[实用新型]一种变电站用直流电源故障快速隔离装置

说明书

本实用新型公开了一种变电站用直流电源故障快速隔离装置，隔离装置串联于直流电源与直流馈出支路之间；隔离装置的输入端与直流电源连接，隔离装置的输出端连接直流负载；所述隔离装置包括单片机控制电路、驱动电路、IGBT模块、电力电子断路器、接地故障检测电路以及隔离二极管；单片机控制电路的控制信号输出端通过驱动电路隔离放大后与IGBT模块和电力电子断路器的控制信号输入端连接；当装置处于直流正常工作模式时，单片机控制电路关断电力电子断路器的PWM驱动信号，通过IGBT模块直接给直流负荷供电；当装置处于直流故障工作模式时，单片机控制电路关断IGBT模块的驱动信号，通过电力电子断路器给直流负荷供电。

技术领域

本实用新型涉及一种变电站用直流电源故障快速隔离装置，属于电力自动化技术领域。

背景技术

变电站直流电源是变电站二次系统的重要组成部分，是电力系统控制和保护的基础，同时也是确保事故能得到快速处理的保障。直流电源出现故障时，轻则继电保护或安稳装置拒动，重则造成重大设备损坏或变电站全停，给电网企业和国民经济造成重大经济损失。

就目前而言，变电站直流电源系统通过绝缘监察装置来监测直流系统的运行状态，实现直流故障的告警，直流电源系统的直流母线通过断路器与各个直流馈出支路相连。若变电站直流系统中某直流馈出支路出现直流接地故障时，馈出断路器不会跳闸，绝缘监察装置虽然可以实现对上述直流故障的检测与告警，但是相应的直流接地故障会迅速传递到整个直流系统，造成整个直流系统出现接地故障，无法实现接地故障的隔离。因此一种能够隔离各直流馈出支路接地故障的隔离装置的开发很有必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变电站用直流电源故障快速隔离装置，该隔离装置能够实现变电站直流电源系统中直流母线与直流支路之间故障的快速隔离以及不同直流支路之间故障的快速隔离，从而有效防止了直流电源系统的直流故障的越级传递，减小了故障影响的范围，保证变电站直流电源系统的安全稳定运行。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种变电站用直流电源故障快速隔离装置，所述隔离装置串联于直流电源与直流馈出支路之间，每条直流馈出支路(各直流馈出支路之间相互并联)与直流电源之间均设有所述隔离装置；隔离装置的输入端与直流电源连接，隔离装置的输出端连接直流负载；所述隔离装置包括单片机控制电路、驱动电路、IGBT模块、电力电子断路器、接地故障检测电路以及隔离二极管；单片机控制电路的控制信号输出端通过驱动电路隔离放大后与IGBT模块和电力电子断路器的控制信号输入端连接；当装置处于直流正常工作模式时，单片机控制电路关断电力电子断路器的PWM驱动信号，通过IGBT给直流负荷供电；当装置处于直流故障工作模式时，单片机控制电路关断IGBT的驱动信号，通过电力电子断路器给直流负荷供电。

其中，当装置处于直流正常工作模式时，直流母线的输出端与IGBT模块的输入端连接，IGBT模块的输出端通过隔离二极管与直流负载连接；当装置处于直流故障工作模式时，直流母线的输出端与电力电子断路器的输入端连接，电力电子断路器的输出端通过隔离二极管与直流负载连接。

其中，所述隔离装置还包括故障报警电路，故障报警电路与单片机控制电路连接。

其中，单片机控制电路采用的单片机型号为STM32F101RBT，其包括输入电压采样端口AN0，输出电压采样端口AN2，输出电流采样端口AN1以及馈出支路中直流正负母线对地电压采样端口AN4、AN5，还包括PWM1、PWM2和PWM3信号驱动端， PWM1和PWM2信号驱动端用于控制电力电子断路器两个MOS管QA和QB的导通和关断，PWM3信号驱动端用于控制IGBT的导通和关断。