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發電機組短路短延時保護電路
發布時間:2017-12-16 09:33:03  ▏閱讀:

 

 

摘要:由于發電機差動保護不能保護定子繞組匝間短故障,在發生匝間短路后,若不能及時處理,則可能發展成為相間故障,造成發電機重大損壞,因此在大型發電機組中都裝設有發電機定子匝間短路保護,同時也可保護定子繞組斷線故障。

 

一、匝間短路的特點

 

1、發電機定子繞組一相匝間短路時,在短路電流中有正序、負序和零序分量且各序電流相等,同時短路初瞬也出現非周期分量。

2、發電機不同相匝間短路時,必將出現環流的短路電流。

3、發電機定子繞組的線圈匝間短路時,由于破壞了發電機A、B、C三相對中性點之間的電動勢平衡,三相不平衡電動勢中的零序分量反映到電壓互感器時,開口三角形繞組的輸出端就有3Uo,而一次回路中產生的零序電流則會在并聯分支繞組兩個中點之間的連線形成環流。

4、由于一相匝間短路時,出現負序分量,它產生反向旋轉磁場,因而在轉子回路中感應出二倍頻率的電流,轉子中的電流反過來又在定子中感應出其他次諧波分量,這樣,北京專業拆除加固,定子和轉子反復互相影響,就在定子和轉子回路中產生一系列諧波分量。而且由于一相中一部分線圈被短接,就可能使得在不同極性下的電樞反應不對稱,也將在轉子回路中產生諧波分量。

5、一相匝間短路時的負序功率的方向與發電機其他內部及外部不對稱短路時的負序功率方向相反。


三相匝間短路示意圖-柴油發電機組.png

三相匝間短路示意圖

 

二、短路延時保護

 

1、 啟動和充電延時電路

 

(1)該保護電路由穩壓管W2及三極管VT3、VT4構成的射極耦合觸發器式的啟動電路,由電容器C4、電阻R16、R32組成充電延時電路。

(2)短路短延時保護電路的控制信號從電阻R4、R5和電位器R27分壓電路中的檢測環節輸出,經二極管VD14、穩壓管W2及電阻R14加三極管VT3的基極上。

(3)短路短延時保護啟動電流值的調整,可調整電位器R27/1,在(3~5)、范圍內整定啟動電流值。ILH·e為電流變換器的額定電流。延時的時間可調整電位器R32阻值的大小,可在(0.2~0.6)s范圍內整定延時時限。

 

2、短路短延時保護的控制過程

 

發電機輸出的電流在正常情況下,由于正常輸出的電流小于短路延時的啟動電流,因此,分壓器R4、R5、R32輸出的信號電壓U2低于穩壓管W2的擊穿電壓,故W2截止,三極管VT3無基極電流而截止,三極管VT4飽和導通,電容器C4的電壓很低,二極管VD19截止,出口電路不工作,短路短延時保護不起作用。

當發電機供電系統發生短路時,其系統中的電流增大,整流電路VD1~VD12輸出的電壓升高,第2組分壓電路中電位器R27整定輸出的直流控制電壓U2使穩壓管W2擊穿,經二極管VD14和電阻R14,將檢測信號U2加到三極管VT3的基極,使其導通,三極管VT4截止,于是工作電源經電阻R16、R32對電容C4進行充電,隨著C4充電其電壓使二極管VD19正向導通后,C4和C7被并聯充電。電容C4、C7的電壓達到單結晶體管BT的峰點電壓時間,即為時限電路的延時時間,一般為(0.2~0.6)s。當C4、C7充電到管的峰點電壓時,班管導通,電容C4、C7經BT管對電阻R33進行放電,輸出尖脈沖電壓UR33,使可控硅SCR導通,使脫扣器線圈S失壓,開關自動跳閘。

 

短路短延時保護電路控制圖-柴油發電機組.png

短路短延時保護電路控制圖

 

 


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