3. Защита синхронных генераторов от перенапряжения

Защита от перенапряжения должна автоматически отключать генератор от сети и гасить его поле, если напряжение превысит допустимое значение. Она может быть выполнена по схеме автомата защиты от перенапряжения АЗП.

В настоящее время широкое применение находят АЗП1-КД, АЗП1-1СДТ и АЗП1-3Д. Автоматы АЗП1-1СД и АЗП1-1СДТ предназначены для защиты однофазных генераторов, например АЗП1-1СД для защиты СГО-30У на МИ-8, АЗП1-1СДТ для защиты ГО-16П48 на МИ-2. Эти автоматы отличаются друг от друга только настройкой элементов.

Автомат защиты АЗП1-3Д предназначен для защиты 3-х фазных генераторов. Принципиальная схема защиты синхронного генератора от перенапряжения с помощью автомата АЗП1-1СД /АЗП1-1СДТ/ приведена на Рис.___.

В схему входит: понижающий трансформатор Тр, измеритель напряжения ИН, магнитный усилитель МУ, реле задержки времени Р₁, исполнительное реле Р₂ и два выпрямительных моста В₁ и В₂.

На первичную обмотку трансформатора Тр подается однофазное напряжение 115 или 208 В соответственно через клеммы 4-5 или 4-6 штепсельного разъема автомата. На клеммы 1 и 7 должен быть подан постоянный ток напряжением 2710%, причем “минус” - на клемму 1, а “плюс” на клемму 7. С одной из вторичных обмоток трансформатора подается питание к рабочим обмоткам W магнитного усилителя МУ. Напряжение с другой вторичной обмотки трансформатора выпрямляется выпрямителем В₁ и подается на ИН, представляющей собой мостовую схему из резисторов R₁,R₂,R₃,R₄ и стабилитрона СТ. К выходу этого моста подключена обмотка управления W_у МУ.

МУ работает в релейном режиме, который создается действием обмотки ПОС ОС. Настройка ОС осуществляется с помощью резистора R₅.

Резистор R₆, включенный в цепь обмотки реле Р₁, необходим для обеспечения более пологой вольт-секундной характеристики этого реле. Так как обмотка реле Р₁ имеет значительную индуктивность, она через резистор R₆ шунтирована диодом Д. Для снятия питания с реле Р₁ диод Д образует разрядный контур, исключающий пробой блока диодов Д2.

Защита работает следующим образом.

При замыкании выключателя В к автомату подается напряжение постоянного тока. Одновременно с этим н.з. контакты реле Р подается питание к обмотке контактора К₂ , который срабатывает и обеспечивает возбуждение генератора и питание обмотки контактора К₁, который срабатывает и подключает генератор к нагрузке. При нормальном напряжении генератора стабилитрон СТ измерителя напряжения ИН закрыт и мостовая схема с обмоткой управления магнитного усилителя образует паралельно-последовательное соединение сопротивлений. При этом потенциал т. А выше потенциала т. Б и МУ подмагничивается так, что ток в обмотке реле Р₁ недостаточен для срабатывания этого реле. При увеличении напряжения на клеммах 4-5 выше 126-133 В для АЗП1-1СД и выше 121.4-127 В для АЗП1-1СДТ, если автоматы включены в сеть 115 В, увеличивается среднее выпрямленное напряжение на чувствительном элементе автомата и стабилитрон СТ открывается.

Потенциал т. А стабилизируется стабилитроном и остается постоянным при повышении напряжения до любого уровня. Потенциал т. Б увеличивается при повышении напряжения. В результате этого с повышением напряжения разность потенциалов между точками А и Б сначала уменьшается до нуля, а затем меняет знак. Поэтому и ток в управляющей обмотке магнитного усилителя сначала уменьшается, и затем меняет свое направление. При снижении тока в обмотке управления МУ резко возрастает его выходной ток т ток в обмотке реле Р₁. После определенной выдержки времени это реле срабатывает и своими контактами включает реле Р₂, которое через нижние контакты подает сигнал к реле Р. Реле Р срабатывает и осуществляет развозбуждение генератора и отключение его от сети. Одновременно с этим будет подано питание к лампе сигнализации Л. Через верхние контакты реле Р₂ подаст напряжение к обмотке смещения W_ст магнитного усилителя и самоблокируется. Обмотка смещения включена встречно обмоткам управления и обратной связи и размагничивает МУ. Подача напряжения на обмотку смещения необходимо для подготовки МУ к первоначальному состоянию на случай повторного срабатывания. Для повторного включения генератора и установки АЗП в исходное состояние необходимо выключить и повторно включить выключатель В.