单通道多电飞机汇流条功率控制器的差动保护结构的制作方法

本发明涉及单通道多电飞机汇流条功率控制器的差动保护结构。

背景技术：

汇流条功率控制器（buspowercontrolunit，bpcu）的作用有两个，一个是在正常情况下通过对飞机电网功率开关的控制而实现面向负载的功率传输，另一个功能是为配电汇流条及功率元件提供保护。

传统飞机的电网构型简单，bpcu的保护和控制功能也不复杂。在多电飞机体制下，bpcu除了具备常规的控制与保护功能外，还要配合对侧的bpcu，实现故障情况下的故障定位与隔离。

技术实现要素：

本发明通过检测流入配电盘箱与流出配电盘箱的电流是否相等来实施保护，可以有效地避免接地故障的发生，提供一种新型的单通道多电飞机汇流条功率控制器的差动保护结构。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：单通道多电飞机汇流条功率控制器的差动保护结构，包含有，

汇流条l235vacbus与接触器latuc的第一端相连，接触器latuc的第二端分别与电能转换装置latu、接触器lturrly的第一端及接触器e1truisorly的第一端相连，电能转换装置latu又与接触器lbsb的第一端及接触器lepc的第一端相连，接触器lbsb的第二端与汇流条l115vacbus相连，接触器lepc的第二端与地面电源lfwdep相连，接触器ltrurly的第二端与电源转换装置trul相连，接触器e1truisorly的第二端与电源转换装置true1相连；

汇流条r235vacbus与接触器ratuc的第一端相连，接触器ratuc的第二端分别与电能转换装置ratu、接触器rturrly的第一端及接触器e2truisorly的第一端相连，电能转换装置ratu又与接触器rbsb的第一端及接触器repc的第一端相连，接触器rbsb的第二端与汇流条r115vacbus相连，接触器repc的第二端与地面电源rfwdep相连，接触器rtrurly的第二端与电源转换装置trur相连，接触器e2truisorly的第二端与电源转换装置true2相连；

左汇流条功率控制组件，其具有汇流条功率控制器lbpcu、布置于汇流条l235vacbus输出馈线上的左第一电流互感器、布置于电源转换器trul28vdc输入馈线上的左第二电流互感器、布置于电源转换器true128vdc输入馈线上的左第三电流互感器、布置于latu115vac输入馈线上的左第四电流互感器及左差动保护采样电阻dp，左差动保护采样电阻dp分别与左第一电流互感器、左第二电流互感器、左第三电流互感器及左第四电流互感器相连；以及，

右汇流条功率控制组件，其具有汇流条功率控制器rbpcu、布置于汇流条r235vacbus输出馈线上的右第一电流互感器、布置于电源转换器trur28vdc输入馈线上的右第二电流互感器、布置于电源转换器true228vdc输入馈线上的右第三电流互感器、布置于ratu115vac输入馈线上的右第四电流互感器及右差动保护采样电阻dp，右差动保护采样电阻dp分别与右第一电流互感器、右第二电流互感器、右第三电流互感器及右第四电流互感器相连。

作为单通道多电飞机汇流条功率控制器的差动保护结构的优选方案，若左差动保护采样电阻dp的压降折算成电流大于40a，则汇流条功率控制器lbpcu断开并锁定接触器lepc及lbsb，同时通过通信总线向汇流条功率控制器rbpcu发送差动保护lbsb跳闸请求，向lgcu发送dp保护atuc跳闸请求；汇流条功率控制器rbpcu响应该请求，断开并闭锁接触器lbsb；lgcu也会响应收到的请求，断开并闭锁接触器latuc。

作为单通道多电飞机汇流条功率控制器的差动保护结构的优选方案，若右差动保护采样电阻dp的压降折算成电流大于40a，则汇流条功率控制器rbpcu断开并锁定接触器repc及rbsb，同时通过通信总线向汇流条功率控制器lbpcu发送差动保护rbsb跳闸请求，向rgcu发送dp保护atuc跳闸请求；汇流条功率控制器lbpcu响应该请求，断开并闭锁接触器rbsb；rgcu也会响应收到的请求，断开并闭锁接触器ratuc。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过检测流入配电盘箱与流出配电盘箱的电流是否相等来实施保护，可以有效地避免接地故障的发生。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果之外，本发明所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将结合附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1是一种单通道多电飞机的电源系统架构。

图2为差动保护（dp）保护信息采集点。

图3是lbpcu的差动保护控制逻辑。

图4是rbpcu的差动保护控制逻辑。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参见图1，包括左右2台额定功率为225kva的变频主启动发电机genl和genr，还包括一台额定功率为200kva的apu启动发电机，以及一台额定功率50kva的rat发电机。此外还有三个外部功率源，分别是lfwdep、rfwdep和laftep，每个外部功率源的插座可以支持最大90kva的功率。主启动发电机、apu启动发电机以及rat发电机的额定电压均为235vac，三个外部电源的额定电压为115vac。

genl，genr，以及apugen都有各自的发电机断路器lgcb、rgcb以及apb来控制发电机的投切，此外，这3台发电机还有对应的接触器lgnr、rgnr和agnr来控制与地网络的连接。

三个外部电源也有对应的接触器控制电源的接入，分别是lepc、repc，以及laepc。

该电源系统的二次电源包括2台额定功率为150kva的atru、两台额定容量为60kva的atu，以及4台额定输出电流为240a的tru。其中atru将235vac转换成+/-270vdc，分别输出给左右两路+/-270vdc汇流条，用来给多电负载供电（飞控作动、电环控等）；atu将230vac转换成115vac，分别输出给左右两路115vac汇流条；tru将235vac转换成28vdc，分别输出给左右两路28vdc正常汇流条和左右两路28vdc应急汇流条。

该电源系统有两个额定电压为28vdc，容量为75ah的蓄电池，即主蓄电池和apu蓄电池，在飞机发电机启动之前，蓄电池可以为关键的电子设备供电。同时，apu蓄电池还可用于启动apu。

请参见图2，差动保护（dp）保护的信息采集点。

bpcu会监控配电盘箱输入馈线的电流，通过串联在回路中的ct来实现。这些ct的输出布线有特别的考虑，它们的输出电流之和会经过一个负载电阻。只要流入配电盘箱的电流等于流出配电盘箱的电流，则在负载电阻上检测到的电压差为0，也就是不存在差动故障条件。输入馈线的三相电流都会被监控。

若任一相的dp差动电流大于40a，就会触发bpcu保护，断开并闭锁l/repc、相应的l/rbsb和l/ratuc，最大延时时间为100ms。

，在235vacbus输出馈线、trul28vdc输入馈线、true128vdc输入馈线，还有latu115vac的输入馈线上均安装了电流互感器。这些电流互感器的输出端就汇集到差动保护采样电阻上。正常情况下，当235vacbus的输出电流与trul28vdc、true128vdc输入电流，以及latu115vac的输入电流之和相等时，在dp采样电阻上产生的压降为0。

当dp上产生的压降折算成电流时大于40a时，差动保护动作。

该保护功能基于lbpcu和rbpcu两种构型，下面分别来加以叙述。

1lbpcu

如果存在dp故障保护条件，则lbpcu会断开并锁定lepc，lbsb，同时通过通信总线向rbpcu发送差动保护lbsb跳闸请求，向lgcu发送dp保护atuc跳闸请求。rbpcu会响应该请求，断开并闭锁lbsb；lgcu也会响应收到的请求，断开并闭锁latuc。

lbpcu的dp保护控制逻辑如图3所示。

2rbpcu

如果存在dp故障保护条件，则rbpcu会断开并锁定repc，rbsb，同时通过通信总线向lbpcu发送差动保护rbsb跳闸请求，向rgcu发送dp保护atuc跳闸请求。lbpcu会响应该请求，断开并闭锁rbsb；rgcu也会响应收到的请求，断开并闭锁ratuc。

rbpcu的dp保护控制逻辑如图4所示。

以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。