Устройство для защиты автономной электроэнергетической установки и потребителей от короткого замыкания Советский патент 1983 года по МПК H02H7/06 

Изобретение отно;ится к электротехнике к может CbiTj использовано для защиты источников электроэнергии и потребителей от коротких замыканий И- перегрузокf а именно автономных электроустановок с синхронными генераторами переменного тока при наземном обслуживан|ии летательных аппаратов,

Известны устройства защиты автономной электроэнергетической установки от коротких замыканий или недопустимых перегрузок, содержащие синхронный .генератор переменного тока, систему автоматического регулирования напряжения, пороговый элемент/ продольно-дифференциальную и1 максимально-токовую защиты, которые срабатывают при , возрастании тока выше максимально допустимого значения С ID

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 2),

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 переменного тока, блок автоматического регулирования напряжения и блок продольно-дифференциальной защиты с исполнительным элементом Сз1.

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, А на потребителей данная защита от перегрузок и коротких замыканий не распространяется.

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

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 элемент и блок продольно-дифференци0 альной 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

0 выходными зажимами синхронного генератора .

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - внешняя характеристика

5 синхронного генератора; на фиг. 3 выходная( регулировочная } характери. стика 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 продоль но-дифференциальной защиты, потребители электроэнергии 5, выпрямительный диод б, регулировочный резистор 7, тиристор 8, пороговый элемент 9, блок автоматического регулирования

0 напряжения 10 и обмотку возбуждения 11 синхронного генератора 1. .

Устройство работает следующим образом.

Из внешней характеристики синхронного генератора, представленной на фиг. 2, видно, что, с увеличением тока нагрузки Зц генератора происходит уменьшение его выходного напряжения Уц. .

0 Для поддержания напряжения UH- const при возрастании нагрузки

требуется дополнительное увеличение тока (напряжения) возбуждения.

Автоматическое изменение тока 5 напряжения Ue,)B обмотке возбуждения 11 синхронного генератора 1 в зависимости от изменения тока нагрузки Эц обеспечивает блок автоматического регулирования напряжения 10. Выходная (регулировочная) характеристика бдрка 1){,, |Э„| представлена на фиг. 3.

Если параллельно обмотке возбуждения 11 синхронного генератора 1 5 подключено пороговое устройство 9, чувствительное к изменению напряжения выход которого соединен с исполнительным элементом 3 продольнодифференциальной защиты, то при воэ Рс1стании тока Выходе генерато.ра 1 возрастает напряжение воэбуждения и на выходе блока автоматичес кого регулирования напряжения 10, И Когда величина напряжения возбуждения 0& достигает порогового значения, срабатывает пороговый элемен 9и выдает сигнал на включение исполнительного элемента 3 продольнодифференциальной защиты. Исполнител ный элемент 3 продольно-дифференциальной защиты подает в блок автоматического регулирования напряжения 10сигнал на необратимое отключение генератора 1, Однако,как видно на фиг. 3, в момент включения синхронного генератора 1 напряжение возбуждения Up имеет выброс, который по величине значительно превышает уровень UggYitfti ри котором срабатывает пороговый элемен 9 и практически одновременно с сигна лом на включение генератора 1.подае ся сигнал на его отключение, Генера тор 1 не включается. Для устранения ложных срабатываний 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 feHepaTopa 1, нат пряжение которого еще мало. Напряжение U« на выходе генератора достигает номинального значений после окончания всплеска напряжения возбуждения вкпючейии 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 предотвратите из строя летательных аппаратов, дорогостоящего электронного и электросилового бортового оборудования, сократить простой и затраты на их восстановление, ....

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.

(I,

НОН

h

иг.2