[发明专利]次暂态电流抑制

说明书

本发明名称为“次暂态电流抑制”。用于电力系统(100)中次暂态电流(118)抑制的系统和方法。发电机(202)配置为提供输出电流(118)至配电系统(111)。电流传感器(234)配置为感测输出电流(118)。开关(126)配置为当开关(126)关闭时引导输出电流(118)至地面(124)。控制器(236)配置为响应于识别大于阈值水平(128)的输出电流(118)水平关闭开关(126)经过时间延迟(132)并且响应于识别时间延迟(132)的结束自动打开开关(126)。

背景信息

本公开一般地涉及电力系统，比如在飞行器上用于发电和配电的系统。本公开更具体地涉及在这种电力系统中识别非期望的状况，比如次暂态电流状况，并且保护这种系统免受这种非期望的状况影响。

飞行器可采用各种电子设备和系统以在飞行器上执行各种功能。可由飞行器电力系统为飞行器上的电子设备和系统提供电力。飞行器电力系统可包括许多连同各种配电和转换系统的发电机。例如，许多发电机可由飞行器发动机驱动。馈线可输送由发电机产生的电力至各种配电和转换系统。

飞行器上的电力转换系统可包括，例如，整流器和变压器。整流器可用于从由发电机提供的交流(AC)电提供直流(DC)电。变压器可用于提供各种水平的AC电和DC电。飞行器上的配电系统可包括AC和DC总线和各种馈线用于在飞行器上的总线之间以及总线和各种负载之间输送电力。

期望保护飞行器电力系统的组件避免在电力系统中可能出现的非期望的状况。这种非期望状况的例子是导致次暂态故障电流的故障状况。次暂态故障电流是由故障导致的电力系统中的电流，其出现在故障出现之后的随即时间段内。例如，次暂态故障电流可能是由故障导致的电力系统中的电流，其出现在故障出现之后的第一个或多个循环期间。次暂态故障电流通常表示由故障导致的最高水平的暂态电流。次暂态故障电流的量级可能是正常稳态故障电流量级的3倍到4倍。

当硬故障(hard fault)出现在主发电机总线上时可造成飞行器电力系统中的次暂态现象。能量存储在发电机空气隙和磁性元件中。当硬故障出现在主总线上时，所有这种能量被释放进入故障。

次暂态现象的持续时间通常相对短。例如，次暂态故障电流可能在故障出现之后仅仅存在几毫秒。对于飞行器电力系统中的次暂态现象，在该相对短的期间之后，飞行器上的发电机控制装置可调节发电机总线上的电流回到可允许的故障电流极限内。

期望飞行器电力系统中保护性的和电力控制设备制成合适的大小以经受住非期望的状况，比如可能出现在飞行器电力系统中的次暂态故障电流和其他非期望的状况。随着飞行器电力系统的发电能力的增加，期望增加飞行器电力系统中保护性的和电力控制设备的能力以抵抗更高的故障水平。

经受住更高的故障水平的能力可通过增加飞行器电力系统中保护性的和电力控制设备的尺寸而实现。但是，使用更大的飞行器电力系统中保护性的和电力控制设备可增加飞行器重量，这可以非期望的方式增加飞行器运行成本。而且，在过去，供应商已经使用非期望的接触材料经受次暂态故障电流。但是，这种材料可能具有其他非期望的特性。作为可供选择的，熔线可用于为飞行器电力系统中保护性的和电力控制设备提供后备保护装置。

所以，期望具有考虑上面讨论的至少一些问题以及其他可能的问题的方法和装置。

发明内容

本公开的实施方式提供抑制电力系统中的次暂态电流的方法。控制器响应于识别电力系统中大于阈值水平的电流水平引导电力系统中的电流至地面经过一段时间延迟。响应于识别时间延迟的结束，控制器自动停止引导电力系统中的电流至地面。

本公开的另一实施方式提供包括控制器的装置。控制器配置为响应于识别电力系统中大于阈值水平的电流水平引导电力系统中的电流至地面经过一段时间延迟，并且响应于识别时间延迟的结束自动停止引导电力系统中的电流至地面。