[发明专利]具有制动负载保护功能的供电故障快速隔离与保护装置

说明书

本发明提供了一种具有制动负载保护功能的供电故障快速隔离与保护装置，负载电阻箱单元的常用耗能电阻与变流器监测单元相连，制动电阻与制动电路保护单元相连；变流器监测单元的整流逆变模块用于监测发电机变流器状态，并根据状态控制机侧断路器和网侧断路器的开启和关闭，机侧断路器和网侧断路器用于控制电路通断；制动电路保护单元的电路接入部件与变流器监测单元连接，根据变流器监测单元，继电器与电路接入部件连接，制动断路器与继电器连接，制动断路器的主回路进线端与发电机，制动断路器的主回路出线端与负载电阻箱单元的制动电阻连接。本发明在变流器故障时拒绝接通供电，并切换至制动电路进行卸载，使安全防护更加完善、可靠。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体地，涉及一种具有制动负载保护功能的供电故障快速隔离与保护装置。

背景技术

永磁同步发电机只要转速超过额定转速其输出电压就会超过额定电压，转速越高电压越高。为了防止电压过高导致发电机及负载损坏，需要控制住永磁同步发电机转速，以及响应速度更快的措施来来防止飞车。

现有的电力保护器对于通电的电路在故障时，能够起到一定的保护设备作用，但是一般都是采用被动式的机械防护，也就是需要接通电力保护器对负载通电后，通过电流互感器检测负载或者电力线路中电流情况进行检测判断再驱动电力开关动作。但是，相较而言保护器对系统的线路切断时间上不满足快速隔离与保护的功能，不能及时对系统设备进行保护。

负载电阻器在运行过程中需要不断地根据预设的功率值来调节实际投入的功率，也需要实时对其运行状态进行监控，以便在故障发生时及时给予维修，因此十分需要采用测控设备对电阻的实时运行参数进行监测。目前的负载电阻器的测控系统由继电器、接触器、按钮、开关等部件控制各档位负载的加载、卸载，这样的测控系统仅能满足一些基本的测试功能，由于其控制方式为半自动，使得实际操作不够灵活方便。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种具有制动负载保护功能的供电故障快速隔离与保护装置，同时提供了一种具有制动负载保护功能的供电故障快速隔离与保护方法以及基于具有制动负载保护功能的供电故障快速隔离与保护装置实现的永磁同步发电机组。

本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有制动负载保护功能的供电故障快速隔离与保护装置，包括负载电阻箱单元、变流器监测单元和制动电路保护单元；其中：

所述负载电阻箱单元包括常用耗能电阻和制动电阻；所述常用耗能电阻与所述变流器监测单元相连，所述制动电阻与所述制动电路保护单元相连；

所述变流器监测单元包括整流逆变模块、机侧断路器和网侧断路器，所述整流逆变模块用于监测发电机变流器状态，并根据状态控制机侧断路器和网侧断路器的开启和关闭，所述机侧断路器和网侧断路器用于控制电路通断；

所述制动电路保护单元包括制动断路器、电路接入部件、继电器和开关，所述电路接入部件与所述变流器监测单元连接，根据变流器监测单元，所述继电器与所述电路接入部件连接，所述制动断路器与所述继电器连接，所述制动断路器的主回路进线端与发电机，所述制动断路器的主回路出线端与所述负载电阻箱单元的制动电阻连接。

优选地，针对发电机高负荷运行的情况，当变流器故障时，所述变流器监测单元控制所述机侧断路器和网侧断路器断开，此时，所述负载电阻箱单元从电路系统切除；同时，所述变流器监测单元控制电路接入部件接通，进而使得中间继电器吸合，所述负载电阻箱单元重新投入电路系统，此时，所述负载电阻箱单元中的制动电阻投入工作，吸收发电机的电能。

优选地，所述电路接入部件采用报警指示灯。

优选地，所述制动断路器电流为1250A。

优选地，所述制动断路器的主回路进线端与发电机之间连接的电缆外径为240mm²。