[发明专利]一种大功率整流器开关管直通故障快速在线诊断方法

说明书

本发明涉及一种大功率整流器开关管直通故障快速在线诊断方法，步骤为：1)、采集t0时刻整流器的实际输出直流值id(t0)和to时刻整流器的三相输入电流的瞬时值ia(t0)、ib(t0)和ic(t0)，根据ia(t0)、ib(t0)和ic(t0)计算t0时刻整流器的理论输出直流值id＇(t0)；2)、比较id＇(t0)与id(t0)，当id＇(t0)大于k1×id(t0)时，整流器出现开关管直通故障；其中，k1为设定的测量可靠系数。该方法较为简单，没有很复杂的步骤，只需计算两个数据并比较大小即可进行故障的诊断，相应地，该方法的诊断周期很短，从开始诊断到诊断结束占用的时间很短，也就是说，在整流器出现故障时，跳闸保护占用的时间很短，能够有效地保护整流器，防止其在故障状况下长时间投入使用带来的设备损坏的后果。

技术领域

本发明涉及一种大功率整流器开关管直通故障快速在线诊断方法，属于电力电子装置故障诊断及继电保护技术领域。

背景技术

随着大功率整流装置在电力传输、化工、冶金、铁道等行业获得广泛应用，电力电子设备的故障问题也日渐突出，整流器的故障主要是指整流桥中的开关管发生故障。开关管自身反向击穿或者是桥臂的绝缘层被破坏等原因，会造成开关管发生短路，导致电流快速升高、导通压降陡降，严重时将损坏设备，使系统瘫痪；当出现开关管接线不良或者是过流烧毁等情况，会造成开关管发生开路，可能导致其他开关管电流越限、输出电流电压纹波变大，影响设备的正常运行，这些都是整流器最常见的故障以及危害。

故障一旦发生，如不能及时识别以进行快速处理，轻则造成经济损失，重则危及人员生命安全。目前，在电力电子装置故障诊断方面已有深入研究，国内外用于诊断整流器故障的主要方法是：谱分析、字典库诊断方法、模式识别、神经网络等方面的方法。

谱分析法是将故障的时域信号提取出来，通常采用傅里叶变化将故障时域信号变化到频域内进行分析；字典库诊断方法需要进行大量的数值仿真与实验来获得故障值和特征值，在实际系统中难以实现；神经网络法是具有强推算能力和人工智能模拟能力的方法，但是其训练样本不易获取、诊断能力不强、网络权值表现形式模糊等缺点导致这种方法的实际应用范围有限。并且上述几种方法大多数只研究了开路故障诊断，不仅使监测成本增加，而且不能快速反应故障情况，对保护系统依赖性强，特别是对于一些发展性故障，比如单管直通故障，如果保护系统拒动，将导致同一侧其他开关管过流烧毁。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率整流器开关管直通故障快速在线诊断方法，用以解决传统整流器故障诊断方法存在着诸多缺陷的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种整流器开关管直通故障诊断方法，步骤为：