本發(fā)明屬于配電網(wǎng)絡(luò)控制，具體涉及一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

1、飛機(jī)配電系統(tǒng)功能日趨復(fù)雜，對配電裝置電路的保護(hù)功能的要求也隨著提升。配電系統(tǒng)線路多、負(fù)載重要等級(jí)差異大，短路故障后，線路電流迅速上升，若不及時(shí)隔離故障，危害設(shè)備安全，甚至導(dǎo)致全系統(tǒng)崩潰，即單點(diǎn)故障危害全網(wǎng)。為了減小故障影響范圍，采用短路保護(hù)電路快速切斷供電回路，將故障限制在故障區(qū)。另外，引入重合閘的目的是為了在瞬時(shí)故障消除后使配電系統(tǒng)重新投入運(yùn)行，糾正由于采樣電路誤動(dòng)作、機(jī)載設(shè)備瞬時(shí)短路等情況，保障配電系統(tǒng)在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

2、因此，針對復(fù)雜配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具有重合閘功能的短路保護(hù)電路十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路及其運(yùn)行方法，旨在用于復(fù)雜配電網(wǎng)絡(luò)中匯流條短路故障的隔離，并具備重合閘的功能，提升配電網(wǎng)絡(luò)供電的可靠性。

2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路，包括：低壓比較單元、過流比較單元、接觸器驅(qū)動(dòng)單元、邏輯控制單元和cpu主控單元；

3、其中，所述低壓比較單元輸入端用于輸入配電網(wǎng)絡(luò)的電壓信號(hào)，輸出端與邏輯控制單元連接，低壓比較單元中還包括電壓采集調(diào)理電路、第一比較電路和第一隔離電路，電壓采集調(diào)理電路還包括電阻r1、電阻r2和運(yùn)算放大器u1，其中，電阻r1的前端作為低壓比較單元輸入端；電阻r1末端與電阻r2末端并聯(lián)，再與運(yùn)算放大器u1同相輸入端連接，電阻r2前端接地；第一比較電路還包括比較器模塊u2和第一基準(zhǔn)電壓，其中第一基準(zhǔn)電壓與比較器模塊u2的同相輸入端連接，運(yùn)算放大器u1的輸出端作為電壓采集調(diào)理電路輸出端與比較器模塊u2反相輸入端連接；第一隔離電路即隔離模塊m1的輸入端與比較器模塊u2輸出端連接，隔離模塊m1的輸出端作為低壓比較單元的輸出端，輸出欠壓保護(hù)信號(hào)，與邏輯控制單元連接；

4、所述過流比較單元輸入端用于輸入配電網(wǎng)絡(luò)的電流信號(hào)，輸出端與邏輯控制單元相連，過流比較單元還包括電流采集調(diào)理電路、第二比較電路和第二隔離電路，其中，電流采集調(diào)理電路還包括差分信號(hào)采集模塊u3和運(yùn)算放大器u4，差分信號(hào)采集模塊u3輸入端作為過流比較單元輸入端，運(yùn)算放大器u4同相輸入端與差分信號(hào)采集模塊u3輸出端連接，用于實(shí)現(xiàn)電壓跟隨功能；第二比較電路還包括比較器模塊u5和第二基準(zhǔn)電壓，第二基準(zhǔn)電壓與比較器模塊u5的同相輸入端連接，運(yùn)算放大器u4的輸出端作為電流采集調(diào)理電路輸出端與比較器模塊u5反相輸入端連接；第二隔離電路即隔離模塊m2的輸入端與比較器模塊u5輸出端連接，隔離模塊m2的輸出端作為過流比較單元的輸出端，輸出過流保護(hù)信號(hào)，與邏輯控制單元連接；

5、所述邏輯控制單元與cpu主控單元交互連接，其輸入端與低壓比較單元、過流比較單元連接，輸出端與接觸器驅(qū)動(dòng)單元連接，用于接收過流保護(hù)信號(hào)和欠壓保護(hù)信號(hào)，并根據(jù)cpu主控單元的指令向接觸器驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制指令；

6、所述cpu主控單元與邏輯控制單元交互相連，用于采集邏輯控制單元的控制狀態(tài)，根據(jù)控制狀態(tài)下發(fā)指令；

7、所述接觸器驅(qū)動(dòng)單元與邏輯控制單元連接，用于根據(jù)控制指令驅(qū)動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)的通斷。

8、可選地，所述配電網(wǎng)絡(luò)包括2個(gè)電源、5個(gè)匯流條和7個(gè)接觸器，第一電源經(jīng)接觸器k1與匯流條pp1連接，匯流條pp1經(jīng)接觸器k3與匯流條pp3連接，匯流條pp3經(jīng)接觸器k5與匯流條pp5連接；第二電源經(jīng)接觸器k2與匯流條pp2連接，匯流條pp2經(jīng)接觸器k4與匯流條pp4連接，匯流條pp4經(jīng)接觸器k6與匯流條pp5連接；匯流條pp3經(jīng)接觸器k7與匯流條pp4連接。

9、可選地，接觸器k1~接觸器k5與匯流條pp1~匯流條pp5之間對應(yīng)設(shè)置有分流器i_1~分流器i_5，接觸器k6與匯流條pp5之間設(shè)置分流器i_6，接觸器k7與匯流條pp4之間設(shè)置分流器i_7。

10、可選地，配電網(wǎng)絡(luò)的電壓信號(hào)為匯流條電壓，配電網(wǎng)絡(luò)的電流信號(hào)為流經(jīng)分流器i_1~分流器i_7的電流。

11、可選地，分流器i_1~分流器i_7阻值為0.2mω。

12、可選地，邏輯控制單元為cpld器件。

13、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，還提供了一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路的運(yùn)行方法，基于所述的任一電路，包括：

14、當(dāng)?shù)蛪罕容^單元調(diào)理后電壓信號(hào)大于第一基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器模塊u2輸出低電平，當(dāng)?shù)蛪罕容^單元調(diào)理后電壓信號(hào)小于第一基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器模塊u2輸出高電平；

15、當(dāng)過流比較單元調(diào)理后電壓信號(hào)大于第二基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器模塊u5輸出高電平，當(dāng)過流比較單元調(diào)理后電壓信號(hào)小于第二基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較器模塊u5輸出低電平；

16、所述邏輯控制單元接收過流保護(hù)信號(hào)和欠壓保護(hù)信號(hào)，并根據(jù)預(yù)設(shè)邏輯向接觸器驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制指令；cpu主控單元采集邏輯控制單元的控制狀態(tài)，根據(jù)控制狀態(tài)下發(fā)指令；邏輯控制單元根據(jù)cpu主控單元的指令向接觸器驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制指令，接觸器驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)控制指令驅(qū)動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)的通斷。

17、可選地，當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)短路時(shí)，邏輯控制單元向接觸器驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制指令斷開配電網(wǎng)絡(luò)，cpu主控單元采集到斷開狀態(tài)后，開啟計(jì)時(shí)，預(yù)設(shè)時(shí)間后發(fā)出接通信號(hào)，接通配電網(wǎng)絡(luò)。

18、可選地，接通配電網(wǎng)絡(luò)后，若此時(shí)配電網(wǎng)絡(luò)短路已清除，配電網(wǎng)絡(luò)正常工作。

19、可選地，接通配電網(wǎng)絡(luò)后，若此時(shí)配電網(wǎng)絡(luò)短路仍存在，則關(guān)閉計(jì)時(shí)。

20、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)特定配電網(wǎng)絡(luò)的快速短路保護(hù)，并具有重合閘功能。當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)中短路故障為短時(shí)故障，故障消除后，配電網(wǎng)絡(luò)具備正常供電能力，該方法增加了配電系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí)間。

技術(shù)特征：

1.一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路，其特征在于，包括：低壓比較單元、過流比較單元、接觸器驅(qū)動(dòng)單元、邏輯控制單元和cpu主控單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路，其特征在于，所述配電網(wǎng)絡(luò)包括2個(gè)電源、5個(gè)匯流條和7個(gè)接觸器，第一電源經(jīng)接觸器k1與匯流條pp1連接，匯流條pp1經(jīng)接觸器k3與匯流條pp3連接，匯流條pp3經(jīng)接觸器k5與匯流條pp5連接；第二電源經(jīng)接觸器k2與匯流條pp2連接，匯流條pp2經(jīng)接觸器k4與匯流條pp4連接，匯流條pp4經(jīng)接觸器k6與匯流條pp5連接；匯流條pp3經(jīng)接觸器k7與匯流條pp4連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路，其特征在于，接觸器k1~接觸器k5與匯流條pp1~匯流條pp5之間對應(yīng)設(shè)置有分流器i_1~分流器i_5，接觸器k6與匯流條pp5之間設(shè)置分流器i_6，接觸器k7與匯流條pp4之間設(shè)置分流器i_7。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路，其特征在于，配電網(wǎng)絡(luò)的電壓信號(hào)為匯流條電壓，配電網(wǎng)絡(luò)的電流信號(hào)為流經(jīng)分流器i_1~分流器i_7的電流。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路，其特征在于，分流器i_1~分流器i_7阻值為0.2mω。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路，其特征在于，邏輯控制單元為cpld器件。

7.一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路的運(yùn)行方法，基于如權(quán)利要求1-6所述的任一一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路的運(yùn)行方法，其特征在于，當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)短路時(shí)，邏輯控制單元向接觸器驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制指令斷開配電網(wǎng)絡(luò)，cpu主控單元采集到斷開狀態(tài)后，開啟計(jì)時(shí)，預(yù)設(shè)時(shí)間后發(fā)出接通信號(hào)，接通配電網(wǎng)絡(luò)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路的運(yùn)行方法，其特征在于，接通配電網(wǎng)絡(luò)后，若此時(shí)配電網(wǎng)絡(luò)短路已清除，配電網(wǎng)絡(luò)正常工作。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路的運(yùn)行方法，其特征在于，接通配電網(wǎng)絡(luò)后，若此時(shí)配電網(wǎng)絡(luò)短路仍存在，則關(guān)閉計(jì)時(shí)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)絡(luò)短路保護(hù)電路及其運(yùn)行方法，涉及配電網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)領(lǐng)域。該方法中包括欠壓比較單元、過流比較單元、接觸器驅(qū)動(dòng)單元、邏輯控制單元、CPU主控單元。該方法旨在用于復(fù)雜配電網(wǎng)絡(luò)中匯流條短路故障的隔離，并具備重合閘的功能，提升配電網(wǎng)絡(luò)供電的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：牛大強(qiáng),梁發(fā)金,葛帥,劉彥開
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津航空機(jī)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28