同步發電機晶體管繼電保護裝置
發布時間：2023-11-04 點擊：153
同步發電機晶體管繼電保護裝置電路。
(1)功能該裝置具有欠壓延時跳閘保護；特大短路瞬時跳閘保護；短路短延時跳閘保護及過載長延時跳閘保護功能。
(2)繼電保護電路原理
①直流穩壓工作電源電路：當發電機建立電壓后，其輸出的線電壓uac加到變壓器b1的原邊，經降壓后，從第2個副邊繞組得74v電壓，再經單相橋式整流電路整流，r34c10阻容濾波及穩壓管w5穩壓后，作為電路直流穩壓工作電源。
②久壓延時保護電路：
1)久壓保護的電壓形成。從變壓器b1第一個副邊繞組降壓后，得15v電壓經二極管vd15半波整流，電容c5濾波，電阻r19、r20分壓，在電阻r20上取出直流電壓控制信號ur20。此電壓信號ur20與發電機輸出電壓uac成正比，加到后面啟動電路上。
當發電機輸出正常電壓時，電阻r20上的電壓 ur20，將穩壓管w4擊穿，三極管vt5處于飽和導通，時限電路的延時電容c6被短路。由于三極管vt5飽和導通，因此，vt5集電極電位vc5約0.3v，故二極管vd17截止，其單結晶體管bt和可控硅scr組成的出口電路，不輸出欠壓信號。
2）欠壓保護啟動及延時電路。欠壓保護啟動及延時電路由電阻r22、r23和電容c6、c7組成。當發電機輸出電壓下降到65％額定電壓ufe時，由于發電機輸出的電壓已低于欠壓保護啟動電壓的整定值，此時，電阻r20上的電壓ur20，隨之下降，低到不能將穩壓管擊穿，因此，三極管vt5由飽和導通轉為截止。此時，工作電源通過電阻r22、r23及二極管vd17對電容c6、c7進行并聯充電，隨著充電過程，電容c6、c7的電壓逐漸升高，電容c6、c7充電達單結晶體管bt的峰點電壓所需的時間，就是欠壓保護的延時時限。
3）出口電路。它由單結晶體管bt和可控硅scr等零件組成無觸點出口電路。欠壓延時、特大短路電流瞬時、短路短延時及過載長延時跳閘保護信號，由二極管vd17、vd18、vd19組成的三端或門進行控制，只要前述保護其中的一種，就能啟動出口電路，使單結晶體管觸發器輸出觸發脈沖，觸發可控硅scr導通，通過出口電路輸出跳閘控制信號。
中s是脫扣器線圈，當它失電時，開關就會自動跳閘。發電機在正常供電時，其輸出電壓經變壓器b1降壓，第三個副邊繞組得到84v電壓，經單相橋式整流電路整流，經可調輸出電壓經變壓器bl降壓，第三個副邊繞組得到84v電壓，經單相橋式整流電路整流，經可調繞線電阻r25下半部分，對脫扣器線圈s供電，其電流的流向由7端流向8端，使自動開關處于合閘狀態。
4）久壓保護的控制過程。當發電機輸出電壓低于欠壓保護啟動電壓的整定值時，三極管vt5由飽和導通轉為截止，電容c6、c7被充電，電容器電壓達到bt管的峰點電壓時，bt管導通，電容c6、c7通過管對電阻r33放電，電阻r33得到尖脈沖電壓ur33，去觸發可控硅scr導通，整流電路zl1，經r25上半部向脫扣器線圈s反方向（由8端到7端）提供電流，相互抵消，脫扣器線圈s失壓，開關自動跳閘。
③過流保護的電壓形成電路：當發電機對負載供電時，其三相電流分別由三只電流互感器lh1～lh3進行檢測，經三個單相橋式整流電路vd1～vd12進行整流，再經電容c1、c2、r1濾波和三組并聯的分壓器分壓，將電流信號變換直流電壓控制信號。各組分壓器輸出的直流電壓控制信號與發電機輸出的交流電流成正比。
電路中，從左至右，第1組由電阻r2、r3、電位器r26組成的分壓器為特大短路電流瞬時跳閘保護的信號u1檢測電路；第2組電阻r4、r5、電位器r27組成的分壓器為短路短延時保護的信號u2檢測電路；第3組電阻r6、電位器r28組成的分壓器為過載長延時保護的信號u3檢測電路。
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(1)功能該裝置具有欠壓延時跳閘保護；特大短路瞬時跳閘保護；短路短延時跳閘保護及過載長延時跳閘保護功能。
(2)繼電保護電路原理
①直流穩壓工作電源電路：當發電機建立電壓后，其輸出的線電壓uac加到變壓器b1的原邊，經降壓后，從第2個副邊繞組得74v電壓，再經單相橋式整流電路整流，r34c10阻容濾波及穩壓管w5穩壓后，作為電路直流穩壓工作電源。
②久壓延時保護電路：
1)久壓保護的電壓形成。從變壓器b1第一個副邊繞組降壓后，得15v電壓經二極管vd15半波整流，電容c5濾波，電阻r19、r20分壓，在電阻r20上取出直流電壓控制信號ur20。此電壓信號ur20與發電機輸出電壓uac成正比，加到后面啟動電路上。
當發電機輸出正常電壓時，電阻r20上的電壓 ur20，將穩壓管w4擊穿，三極管vt5處于飽和導通，時限電路的延時電容c6被短路。由于三極管vt5飽和導通，因此，vt5集電極電位vc5約0.3v，故二極管vd17截止，其單結晶體管bt和可控硅scr組成的出口電路，不輸出欠壓信號。
2）欠壓保護啟動及延時電路。欠壓保護啟動及延時電路由電阻r22、r23和電容c6、c7組成。當發電機輸出電壓下降到65％額定電壓ufe時，由于發電機輸出的電壓已低于欠壓保護啟動電壓的整定值，此時，電阻r20上的電壓ur20，隨之下降，低到不能將穩壓管擊穿，因此，三極管vt5由飽和導通轉為截止。此時，工作電源通過電阻r22、r23及二極管vd17對電容c6、c7進行并聯充電，隨著充電過程，電容c6、c7的電壓逐漸升高，電容c6、c7充電達單結晶體管bt的峰點電壓所需的時間，就是欠壓保護的延時時限。
3）出口電路。它由單結晶體管bt和可控硅scr等零件組成無觸點出口電路。欠壓延時、特大短路電流瞬時、短路短延時及過載長延時跳閘保護信號，由二極管vd17、vd18、vd19組成的三端或門進行控制，只要前述保護其中的一種，就能啟動出口電路，使單結晶體管觸發器輸出觸發脈沖，觸發可控硅scr導通，通過出口電路輸出跳閘控制信號。
中s是脫扣器線圈，當它失電時，開關就會自動跳閘。發電機在正常供電時，其輸出電壓經變壓器b1降壓，第三個副邊繞組得到84v電壓，經單相橋式整流電路整流，經可調輸出電壓經變壓器bl降壓，第三個副邊繞組得到84v電壓，經單相橋式整流電路整流，經可調繞線電阻r25下半部分，對脫扣器線圈s供電，其電流的流向由7端流向8端，使自動開關處于合閘狀態。
4）久壓保護的控制過程。當發電機輸出電壓低于欠壓保護啟動電壓的整定值時，三極管vt5由飽和導通轉為截止，電容c6、c7被充電，電容器電壓達到bt管的峰點電壓時，bt管導通，電容c6、c7通過管對電阻r33放電，電阻r33得到尖脈沖電壓ur33，去觸發可控硅scr導通，整流電路zl1，經r25上半部向脫扣器線圈s反方向（由8端到7端）提供電流，相互抵消，脫扣器線圈s失壓，開關自動跳閘。
③過流保護的電壓形成電路：當發電機對負載供電時，其三相電流分別由三只電流互感器lh1～lh3進行檢測，經三個單相橋式整流電路vd1～vd12進行整流，再經電容c1、c2、r1濾波和三組并聯的分壓器分壓，將電流信號變換直流電壓控制信號。各組分壓器輸出的直流電壓控制信號與發電機輸出的交流電流成正比。
電路中，從左至右，第1組由電阻r2、r3、電位器r26組成的分壓器為特大短路電流瞬時跳閘保護的信號u1檢測電路；第2組電阻r4、r5、電位器r27組成的分壓器為短路短延時保護的信號u2檢測電路；第3組電阻r6、電位器r28組成的分壓器為過載長延時保護的信號u3檢測電路。
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