所謂差動(dòng)保護(hù),是指從發(fā)電機(jī)輸出端流到匯流條的電流與回到發(fā)電機(jī)電樞繞組的電流不一致。在發(fā)生對(duì)地短路或相間短路時(shí),這種情況才會(huì)發(fā)生。當(dāng)電流相差 20~40A時(shí),保護(hù)電路發(fā)出保護(hù)信號(hào)。
在圖 8-30中,CT1和 CT2為兩組電流互感器。CT1裝在發(fā)電機(jī)電樞繞組的中線側(cè),CT2安裝在 GCB之后。每相的兩個(gè)互感器副邊按同名端首尾串聯(lián),組成差動(dòng)檢測(cè)環(huán)。當(dāng)沒有短路故障時(shí),每相流出發(fā)電機(jī)電樞繞組的電流與流入電樞繞組的電流相等,CT1、CT2副邊感應(yīng)出的電流也相同。在電阻 R4、R5、R6中沒有電流。運(yùn)放 A“+”端電位低于 “-”端的參考電壓,A輸出為低電平,這時(shí)說明電路沒有短路故障。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí),如在 GCB之前某一位置 A相發(fā)生對(duì)地短路故障(相間短路同理),則CT1感應(yīng)出的電流比 CT2要大,使得在 R6上產(chǎn)生的電壓不為零。R6上的電壓經(jīng) D1半波整流、C1濾波后,經(jīng)R8加到 A的“+”端。當(dāng)差動(dòng)電流達(dá)到 20~40A時(shí),A“+”端電壓大于 A“-”端電壓,A輸出高電平,經(jīng)控制電路斷開 GCR和 GCB。另外要注意的是,差動(dòng)保護(hù)電路只有在 CT1和 CT2區(qū)間內(nèi)發(fā)生短路時(shí)才能起到保護(hù)作用。其余兩相對(duì)地短路時(shí),則在 R4或 R5上產(chǎn)生電壓,工作原理相同。
圖 8-30差動(dòng)保護(hù)電路原理圖
6.過載(過流)保護(hù)(OC)
利用圖 8-30中的電流互感器 CT2的信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)過載或過流保護(hù),保護(hù)電路的工作原理與差動(dòng)保護(hù)電
路相同,不同的是僅用了 CT2一組電流互感器。當(dāng)發(fā)生過載或過流故障時(shí),過載保護(hù)電路發(fā)出信號(hào),斷開發(fā)電機(jī)輸出,以保護(hù)發(fā)電機(jī)因過載而燒壞。過載保護(hù)采用反延時(shí)。過載時(shí),容易造成發(fā)電機(jī)欠壓,此時(shí)禁止欠壓信號(hào)輸出。
過載故障主要是由于其中一臺(tái)發(fā)電機(jī)損壞而不能向直升機(jī)正常供電,另一臺(tái)發(fā)電機(jī)由于負(fù)載加大而產(chǎn)生過載。在有些直升機(jī)中,過載信號(hào)將引起自動(dòng)卸載,切除一些不重要的或不影響飛行安全的用電設(shè)備,以保證發(fā)電機(jī)向重要負(fù)載正常供電。
7.開相保護(hù)(Open Phase)
利用圖 8-30中的電流互感器 CT2的信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)開相保護(hù),所謂開相是指有一相電流輸出為零而其他兩相輸出正常。在這種情況下,會(huì)使三相用電設(shè)備不能正常工作,如三相交流電動(dòng)機(jī)等。保護(hù)電路的原理是比較 CT2中各個(gè)互感器的輸出,當(dāng)輸出相差達(dá)到一定值時(shí),保護(hù)電路有信號(hào)輸出,斷開發(fā)電機(jī)輸出,開相保護(hù)采用固定延時(shí),一般為 5秒。
造成開相的原因主要有:
(1)
發(fā)電機(jī)內(nèi)部的輸出繞組開路;
(2)
發(fā)電機(jī)外部饋線開路;
(3)
發(fā)電機(jī)輸出斷路器有一相接觸不良或損壞。
8.欠速保護(hù)(Under Speed)由轉(zhuǎn)速傳感器敏感發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,欠速保護(hù)電路將轉(zhuǎn)速傳感器送來的電壓或頻率信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較,當(dāng)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速的 90%時(shí),欠速保護(hù)電路發(fā)出保護(hù)信號(hào)。欠速一般不是系統(tǒng)故障,但欠速會(huì)導(dǎo)致欠頻或欠壓保護(hù)電路發(fā)出保護(hù)信號(hào)。欠速保護(hù)電路的功能是在
發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)斷時(shí),發(fā)出一個(gè)信號(hào)禁止欠頻或欠壓保護(hù)電路輸出信號(hào)去斷開發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繼電器 GCR,而僅斷開 GCB。
9.逆相序保護(hù)(NPS)
當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出相序不正確時(shí),不能合上 GCB,否則在供電時(shí)會(huì)出現(xiàn)如電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)等嚴(yán)重故障;并聯(lián)供
電時(shí),將燒毀發(fā)電機(jī)和供電線路。相序故障主要發(fā)生在更換發(fā)電機(jī)后或地面電源供電時(shí)。逆相序保護(hù)電路如圖 8-31所示。
圖 8-31逆相序保護(hù)電路原理圖
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發(fā)電機(jī)輸出 A相經(jīng) D1半波整流后經(jīng) R1加到可控硅 SCR的陽極上,B相經(jīng) D2半波整流后經(jīng) R2加到 SCR的控制極。
A相、B相半波整流后的波形和 SCR相序正確時(shí)的導(dǎo)通區(qū)間如圖 8-32所示。
相序正確時(shí),A相超前于 B相 120°。根據(jù)可控硅的特點(diǎn),只有當(dāng)陽極有正向電壓,并在控制極加觸發(fā)信號(hào)時(shí)才能導(dǎo)通。可控硅觸發(fā)導(dǎo)通后,只有當(dāng)滿足下列條件時(shí)才能關(guān)斷:(1)可控硅陽極電壓為零或負(fù);
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