[发明专利]一种用于变电站直流系统的支路保护装置及其保护方法

权利要求书

1.一种用于变电站直流系统的支路保护装置，其特征在于：所述支路保护装置串联在直流母线与直流馈出支路之间，所述支路保护装置包括单片机控制单元以及分别通过信号线与单片机控制单元连接的隔离型DC/DC变换器、静态切换开关、霍尔电流传感器、漏电流传感器和报警显示单元；所述静态切换开关包括两路并联输出的静态开关，一路静态开关的输入直接连接直流母线；另一路静态开关的输入经隔离型DC/DC变换器与直流母线连接；两路并联输出的静态开关为直连支路静态开关S1和隔离支路静态开关S2，静态开关S1和静态开关S2为MOS管或IGBT模块，静态开关S1和静态开关S2的驱动信号引自单片机控制单元的PWM输出引脚；

上述用于变电站直流系统的支路保护装置的保护方法，具体为：保护装置工作时，单片机控制单元驱动直连支路静态开关S1导通，关闭隔离支路静态开关S2；霍尔电流传感器实时监测支路电流变化，当发生短路故障时，单片机控制单元关闭直连支路静态开关S1并通过报警显示单元报警；漏电流传感器实时监测对应支路是否有漏电故障，当存在漏电故障时，漏电流传感器向单片机控制单元发出漏电信号，单片机控制单元通过报警显示单元报警，报警显示单元报警显示漏电流大小并开始漏电时间计时，当达到设定的计时时间，且漏电流仍然存在时，单片机控制单元驱动开通隔离支路静态开关S2，关闭直连支路静态开关S1，由直流母线经隔离型DC/DC变换器给负载供电；

上述用于变电站直流系统的支路保护装置匹配多种不同电流等级的负载，具体为：将负载的额定电流值通过显示单元输入单片机，并选择合适的短路电流保护整定倍率，得到不同的短路电流保护整定值。

2.根据权利要求1所述的用于变电站直流系统的支路保护装置，其特征在于：所述隔离型DC/DC变换器包括滤波电容C₁、C₂，功率管Q₁、Q₂、Q₃、Q₄和变压器T；功率管Q₁、Q₄和功率管Q₂、Q₃分成两组在PWM信号驱动下交替导通，当Q₁、Q₄组在PWM信号驱动下导通时，电流经开关管Q₁、变压器T同名端以及开关管Q₄形成回路；当Q₂、Q₃组在PWM信号驱动下导通时，电流经开关管Q₂、变压器T异名端以及开关管Q₃形成回路；所述隔离型DC/DC变换器还包括由快恢复二极管D₁、D₂、D₃、D₄组成的全桥整流电路，经全桥整流电路整流后的直流电经滤波电感L₁和滤波电容C₂滤波后输出。