专利名称：低压三相同步发电机综合保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制保护电气设备技术领域，具体地说涉及一种用于低压三相同步发电机过电流、过电压和短路的保护装置。
目前对低压三相同步过电流、过电压和短路的保护均使用多只过电流继电器和过电压继电器来实现。对过电流的保护，每只三相同步电机必须使用三只过电流继电器，每相连接一只，体积大，能耗高，特别在移动电站和小型发电机控制屏内，因其体积过大，无法使用。此外，现有的过电流继电器为有级调节设定，反应灵敏度低，误差大。对过电压保护通常用的过电压继电器最大整定电压为400V，而发电机过电压一般均在420V以上，难以胜任发电机的过压保护，加之现有过电压继电器是瞬动型的，当发电机突然甩掉大负载时，会造成电压短时上升15－20％，经零点几秒至数秒能恢复正常，现有的过电压继电器无法分辨这种短时间的非故障状态，易造成系统误动作。此外，现有的过电压继电器反回系数低，一般仅有0.8，往往当电压恢复到额定值时，继电器仍不释放，灵敏度差。总之，对低压三相同步发电机而言，目前尚无同时具有对过电流，过电压和短路这三种功能的综合保护装置。
本实用新型的目的是提供一种体积小，重量轻，能耗低，反应灵敏，工作可靠，同时具有对过电流，过电压和短路三种功能的低压三相同步发电机的综合保护装置。
本实用新型的目的是这样实现的，壳体内设置三只I／U变换器，将发电机三相二次电流变换成相应的电压信号，整流后经或门再分成过流，短路两路取样检测，再通过各自门限送往放大器，短路信号直接连接输出继电器，过电流信号经延时电路再连接输出继电器，过电压信号从测量变压器低压侧经整流滤波后获得检测信号，经门限放大和延时设定后连接驱动输出继电器。
发电机三相二次电流经I／U1，I／U2、I／U3变换器变成三个电压信号，分别连接经V1和C1、V3和C2、V5和C3组成的互相独立的半波整流滤波电路，再经V2、V4、V6组成的或门电路节点连接由R1、W1、R2串联组成的过流检测电路和R3、W2、R4串联组成的短路检测电路。
本实用新型设有V／V2测量变压器，次级电压经V21－24组成的桥式整流和C5滤波连接到由R5、W3、R6串联组成的过电压检测电路；过电流信号继电器K1和过电压信号继电器K3常闭触点串联，以或电路形式共用由R8、W4、t，T4组成的延时电路。
由于本实用新型采用上述电路结构，体积小，重量轻，能耗低，工作可靠，保护动作灵敏，具有对低压三相同步发电机的过电流、过电压和短路三种功能的保护作用。
附
图1是本实用新型的原理框图。
附图2是实施例电原理图
以下结合附图和实施例对本实用新型的结构及工作原理作进一步说明。
参见附图2，该实施例的输入电压可以是400V／50HZ，可以是450V／60HZ等，电源变压器V／V1将输入电压降至24V或12V等适用交流低压，经V17－20组成的桥式整流和C4滤波，向整个装置提供直流工作电源，L1是电源指示发光管，显示装置是否有电工作。
本实施例的过压保护是这样设计的，V／V2是测量专用变器，测量电压信号不从电源变压器V／V1中取得是因本机不同工作状况对V／V1的次级电压有影响，(如采用较大容量的V／V1变压器，也可省去V／V2，但对电压测量精度有影响)，交流电压采样信号经V21－24桥式整流和C5滤波送至电压检测电路，电阻R5和R6分别为过压整定的上、下限电阻，改变电位器W3移动头位置，可使设定值在上、下限间任意调整。测量信号超过设定值时击穿门限稳压管V11，晶体管，T3得到足够基极电流，使之处于饱和导通状态，K3继电器吸合，其转换触点接通发光管，表示过压。同时切断T4晶体管基极与公共负极的短路接触点，延时电容t开始充电，T4基极电压被充电容提升到一定值时，T4导通，K4出口继电器吸合，输出触点动作R7电阻和V26稳压管提供一个稳定的直流电压，使延时电路的充电时间不受外电压变化的影响，保证延时值准确。R8和W4是充电限流电阻，改变W4值就改变了充电时间常故。本实例的充电时间为5－50秒可调。二极管V25使T4发射极电位提高，增加抗干扰能力，保证工作可靠，K1和K3继电器的常闭触点给t电容提供放电回路，保证延时动作的重复误差很小。
本实施例的过电流保护是这样设计的，见附图1、2，发电机的A、B、C三相电流经互感器变成额定5A的二次电流通过变换器I／U1、I／U2、I／U3，变换器次级电压信号随输入电流变化。V1、V3、V5三只二极管分别对A、B、C相的信号整流，经C1、C2、C3滤波形成较平滑的直流信号。V2、V4、V6组成或门电路把三相组合在一起，然后通过由R1、W1、R2构成的分压检测电路，R1、R2是过流调整范围的上、下限电阻，W1为调节电位器，本实施例的调节范围为50－130％额定电流，调整R1、R2值可以使之在任意范围内设定。当检测的过电流信号超过设定值时，过流门限稳压管V7被击穿，足够的基极电流使T1晶体管导通，K1过流信号继电器吸合。K1的转换触点使发光管L2回路接通，发光显示过电流。同时启动延时电路，延时时限内信号恢复正常，则无输出，如持续过电流，则装置输出继电器K4动作。
本实施例的短路保护是这样设计的，电流信号的变换，整流、滤波，三相或门是过电流短路保护共用的部份。三相电流组合后的另一路经R3、W2，R4组成短路分压检测电路，R3、R4分别是短路整定的上、下限电阻，改变其值可以任意调节短路整定范围，本实施例整定范围为100－300％额定电流，即5－15A，改变W2滑动头位置可以使设定值在上、下限范围内连续设定。当短路信号超过设定值时，门限稳压管V9被击穿，使T2晶体管导通，K2短路信号继电器吸合。常开触点接通K4继电器线圈电路，K4立即动作，装置便有触点信号输出。
为使装置工作稳定可靠，T1、T2、T3晶体管分别设有温度补偿二极管V8、V10、V12、V13、V14、V15、V16分别对T1、T2、T3、T4进行过电压保护。
本装置的输出继电器K4可以用常开触点，可以用常闭触点或用转换触点，本实施例用常开触点。该开关信号可以为控制系统报警或直接分断断路器，或使电机灭磁，达到保护发发机和用电设备之目的。
本装置改变过电流，过电压、短路及延时设定值范围时，如前所述改变R1、R2、；R5、R6；R3、R4设计值时，也可适用于变电站配电用的过电流，过电压、短路保护。
权利要求1.一种低压三相同步发电机综合保护装置，其特征为A、壳体内设有三相过电流、过电压、短路保护及延时电路，具体地说，本装置内设有三只I/U变换器，把各相电流变换成相应的电压信号，整流后经或门分成过流，短路两路取样检测，再通过各自门限送往放大器，短路信号直接连接输出继电器，过电流信号经延时电路再连接输出继电器。B、过电压信号从测量变压器低压端经整流滤波后获得检测信号，经门限、放大和延时设定后连接驱动输出继电器。
2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于过电流检测电路由发电机三相二次电流经I／U1、I／U2、I／U3变换器变成三个电压信号，分别连接经V1和C1、V3和C2、V5和C3组成的互相独立的半波整流滤波电路，再经V2、V4、V6组成的或门电路节点连接由R1、W1、R2串联组成的；短路检测电路由R3、W2、R4串联组成。
3.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于过电压检测电路由设有V／V2测量变以压器，次级电压经V21－24组成的桥式整流和C5滤波连接到由R5、W3、R6串联组成。
4.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于延时电路由过电流信号继电器K1和过电压信号继电器K3常闭触点，以或电路形成共用由R3、W4、t组成的RC充电电路控制T4基极电位及T4组成。
5.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于过电流延时输出、过电压延时输出和短路信号继电器K2均驱动输出继电器K4的电路。
6.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于由R5、W3、R6串联和门限管V11控制晶体管T3基极电流，从而由集电极电流控制电器K3组成高返回系数电压信号继电器电路。
专利摘要本实用新型涉及一种用于低压三相同步发电机对过电流、过电压及短路的保护装置，其主要特征为本装置内设有三只I/U换变器，把各相电流变换成电压信号，整流后经或门分成过流、短流两路取样检测，再通过各自门限送往放大器，短路信号直接连接输出继电器，过电流信号经延时后连接输出继电器；过电压信号刚从测量变压器低压端经整流滤波后，再经门限，放大和延时设定驱动输出继电器。本实用新型体积小，能耗低，工作灵敏可靠。
文档编号H02H7/06GK2216302SQ9423167
公开日1995年12月27日 申请日期1994年12月13日 优先权日1994年12月13日
发明者李春功 申请人:李春功