smaj24ca對于圖7-29(a)所示的敏感電路,雖然電源系統的三相電動勢ea、eb、ec是平衡的,但由于開相或不平衡短路等原因,使敏感點a、b、c端的電壓ua、ub、uc不平衡,由于電阻r1、r2和r3是相等的,即是平衡負載,且又有中線,故中性點o/u將相對

于0點發生位移,如圖7-30所示。圖中00即為三相不平衡電壓的零序分量lr0,可以證明:

tr0=u(ia+ui+uc)

根據對稱分量法顯見,1∶i0即為三相不平衡電壓的零序分量,至固定延時電路.

圖7-29 電壓不平衡保護電路,從圖7-29(a)的線路可見,u0經二極管d1峰值整流后加于電位計w兩端,從w的活動觸點輸出故障信號,經固定延時后,向控制電路發出動作信號。當三相電壓平衡時,沒有零序分量存在,故線路無故障信號輸出。

不平衡電壓保護的動作點,可通過電位計w來調定。值得指出的是,這種電路雖然也對開相起保護作用,但它的開相保護區只是在敏感點以前,對于敏感點以后的開相,則不能起保護作用。

圖7-29(b)所示線路也是敏感三相不平衡電壓的零序分量,變壓器b的次級接成開口三角形,在uz端的至固定延時電路.

圖7-30 中性點的位移,頻故障后,經固定延時電路輸出故障信號,指示電源有欠頻故障發生,同時使cb斷開。    

過頻保護原理,過頻保護與欠頻保護的原理基本相同。運放a3的輸出uo3和欠頻電路不同,在電源頻率f正常時,基準電壓嘆的數值小,輸出寬度較小的脈沖,波形和圖7-33相似,運放a3輸出脈沖的寬度與電源頻率f成反比,這樣的脈沖使得晶體管,t3不斷地導通和關斷,電容c4不斷地充放電。

在電源頻率r正常時,運放a3輸出脈沖的寬度較小,因而t3關斷的時間遠大于導通的時間,c4通過r1:被電源e充電,t4的基極電壓幾乎為零,沒有故障信號輸出。顯然,電源頻率越低,運放a3輸出脈沖的寬度越小,t4的基極電壓越接近于零,因而這個電路對欠頻故障不起作用。

在電源頻率升高時,運放a3輸出脈沖的寬度增加,因而t3導通的時間開始增加,c4通過r1:被電源e充電的時間縮短,被放電的時間增加,當電源頻率∫超過故障動作頻率時(一般為430hz),c4幾乎不能被e充電,t4的基極電壓就升高,使得t4導通,輸出故障信號。經過固定延時后直接給出故障信號,斷開gcb。固定延時具有防止瞬時過頻引起誤動作的作用。

并聯供電系統中的勵磁故障及其保護,以上討論的幾種故障及保護都是單臺發電機與多臺發電機并聯系統中所共有的,而在并聯系統中還有一些特殊的問題。如勵磁故障,在單臺發電機系統或多臺發電機單獨供電系統中僅表現為電壓的故障,它可由過電壓或低電壓保護線路來檢測并保護。但在并聯系統中,一臺發電機勵磁電流的變化,僅能引起電網電壓微小的變化,而主要是影響并聯的各臺發電機之間無功負載的分配。在第六章中已經提到,當發電機之間的無功負載不均勻分配超過允許值時,不僅使系統容量得不到充分利用,更主要的是將使擔負無功負載多的發電機過熱而損壞,使擔負無功負載少的發電機由于極限功率的降低而容易失步,危及正常供電。因此,在各臺發電機并聯供電系統中,除了過電壓和低電壓保護外,還必須進行過勵磁與欠勵磁保護,實質上就是無功分配不均衡保護,勵磁故障的產生及保護指標.

勵磁故障分過勵磁及欠勵磁兩種。故障產生的原因不外乎是勵磁電路的短路或斷路、調壓器的故障或調定電壓的錯誤以及并聯無功電流分配環的故障等。前面已經提到,在并聯系統中,勵磁故障會引起無功電流分配的不均衡,因此,勵磁故障保護線路中的敏感電路.

圖7-33 運放的輸出脈沖