[发明专利]一种具有自动隔离功能的变流装置及故障隔离控制方法

权利要求书

1.一种具有自动隔离功能的变流装置，其特征在于，包括至少两重变流电路；每重变流电路均包括依次连接的预充电回路、整流装置、逆变装置；预充电回路外接牵引供电单元；整流装置通过公共的中间直流回路与逆变装置连接；整流装置和中间直流回路间连接有隔离接触器；预充电回路、整流装置、隔离接触器、中间直流回路以及逆变装置均与传动控制单元连接；

所述预充电回路用于对中间直流回路进行预充电；所述整流装置对牵引供电单元输入的交流电进行整流为恒定的直流电；所述隔离接触器在为后续负载提供动力的功率单元故障时将故障的功率单元与变流装置进行隔离；所述逆变装置将直流电逆变为电压和频率可调的三相交流电供给外部的用电装置；所述传动控制单元接收中间直流回路的反馈信号，对预充电回路、整流装置、逆变装置以及隔离接触器进行隔离动作指令。

2.根据权利要求1所述的具有自动隔离功能的变流装置，其特征在于，预充电回路包括充电接触器KM3和充电电阻R1以及线路接触器KM1，充电接触器KM3的触点开关和充电电阻R1串联后再与线路接触器KM1的触点开关并联；充电接触器KM3和线路接触器KM1的线圈均与所述传动控制单元相连。

3.根据权利要求1所述的具有自动隔离功能的变流装置，其特征在于，包括两重变流电路；所述中间直流回路通过隔离接触器的常闭触点与整流装置连接；所述整流装置包括第一整流装置、第二整流装置，与第一整流装置、第二整流装置对应的两个逆变装置分别为第一逆变装置、第二逆变装置；所述隔离接触器包括KM4A和KM4B，第一整流装置、第二整流装置的一个输出端分别通过KM4A和KM4B的常闭触点与中间直流回路的一个输入端连接，两个整流装置的另一个输出端均与中间直流回路的另一个输入端连接。

4.根据权利要求3所述的具有自动隔离功能的变流装置，其特征在于，在同一重变流电路中，所述线路接触器与隔离接触器为同一个接触器，所述隔离接触器的常闭触点为在线路接触器增加的一极。

5.根据权利要求3所述的具有自动隔离功能的变流装置，其特征在于，所述隔离接触器还包括KM5；所述逆变装置还包括辅助逆变装置，所述辅助逆变装置的一个输入端通过KM5的常闭触点与中间直流回路连接，另一个输入端连接中间直流回路的另一端口。

6.根据权利要求1所述的具有自动隔离功能的变流装置，其特征在于，中间直流回路的正负端口间设置有接地检测单元、与接地检测单元并联连接的电压检测单元、二次谐振单元、支撑电容单元、过压斩波单元；所述接地检测单元设置有接地电容；二次谐振单元以及支撑电容单元均设有独立的放电单元；所述放电单元的放电电阻分别与二次谐振单元的谐振电容、支撑电容单元的支撑电容并联；优选地，所述接地检测单元，包括电阻R5A和与电阻R5A连接的电阻R6A，两电阻的公共连接点接地；还包括与电阻R5A并联的电压检测元件以及与电阻R6A并联的接地电容C3A；电阻R5A、电阻R6A的非接地端分别作为接地检测单元的两个输出接点与中间直流回路的正负端口连接。

7.一种应用了权利要求1至6中任意一项所述具有自动隔离功能的变流装置的故障隔离控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.判断功率单元是否存在短路故障；

S2.若存在短路故障，查找并判断故障所在处；当检测到功率单元发生短路故障时，使该功率单元所属的轴间电路从牵引变压器次边侧和中间回路隔离开。

8.根据权利要求7所述的具有自动隔离功能的变流装置的故障隔离控制方法，其特征在于，当变流装置中设有接地检测单元时，

所述步骤S1中，通过接地检测单元判断功率单元是否存在短路故障；

所述步骤S2中，通过逐一断开功率单元，查看变流装置中是否仍存在短路故障；若断开一功率单元，故障消除，则判断该功率单元存在故障。