開主開關(guān)S和預(yù)充接觸器K，切除預(yù)充電裝置；

步驟三，閉合主開關(guān)S，斷開預(yù)充接觸器K，電壓源變流器接入電網(wǎng)，電壓源變流器投入運(yùn)行狀態(tài)。

線路故障檢測裝置的檢測控制方法，其特征在于，所述線路故障檢測控制方法分為五個步驟：

步驟一，電壓源變流器負(fù)載發(fā)生短路故障，支撐電容C電壓降低，主控制板CPU封鎖電壓源變流器的觸發(fā)脈沖，斷開主開關(guān)S，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)；

步驟二，主控制板主控制板CPU控制預(yù)充接觸器K閉合600ms，通過電源AC，流過預(yù)充接觸器K及限流電阻R，經(jīng)過高耐壓整流橋D整流后，對支撐電容C進(jìn)行充電，主控制板CPU通過直流電壓傳感器LEMU檢測支撐電容C的電壓增長斜率小于0.2，則判定負(fù)載故障未解除；

步驟三，主控制板主控制板CPU控制預(yù)充接觸器K閉合600ms，通過電源AC，流過預(yù)充接觸器K及限流電阻R，經(jīng)過高耐壓整流橋D整流后，對支撐電容C進(jìn)行充電，主控制板CPU通過直流電壓傳感器LEMU檢測支撐電容C的電壓增長斜率大于0.2，則判定負(fù)載故障解除；

步驟四，主控制板CPU控制預(yù)充接觸器K閉合，通過電源AC，流過預(yù)充接觸器K及限流電阻R，經(jīng)過高耐壓整流橋D整流后，對支撐電容C進(jìn)行充電，直至主控制板CPU檢測到支撐電容C的電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)值；

步驟五，閉合主開關(guān)S，斷開預(yù)充接觸器K，電壓源變流器接入電網(wǎng)，電壓源變流器投入運(yùn)行狀態(tài)。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)，1)該技術(shù)方案整體設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)緊湊；2)該技術(shù)方案中的電壓源變流器預(yù)充電及線路故障檢測的裝置可以使預(yù)充功能及線路故障檢測功能合二為一，有效減少器件的數(shù)量，減小了其體積，減少了成本，降低了功耗；3)該技術(shù)方案中，由于有高耐壓整流器的存在，可以使主回路電源與預(yù)充電源有效的隔離，避免了在預(yù)充接觸器故障粘連時主回路電源與預(yù)充電電源短路的可能性；4)預(yù)充接觸器安裝在升壓變壓器的低壓側(cè)，因此大大減小了預(yù)充接觸器的體積，降低了成本，便于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實用新型帶線路故障檢測功能的預(yù)充裝置電氣原理圖；

圖2是包含本實用新型所述帶線路故障檢測功能的預(yù)充裝置的電壓源變流器電路系統(tǒng)圖。

具體實施方式：

為了加深對本實用新型的理解，下面結(jié)合附圖對本實施例做詳細(xì)的說明。

實施例1：參見圖1，一種用于電壓源變流器自帶線路故障檢測功能的預(yù)充裝置，所述預(yù)充裝置包括1個預(yù)充接觸器K，1個升壓變壓器T，1個限流電阻R，1個高耐壓整流橋D，1個直流電壓傳感器LEMU以及一個主控制板CPU，所述預(yù)充接觸器K的一端連接升壓變壓器T的一次側(cè)，另一端連接預(yù)充電源AC；所述升壓變壓器T二次側(cè)的其中一端連接限流電阻R，另一端連接至高耐壓整流橋的進(jìn)線端；所述升壓變壓器T的一次側(cè)連接至預(yù)充接觸器K；所述限流電阻R設(shè)置在升壓變壓器二次側(cè)和高耐壓整流橋D之間，所述高耐壓整流橋D交流進(jìn)線側(cè)一端連接至限流電阻R，另一端連接至升壓變壓器的二次側(cè)；所述高耐壓整流橋D的直流輸出連接至電壓源變流器的支撐電容；所述直流電壓傳感器LEMU連接至高耐壓整流橋D的正極和負(fù)極，轉(zhuǎn)換后將電壓信號連接至主控制板CPU；所述主控制板CPU用于接收電壓傳感器的電壓檢測信號，根據(jù)電壓檢測信號控制預(yù)充接觸器K的合閘與分閘，電壓源變流器的運(yùn)行控制。該方案中，預(yù)充接觸器K主觸點(diǎn)的額定電壓不低于升壓變壓器T的一次側(cè)電壓；限流電阻R的阻值為200歐姆，功率為500瓦特；升壓變壓器T的二次側(cè)電壓＝直流母線電壓/1.414；高耐壓整流橋D的耐壓值需大于2.5倍的直流母線電壓值；直流電壓傳感器LEMU的測試范圍為0～1.5倍的直流母線電壓值。

實施例2：參見圖2，設(shè)置有預(yù)充裝置的線路故障檢測裝置，所述故障檢測裝置包括預(yù)充裝置、主電源，主開關(guān)S，電壓源變流器以及支撐電容C，預(yù)充裝置的輸入端連接預(yù)充輔助電源，輸出端與支撐電容C兩端；主電源連接至主開關(guān)S的輸入端；主開關(guān)S的輸出端連接至電壓源變流器。

實施例3：參見圖1、圖2，用于電壓源變流器自帶線路故障檢測功能的預(yù)充裝置的預(yù)充控制方法，其特征在于，所述方法如下：

步驟一，斷開主開關(guān)S，主控制板CPU控制預(yù)充接觸器K閉合，通過電源AC，流過預(yù)充接觸器K及限流電阻R，經(jīng)過高耐壓整流橋D整流后，對支撐電容C進(jìn)行充電，直至主控制板CPU檢測到支撐電容C的電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)值；

步驟二，斷開主開關(guān)S和預(yù)充接觸器K，切除預(yù)充電裝置；

步驟三，閉合主開關(guān)S，斷開預(yù)充接觸器K，電壓源變流器接入電網(wǎng)，電壓源變流器投入運(yùn)行狀態(tài)。

實施例4：參見圖2，線路故障檢測裝置的檢測控制方法，所述線路故障檢測控制方法分為五個步驟：

步驟一，電壓源變流器負(fù)載發(fā)生短路故障，支撐電容C電壓降低，主控制板CPU封鎖電壓源變流器的觸發(fā)脈沖，斷開主開關(guān)S，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)；

步驟二，主控制板主控制板CPU控制預(yù)充接觸器K閉合600ms，通過電源AC，流過預(yù)充接觸器K及限流電阻R，經(jīng)過高耐壓整流橋D整流后，對支撐電容C進(jìn)行充電，主控制板CPU通過直流電壓傳感器LEMU檢測支撐電容C的電壓增長斜率小于0.2，則判定負(fù)載故障未解除；

步驟三，主控制板主控制板CPU控制預(yù)充接觸器K閉合600ms，通過電源AC，流過預(yù)充接觸器K及限流電阻R，經(jīng)過高耐壓整流橋D整流后，對支撐電容C進(jìn)行充電，主控制板CPU通過直流電壓傳感器LEMU檢測支撐電容C的電壓增長斜率大于0.2，則判定負(fù)載故障解除；

步驟四，主控制板CPU控制預(yù)充接觸器K閉合，通過電源AC，流過預(yù)充接觸器K及限流電阻R，經(jīng)過高耐壓整流橋D整流后，對支撐電容C進(jìn)行充電，直至主控制板CPU檢測到支撐電容C的電壓值達(dá)到預(yù)設(shè)值；

步驟五，閉合主開關(guān)S，斷開預(yù)充接觸器K，電壓源變流器接入電網(wǎng)，電壓源變流器投入運(yùn)行狀態(tài)。

需要說明的是上述實施例，并非用來限定本實用新型的保護(hù)范圍，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上所作出的等同變換或替代均落入本實用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍。