SC604AIMLTR偏转使触点Κ闭合,GCB线圈通电吸合,将发电机接入电网。

发电机工作期间,当Ug<un时将有反流流过线圈W2。当反流ir达到15~35A时,

衔铁顺时针方向偏转,触点K断开,GCB断电释放,将发电机与电网断开。

若电网上没有其他电源,即un=0,只要电网上接有少量负载,发电机电压达到14~18V,RL1即吸合,W1中流过电流,使衔铁逆向偏转,GCB线圈通电吸合,将发电机接人电网。这里的RL2可以防止在发电机反极性情况下W1中长期流过大电流而受损坏。

直流发电机的励磁控制与过电压保护,若电源电压超过规定的稳态电压极限，就发生了过电压故障.由于产生过电压的具体原因和条件不同,过电压的数值和持续时间也不同。为了针对不同情况采取相应的保护措施,一般将过电压分为以下两种。

在突卸大功率感性负载时,会产生尖峰和浪涌电压,这种电压会超过稳态电压的极限值,但持续时间很短,称为瞬时过电压。瞬时过电压对于一般用电设各没有危害,但对于晶体管设备,一般需要在设备内部的供电电路上设置抑制电路加以保护。因此,对于瞬时过电压不必采取保护措施。

由发电机励磁电路或调压器的故障而造成的过电压,持续时间长,称为持续过电压。如果不及时进行保护,会对用电设备造成危害。因此必须采取有效措施,迅速切断发电机的磁场,并将发生过电压的发电机与电网断开。

在两台以上发电机并联供电系统中,若某台发电机发生持续过电压,则大部分负载将转移到这台发电机上,其电压将降低。若过电压保护装置只检测电网电压,它可能不会动作。

若过电压保护器同时检测电网电压和发电机励磁线圈电压或电流信号,就能实现过载或过励磁保护。

在实际保护电路中,一般通过设置延时来区分两种不同的过电压,使保护电路在瞬时过电压时不动作,而在持续过电压时输出故障信号,使故障发电机与电网脱离,同时断开发电机的励磁电路。

图2-23所示为一种采用运算放大器的过电压保护电路原理图,该保护器还具有发电机过载保护功能。

运算放大器A2的同相输入端接入基准信号,反相输人端的两个输人信号分别反映发电机电压及负载电流的大小。反馈电容提供延时功能。

当发电机正常工作时,由于反馈回路中二极管D2的箝位作用,运放A2两个输入端的电位相等,即叽=U3=Uz1,输出电压U0=U2+UD2≈U3=Uz1。运放A2输出端的稳压管DW2不导通,无输出信号。

发电机发生过电压或过载时,运放A2反相输人电压U2大于同相输人端的基准电压Uz1,经过电容C积分延迟一定时间后,运放输出电压u3下降,使稳压管DW2导通,晶体管T1导通,输出故障信号,使发电机灭磁,并使发电机断路器C￡B断开。

设A2输入过电压信号的增量为△ug=Ug-U2,输入过载信号的增量为△ui=ui-

U2,则输出电压信号的增量为△U0=U0-U3。根据运放的特性,有:

△U0(t)=-1/c[△Ug/r8dt+∫△Ui/r7dt| ]  (2-18)

假设输人为阶跃信号,则上式可变为:

     △u0(t)=-1/r8c△ugt-1/r7c△Uit            (2-19)

这就是运放的输出特性,如图2-24中的上半部分所示。图中的ut为门限电压值。由曲线可知,过电压或过载越严重,电容积分将越快,达到门限电压的时间就越短,即保护动作越快。因此,电路具有反延时特性,如图2-24中的下半部所示。

输出特性和反延时特性,这种保护器同时检测发电机电压和电流,可以正确地分辨出并联系统中有故障的发电机,对过电压和过载都有保护功能。此外,如发电机输出端发生短路故障,该保护器能使发电机迅速灭磁．