一种城市轨道交通双向变流器的启动电路及工作方法

1.本发明涉及大功率电力电子技术领域，具体为一种城市轨道交通双向变流器的启动电路及工作方法。


背景技术：

2.城市轨道交通双向变流器交流侧通过升压变和35kv开关柜接入35kv交流电网，双向变流器的直流侧接入1500v直流电网。双向变流器内部有直流电容，直流电容充电瞬间相当于直流短路。若没有启动回路直接合35kv开关柜，可能损坏双向变流器的半导体。
3.现有技术中的双向变流器的交流侧有开关和交流充电回路，直流侧有接触器和直流充电回路，设备众多，成本较高。本发明通过增加小容量的单相变压器充电，从而使双向变流器节省了交流侧开关和直流侧接触器，是一种成本低、体积小的充电方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种城市轨道交通双向变流器的启动电路及工作方法，以解决上述背景技术中提到的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种城市轨道交通双向变流器的启动电路，包括熔丝、第一接触器、第二接触器、充电电阻和单相变压器。
6.所述熔丝、充电电阻和第一接触器串联，串联后的一端接入交流电源vac2侧，另一端接入单相变压器的输入侧，单相变压器的输出侧经过串联第二接触器后接入双向变流器的交流测。
7.一种城市轨道交通双向变流器启动电路的工作方法，基于上述任一所述的一种城市轨道交通双向变流器的启动电路，包括以下步骤：
8.a：运行人员操作启机；
9.b：若满足交流系统侧线电压vac1大于第一电压定值，进入下一步。若不满足，启机失败；
10.c:若满足直流系统侧电压vdc大于第二电压定值，进入下一步。若不满足，启机失败；
11.d：合km2和km3给双向变流器的直流电容充电；
12.e：若满足经过第一时间定值，km2和km3合闸成功，进入下一步。若不满足，启机失败；
13.f:若满足经过第二时间定值，双向变流器的电容电压大于第三电压定值，进入下一步。若不满足，启机失败；
14.g:合km1；
15.h:若满足经过第三时间定值，km1合闸成功，进入下一步。若不满足，启机失败；
16.i:分km2、km3；
17.j:若满足经过第四时间定值，km2和km3都分闸成功，进入下一步。若不满足，启机
失败；
18.k:设直流系统电压vdc为双向变流器的电容电压指令；
19.l:双向变流器控直流电压模式解锁；
20.m:若满足经过第五时间定值，双向变流器的电容电压和直流系统电压vdc的差的绝对值小于第四电压定值，进入下一步。若不满足，启机失败；
21.n:闭锁双向变流器；
22.o:合km4；
23.p:若满足经过第六时间定值，km4合闸成功，则启机成功。若不满足，启机失败。
24.可选的，第一电压定值取值范围在30kv～33kv之间。
25.可选的，第二电压定值取值范围在1400v～1500v之间。
26.可选的，第三电压定值取值范围在1200v～1300v之间。
27.可选的，第四电压定值取值范围在10v～50v之间。
28.可选的，第一时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
29.可选的，第二时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
30.可选的，第三时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
31.可选的，第四时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
32.可选的，第五时间定值取值范围在1s～2s之间。
33.可选的，第六时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
34.本发明的技术效果和优点：
35.1、本发明提出了一种城市轨道交通双向变流器的启动电路，可以节省现有双向变流器的交流侧开关和直流侧接触器，所提方案成本低、体积小。
36.2、本发明提出了一种城市轨道交通双向变流器的启动电路的工作方法，环环相扣，简单可靠。
附图说明
37.图1为本发明的一种城市轨道交通双向变流器启动电路的拓扑图；
38.图2为本发明的一种城市轨道交通双向变流器启动电路的工作方法流程图。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
40.本实施例提供了如图1和2所示的一种城市轨道交通双向变流器的启动电路，包括熔丝、第一接触器、第二接触器、充电电阻和单相变压器。
41.所述熔丝、充电电阻和第一接触器串联，串联后的一端接入交流电源vac2侧，另一端接入单相变压器的输入侧，单相变压器的输出侧经过串联第二接触器后接入双向变流器的交流测，所述单相变压器为两电平变流器。
42.本实施例还提供一种城市轨道交通双向变流器启动电路的工作方法，基于上述所述的一种城市轨道交通双向变流器的启动电路，包括以下步骤：
43.a：运行人员操作启机。
44.b：若满足交流系统侧线电压vac1大于第一电压定值，进入下一步。若不满足，启机失败，第一电压定值取值范围在30kv～33kv之间。
45.c:若满足直流系统侧电压vdc大于第二电压定值，进入下一步。若不满足，启机失败，第二电压定值取值范围在1400v～1500v之间。
46.d：合km2和km3给双向变流器的直流电容充电。
47.e：若满足经过第一时间定值，km2和km3合闸成功，进入下一步。若不满足，启机失败，第一时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
48.f:若满足经过第二时间定值，双向变流器的电容电压大于第三电压定值，进入下一步。若不满足，启机失败，第三电压定值取值范围在1200v～1300v之间，第二时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
49.g:合km1。
50.h:若满足经过第三时间定值，km1合闸成功，进入下一步。若不满足，启机失败，第三时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
51.i:分km2、km3。
52.j:若满足经过第四时间定值，km2和km3都分闸成功，进入下一步。若不满足，启机失败，第四时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
53.k:设直流系统电压vdc为双向变流器的电容电压指令。
54.l:双向变流器控直流电压模式解锁。
55.m:若满足经过第五时间定值，双向变流器的电容电压和直流系统电压vdc的差的绝对值小于第四电压定值，进入下一步。若不满足，启机失败，第四电压定值取值范围在10v～50v之间，第五时间定值取值范围在1s～2s之间。
56.n:闭锁双向变流器。
57.o:合km4。
58.p:若满足经过第六时间定值，km4合闸成功，则启机成功。若不满足，启机失败，第六时间定值取值范围在0.1s～0.5s之间。
59.同时，本发明提供的一种城市轨道交通双向变流器的启动电路及工作方法不仅适用于双向变流器，同时也适用于两电平变流器和三电平变流器。
60.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。