Занятие № 4 “управление и защита комбинированных генераторов”

Содержание:

1. Назначение и состав КЗУ-30/1.5

2. Принцип работы блоков КЗУ-30/1.5

Литература:

1. М.М. Красношапка “Электроснабжение летательных аппаратов”.

2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации КЗУ-30/1.5.

1. Назначение и состав кзу-30/1.5

КЗУ-30/1.5 предназначен для автоматического управления включением бортовых и аэродромных источников электрической энергии переменного тока, защитой приемников электрической энергии и генератора от последствий аварийных режимов. КЗУ-30/1.5 применяется в системе энергоснабжения переменного тока с генератором СГК-30/1.5 и работает совместно с РНУ-204К и БАР-30/1.5.

КЗУ-30/1.5 выполняет следующие функции:

- включает генератор СГК-30/1.5 на бортовую сеть при достижении частоты тока генератора 370-385 Гц и оборотов двигателя n=67%;

- отключает генератор от сети при частоте 340-365 Гц или при пропадании сигнала “Обороты двигателя 67%”;

- отключает генератор от сети и выдает сигнал на его развозбужение при аварийном повышении напряжения генератора (3-х ф) более 220-250 В с выдержкой времени;

- при аварийном снижении напряжения однофазного генератора менее 60-35 В, трехфазного генератора менее 135-120 В;

- при коротких замыканиях обрывах фаз асимметрии линейных напряжений;

- отключает трехфазный и однофазный генераторы при подключении соответственно трехфазного и однофазного аэродромных источников питания;

- исключает включение 3-х фазного АИП с неправильным чередованием фаз;

- развозбуждает 3-х фазный генератор при его отключениях в аварийных режимах;

- выдает сигнал на переключение нагрузки от генератора СГК-30/1.5 к преобразователю ПТО-1000/1500 при отключение генератора и отсутствии АИП.

Состав КЗУ-30/1.5.

КЗУ-30/1.5 состоит из отдельных блоков, выполняющих определенные функции управления и защиты:

1. Блок управления включением 3-х фазного АИП (1).

2. Блок управления включения 1-фазного АИП (7).

3. Блок защиты от понижения 3-х фазного напряжения и несимметрий (3,4).

4. Блок защиты от повышения от 3-х фазного напряжения (2).

5. Блок защиты от понижения 1-фазного напряжения (6).

6. Блок управления включением генератора и защиты от понижения частоты.

7. Блок исполнительных реле и релейной логики.

8. Блок питания.

Исполнительными органами КЗУ-30/1.5 являются контакторы К₁-К₄. К₁,К₂ подключают генераторы, К₃,К₄ аэродромные источники.

Управление контакторами осуществляется при помощи вспомогательных реле Р₁₃,Р₁₅, состояние контактов которых определяется состоянием исполнительных органов отдельных блоков.

2. Принципработы блоков кзу-30/1.5

1. Блок питания служит для питание элементов КЗУ тремя уровнями стабилизированных напряжений U₁>U₂>U₃. Состоит из кремниевых стабилитронов и балластных резисторов.

2. Блок управления включением 3-х фазного АИП.

Состав:

- измерительный орган ИО₁ (фильтр прямой последовательности);

- пороговое устройство У₁ (2-х каскадный усилитель);

- исполнительный орган Р₃.

При правильном чередовании фаз U_{вых ио}  U_л. U_б>U_э , V₁₉ закрыт, V₂₀ открыт, Р₃ срабатывает и падает питание на Р₁₂, которое обеспечивает цепь включения К₄, а К₄ включает АИП на бортсеть. Р₁₂ также отключает цепь включения генератора (снимает питание с Р₁₃,К₁).

При неправильном чередовании фаз, напряжение прямой последовательности уменьшается (или исчезает ), соответственно не срабатывает Р₃.

3. Блок управления включением 1-фазного АИП.

Состав:

- трансформатор Тр₅;

- выпрямительный мост В₈;

- исполнительное реле Р₈.

При наличии напряжения на разъеме АИП срабатывает Р₈, Р₁₄. Через замкнутые контакта Р₁₄,Р₁₅ подается питание на К₃, который подключает АИП на бортсеть. Одновременно Р₁₅ обесточивает цепь К₂ для отключения однофазного генератора от сети.

4. Блок защиты от повышения напряжения 3-х фазного генератора.

Состав:

- измерительный орган ИО₂ (нелинейный мост);

- устройство выдержки времени (на С₁);

- триггеры Тг₁, Тг₂.1

В случае повышения напряжения генератора более 220-240 В переключаются триггера Тг₁, Тг₂ и открывается транзистор Т₆, подает питание на управляющий электрод тиристора Д₂₁, который обеспечивает срабатывание Р₁.

Р₁ становится на самоблокировку, обесточивает цепь Р₁₃ (управления включения 3-х фазного генератора), которое в свою очередь обесточивает К₁. Трехфазный генератор отключается от сети.

Р₁ также обеспечивает цепь отключения однофазного генератора путем подачи сигнала на управляющий электрод Д₉₂.

5. Блок защиты от понижения трехфазного напряжения и несимметричных режимов (из-за К₃, обрывов).

Состав:

- два измерительных органа

ИО₃ (реагирует на понижение напряжения),

ИО₄ (реагирует на несимметрию напряжений);

- фильтр обратной последовательности;

- пороговое устройство Тг₅,Тг₆ (Тг₃,Тг₄);

- логический элемент “ИЛИ” Д₃₃,Д₃₉;

- устройство выдержки времени С₈ (30.5 с).

При наличии сигнала с ИО₃ или ИО₄ срабатывает соответствующее пороговое устройство и сигнал через логический элемент “ИЛИ” поступает на Тг₃, с него через С₈ на Тг₄, далее на транзистор Т₆. Отключение генератора происходит так же, как и при повышении напряжения генератора.

6. Блок защиты от понижения напряжения однофазного генератора.

Состав:

- измерительный орган ИО₇;

- устройство выдержки времени С₂₀;

- пороговое устройство Тг₇.

При снижении напряжения однофазного генератора сигнал с порогового устройства Тг₇ подается на транзистор Т₁₈. Транзистор открывается, падает питание на управляющий электрод Д₉₂. Тиристор Д₉₂ обеспечивает срабатывание Р₂. Реле Р₂ самоблокируется и разрывает цепь реле Р₁₅ включения однофазного генератора на бортсеть. Генератор отключается.

7. Блок управления включением генератора и защиты от понижения частоты.

Формирует сигнал на подключение генератора при частоте 370-380 Гц и на его отключение при частоте менее 335-340 Гц.

Измерительный орган ИО₅ состоит из:

- резонансного контура LC (чувствительный элемент по частоте);

- выпрямительного моста В₆;

- магнитных усилителей УМ₁,УМ₂ (работают в релейном режиме);

- исполнительных элементов Р₅,Р₆,Р₇.

Реле Р₇ двухобмоточное выполнено таким образом, что его контакты при снятия питания с обмотки электромагнита остаются в том положении, в котором были до отключения питания.

Резонансный контур С₁₄,Др₅ настроен на частоту 440Гц. Управляющая обмотка в УМ₁ оказывает намагничивающее действие, а в УМ₂ - размагничивающее. Обмотки управления соединены последовательно и подключены на выход резонансного контура через В₆. Поэтому магнитные усилители работают в противофазе (если УМ₁ в насыщении, то УМ₂ в отсечке и наоборот).

При частоте генератора 370-380 Гц УМ₁ входит в насыщение, срабатывает Р₇, которое своими контактами подключает Р₆ к УМ₂, подает питание на Р₅ и одновременно включает в цепь обмотки смещения R₆₅. За счет подключения R₆₅ ток в обмотке смещения увеличивается и УМ₁ выйдет из насыщения. В силу конструктивных особенностей Р₇ не отключится. Р₅ обеспечивает цепь включения Р₁₅, Р₁₃, которые замыкают цепи контакторов К₁, К₂ включения генератора на бортсеть.

При понижении частоты усилитель УМ₂ входит в насыщение, срабатывает Р₆ и подключает отключающую обмотку Р₇ на бортсеть постоянного тока 27 В. Р₇ отключится и через обесточенное Р₅ отключит генератор.

С₁₈ в цепи Р₇ служит для приведения его контактов в переходное состояние при включении генератора (по цепи +27 В) за счет импульса тока заряда конденсатора.

Защита по частоте обратимая.

При всех отключениях 3-х фазного генератора происходит отключение и однофазного генератора, так как ИО защиты от понижения частоты подключен к 3-х фазному генератору.

8. Блок исполнительных реле и релейной логики.

Формирует сигнал управления контакторами К₁-К₄ и выдает сигналы:

- на включение ПТО-1000/1500 (через Р₉);

- об отказе генератора (Р₁₃);

- в регулятор РНУ-204К для развозбуждения генератора (Р₁);

- в блок БАР-30/1.5 для ограничения момента ПГЛ-30М.

Включает в себя транзисторный ключ Т₆,Т₁₈, два тиристора Д₂₁, Д₉₂, электромагнитные реле и диоды для развязки цепей.

Р₁₁ обеспечивает цепь включения генератора по оборотам двигателя n=67%.