|
|
|
Alegerea blocului de protectie a generatoarelor sincrone
1 GENERALITATI
Dispozitivul de protectie PGS este alcatuit dintr-un bloc de masura si alimentare prin
intermediul caruia se culege informatia referitoare la valoarea tensiunii si curentului, precum si date despre succesiunea fazelor.
Principalele functii ale acestui dispozitiv si modulele prin care sunt realizate aceste functii sunt:
- protectia la tensiune minima Umin, realizeaza anclansarea atunci cand tensiunea generatorului este intre limitele (0,6-0,93)Un (modulul TM1) si declanseaza cand tensiunea furnizata de generator scade sub 0,7 Un (modulul TM2). Acest tip de protectie actioneaza, in ambele cazuri, cu o temporizare de 1,5 secunde;
- protectia la scurtcircuit actioneaza la cresterea curentului peste 3,2 l" cu o temporizare de 150 milisecunde (modulul SC);
- protectia la suprasarcina este activata si decupleaza, cu o temporizare de 20 secunde,
generatorul de la retea in momentul in care curentul debitat de acesta creste cu 10% peste
valoarea nominala;
- protectia selectiva decupleaza consumatorii neesentiali daca valoarea curentului a atins 0,95 ln si se mentine cel putin 10 secunde la aceasta valoare;
- protectia la putere inversa actioneaza cu o temporizare de 5 secunde din momentul in care generatorul incepe sa absoarba curent din retea si valoarea acestui curent depaseste 10% din ln (modulul PI);
- protectia la subfrecventa are o temporizare de 15 secunde si actioneaza la scaderea frecventei generatorului pana la valoarea de (38-45)Hz (modulul F1 );
-protectia la suprafrecventa intra in functiune cand frecventa tensiunii furnizate de generator atinge valorile de (52-55)Hz.
Temporizarea este de 15 secunde. Modulul specializat este F2.
2 SCHEMA LOGICA GENERALA
Dispozitivul PGS primeste informatii asupra tensiunii de pe cele trei faze R,S,T ale
generatorului ce urmeaza a fi cupla, inainte de contactele principale ale intrerupatorului automat, prin intermediul a trei transformatoare monofazate conectate intre faze (RS-RT-ST). in infasurarile secundare ale acestor transformatoare se obtin semnale, proportionale cu tensiunile de linie de aproximativ (24-30)V. Aceste tensiuni se aplica atat modulului TM1 cat si modulului de protectie inversa Pi.
Tot intre doua faze se alimenteaza si infasurarea primara a transformatorului m1 cu doua infasurari secundare in una din aceste infasurari (cea de sens) se obtine o tensiune stabilizata de 24 V necesara alimentarii circuitelor logice din module. Din a doua infasurare secundara, prin contactele normal deschide ale unui releu d1, care la functionare normala sunt inchise si contactul normal inchis al butonului de declansare manuala, se alimenteaza releul DTm al intreruptorului automat.
Informatiile asupra curentului furnizat de generator sunt preluate prin intermediul unor transformatoare de curent montate pe cele trei faze ale generatorului. Tensiunea de pe rezistentele montate in paralel cu infasurarile secundare ale acestor transformatoare, formeaza tensiuni proportionale cu valoarea curentului prin cele trei faze. Diodele Zener, montate in paralel cu iesirea transformatorului de curent, au rolul de a limita amplitudinea maxima sau minima a acestui semnal in caz de scurtcircuit. in cazul functionarii corecte de alimentare, dispozitivul transmite un semnal ' 1 ' logic pe ale portii generale SI-NU.
3 FUNCTIONAREA PROTECTIEI LA TENSIUNE MINIMA
Semnalele proportionale cu tensiunile de linie de pe cele trei faze ale generatorului se aplica simultan in modulul TM1, unui. circuit SAU cu trei intrari si unor circuite formatoare de impulsuri. La iesirea circuitului SAU se obtine o insumare a alternantelor pozitive ale tensiunilor de linie RS-RT-ST. Aceste combinatii se aplica la intrarea a doua detectoare de nivel, unul cu un prag mai scazut ce actioneaza fara temporizare si altul care este prevazut cu o reactie inversa sau histerezis, realizandu-se in acest mod protectia la tensiune minima, la anclansare si declansare, pentru valori diferite.
Corespunzator valorii alternantelor care depasesc nivelul detectorului de prag, se obtin trenuri de impulsuri caracteristice combinatiilor de faza respective si care sunt aplicate la intrarea a trei circuite SI. La iesirea formatoarelor de impuls se obtin impulsuri dreptunghiulare, pentru fiecare tensiune de linie in parte cu durata egala cu o semiperioada (la frecventa de 50 Hz durata unui astfel de impuls este de 10 milisecunde). Impulsurile sunt aplicate modulului PI si unor circuite de derivare cu intarziere de unde rezulta impulsuri de durata foarte scurta, numite impulsuri creasta, corespunzatoare amplitudinii maxime a alternantei pozitive. Aceste impulsuri cat si cele de la detectorul de nivel se aplica simultan circuitului SI. Daca pe cele trei faze exista tensiunea nominala, la iesirea circuitului logic SI rezulta impulsuri creasta ce se insumeaza in circuitul SAU cu trei intrari. La iesirea acestui circuit logic se obtin trenuri de impulsuri creasta, corespunzatoare combinatiilor de faze, decalate intre ele cu 6,66 milisecunde. Impulsurile sunt aplicate modulului TM2 si transformate in impulsuri late dupa care, prin integrare ele comanda aparitia unui nivel logic ' 1 ' la iesirea portii SAU cu doua intrari. Printr-un circuit de negare semnalul este transformat in '0' logic si alimenteaza bobina releului d2. Simultan, semnalul ' 1 ' logic este aplicat portii SI-NU cu cinci intrari.
La functionare normala pe toate cele cinci intrari trebui sa existe semnale ' 1 ' logic la iesire obtinandu-se un semnal '0' logic ceea ce face ca bobina releului d1 sa fie pusa sub tensiune. Prin contactele acestui releu este declansat DTm.
Daca unul din cele cinci semnale logice ' 1 ' , din cazul functionarii normale a sistemului, se transforma in semnal '0', indicand in felul acesta o anomalie, atunci la iesirea circuitului SI-NU rezulta un semnal ' 1 ' logic (24V) care decupleaza releul si retrage astfel tensiunea de alimentare a DTm.
Daca lipseste o faza sau daca scade tensiunea generatorului sub o anumita valoare,
atunci, prin detectorul de nivel, la iesirea circuitului SAU-NU cu trei intrari din modului TM1 va lipsi unul din impulsurile de faza (RS, RT, sau ST). in acest caz in circuitele de largire a impulsurilor se obtin semnale '0' logic ce sunt integrate si care activeaza un temporizator. Acesta dupa (1-1,5) secunde, transmite la intrarea circuitului SAU cu doua intrari din TM1 un semnal '0' logic. Acest impuls determina atat decuplarea lui d2 si semnalizarea in exterior ('Tensiune minima' ),cat si decuplarea lui d1 echivalenta cu decuplarea generatorului.
4 FUNCTIONAREA PROTECTIEI LA SCURTCIRCUIT
Aceasta protectie se realizeaza prin intermediul modulului SC la intrarea caruia se aplica tensiuni alternative proportionale cu valorile curentilor de pe cele trei faze din infasurarile secundare ale transformatoarelor de curent din modulul Sil.
La iesirea circuitului SAU cu trei intrari se obtin alternantele pozitive corespunzatoare evolutiei in timp a curentilor pe cele trei faze. in cazul in care curentul nu depaseste valoarea nominala, la iesirea circuitelor de limitare jos, nu se obtin impulsuri rezultand astfel un semnal '0' logic.
Acest semnal se propaga, prin circuitul de prag variabil si temporizatorul (0,1-6) secunde, la un circuit SAU cu doua intrari. Semnalul la iesirea acestuia se aplica pe trei canale distincte. O parte din semnal se aplica la circuitul de memorie, o alta parte intr-un negator si de aici la o intrare a circuitului SAU-NU cu cinci intrari, iar al treilea traseu conduce semnalul la releu d3.
In cazul in care apare un scurtcircuit, atunci amplitudinea alternantelor pozitive ale
curentilor de pe cele trei faze ale generatorului se aplica circuitelor de limitare jos.
In cazul in care curentul de scurtcircuit are o valoare mai mica, pe calea din dreapta se initializeaza circuitul de prag reglabil, respectiv temporizatorul (0,1-6) secunde, la iesirea caruia se obtine un semnal logic ' 1 ' . Acest semnal de la iesirea portii SAU se distribuie pe trei cai. Printr-un circuit ale negare se transforma in '0' logic si este transmis la una din cele cinci intrari ale portii SI-NU decupland releul d1 si generatorul. Pe alt canal acest semnal se aplica circuitului de memorare rezultand la iesirea acestuia un semnal logic ' 1 ' care, negat, aprinde un led. Pe cel de al treilea canal, printr-un negator, este pusa sub tensiune releul d3 ce semnalizeaza optic si acustic avaria.
Daca scurcircuitul este mai intens atunci decuplarea generatorului se face instantaneu pe ramura din stanga, fara temporizare.
Functionarea protectiilor la suprasarcina SS si suprasarcina selectiva SSS este identica cu cea prezentata anterior cu singura deosibire ca, protectia la suprasarcina, se poate anula.
5 PROTECTIA LA PUTERE INVERSA
Modulul de protectie la putere inversa primeste informatii si asupra tensiunii si asupra
curentilor ce circula prin cele trei faze ale generatorului.
Informatia referitoare la tensiune este furnizata de circuitele formatoare corespunzatoare combinatiilor de faze RS, ST, RT. Aceste tensiuni sunt aplicate la intrarea in circuitele de derivare fara intarziere, la iesirea lor obtinandu-se impulsuri scurte ce marcheaza diferenta de faza intre tensiune si curent.
Pe de alta parte, pe acelasi modul din Sil, se aplica tensiunile corespunzatoare curentilor celor trei faze, la iesirea caruia, prin intermediul circuitului de limitare sus, se obtin impulsuri de o anumita durata.
La functionare normala impulsul corespunzator curentului si cel corespunzator tensiunii de pe o faza sunt decalate cu circa 180°, datorita transformatorului de curent care defazeaza semnalul din secundar cu 180° fata de cel din primar. La iesirea circuitului SI cu doua intrari rezulta un semnal logic '0' care nu initializeaza temporizatorul. Ca si la protectia la tensiune minima, semnalul rezultat se distribuie pe, trei canale: pe un canal,
printr-un negator la circuitul general de protectie, unul la memorator iar prin cel de al treilea canal semnalul se transmite la d6.
Cand generatorul intra in regim de putere inversa, diferenta de faza dintre tensiune si
curent se modifica cu 180°. Astfel semnalele corespunzatoare inceputului de faza a tensiunii si cel corespunzator curentului, vor fi in faza si la iesirea circuitului SI cu doua intrari rezulta semnale logice ' 1 ' . Acestea sumate, detectate de circuitul de prag variabil si integrate initializeaza (0,6-6) secunde. Semnalul obtinut la iesire se distribuie pe trei cai catre poarta SINU cu cinci intrari, la releu d6 si printr-un negator, la indicatorul de putere inversa.
