Устройство для защиты автономной электроэнергетической установки и потребителей от короткого замыкания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АВТОНОМНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ , содержащее синхронный генератор переменного тока, параллельно обмотке возбуждения которого подключен блок автоматического регулирования напряжения, пороговый элемент и Слок продольно-дифференциальной защиты с исполнительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты генератора и потребителя от короткого замыкания , возникшего вне зоны дифференциальной защиты, оно дополнительно снабжено тиристорным ключом, диодом и регулирующим резистором, при этом к выходным зажимам блока автоматического регулирования напряжения последовательно с пороговым элементом подключен тиристорный ключ, цепь управления которого через диод и регулирующий резистор со- , L единена с выходными зажимами синхрои-jCI, ного генератора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (и) 3(я) Н 02 Н 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)3335465/24-07 (22)15.09.81 (46)15,04.83. Бюл. )) 14 (72)Ю. И. Пузырев, В. Н. Хрущев, В. П. Степаненко, К. И. Юдин, Ф, A. Бари, A. А. Дегтев, E,É.Карпиловский, tO, Б, Филатов и A.Ë.Ëüíoâский (53)621.316.925(088.8) (56)1. Системы электроснабжения летательных аппаратов. Куприн Б. В., Рунов К. Д., Сиднеев И. N. Изд-во

BBHA им. проф. Жуковского, 1979, с. 249-250, 255-260.

2, Авторское свидетельство СССР

)) 424271, кл. Н 02 Н 7/06, 1974, 3. Техническое описание авиационного подвижного электроагрегата

АПА-5, с. 130-132. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АВТО- .

НОМНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ и ПОТРЕБИТЕЛЕЙ OT КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, содержащее синхронный генератор переменного тока, параллельно обмотке возбуждения которого подключен блок автоматического регулирования напряжения, пороговый элемент и блок продольно-дифференциальной защиты с исполнительным элементом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты генератора и потребителя от короткого замыкания, возникшего вне зоны дифференциальной защиты, оно дополнительно снабжено тиристорным ключом, диодом и регулирующим резистором, при этом к выходным зажимам блока автоматического регулирования напряжения последовательно с пороговым g

Ф элементом подключен тиристорный ключ, цепь управления которого через диод и регулирующий резистор соединена с выходными зажимами синхронного генератора.

1012384

40

Цель изобретения — повышение надежности защиты генератора и потребителя от короткого замыкания, возникшего вне зоны дифференциальной защиты.

Изобретение относится к электротехнике и может быт использовано для защиты источников электроэнергии и потребителей от коротких замыканий и перегрузок, а именно автономных электроустановок с синхронными генераторами переменного тока при наземном обслуживании летательных аппаратов.

Известны устройства защиты автономной электроэнергетической установки от коротких замыканий или недопустимых перегрузок, содержащие синхронный генератор переменного тока, систему автоматического регулирования напряжения, пороговый эле- t5 мент, продольно-дифференциальную и

I максимально-токовую защиты,.которые срабатывают при,возрастании тока выше максимально допустимого значения f 1g. 20

Однако такие устройства являются малоэффективными из-за большой инерционности максимально-токовой защиты и ограниченности зоны действия продольно-дифференциальной защиты.

Известно также устройство для защиты синхронных генераторов от перегрузок и коротких замыканий, в Которых используется зависимость между мощностью на выходе генератора и напряжением возбуждения с подключением порогового элемента в цепь, возбуждения генератора 21.

Недостатком этого устройства яв-. ляется ограниченная область применения, так как оно предназначено для защиты автономных электрических машин, не имеющих нулевых выходов, только от внутренних коротких замыканий.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты автономной электроэнергетической установки от короткого замыкания, содержащее синхронный генератор перемен- 45 ного тока, блок автоматического регулирования напряжения и блок продольно-дифференциальной защиты с исполнительным элементом Е33, 50

Недостатком данного устройства яв ляется ограниченность зоны действия продольно-дифференциальной защиты, которая охватывает только участок цепи трехфазного переменного тока от синхронного генератора до выходных зажимов электроагрегата. A на потребителей данная защита от перегрузок и коротких замыканий не распространяется.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты автономной электроэнергетической установки и потребителей от короткого замыкания, содержащее синхронный генератор переменного тока, параллельно обмотке возбуждения которого подключен блок автоматического регулирования напряжения, пороговый эле" мент и блок продольно-дифференциальной защиты с исполнительным элементом, дополнительно снабжено тиристорным ключом, диодом и регулирующим резистором, при этом к выходным зажимам блока автоматического регулирования напряжения последовательно с пороговым элементом подключен тиристорный ключ, цепь управления которого через диод и регулирующий резистор соединена с выходными зажимами синхронного генератора.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — внешняя характеристика синхронного генератора; на фиг. 3 выходная(регулировочная характеристика блока автоматического регулирования напряжения.

Устройство содержит синхронный ге нератор 1, встроенный в генератор блок трансфоРматоров тока продольнодифференциальной защиты 2, исполнительный элемент 3 продольно-дифференциальной защиты, блок трансформаторов 4 в конце зоны действия продольно-дифференциальной защиты, потребители электроэнергии 5, выпрямительный диод б, регулировочный резистор

7, тиристор 8, пороговый элемент 9, блок автоматического регулирования напряжения 10 и обмотку возбуждения

11 синхронного генератора 1..

Устройство работает следующим образом.

Из внешней характеристики син1 хронного генератора, представленной на фиг. 2, видно, что, с увеличением тока нагрузки Эн генератора происходит уменьшение его выходного напряжения

Он.

Для поддержания напряжения U =

const при возрастании нагрузки требуется дополнительное увеличение тока (напряжения ) возбуждения.

Автоматическое изменение тока напряжения 0б)в обмотке возбуждения

11 синхронного генератора 1 в зависимости от изменения тока нагрузки

3Н обеспечивает блок автоматического регулирования напряжения 10, Выходная (регулировочная) характеристика блока .Об= д„ представлена на фиг. 3.

Если параллельно обмотке возбуждения 11 синхронного генератора 1 подключено пороговое устРойство 9, ., 1012384 чувствительное к изменению напряжения, выход которого соединен с ис-. полнительным элементом 3 продольнодифференциальной защиты, то при воз, растании тока . Ина выходе генерато,ра 1 возрастает напряжение возбуждения Ов на выходе блока автоматического регулирования напряжения 10, И Когда величина напряжения возбуждения ®Эдостигает порогового значения, срабатывает пороговый элемент

9 и выдает сигнал на включение исполнительного элемента 3 продольнодифференциальной защиты. Исполнительный элемент 3 продольно-дифференциальной защиты подает в блок автома- 15 тического регулирования напряжения

10 сигнал на необратимое отключение генератора 1, Однако как видно на фиг. 3, в момент включения синхронного генератора 1 напряжение возбуждения Ц имеет выброс, который по величине значительно превыаает уровень 08в щ,при котором срабатывает пороговый элемент

9 и практически одновременно с сигналом на включение генератора 1,подаеъ. ся сигнал на его отключение, Генера тор 1 не включается.

Для устранения ложных срабатываниЯ устройства защиты последовательно с пороговым элементом 9 включен тиристорный ключ 8, который в момент включения генератора 1 закрыт, так как управляющий электрод тиристора 8 через регулирующий резистор 7 и выпрямительный диод 6 соединен с выходом синхронного генератора 1, на. пряжение которого еще мало.

Напряжение О на выходе генератора достигает номинального значения после окончания всплеска напряжения возбуждения О при включении гЕнератора.

Величина резистора 7 устанавливается такой, чтобы ток управления тиристора 8 достиг величины включения при напряжении на выходе генератора

1, равном номинальному или близком к нему, Использование устройства защиты на электроагрегатах аэродромного об-. служивания летательных аппаратов позволяет предотвратитц вЫход as строя летательных аппаратов, дорогостоящего электронного и электросилового бортового оборудования, сократить простой и затраты на их восстановление. E

1012384

Жткп НОН ИНОБИС

jul.J

Составитель Т. Щеголькова

Редактор М, Петрова ТехредM. Гергель Корректор А. Повх

Заказ 2784/67 Тираж 615 Подписное

BHHIIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная 4