同步发电机晶体管继电保护装置

同步发电机晶体管继电保护装置电路。

(1) 功能该装置具有欠压延时跳闸保护；特大短路瞬时跳闸保护；短路短延时跳闸保护及过载长延时跳闸保护功能。

(2) 继电保护电路原理

①直流稳压工作电源电路：当发电机建立电压后，其输出的线电压U_AC加到变压器B1的原边，经降压后，从第2个副边绕组得74V电压，再经单相桥式整流电路整流，R₃₄C₁₀阻容滤波及稳压管W5稳压后，作为电路直流稳压工作电源。

②久压延时保护电路：

1) 久压保护的电压形成。从变压器B1第一个副边绕组降压后，得15V电压经二极管VD₁₅半波整流，电容C₅滤波，电阻R₁₉、R₂₀分压，在电阻R₂₀上取出直流电压控制信号U_R20。此电压信号U_R20与发电机输出电压U_AC成正比，加到后面启动电路上。

当发电机输出正常电压时，电阻R₂₀上的电压 U_R20，将稳压管W₄击穿，三极管VT₅处于饱和导通，时限电路的延时电容C₆被短路。由于三极管VT₅饱和导通，因此，VT₅集电极电位V_C5约0.3V，故二极管VD₁₇截止，其单结晶体管BT和可控硅SCR组成的出口电路，不输出欠压信号。

2）欠压保护启动及延时电路。欠压保护启动及延时电路由电阻R₂₂、R₂₃和电容C_6、C₇组成。当发电机输出电压下降到65％额定电压U_fe时，由于发电机输出的电压已低于欠压保护启动电压的整定值，此时，电阻R₂₀上的电压U_R20，随之下降，低到不能将稳压管击穿，因此，三极管VT₅由饱和导通转为截止。此时，工作电源通过电阻R₂₂、R₂₃及二极管VD₁₇对电容C_6、C₇进行并联充电，随着充电过程，电容C_6、C₇的电压逐渐升高，电容C_6、C₇充电达单结晶体管BT的峰点电压所需的时间，就是欠压保护的延时时限。

3）出口电路。它由单结晶体管BT和可控硅SCR等零件组成无触点出口电路。欠压延时、特大短路电流瞬时、短路短延时及过载长延时跳闸保护信号，由二极管VD₁₇、VD₁₈、VD₁₉组成的三端或门进行控制，只要前述保护其中的一种，就能启动出口电路，使单结晶体管触发器输出触发脉冲，触发可控硅SCR导通，通过出口电路输出跳闸控制信号。

中s是脱扣器线圈，当它失电时，开关就会自动跳闸。发电机在正常供电时，其输出电压经变压器B₁降压，第三个副边绕组得到84V电压，经单相桥式整流电路整流，经可调输出电压经变压器Bl降压，第三个副边绕组得到84V电压，经单相桥式整流电路整流，经可调绕线电阻R₂₅下半部分，对脱扣器线圈S供电，其电流的流向由7端流向8端，使自动开关处于合闸状态。

4）久压保护的控制过程。当发电机输出电压低于欠压保护启动电压的整定值时，三极管VT₅由饱和导通转为截止，电容C_6、C₇被充电，电容器电压达到BT管的峰点电压时，BT管导通，电容C_6、C₇通过管对电阻R₃₃放电，电阻R₃₃得到尖脉冲电压U_R33，去触发可控硅SCR导通，整流电路ZL₁，经R₂₅上半部向脱扣器线圈S反方向（由8端到7端）提供电流，相互抵消，脱扣器线圈S失压，开关自动跳闸。

③过流保护的电压形成电路：当发电机对负载供电时，其三相电流分别由三只电流互感器LH₁～LH₃进行检测，经三个单相桥式整流电路VD₁～VD₁₂进行整流，再经电容C_1、C_2、R₁滤波和三组并联的分压器分压，将电流信号变换直流电压控制信号。各组分压器输出的直流电压控制信号与发电机输出的交流电流成正比。

电路中，从左至右，第1组由电阻R₂、R₃、电位器R₂₆组成的分压器为特大短路电流瞬时跳闸保护的信号U₁检测电路；第2组电阻R₄、R₅、电位器R₂₇组成的分压器为短路短延时保护的信号U₂检测电路；第3组电阻R₆、电位器R₂₈组成的分压器为过载长延时保护的信号U₃检测电路。

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