Устройство для защиты генератора трехфазного тока Советский патент 1982 года по МПК H02H7/06 H02H7/09 

(5) УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

t

Изобретение относится к электро;технике и касается схем защиты электрических линий, в частности защиты генераторов судовых электростанций.

При эксплуатации генераторов трехфазного тока возникают случаи нарушений нормальных режимов работы, которые сопровождаются: перегрузом генератора по мощности и току, короткое замыкание в линии, работа ге нератора в двигательном режиме и неисправность в приводном двигателе. Эти отклонения, при несвоевременном отключении генератора от сети, приводят к авариям.

Известно устройство для отключения генератора в аварийных ситуациях D3.

Однако данное устройство недостаточно, надежно.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство защиты генератора трехфазного тока от аварийных режимов, содержащее измерительные

трансформаторы, включенные в ка)дую фазу измерительное звено напрямения, тока и мощности, связанные через четыре настраиваемых пороговых элемента и логические элементы ИЛИ с усилителями тока и реле для отключения -генератора t23.

Однако это устройстёо имеет сложную логическую схему и не позволяет регулировать выдержки времени сраба тывания защиты. Кроме того, это устройство не охватывает защиту от обрыва фазы и защиту приводного двигателя, что ограничивает его функциональн е возможности.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства для защиты генераторов трехфазного тока.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты генераторов, содержащее измерительные Трансформаторы, вкхпоченные в каждую фазу, к вторичным обмоткам которых подключено измерительное звено тока. измерительное звено напряжения, подключенное к фазам сети, выходы упомянутых звеньев подк/ночены через измерительное звено мощности к трем пороговым элементам, а второй выход измерительного звенд тока .подключен к четвертому пороговому элементу, выход первого порогового- элемента подключен к предупредительной сиг нализации, а выходы трех других пор говых элементов соединены с элементами ИЛИ, ИЛИ-НЕ и усилитель,соединенный с исполнительным органом, дополнительно снабжено генератором хронирующих импульсов, счетной де кадой и дешифратором причем выходы генератора хронирующие импульсов подключены, соответственно к входам пороговых элементов, выход элемента, ИЛИ подключен к сметному входу счетной декады, а выход элемента ; ИЛИ-НЕ подключен к .запрещающему входу счетной декады, выходы которои через дешифратор подключены к усилителю. Кроме того, упомянутые пороговые элементы выполнены каждый на транзисторе, в эмиттер которого включено потенциометрический резистор и стабилитрон, а база транзистора через усилитель подключена к логическому элементу И, выход которого соединен с транзисторным ключй На фиг, 1 изображена функциональ ная схема устройства для защиты ген 9 4 ратора; на фиг. 2 - схема выполнения порогового элемента. При работе генератора .на сеть с измерительных трансформаторов 1 тока снимается ток, пропорциональный нагрузке генератора, который поступает на измерительное звено 2 тока. Напряжение каждой фазы поступает в измерительное звено 3 напряжения. Составляющие от звена тока -и напряжения образуют измерительное звено k мощности. При превышений какого-либо параметра, например величины тока, сигнал от измерительного звена 2 тока возбуждает пороговый, элемент 5, который представляет собой опрокида§ающую ступень и передает импульсы, идущие от генератора 6 хронирующих импульсов через элемент ИЛИ 7 на счетную декаду 8. Одновременно через элемент ИЛИ-НЕ 9 подается направляющий импульс на счетную декаду 8. Выходы счетной декады поступают на диодный дешифратор 10, с помощью которого возможно получить выходные сигналы .на выполнение различных операций. Так, например использовав oct новные выходы счетной декады первого и второго триггерюв возможно подавать команды на уменьшение (увеличение) мощности за все время пока не будет отключен генератор.

Использовав другие комбинации выходных сигналов, возможно построить целую программу - отключение второстепенных потребителей, подачу акустического и оптического сигналов, команду на запуск резервного генератора, уменьшение (увеличение наг рузки на генератор, отключение от сети и т.д.

Выдержка времени на выполнение то или иной операции определяется Длительностью тактовых импульсов, которые можно регулировать с помощью генератора 6 импульсов. Выходные сигналы дешифратора 1С через усилители мощности 11 управляют соответствующи реле 12. Через пороговый элемент 5 и элемент ИЛИ 13 производится контроль предельных значений приводного двигателя: температура масла, воды выхлопных газов, обмоток генератора давление масла, воды и т.д.Превышение указанных величин ведет к аналогичному эффекту, как и при перегрузке генератора по току.

Защита от повышенной мощности.

Продолжение таблицы

на счетиздо декаду 8, т.е. в конечной счете отклочает генератор.

Оперативным напря хением для логических элементов служит источник 18 питания.

Настройка значений срабатывания тока и мощности производится с помощью настраиваемых пороготлх элементов 5,1«,1б и 17.

Пороговый элемент (фиг.2)состоит из триггера, выполненного на транзисторах 19 и 20, транзистора 21 для инверсии выходного сигнала триг-. гера, диодов 22 ч 23 резистора реализующих конъюнкцию двух входных сигналов от генератора хронирующих импульсов и выходного сигнала с коллектора транзистора 21, логическая операция И, транзистора 25, выполняющего роль транзисторного ключа, т.е. для получения более четкого выходного импульса, а также стабилитрона 2б и потенциометрическвго резистора 27.

Пороговый элемент работает следующим образом. 79 Эмиттер транзистора 19 находится под положительным потенциалом, который потенциометром 27 может изменяться от +3 ДО + 12 В. На базу.тран зистора 19 приходит напряжение от из мерительного звена мощности и тока, потенциал базы будет меньше потенциала эмиттера. Транзистор 19 будет от крыт, база транзистора 20 будет находиться под положительным потенциалом и транзистор 20 будет закрыт, с коллектора (точка б) снимается единичный сигнал, транзистор 21 - от О следовакрыт - в точке в сигнал сигнал Oj транзистор 25 закрыт на его выходе (точка д ) имеется пострянный сигнал 1 При работе генератора не сеть и при его перегрузке с измерительного звена мощности снимается повышенное напряжение и настанет такой момент, когда база транзистора 19 будет более положительна по отношению к его коллектору и транзистор 19 закроется на выходе (точке а) будет сигнал l транзистор 20 откроется, транзистор 21 закроется - на выходе его (точка в) будет постоянный сигнал 1, Теперь в такт входных сигналов от гене ратора хронирующих импульсов будет реализовываться функция и и в точке г будет серия О 1 сигналов транзистор 22 в такт этих импульсов будет открываться и закрываться на его выходе (точке д) будет серия HQII сигналов, которая будет возбуждать счетную декаду. Предлагаемое устройство обеспечивает защиту от повышенной мощности , от повышенного тока любой из фаз5 защиту от обратного тока, защи приводного двигателя, сигнализацию предельных значений параметров приг водного двигателя, позволяет произвести автоматизацию электростанции. Настройка предельных величин тока, мощности, обратного тока, вре менных выдержек не представляет трудностей. Схема проста по устрой,ству, собирается из стандартных эле ментов, надежна в работе, для контроля работы элементов схемы можно применить средства диагностики. Формула изобретения 1. Устройство для защиты генератора трехфазного тока, содержащееизме- рительные трансформаторы, включенные в каждую фазу, к вторичным об маткам которых подключено измерительное звено тока, измерительное звено напряжения, подключенное к фазам сети, выходы упомянутых звеньев подклю.чены через измерительное звено мощности к трем пороговым элементам, а второй выход измерительного звена тока подключен к четвертому пороговому элементу, выход первого порогового элемента подключен к предупредительной сигнализации, а выходы трех других пороговых элементов соединены с элементами ИЛИ, ИЛИ-НЕ и усилитель, соединенный с исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно снабжено генератором хронирующих импульсов, счетной декадой и дешифратором. причем выходы генератора хронирующих импульсов подключены к входам пороговых элементов, выход элемента ИЛИ подключен к счетному входу счетной декады, а выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к запрещающему входу счетной декады, выходы которой через дешифратор подключены к усилителю. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что упомянутые пороговые элементы выполнен каждый на триггере Июидта, в эмиттер первого трйнзистора которого включен потенциометрический резистор и стабилитронJ выход триггера Шмидта через транзистор подключен к логическому элементу И, выход которого соединен с транзисторным ключом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 650153, кл. Н 02 Н 7/06, 1977. 2.Техническое описание судовой автоматики судов типа Супертраулер Прометей производства ГДР. № 7 -005501-20 РВА.

s

i«

-CZb

I

7

1