Устройство для защиты генератора трехфазного тока

О П И С А Н И Е (И 930478ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТОЪСТВУ Сотоз СоввтскикСоциалистическихРеспублик(Ы)М, Кв,Н 02 Н 7/06 Н 02 Н 7/09 3 Ьеудвретеаеые комнтет СССР вв деаее кэабретений к етерыткв(72) Авторы изобретения олодянкин и М. М. Левин и(54) УСТРОЙСТВО ДЛЛ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ТРЕХФАЗНОГО ТОКАИзобретение относится к электро технике и касается схемзащиты элек. трических 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 двигате" ле. Эти отклонения, при несвоевременном отключении генератора от сети приводят к авариям.Известно устройство для отключения генератора в аварийных ситуациях 13.Однако данное устройство недоста. точно, надежно.Наиболее близким к предлагаемому является устройство защиты генератора трехфазного тока от аварийных режимов, содержащее измерительные оры, включенные в каждуюительное звено напряжемощности, связанные ченастраиваемых пороговыхлогические элементы ИЛИми тока и реле для от"нератора 23,то устройство имеет слож.кую схему и не позволяеть выдержки времени срабаиты. Кроме того, это уст.охватывает защиту от обзащиту приводного двиограничивает его функвозможности,ретения - повышение наоты устройства для заторов трехфазного тока.иная цель достигаетсятройство для защиты ге"содержащее измерительныеоры, включенные в каждуюричным обмоткам которыхизмерительное звено тока,трансформат Фазу, измер ния, тока и рез четыре элемента и с усилителя ключения ге Однако э ную логичес регулироват тывания защ ройство не рыва фазы и гателя, что циональные Цель изоб дежности раб щиты генера Поставле тем, что ус нераторов,трансформат фазу, к вто подключено478 930 0 3измерительное звено напряжения, подключенное к фазам сети, выходы упомянутых звеньев подкпючены 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 сиг" нализации, а выходы трех других пороговых элементов соединены с элемен-, тами ИЛИ, ИЛИ"НЕ и усилитель,соединенный с исполнительным органом, дополнительно снабжено генератором хронирующих импульсов, счетной декадой и дешифратором, причем выходы Огенератора хронирующих импульсов подключены, соответственно к входам пороговых элементов, выход элемента, ИЛИ подключен к счетному входу ; счетной декады, а выход элемента ,нИЛИ-НЕн подключен к,запрещающему входу счетной декады, выходы которой 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 ключом.На фиг. 1 изображена Функциональ" ная схема устройства для защиты гене,. Импульсы на входе декады рвтора; на фиг. 2 - схема выполнения порогового элемента. При работе генератора,на сеть сизмерительных трансформаторов 1 токаснимается ток, пропорциональный нагрузке генератора, который поступаетна измерительное звено 2 тока. Напряжение каждой фазы поступает в из- О мерительное звено 3 напряжения. Составляющие от звена тока и напряже"ния образуют измерительное звено 4мощности. При превышении какого-либопараметра, например величины тока, 1 з сигнал от измерительного звена 2 токавозбуждает пороговый. элемент 5, который представляет собой опрокидывающую ступень и передает импульсы,идущие от генератора 6 хронирующих щ импульсов через элемент ИЛИ У насчетную декаду 8. Одновременно через элемент ИЛИ-НЕ 9 подается направляющий импульс на счетную декаду 8.Выходы счетной декады поступают на гз диодный дешифратор 10, с помощьюкоторого возможно получить выходныесигналы,на выполнение различных операций, Так, например, использовав ос+новные выходы счетной декады первого зв и второго триггеров возможно подавать команды на уменьшение ( увеличение) мощности за все времяпока не будет отключен генератор. Основные выходы декады,О 13 Импульсы на входе декады Использовав другие комбинации вы- уфходных сигналов, возможно построитьцелую программу - отключение второстепенных потребителей, подачу акустического и оптического сигналов,команду на запуск резервного генератора, уменьшение 1, увеличение) нарузки на генератор, отключение от сети и т.д,Выдержка времени на выполнение тойили иной операции определяется дли"Звтельностью тактовых импульсов, которые можно регулировать с помощью генератора 6 импульсов, Выходные сигналы дешиФратора 10 через усилителимощности 11 управляют соответствующим з35реле 12. Через пороговый элемент 5и элемент ИЛИ 13 производится контроль предельных значений приводного двигателя: температура масла,воды выхлопных газов обмоток геФ4 Онератора, давление масла, воды ит.д.Превышение укаэанных величин ве"дет к аналогичному эФФекту, как ипри перегрузке генератора по току,Защита от повышенной мощности.451. При достижении нагрузки примерно 90 Р,о,ц., сигнал от измерительного звена 4 мощности возбужда"ет пороговый элемент 14, который в .такт частоте сигналов от генератора6 сигналов возбуждает сигнализацион"ное устройство мигание лампочки красного цвета). Через пороговый элемент14 и элемент ИЛИ 15 осуществляетсяпредупредительная сигнализация о со"стоянии первичного двигателя: температура масла, воды, выхлопных газов, обмоток генератора, давлениемасла, воды и т.д. Основные выходы декады 1 1 т 2. При достижении значения мощ"ности свыше номинальной, например105 Ри ., сигнал от измерительногозвена 4 мощности возбуждает пороговьвэлемент 16, который передает тактовыеимпульсы от генератора 6 импульсовна счетную декаду 8, т,е. в конечномсчете отключает генератор,3. При обратной мощности, при иэменении направления тока, возбужда"ется нуль-орган 17, который передаеттактовый импульс на счетную денадуна вход одного триггера или нескольких, в зависимости от необходимойвыдержки времени на отключение генератора),Оперативным напряжением для логи"ческих элементов служит источник 16питания,Настройка значений срабатываниятока и мощности производится с по"мощью настраиваемых пороговых элементов 5, 14,16 и 17.Пороговый элемент (Фиг.2)состоитиз триггера, выполненного на трам"эисторах 19 и 20, транзистора 21для инверсии выходного сигнала триг-,гера, диодов 22 и 23 и резистора 24реализующих конъюнкцию двух входных сигналов от генератора хронирующих импульсов и выходного сигнала с коллектора транзистора 21,логическая операция И, транзистора25, выполняющего роль транзисторного ключа, т.е, для получения болеечеткого выходного инпульса, а такжестабилитрона 26 и потенциометрическего резистора 27.Лороговый элемент работает следующим образом.Эмиттер транзистора 19 находитсяпод положительным потенциалом, который потенциометром 27 может изменяться от +3 до + 12 В, На базу.транзистора 19 приходит напряжение от из-. 5мерительного звена мощности и тока,потенциал базы будет меньше потенциала эмиттера. Транзистор 19 будет открыт, база транзистора 20 будет находиться под положительным потенци"алом и транзистор 20 будет закрыт,с коллектора ( точка б ) снимаетсяединичный сигнал, транзистор 21 - открыт " в точке в сигнал "0" следовательно в точке г также сигнал О,транзистор 25 закрыт на его выходеточка д ) имеется постоянный сигнал "1".Рри работе генератора не сеть ипри его перегрузке с измерительногозвена мощности снимается повышенноенапряжение и настанет такой момент,когда база транзистора 19 будетболее положительна по отношению к егоколлектору и транзистор 19 закроется,на выходе точке а) будет сигнал "1", 5транзистор 20 откроется, транзистор21 закроется - на выходе его 1,точкав) будет постоянный сигнал "1". Теперь в такт входных сигналов от гене.ратора хронирующих импульсов будетреализовываться функция "и" и в точке г будет серия "0" " "1" сигналовтранзистор 22 в такт этих импульсовбудет открываться и закрыватьсяна его выходеточке д) будет серияну - 11" сигналов,.которая будет35возбуждать счетную декаду,Предлагаемое устройство обеспечивает защиту от повышенной мощности от повышенного тока любой изФ40фаз, защиту от обратного тока, защитуприводного двигателя, сигнализациюпредельных значений параметров пригводного двигателя, позволяет произвести автоматизацию электростан 45ции. Настройка предельных величинтока, мощности, обратного тока, вре:менных выдержек не представляеттрудностей. Схема проста по устрой,ству, собирается из стандартных элементов, надежна в работе, для конт 50роля работы элементов схемы можноприменить средства диагностики. Формула изобретения1. Устройство для защиты генератора трехфазного тока, содержащееизмерительные трансформаторы, включенные в каждую фазу, к вторичным обмоткам которых подключено измерительное звено тока, измерительное звенонапряжения, подключенное к фазамсети, выходы упомянутых звеньев подключены через измерительное звеномощности к трем пороговым элементам,а второй выход измерительного звенатока подключен к четвертому пороговому элементу, выход первого порогового элемента подключен к предупредительной сигнализации, а выходытрех других пороговых элементов соединены с элементами ИЛИ, ИЛИ-НЕ иусилитель, соединенный с исполнительным органом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениянадежности, оно дополнительно снаб"жено генератором хронирующих импульсов, счетной декадой и дешифратором,причем выходы генератора хронирующих импульсов подключены к входампороговых элементов, выход элемента ИЛИ подключен к счетному входусчетной декады, а выход элементаИЛИ-НЕ подключен к запрещающему вхо"ду счетной декады, выходы которойчерез дешифратор подключены к усиФлителю.2, Устройство по п,1, о т л ич а ю ц е е с я тем, что упомянутые пороговые элементы выполненыФкаждый на триггере Оаидта, в эмиттер первого транзистора котороговключен потенциометрический резистор и стабилитрон, выход триггераВмидта через транзистор подключенк логическому элементу И, выход которого соединен с транзисторным ключом,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 650153, кл. Н 02 Н 7/06, 1977.2. Техническое описание судовойавтоматики судов типа Супертраулер930478 Ф Ъ чВНИИПИ Заказ 3486/73 Тираж 670 Подписное Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,