Защита энергоузла от короткого замыкания
Наиболее распространенная схема защиты от КЗ представлена на рис. 4.8.
Рис. 4.8. Схема защиты генератора постоянного тока от коротких замыкамий.
В этой схеме возможны две точки КЗ на корпус "а" и "б". При замыкании в точке "а" генератор будет работать на КЗ, а сеть от точки КЗ отключится с помощью ДМР обратными токами. В точке "б" генератор также будет работать на КЗ, а сеть от точки "б" отключится с помощью предохранителя Пр. Таким образом, в представленной схеме предусмотрена защита сети от КЗ, а не самого генератора. Генератор не "боится" токов КЗ, так как его величина близка к номинальному току. Это следует из внешней характеристики. (См. рис. 3.4.).
Дифференциальная продольная токовая защита.
Автоматы продольной защиты АПЗ предназначены для защиты фидера генератора от токов короткого замыкания (под фидером понимаются силовые провода, соединяющие генераторы с дифференциально-минимальными реле ДМР). Достоинства такой защиты по сравнению с защитой при помощи плавких предохранителей состоят в ее быстродействии, а также в возможности быстрого восстановления линии после срабатывания защиты. Для срабатывания защиты достаточно выброса величины тока в генераторной линии длительностью в несколько десятых долей секунды, а восстановление линии после устранения неисправности, вызвавшей срабатывание защиты, осуществляется простым нажатием кнопки.
Защита каждой генераторной линии осуществляется при помощи двух автоматов продольной защиты АПЗ и одного импульсного контактора. В начале линии около генератора установлены первый автомат продольной защиты и контактор, около ДМР (в конце линии) – только второй автомат АПЗ, так как здесь отключение линии обеспечивает дифференциально-минимальное реле.
В случае короткого замыкания силового провода автоматы АПЗ совместно с импульсным контактором и дифференциально-минимальным реле автоматически выключают этот провод и соответствующий генератор из общей сети. При этом импульсный контактор, сработав, становится на механическую защелку, поэтому для восстановления силовой линии следует нажатием кнопки на контакторе снять его с защелки.
Принцип работы автомата продольной защиты состоит в следующем. В состав автомата входят импульсный трансформатор и чувствительное электромагнитное реле (рис. 4.9.).
Рис. 4.9. Схема продольной токовой защиты генератора постоянного тока.
Обмотки импульсных трансформаторов, установленных в начале и в конце генераторной линии, включены между собой встречно и магнитно связаны с силовой линией. В цепь обмоток импульсных трансформаторов включены обмотки реле автоматов АПЗ 1 и АПЗ 2. При любом изменении величины тока в генераторной линии изменяющимся магнитным полем этого тока в обмотках импульсных трансформаторов наводятся ЭДС. При подключении, отключении генератора и потребителей электроэнергии изменения тока в линии, в местах установки обоих трансформаторов, происходят в одном направлении. В результате ЭДС обмоток импульсных трансформаторов направлены встречно, взаимно компенсируются и реле не срабатывают.
В случае замыкания силового провода на корпус самолета ток потечет от шины бортовой сети к точке короткого замыкания и резко увеличится ток нагрузки генератора. При этом за счет обратного тока, протекающего через реле ДМР, это реле отключит генераторный провод от бортовой сети. Одновременно изменения тока в генераторной линии вызовут в обмотках импульсных трансформаторов ЭДС, которые будут приложены к обмоткам реле Р согласованно. Вследствие этого реле замкнет цепь питания обмотки импульсного контактора и он отключит силовой провод от генератора.