飛機電源系統(tǒng)的控制與保護課件

1第7章

飛機電源系統(tǒng)的控制與保護

1第7章

飛機電源系統(tǒng)的控制與保護

2一、交流電源的控制問題

主要控制對象

發(fā)電機勵磁控制繼電器(GCR)

GCR：GeneratorControlRelay控制發(fā)電機勵磁電路的接通與斷開，決定發(fā)電機是否發(fā)電。發(fā)電機斷路器

(GB)(又稱為發(fā)電機接觸器GC或發(fā)電機控制斷路器GCB)GB：GeneratorBreaker

GC：

GeneratorContactor

GCB：

GeneratorControlBreaker使發(fā)電機投入電網(wǎng)向發(fā)電機匯流條供電，即決定發(fā)電機是否輸出功率。2一、交流電源的控制問題

主要控制對象發(fā)電機勵磁控制繼電器外電源接觸器

(EPC)

EPC：ExternalPowerContactor

決定地面電源是否向機上電網(wǎng)供電。

匯流條連接斷路器(并聯(lián)斷電器)(BTB)

BTB：BusTieBreaker

將各發(fā)電機匯流條與連結(jié)匯流條（或同步匯流條）接通或斷開，決定發(fā)電機是否并聯(lián)供電或是發(fā)電機匯流條之間是否轉(zhuǎn)換供電。輔助電源斷路器

(APB)

APB：AuxiliaryPowerBreaker控制輔助電源與聯(lián)接匯流條的通斷，以決定是否由APU.G供電。

外電源接觸器(EPC)匯流條連接斷路器(并聯(lián)斷電器)(4控制保護裝置的作用:人工或自動地接通、斷開或轉(zhuǎn)換上述開關(guān)裝置。控制:主要是根據(jù)供電方式的需要及一定的邏輯關(guān)系，控制上述那些發(fā)電機和電網(wǎng)的開關(guān)元件，以完成發(fā)電機和電網(wǎng)主要匯流條的接通、斷開或轉(zhuǎn)換工作。保護:一般是在發(fā)電機或電網(wǎng)局部出現(xiàn)故障時，有選擇性地自動斷開某些開關(guān)裝置，使故障部分與正常供電系統(tǒng)隔離，防止故障擴大，保證系統(tǒng)正常供電。4控制保護裝置的作用:人工或自動地接通、斷開或轉(zhuǎn)換上述開關(guān)裝5控制保護裝置的類型繼電器型磁放大器型晶體管型

5控制保護裝置的類型繼電器型交流電源系統(tǒng)的故障及保護中的一般問題

1.故障類型與保護項目過壓（OV）低壓（或欠壓UV）饋線和發(fā)電機內(nèi)部短路（差動電流保護DP）低頻（或欠頻UF）或欠速（UN）電壓不穩(wěn)定火警保護等等交流電源系統(tǒng)的故障及保護中的一般問題1.故障類型與保護項目2.對保護電路的基本要求（1）正確判斷和隔離故障，盡量縮小切除部位，保證系統(tǒng)的生命力。（2）保護裝置動作要準(zhǔn)確及時，盡量不中斷或少中斷對用電設(shè)備的供電。（3）保護裝置既不應(yīng)該誤動作也不應(yīng)該拒動作。（4）保護裝置應(yīng)具有自檢和記憶功能。誤動作：在不應(yīng)該動作時動作。拒動作：在應(yīng)該動作時不動作。2.對保護電路的基本要求（1）正確判斷和隔離故障，盡量縮小切8二、單獨供電的控制關(guān)系

8二、單獨供電的控制關(guān)系91.地面外電源供電

91.地面外電源供電102.APU發(fā)電機供電102.APU發(fā)電機供電113.主發(fā)電機供電113.主發(fā)電機供電124.故障狀態(tài)124.故障狀態(tài)13單獨供電的控制特點對每一匯流條而言，任一時刻只能有一種電源供電，后者供電時前者自動斷開

不是連續(xù)供電，其供電可靠性較差（與并聯(lián)供電相比）

控制保護比較簡單

13單獨供電的控制特點對每一匯流條而言，任一時刻只能有一種電14三、關(guān)聯(lián)供電的控制關(guān)系

14三、關(guān)聯(lián)供電的控制關(guān)系15關(guān)聯(lián)供電的控制關(guān)系-并聯(lián)

15關(guān)聯(lián)供電的控制關(guān)系-并聯(lián)16故障狀態(tài)

116故障狀態(tài)117故障狀態(tài)217故障狀態(tài)218單獨供電與并聯(lián)供電的混合狀態(tài)

18單獨供電與并聯(lián)供電的混合狀態(tài)19并聯(lián)供電的控制特點

通過同步匯流條實現(xiàn)并聯(lián)供電

連續(xù)供電，供電可靠性高

控制保護復(fù)雜

19并聯(lián)供電的控制特點通過同步匯流條實現(xiàn)并聯(lián)供電20（復(fù)習(xí)）控制與保護裝置

主要控制對象

發(fā)電機勵磁控制繼電器(GCR)

GCR：GeneratorControlRelay發(fā)電機斷路器(GB)(又稱為發(fā)電機接觸器GC或發(fā)電機控制斷路器GCB)

GB：GeneratorBreaker

GC：GeneratorContactor

GCB：GeneratorControlBreaker匯流條連接斷路器(又稱并聯(lián)斷電器)(BTB)

BTB：BusTieBreaker外電源接觸器(EPC)

EPC：ExternalPowerContactor20（復(fù)習(xí)）控制與保護裝置

主要控制對象發(fā)電機勵磁控制繼電21四、主要控制的邏輯關(guān)系21四、主要控制的邏輯關(guān)系22（一）GCR的動作邏輯及控制

GCR的動作邏輯22（一）GCR的動作邏輯及控制GCR的動作邏輯23GCR的控制電路23GCR的控制電路24GCR的控制電路24GCR的控制電路25（二）GB的動作邏輯及控制電路25（二）GB的動作邏輯及控制電路26GCB/BTB內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖26GCB/BTB內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖27GCB通/斷控制電路27GCB通/斷控制電路28（三）BTB及其控制電路斷路器控制示意圖28（三）BTB及其控制電路斷路器控制示意圖29BTB斷開/閉合驅(qū)動電路29BTB斷開/閉合驅(qū)動電路30(四)EPC及其控制控制邏輯30(四)EPC及其控制控制邏輯31EPC的控制電路31EPC的控制電路32EPC結(jié)構(gòu)32EPC結(jié)構(gòu)33(五)APB及其控制控制邏輯33(五)APB及其控制控制邏輯34電源系統(tǒng)頻率故障及其保護定義：發(fā)電機輸出電壓的頻率超過規(guī)定值一定時間原因：多是由恒速傳動裝置(包括調(diào)速器)以及飛機發(fā)動機的不正常工作引起的

34電源系統(tǒng)頻率故障及其保護定義：發(fā)電機輸出電壓的頻率超過規(guī)35發(fā)電機頻率故障分類過頻欠頻過頻保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機的輸出頻率為425～430Hz時，要求在1秒內(nèi)斷開發(fā)電機的GCR采用固定延時方式35發(fā)電機頻率故障分類過頻過頻保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機的輸出36欠頻保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機的輸出頻率為370～375Hz時，要求在1秒內(nèi)斷開發(fā)電機的GCR。當(dāng)發(fā)電機的輸出頻率為345～355Hz時，要求在0.14秒內(nèi)斷開發(fā)電機的GCR。同時，封鎖欠壓保護電路。欠頻保護電路采用固定延時36欠頻保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機的輸出頻率為370～375H3737383839過頻保護39過頻保護40電源系統(tǒng)的電壓故障及其保護過壓故障欠壓故障電壓不穩(wěn)定故障40電源系統(tǒng)的電壓故障及其保護過壓故障41電壓故障原因發(fā)電機勵磁電路不正常，如旋轉(zhuǎn)整流器短路或開路、勵磁機電樞繞組短路等由調(diào)壓器故障導(dǎo)致當(dāng)發(fā)電機輸出電壓幅值波動時，很可能是由于調(diào)壓器或CSD中的調(diào)速器的工作不穩(wěn)定造成的

41電壓故障原因發(fā)電機勵磁電路不正常，如旋轉(zhuǎn)整流器短路或開路42過壓故障危害容易損壞燈光照明與電子設(shè)備過壓愈高，造成損壞所需時間愈短

過壓保護指標(biāo)及要求電源系統(tǒng)中大功率感性負(fù)載斷開，或短路故障切除時，系統(tǒng)電壓也會出現(xiàn)大幅度波動，這是允許的，保護裝置不應(yīng)該動作當(dāng)發(fā)電機最高相電壓超過129.5V時，斷開GCR，發(fā)電機不能發(fā)電保護電路采用反延時方式

42過壓故障危害容易損壞燈光照明與電子設(shè)備過壓保護指標(biāo)及要43過電壓保護上限曲線過電壓保護下限曲線曲線a以下部分：安全區(qū)曲線b以上部分：損壞區(qū)曲線a、b之間部分：動作區(qū)43過電壓保護上限曲線過電壓保護下限曲線曲線a以下部分：安全44立即動作：危害嚴(yán)重的故障，如短路（DP）固定延時：為了防止瞬時過電壓時的誤動作，通過置延時來判別不同的故障原因。采用固定延時的故障種類：

UV、OF、RR、PMG、UB、OL、OC、UE反延時：延時時間根據(jù)故障嚴(yán)重程度自動調(diào)整：故障越嚴(yán)重，延時越短采用反延時的故障種類：OV、OE、SP、UF保護動作時間：三種要求44立即動作：危害嚴(yán)重的故障，如短路（DP）保護動作時間：三45過壓故障及其保護瞬時過電壓持續(xù)過電壓45過壓故障及其保護瞬時過電壓46過壓保護電路的主要組成敏感電路鑒壓電路反延時電路46過壓保護電路的主要組成敏感電路47發(fā)電機電壓正常時U3+＜U2-→D5截止→無故障信號輸出

47發(fā)電機電壓正常時U3+＜U2-→D5截止→無故障信號輸出48U3+>U2-→D5導(dǎo)通→故障信號輸出過電壓故障信號至GCR故障放大器→GCR觸點跳開→GB觸點跳開→發(fā)電機滅磁并退出電網(wǎng)發(fā)電機出現(xiàn)持續(xù)過電壓48U3+>U2-→D5導(dǎo)通→故障信號輸出過電壓故障信號至G49發(fā)電機出現(xiàn)瞬時過電壓49發(fā)電機出現(xiàn)瞬時過電壓50反延時特性的分析（1）50反延時特性的分析（1）51反延時特性51反延時特性52欠壓保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機三相電壓平均值為103～106V時，要求在8～10秒內(nèi)將發(fā)電機的GCR斷開保護電路采用固定延時欠壓故障的保護裝置功能往往被欠速和欠頻故障保護裝置的保護功能所覆蓋

52欠壓保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機三相電壓平均值為103～1053欠壓故障及其保護53欠壓故障及其保護54過載及其保護過載（OL）測量方法：⑴直接測量饋線電流；⑵測量勵磁機的勵磁電壓或電流—勵磁高限（EC）。OL保護方法：⑴人工或自動卸載；⑵跳開GCR和GCB。過載（OL）與過流（OC）的區(qū)別：先OL后OC，前者動作值小，后者動作值大54過載及其保護過載（OL）測量方法：55勵磁高限（EC）保護55勵磁高限（EC）保護56短路故障及差動保護(DP)56短路故障及差動保護(DP)57發(fā)電機短路故障及差動保護(DP)57發(fā)電機短路故障及差動保護(DP)58發(fā)電機短路故障及差動保護(DP)58發(fā)電機短路故障及差動保護(DP)59取出其中的一相59取出其中的一相60發(fā)生短路時60發(fā)生短路時61發(fā)生短路時61發(fā)生短路時62發(fā)生短路時62發(fā)生短路時63電流電壓轉(zhuǎn)換電路發(fā)生短路時63電流電壓發(fā)生短路時64整流濾波電路發(fā)生短路時64整流濾波發(fā)生短路時65電壓檢測電路發(fā)生短路時65電壓檢測發(fā)生短路時66電壓不穩(wěn)定保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機輸出電壓的幅值波動，且波動幅值超過了額定電壓的7%，頻率的波動值超過了9Hz時，要求斷開GCR采用反延時方式66電壓不穩(wěn)定保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機輸出電壓的幅值波動，且波發(fā)電機勵磁故障過勵欠勵發(fā)電機勵磁故障過勵過勵磁保護線路過勵磁保護線路過勵磁保護線路的兩個特殊點：（1）過勵磁保護電路檢測的信號應(yīng)該是電壓調(diào)節(jié)檢測的主信號與無功電流差信號的疊加。（2）過勵磁保護的故障信號是送往BTB故障信號放大器的，它控制BTB的斷開，使發(fā)電機首先退出并聯(lián)電網(wǎng)。過勵磁保護線路的兩個特殊點：（1）過勵磁保護電路檢測的信號欠勵磁保護其保護線路由檢測電路、鑒壓電路和固定延時電路三部分組成。

在并聯(lián)供電系統(tǒng)中，欠勵故障檢測信號與過勵故障檢測一樣，都是電壓調(diào)節(jié)主信號與無功電流不均衡信號的疊加，最后控制BTB的斷開。

在單獨供電系統(tǒng)中，欠壓和過壓一樣，都是反映發(fā)電機的故障，所以檢測的是發(fā)電機的端電壓。欠勵磁保護其保護線路由檢測電路、鑒壓電路和固定延時電路三部71旋轉(zhuǎn)整流器短路故障一旦發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)整流器中的任一二極管短路，則應(yīng)在5.5～7s內(nèi)將GCR斷開保護電路采用固定延時方式71旋轉(zhuǎn)整流器短路故障一旦發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)整流器中的任一二極管短路721、電源系統(tǒng)中的差動保護區(qū)間是A．所有的短路故障B．激磁繞組的短路故障C．發(fā)電機電樞繞組及輸出饋線的短路故障D．旋轉(zhuǎn)整流器的故障練習(xí)721、電源系統(tǒng)中的差動保護區(qū)間是練習(xí)2、在發(fā)電機的故障保護裝置中設(shè)置延時的目的是（）。A．防止損壞負(fù)載B．防止誤動作C．防止發(fā)生故障時拒動作D．防止發(fā)生更嚴(yán)重的故障2、在發(fā)電機的故障保護裝置中設(shè)置延時的目的是（）。3、故障保護中反延時的含義是A．反向延時B．故障越嚴(yán)重，延時越短C．故障越嚴(yán)重，延時越長D．延時時間固定3、故障保護中反延時的含義是4．在電源系統(tǒng)設(shè)備中的故障保護反延時故障保護：A．過壓/欠壓B．過激磁/欠激磁C．過電壓、過激磁D．欠電壓，欠激磁4．在電源系統(tǒng)設(shè)備中的故障保護反延時故障保護：5、電源系統(tǒng)中對短路故障的差動保護采用A．固定延時B．反延時C．立即動作D．隨機延時5、電源系統(tǒng)中對短路故障的差動保護采用6、在并聯(lián)供電系統(tǒng)中，過電壓與過激磁保護動作的先后次序為A．過電壓先于過激磁B．過激磁先于過電壓C．兩者同時動作D．故障嚴(yán)重的先動作6、在并聯(lián)供電系統(tǒng)中，過電壓與過激磁保護動作的先后次序為7、電源系統(tǒng)中的過激磁故障指的是A．單獨供電系統(tǒng)中由于激磁電流太大而使發(fā)電機電壓升高B．并聯(lián)供電系統(tǒng)中由于激磁電流太大而使發(fā)電機電壓升高C．單獨供電系統(tǒng)中由于激磁電流太大而使發(fā)電機承擔(dān)過多的無功負(fù)載D．并聯(lián)供電系統(tǒng)中由于激磁電流太大而使發(fā)電機承擔(dān)過多的無功負(fù)載7、電源系統(tǒng)中的過激磁故障指的是8．地面電源可以向飛機上的A．全部負(fù)載供電B．重要負(fù)載供電C．應(yīng)急設(shè)備供電D．通用設(shè)備供電8．地面電源可以向飛機上的1、為什么在飛機電源系統(tǒng)的故障保護中要設(shè)置延時？什么叫反延時？2、什么是過激磁／欠激磁故障？有什么危害？3、哪些故障可以采用差動保護？如何進行差動保護？差動保護電路的保護范圍指的是什么？1、為什么在飛機電源系統(tǒng)的故障保護中要設(shè)置延時？什么叫反延時1、為什么在飛機電源系統(tǒng)的故障保護中要設(shè)置延時？什么叫反延時？飛機電源系統(tǒng)在工作過程中，在突加載／卸載、發(fā)動機狀態(tài)突變等突發(fā)情況下，會發(fā)生瞬時的過壓／欠壓、過頻／欠頻等現(xiàn)象，但這是正?，F(xiàn)象，保護裝置不應(yīng)該動作，為了防止保護裝置誤動作，某些保護裝置中設(shè)置了延時。但有些故障的危害較嚴(yán)重，如過電壓，其危害的程度與過電壓的持續(xù)時間有關(guān)，為了防止故障嚴(yán)重時損壞負(fù)載，其延時的長短應(yīng)根據(jù)過電壓的大小變化，即過電壓越嚴(yán)重，延時應(yīng)越短，這種特性稱為反延時。

1、為什么在飛機電源系統(tǒng)的故障保護中要設(shè)置延時？什么叫反延時2、什么是過激磁／欠激磁故障？有什么危害？在并聯(lián)供電系統(tǒng)中，當(dāng)一臺發(fā)電機的激磁電流增大或減小時，電網(wǎng)的電壓變化并不大，表現(xiàn)為發(fā)電機承擔(dān)的無功負(fù)載增大或減小，這種現(xiàn)象稱為過激磁或欠激磁。這一故障會使有的發(fā)電機過載、有的發(fā)電機欠載。

2、什么是過激磁／欠激磁故障？有什么危害？在并聯(lián)供電系統(tǒng)中3、哪些故障可以采用差動保護？如何進行差動保護？差動保護電路的保護范圍指的是什么？當(dāng)發(fā)電機的電樞繞組及輸出饋線發(fā)生短路故障時，可以采用差動保護措施。在被保護電路的兩側(cè)放置兩個或兩組電流互感器，根據(jù)同一根饋線上兩個電流互感器付邊輸出的電流是否相同，就可以判定兩個電流互感器之間的電路是否發(fā)生了短路，并據(jù)此進行保護。差動保護電路的保護范圍就是兩個（或兩組）電流互感器之間的區(qū)域。

3、哪些故障可以采用差動保護？如何進行差動保護？差動保護電路英文縮寫變速變頻——VSVF恒速恒頻——CSCF變速恒頻——VSCF恒速傳動裝置——CSD脈沖調(diào)寬式——PWM發(fā)電機勵磁控制繼電器——GCR發(fā)電機斷路器——GB發(fā)電機接觸器——GC發(fā)電機控制斷路器——GCB匯流條連接斷路器——BTB外電源接觸器——EPC英文縮寫變速變頻——VSVF脈沖調(diào)寬式——PWM發(fā)電機勵磁控過壓——OV欠壓——UV過頻——OF欠頻——UF

過載——OC欠速——UnderSpeed差動電流保護——DP開相保護——OpenPhase逆相序保護——NPS變壓整流器——TRU或TR靜變流機——StaticInverter沖壓空氣渦輪發(fā)電機——RAT液壓馬達驅(qū)動發(fā)電機——HMG過壓——OV欠壓——UV變壓整流器——86第7章

飛機電源系統(tǒng)的控制與保護

1第7章

飛機電源系統(tǒng)的控制與保護

87一、交流電源的控制問題

主要控制對象

發(fā)電機勵磁控制繼電器(GCR)

GCR：GeneratorControlRelay控制發(fā)電機勵磁電路的接通與斷開，決定發(fā)電機是否發(fā)電。發(fā)電機斷路器

(GB)(又稱為發(fā)電機接觸器GC或發(fā)電機控制斷路器GCB)GB：GeneratorBreaker

GC：

GeneratorContactor

GCB：

GeneratorControlBreaker使發(fā)電機投入電網(wǎng)向發(fā)電機匯流條供電，即決定發(fā)電機是否輸出功率。2一、交流電源的控制問題

主要控制對象發(fā)電機勵磁控制繼電器外電源接觸器

(EPC)

EPC：ExternalPowerContactor

決定地面電源是否向機上電網(wǎng)供電。

匯流條連接斷路器(并聯(lián)斷電器)(BTB)

BTB：BusTieBreaker

將各發(fā)電機匯流條與連結(jié)匯流條（或同步匯流條）接通或斷開，決定發(fā)電機是否并聯(lián)供電或是發(fā)電機匯流條之間是否轉(zhuǎn)換供電。輔助電源斷路器

(APB)

APB：AuxiliaryPowerBreaker控制輔助電源與聯(lián)接匯流條的通斷，以決定是否由APU.G供電。

外電源接觸器(EPC)匯流條連接斷路器(并聯(lián)斷電器)(89控制保護裝置的作用:人工或自動地接通、斷開或轉(zhuǎn)換上述開關(guān)裝置。控制:主要是根據(jù)供電方式的需要及一定的邏輯關(guān)系，控制上述那些發(fā)電機和電網(wǎng)的開關(guān)元件，以完成發(fā)電機和電網(wǎng)主要匯流條的接通、斷開或轉(zhuǎn)換工作。保護:一般是在發(fā)電機或電網(wǎng)局部出現(xiàn)故障時，有選擇性地自動斷開某些開關(guān)裝置，使故障部分與正常供電系統(tǒng)隔離，防止故障擴大，保證系統(tǒng)正常供電。4控制保護裝置的作用:人工或自動地接通、斷開或轉(zhuǎn)換上述開關(guān)裝90控制保護裝置的類型繼電器型磁放大器型晶體管型

5控制保護裝置的類型繼電器型交流電源系統(tǒng)的故障及保護中的一般問題

1.故障類型與保護項目過壓（OV）低壓（或欠壓UV）饋線和發(fā)電機內(nèi)部短路（差動電流保護DP）低頻（或欠頻UF）或欠速（UN）電壓不穩(wěn)定火警保護等等交流電源系統(tǒng)的故障及保護中的一般問題1.故障類型與保護項目2.對保護電路的基本要求（1）正確判斷和隔離故障，盡量縮小切除部位，保證系統(tǒng)的生命力。（2）保護裝置動作要準(zhǔn)確及時，盡量不中斷或少中斷對用電設(shè)備的供電。（3）保護裝置既不應(yīng)該誤動作也不應(yīng)該拒動作。（4）保護裝置應(yīng)具有自檢和記憶功能。誤動作：在不應(yīng)該動作時動作。拒動作：在應(yīng)該動作時不動作。2.對保護電路的基本要求（1）正確判斷和隔離故障，盡量縮小切93二、單獨供電的控制關(guān)系

8二、單獨供電的控制關(guān)系941.地面外電源供電

91.地面外電源供電952.APU發(fā)電機供電102.APU發(fā)電機供電963.主發(fā)電機供電113.主發(fā)電機供電974.故障狀態(tài)124.故障狀態(tài)98單獨供電的控制特點對每一匯流條而言，任一時刻只能有一種電源供電，后者供電時前者自動斷開

不是連續(xù)供電，其供電可靠性較差（與并聯(lián)供電相比）

控制保護比較簡單

13單獨供電的控制特點對每一匯流條而言，任一時刻只能有一種電99三、關(guān)聯(lián)供電的控制關(guān)系

14三、關(guān)聯(lián)供電的控制關(guān)系100關(guān)聯(lián)供電的控制關(guān)系-并聯(lián)

15關(guān)聯(lián)供電的控制關(guān)系-并聯(lián)101故障狀態(tài)

116故障狀態(tài)1102故障狀態(tài)217故障狀態(tài)2103單獨供電與并聯(lián)供電的混合狀態(tài)

18單獨供電與并聯(lián)供電的混合狀態(tài)104并聯(lián)供電的控制特點

通過同步匯流條實現(xiàn)并聯(lián)供電

連續(xù)供電，供電可靠性高

控制保護復(fù)雜

19并聯(lián)供電的控制特點通過同步匯流條實現(xiàn)并聯(lián)供電105（復(fù)習(xí)）控制與保護裝置

主要控制對象

發(fā)電機勵磁控制繼電器(GCR)

GCR：GeneratorControlRelay發(fā)電機斷路器(GB)(又稱為發(fā)電機接觸器GC或發(fā)電機控制斷路器GCB)

GB：GeneratorBreaker

GC：GeneratorContactor

GCB：GeneratorControlBreaker匯流條連接斷路器(又稱并聯(lián)斷電器)(BTB)

BTB：BusTieBreaker外電源接觸器(EPC)

EPC：ExternalPowerContactor20（復(fù)習(xí)）控制與保護裝置

主要控制對象發(fā)電機勵磁控制繼電106四、主要控制的邏輯關(guān)系21四、主要控制的邏輯關(guān)系107（一）GCR的動作邏輯及控制

GCR的動作邏輯22（一）GCR的動作邏輯及控制GCR的動作邏輯108GCR的控制電路23GCR的控制電路109GCR的控制電路24GCR的控制電路110（二）GB的動作邏輯及控制電路25（二）GB的動作邏輯及控制電路111GCB/BTB內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖26GCB/BTB內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖112GCB通/斷控制電路27GCB通/斷控制電路113（三）BTB及其控制電路斷路器控制示意圖28（三）BTB及其控制電路斷路器控制示意圖114BTB斷開/閉合驅(qū)動電路29BTB斷開/閉合驅(qū)動電路115(四)EPC及其控制控制邏輯30(四)EPC及其控制控制邏輯116EPC的控制電路31EPC的控制電路117EPC結(jié)構(gòu)32EPC結(jié)構(gòu)118(五)APB及其控制控制邏輯33(五)APB及其控制控制邏輯119電源系統(tǒng)頻率故障及其保護定義：發(fā)電機輸出電壓的頻率超過規(guī)定值一定時間原因：多是由恒速傳動裝置(包括調(diào)速器)以及飛機發(fā)動機的不正常工作引起的

34電源系統(tǒng)頻率故障及其保護定義：發(fā)電機輸出電壓的頻率超過規(guī)120發(fā)電機頻率故障分類過頻欠頻過頻保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機的輸出頻率為425～430Hz時，要求在1秒內(nèi)斷開發(fā)電機的GCR采用固定延時方式35發(fā)電機頻率故障分類過頻過頻保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機的輸出121欠頻保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機的輸出頻率為370～375Hz時，要求在1秒內(nèi)斷開發(fā)電機的GCR。當(dāng)發(fā)電機的輸出頻率為345～355Hz時，要求在0.14秒內(nèi)斷開發(fā)電機的GCR。同時，封鎖欠壓保護電路。欠頻保護電路采用固定延時36欠頻保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機的輸出頻率為370～375H1223712338124過頻保護39過頻保護125電源系統(tǒng)的電壓故障及其保護過壓故障欠壓故障電壓不穩(wěn)定故障40電源系統(tǒng)的電壓故障及其保護過壓故障126電壓故障原因發(fā)電機勵磁電路不正常，如旋轉(zhuǎn)整流器短路或開路、勵磁機電樞繞組短路等由調(diào)壓器故障導(dǎo)致當(dāng)發(fā)電機輸出電壓幅值波動時，很可能是由于調(diào)壓器或CSD中的調(diào)速器的工作不穩(wěn)定造成的

41電壓故障原因發(fā)電機勵磁電路不正常，如旋轉(zhuǎn)整流器短路或開路127過壓故障危害容易損壞燈光照明與電子設(shè)備過壓愈高，造成損壞所需時間愈短

過壓保護指標(biāo)及要求電源系統(tǒng)中大功率感性負(fù)載斷開，或短路故障切除時，系統(tǒng)電壓也會出現(xiàn)大幅度波動，這是允許的，保護裝置不應(yīng)該動作當(dāng)發(fā)電機最高相電壓超過129.5V時，斷開GCR，發(fā)電機不能發(fā)電保護電路采用反延時方式

42過壓故障危害容易損壞燈光照明與電子設(shè)備過壓保護指標(biāo)及要128過電壓保護上限曲線過電壓保護下限曲線曲線a以下部分：安全區(qū)曲線b以上部分：損壞區(qū)曲線a、b之間部分：動作區(qū)43過電壓保護上限曲線過電壓保護下限曲線曲線a以下部分：安全129立即動作：危害嚴(yán)重的故障，如短路（DP）固定延時：為了防止瞬時過電壓時的誤動作，通過置延時來判別不同的故障原因。采用固定延時的故障種類：

UV、OF、RR、PMG、UB、OL、OC、UE反延時：延時時間根據(jù)故障嚴(yán)重程度自動調(diào)整：故障越嚴(yán)重，延時越短采用反延時的故障種類：OV、OE、SP、UF保護動作時間：三種要求44立即動作：危害嚴(yán)重的故障，如短路（DP）保護動作時間：三130過壓故障及其保護瞬時過電壓持續(xù)過電壓45過壓故障及其保護瞬時過電壓131過壓保護電路的主要組成敏感電路鑒壓電路反延時電路46過壓保護電路的主要組成敏感電路132發(fā)電機電壓正常時U3+＜U2-→D5截止→無故障信號輸出

47發(fā)電機電壓正常時U3+＜U2-→D5截止→無故障信號輸出133U3+>U2-→D5導(dǎo)通→故障信號輸出過電壓故障信號至GCR故障放大器→GCR觸點跳開→GB觸點跳開→發(fā)電機滅磁并退出電網(wǎng)發(fā)電機出現(xiàn)持續(xù)過電壓48U3+>U2-→D5導(dǎo)通→故障信號輸出過電壓故障信號至G134發(fā)電機出現(xiàn)瞬時過電壓49發(fā)電機出現(xiàn)瞬時過電壓135反延時特性的分析（1）50反延時特性的分析（1）136反延時特性51反延時特性137欠壓保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機三相電壓平均值為103～106V時，要求在8～10秒內(nèi)將發(fā)電機的GCR斷開保護電路采用固定延時欠壓故障的保護裝置功能往往被欠速和欠頻故障保護裝置的保護功能所覆蓋

52欠壓保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機三相電壓平均值為103～10138欠壓故障及其保護53欠壓故障及其保護139過載及其保護過載（OL）測量方法：⑴直接測量饋線電流；⑵測量勵磁機的勵磁電壓或電流—勵磁高限（EC）。OL保護方法：⑴人工或自動卸載；⑵跳開GCR和GCB。過載（OL）與過流（OC）的區(qū)別：先OL后OC，前者動作值小，后者動作值大54過載及其保護過載（OL）測量方法：140勵磁高限（EC）保護55勵磁高限（EC）保護141短路故障及差動保護(DP)56短路故障及差動保護(DP)142發(fā)電機短路故障及差動保護(DP)57發(fā)電機短路故障及差動保護(DP)143發(fā)電機短路故障及差動保護(DP)58發(fā)電機短路故障及差動保護(DP)144取出其中的一相59取出其中的一相145發(fā)生短路時60發(fā)生短路時146發(fā)生短路時61發(fā)生短路時147發(fā)生短路時62發(fā)生短路時148電流電壓轉(zhuǎn)換電路發(fā)生短路時63電流電壓發(fā)生短路時149整流濾波電路發(fā)生短路時64整流濾波發(fā)生短路時150電壓檢測電路發(fā)生短路時65電壓檢測發(fā)生短路時151電壓不穩(wěn)定保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機輸出電壓的幅值波動，且波動幅值超過了額定電壓的7%，頻率的波動值超過了9Hz時，要求斷開GCR采用反延時方式66電壓不穩(wěn)定保護指標(biāo)及要求當(dāng)發(fā)電機輸出電壓的幅值波動，且波發(fā)電機勵磁故障過勵欠勵發(fā)電機勵磁故障過勵過勵磁保護線路過勵磁保護線路過勵磁保護線路的兩個特殊點：（1）過勵磁保護電路檢測的信號應(yīng)該是電壓調(diào)節(jié)檢測的主信號與無功電流差信號的疊加。（2）過勵磁保護的故障信號是送往BTB故障信號放大器的，它控制BTB的斷開，使發(fā)電機首先退出并聯(lián)電網(wǎng)。過勵磁保護線路的兩個特殊點：（1）過勵磁保護電路檢測的信號欠勵磁保護其保護線路由檢測電路、鑒壓電路和固定延時電路三部分組成。

在并聯(lián)供電系統(tǒng)中，欠勵故障檢測信號與過勵故障檢測一樣，都是電壓調(diào)節(jié)主信號與無功電流不均衡信號的疊加，最后控制BTB的斷開。

在單獨供電系統(tǒng)中，欠壓和過壓一樣，都是反映發(fā)電機的故障，所以檢測的是發(fā)電機的端電壓。欠勵磁保護其保護線路由檢測電路、鑒壓電路和固定延時電路三部156旋轉(zhuǎn)整流器短路故障一旦發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)整流器中的任一二極管短路，則應(yīng)在5.5～7s內(nèi)將GCR斷開保護電路采用固定延時方式71旋轉(zhuǎn)整流器短路故障一旦發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)整流器中的任一二極管短路1571、電源系統(tǒng)中的差動保護區(qū)間是A．所有的短路故障B．激磁繞組的短路故障C．發(fā)電機電樞繞組及輸出饋線的短路故障D．旋轉(zhuǎn)整流器的故障練習(xí)721、電源系統(tǒng)中的差動保護區(qū)間是練習(xí)2、在發(fā)電機的故障保護裝置中設(shè)置延時的目的是（）。A．防止損壞負(fù)載B．防止誤動作C．防止發(fā)生故障時拒動作D．防止發(fā)生更嚴(yán)重的故障2、在發(fā)電機的故障保護裝置中設(shè)置延時的目的是（）。3、故障保護中反延時的含義是A．反向延時B．故障越嚴(yán)重，延時越短C．故障越嚴(yán)重，延時越長D．延時時間固定3、故障保護中反延時的含義是4．在電源系統(tǒng)設(shè)備中的故障保護反延時故障保護：A．過壓/欠壓B．過激磁/欠激磁C．過電壓、過激磁D．欠電壓，欠激磁4．在電源系統(tǒng)設(shè)備中的故障保護反延時故障保護：5、電源系統(tǒng)中對短路故障的差動保護采用A．固定延時B．反延時C．立即動作D．隨機延時5、電源系統(tǒng)中對短路故障的差動保護采用6、在并聯(lián)供電系統(tǒng)中，過電壓與過激磁保護動作的先后次序為A．過電壓先于過激磁B．過激磁先于過電壓C．兩者同時動作D