ui+lju+ucl-a            (7-8)

由上式可見,當三相電壓的相位對稱、幅值不等時,線電壓的逆序分量與各相電壓的幅值有關:各相電壓幅值不對稱程度越大時,逆序分量越大;各相電壓幅值不對稱程度越小時,逆序分量越小;當各相電壓幅值相等時,逆序分量為零。所以,逆序保護器不能保護三相對稱短路故障。

同樣,若假設三相電壓幅值相等,而相位不對稱,也可以得到相位不對稱越嚴重,逆序分量越大的結論。因此,線電壓的逆序分量u可以反映線電壓的不對稱程度。在式(7-8)中,如設a相、b相電壓均為額定值un,而僅是c相電壓uc變化,則式(7-8)可以化簡為:

ui=l|u-uc|=k△uc           (7-9)

由上式可知,線電壓逆序分量的大小與某相電壓的變化量△u的絕對值成正比。因此,也可以用單相電壓偏高額定值un的大小來表示線電壓的不對稱程度。根據這個道理,通常用單相電壓下降(因為發生短路故障時電壓都是下降的,因此,不考慮電壓上升的情況,故|△l∫|=△u到某一數值來表示逆序保護器的保護指標。例如,波音707飛機的逆序保護器指標就是當單相電壓由115v下降到98v(相當于線電壓逆序分量為9.8v)時,使逆序保護器動作,逆序電壓敏感電路.

逆序電壓敏感電路形式較多,這里介紹一種整流橋型逆序電壓敏感電路,其原理電路如圖7-25所示。它是利用在三相不對稱時,整流橋輸出電壓g中的脈動分量比三相對稱時有顯著增加的原理而設計的。三相不對稱線電壓通過全波整流后,整流電壓中將出現較大的脈動分量,用隔直電容器c隔斷直流分量(圖中電阻r給直流分量提供通路),脈動分量通過c后經變壓整流,將脈動分量變成平均值△uj。這個脈動分量的平均值△uj便能夠反映三相不對稱線電壓的逆序分量,也就反映了線電壓的不對稱程度。

圖7-25 整流橋型逆序保護器原理圖,三相線電壓整流后脈動分量的波形分析

為了進一步說明整流橋型逆序電壓敏感電路的工作原理,現分三種情況來討論:

二相電壓對稱,設變比為1,脈動分量平均值也較小,如圖7-26(b)所示。

三相電壓相位對稱,且兩相電壓幅值為額定值,一相電壓高于額定值三相線電壓整流后的波形如圖7-26(c)所示。由圖可見,脈動分量的幅值增大,頻率降低。脈動分量經變壓整流后,脈動分量的平均值較三相對稱時有所增大,如圖7-26(d)所示。

三相電壓相位對稱,兩相電壓幅值低于額定值,一相電壓高于額定值三相線電壓整流后的波形如圖7-26(e)所示。由圖可見,脈動分量的幅值顯著增大,頻率降低。脈動分量的平均值也顯著增大,如圖7-26(f)。

通過上述分析可知,該電路的輸出電壓△t+t,能夠反映線電壓三相不對稱的程度。不對稱愈甚,輸出的脈動分量平均值△ui就愈大。

逆序電壓uk與△l∫j之間的關系,可以證明,逆序電壓lu與△k的平均值△ujp之間的關系曲線如圖7-27所示。證明過程見參考文獻[1]。

從圖中可見,在三相線電壓不對稱時,某相電壓下降得越多,即不對稱程度越高,則線電壓的逆序分量uh越大,且線電壓整流后的脈動分量的平均值△up也越大。也就是說,△udp能夠反映線電壓的逆序分量,但它們不成線性關Δua,系,在線電壓逆序分量uj很小時,脈動分量的平均值△jp增加并不顯著,即使在逆序分量u廠為零時,脈動分量平均值△udp也不為零,而有固定的輸出。引起這種固定輸出的原因是由于三相線電壓對稱時存在著固有的2400hz的脈動分量。如果設置適當的濾波電路將2400hz的脈動分量濾除,則lih與△ljp的關系近似于線性,如圖7-27中的虛線所示。

圖7-27 uk與△up之間的關系

逆序保護電路型式很多,但其電路結構及工作原理都是大同小異。現通過分析一種逆序保護器來了解其基本工作原理。

逆序保護器,圖7-28所示為一種逆序保護器的原理電路。整個電路由敏感、延時、鑒壓、放大執行及自鎖電路等組成,下面分別討論,敏感電路.

敏感電路就是前述的整流橋型逆序電壓敏感電路。由二極管d1~d6組成三相橋式整流電

路,其整流后的電壓被隔直電容器c3將直流分量隔離,直流分量由電阻r1和r2提供通路,并為橋式整流電路提供工作點電流。交流分量通過c3加至升壓變壓器b,在b的次級得到升壓后的整流電壓的交流分量,再經由電容器c6、c7,二極管d8、d9所構成的倍壓整流電路整流,輸出的直流電壓△lidp基本上能反映線電壓的逆序分量,也就反映了線電壓的不對稱程度。電容器c1、c2和c4作濾波用,延時電路.

延時電路由電阻r5和電容器cu組成。敏感電路輸出的升壓后的交流分量平均電壓△jjp通過r5給ci充電。當△l∫jp越高時,cn充電越快,即延時越短;反之延時越長。

深圳市唯有度科技有限公司http://wydkj.51dzw.com/