[发明专利]一种基于绝缘监测装置和混沌检测电路的PWM变流器故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于绝缘监测装置和混沌检测电路的PWM变流器故障诊断方法，具体步骤如下：a)、将基于直流注入法的IMD注入源的正、负极分别与不接地配电系统带PWM变流器电路的中性线和大地相连；b)、利用IMD注入信号方向的不同，测量无干扰源Uc作用下的Rs远地端对地电压；c)、利用不接地配电系统绝缘电阻基本计算式，配合IMD的低、中、高电压档位循环切换，得到电阻值Rt；d)、不接地配电系统PWM变流器开关器件故障诊断；e)、不接地配电系统PWM变流器控制故障诊断。本发明利用IMD本身的绝缘监测功能、混沌检测电路，对PWM变流器开关器件故障、控制故障的故障特征进行提取，在变流器发生故障或是故障劣化的过程中，可以迅速诊断，方便系统维护。

主权项

1.一种基于绝缘监测装置和混沌检测电路的PWM变流器故障诊断方法，其特征在于，包括下列步骤：a)将基于直流注入法的IMD注入源的正、负极分别与不接地配电系统带PWM变流器电路的中性线和大地相连，整个电路中，直流侧充当“激励电源”角色，交流侧充当“负载”角色；对于直流侧来说，交流侧可等值为一个直流电阻网络，从交流侧的等值直流网络端口看，等效认为承受一个直流电压源的作用；简化后的直流阻抗等效网络具体如下：包括IMD注入源电压Us、采样电阻Rs、干扰源电压Uc、干扰源等效内阻Rc、交流线路对地等效绝缘电阻R；Rs一端信号连接至R和Rc、一端信号连接至Us一端，Us另一端接地；R一端信号连接至Rs和Rc、一端接地；Rc一端信号连接至R和Rs、一端信号连接至Uc正极接线端，Uc负极接线端子接地；b)利用IMD注入信号方向的不同，测量无干扰源Uc作用下的Rs远地端对地电压，包括下列步骤：1)IMD正向注入信号，即Us的正极接线端与采样电阻Rs连接、负极接线端接地；2)利用叠加原理，Ic为Uc单独作用下流过采样电阻Rs的电流值，Is为Us单独作用下流过采用电阻Rs的电流，记所测量的绝缘电阻Rfd：3)IMD反向注入信号，即Us的负极接线端与采样电阻Rs连接、正极接线端接地；4)利用叠加原理，Ic为Uc单独作用下流过采样电阻Rs的电流值，Is为Us单独作用下流过采用电阻Rs的电流，记所测量的绝缘电阻Rod：联立式(1)和式(2)，得到无干扰源Uc作用下的系统绝缘电阻Rm和采样电阻Rs的远地端对地电压Uo：Uo＝IsRm    (4)c)利用不接地配电系统绝缘电阻基本计算式，配合IMD的低、中、高电压档位循环切换，得到电阻值Rt，包括下列步骤：1)IMD注入源Us的正极接线端与采样电阻Rs信号连接、负极接线端接地，此时Us为低、中、高电压档循环；2)在每一个电压档位下，利用不接地配电系统绝缘电阻基本计算式得到系统的绝缘电阻Rt：d)不接地配电系统PWM变流器开关器件故障诊断，包括下列步骤：1)由步骤c)循环测量的Rt值发生变化，具体指：连续三次得到的Rt值中，两两互不相同，则判断此时系统存在问题；2)测量采样电阻Rs远地端对地电压Uoc，若Uoc不等于Uo，则确认系统内存在直流干扰源；其中，直流干扰源可以由PWM变流器开关器件故障引起，也可是系统内的外加直流干扰源；3)改变步骤b)中的IMD注入源电压档位，重新得到无干扰源Uc作用下的采样电阻Rs的远地端对地电压Uo’；若|Uo’‑Uo|等于注入源电压档位差，则诊断为系统内PWM变流器发生开关器件故障；反之，则诊断为系统内存在外加直流干扰源或者存在控制故障；e)不接地配电系统PWM变流器控制故障诊断，包括下列步骤：将混沌检测电路“INPUT”端口的正极与采样电阻Rs的远地端连接、负极接地；调节混沌检测电路中的可调电阻R，使得混沌电路工作在临界稳定状态；连续检测输出信号y(t)的过零点间隔时间T并记连续检测得到的过零点检测时间为数列{T1、T2、T3、T4.....}；若数列中相邻元素的最大值大于它们的平均值的两倍，则判断为系统内PWM变流器发生控制故障。