WLK-03SC型无刷静态励磁装置.doc

WLK03SC型无刷静态励磁装置使用手册5/26.22006SM（2）中国核工业电机运行技术开发公司2006年2月 目 录一、参数设置表-1二、型号及使用条件-2三、主要技术性能-2四、装置的组成-3五、触摸屏的使用-4六、控制参数的含义-11七、开停机操作-12八、设备运行后的调整-13九、故障及处理-14十、设备的维护-15附录一、调试说明书-16附录二、控制中心布置图-24附录三、电缆联系图-25附录四、输入输出接点明细表-26一、WLK-03SC型无刷静态励磁装置参数设置表（v1.1）用户名称配用电机型号负载性质产品编号额定励磁电压调试时间设计人员额定励磁电流调试人员整流变压器KVA，380V %/ V， A/ A整 定 参 数 表参数代码默认值设计值运行值符号含 义单位P008T1自动投励延时时间秒P015T2重合闸延时时间秒P0203Tc1恒功率因数惯性时间常数秒P033Ti1恒功率因数积分时间常数秒P0409COSr恒功率因数设定值p.uP0509Ifr恒励磁电流设定值p.uP060(只读)Dn失步次数次P071.2Itl定子电流投励设定值p.uP0810TT电机极对数对P0907SCRF励磁电压低电平阈值P1002Tc2恒励磁电流惯性时间常数秒P1105Ti2恒励磁电流积分时间常数秒P12100Xuf励磁电压显示倍乘VP1310Xif励磁电流显示倍乘AP1414OEL过励限制定值p.uP1502UEL欠励限制定值p.uP165T3过励限制延时秒P173T4欠励限制延时秒P1815T5EPA延时秒P19011SBZ失步后:11 跳闸、22再整步，其它报警P203SZS失步转速差判据P2112SID失步定子电流判据p.uP2206SCOS失步功率因数判据p.uP2308Udy低压强励动作设定值p.uP245T8低压强励持续时间秒P250DSB有无断电装置DSB: 11有，其它无P260旋转盘故障跳闸延时（1300s）,其它报警P27-P29预留P30(只读)自动控制方式存储P31300IN额定定子电流AP32183UBB定子电压基值P33138IBB定子电流基值P3456UFB励磁电压基值P3583IFB励磁电流基值P36-P39预留P4060min最小角P41120max最大角P4260x强励角P43900初始角P440通讯地址P45-P47SET内部设定值二、型号及使用条件WLK03SC型微机励磁装置为中国核工业电机运行技术开发公司设计研制的高可靠、高性能无刷静态励磁装置。装置采用双微机控制系统及液晶触摸显示屏，可带载不停机更换控制板；装置保护功能完善，有失步保护及不减载自动再整步功能；装置智能化程度高，调试方便，人机界面好；可满足工业环境下长周期连续运行的要求，适用于与各类工业企业的无刷同步电动机配套使用。 海拔不超过1800M。海拔超过1800M时需特殊订货。 周围空气介质温度 -10+40。 周围空气相对湿度不大于85%（205时）。 无腐蚀性气体、导电尘埃及爆炸危险的场所。 无剧烈振动冲击，倾斜角度不超过5。 户内安装，且安装地点有良好的通风。三、主要技术性能1、采用全数字化双微机系统（CPU采用Intel 196系列16位单片机），一套工作，另一套热备，故障时可自动无扰动切换至备用系统，也可手动切换。2、采用汉化触摸屏人机界面，信息量丰富，观察直观，操作方便。可随时查看同步电机的U、I、cosf、f、P、Q，可查看励磁装置的Uff，Iff，a等各项重要参数及装置发出的各类报警信息，并可在运行中随时修改设定值。“事件记录”中记载了故障报警及重要操作，便于分析问题。3、具有完善的保护功能，除一般常规保护外，本装置还具有欠励、过励时延时报警并自动调节至正常值的功能，具有高压断路器拒跳、PT断线、直流失压等报警功能。4、具有先进的旋转整流器故障检测功能。5、具有手动/自动调节励磁功能。手动调节范围为额定励磁电压值的20%130%，此时采用增/减磁按钮来调节励磁，取消了以往故障率高的励磁调节电位器。6、具有恒电流、恒功率因数自动调节功能。用户可通过装置控制中心面板上的触摸屏选定何种自动调节方式，自动/手动方式可通过操作仪表面板上的“自动/手动”旋钮实现切换。由于有a角自动跟踪，所以由“自动”转向“手动”调节时为无扰动切换；7、具有失步保护及不减载自动再整步功能。当电机因负载突增、电压剧降、励磁电源短时消失等原因导致电机带励、失励失步时，在故障源消除后，本装置会实现自动带载再整步，使电机恢复稳定同步运行；如因故障时间、电机特性或负载等原因无法实现再整步时，失步保护装置会自动动作于跳闸。当配电系统配有我公司的DSB型断电失步保护装置时，可实现断电失步保护功能。8、在运行期间，电网电压降到额定电压的80%时（定值可设定），励磁系统可提供不小于额定励磁电压1.4倍的强励电压，强励时间不大于50秒。9、具有通讯功能，可实现上位机远程监控，通讯接口为RS485,通讯协议采用标准Modbus协议。10、本装置控制系统采用交直流电源双路供电，当任一路电源消失后，另一路电源仍可保证本装置正常工作。控制用直流电源为220V/4A。11、装置主电源采用双回路电源（380V/220V三相四线制），可自动切换，切换时间0.02 P.u ，参照调试说明书2.6所述对控制中心进行模拟量0值调整。0值调整不能完成时，有可能是传感器故障。 九、故障及处理1. 只报警不跳闸故障报警显示可能原因及现象处理方法微机故障1、CPU自检时出错，一上电就报警（RAM或ROM或EEPROM出错）；更换CPU板2、报A/D出错，同时模拟量显示异常更换CPU板3、同步信号时有时无，报测频、发脉冲出错；检查同步信号接线直流失压1、直流电源掉电后又恢复信号复归2、直流电源消失检查直流熔断器、直流电源3、直流开关电源故障检查直流开关电源4、CPU板输入口故障检查CPU板“开入量”5、开关电源连接板或连线故障检查开关电源连接板，连线系统切换1、电机运行时，人为进行系统切换信号复归2、电机运行时，主系统故障引起系统切换检查故障系统的电源，或更换故障系统控制板旋转整流器缺相1、当旋转整流器内部发生失控、缺相、可控硅短路等故障时，电机及静态励磁的工况相应要变化。在负载不变时要保持功率因数正常，必须增大静态励磁电流；保持静态励磁电流不变时，功率因数将变为滞后。立即停机检查旋转整流器2、旋转整流器故障检测板故障或灵敏度过高更换或调整旋转整流器故障检测板3、CPU板输入口故障检查CPU板“开入量”静态励磁主桥失控或缺相1、主桥电压波形异常：可能引起失控缺相的原因有IO板故障、CPU板故障、同步信号消失、主桥可控硅故障、脉冲变压器故障。用示波器观察。替换法检查IO板、CPU板；检查同步信号、主桥可控硅、脉冲变压器；2、电源或变压器相序错检查接线及相序3、励磁电压显示异常，一般为很小的值，且不随电流变化而变化。检查励磁电压传感器；替换法检查IO板、CPU板；4、励磁电压过低，误报警减小P09参数交流失压报警1、交流开关电源故障检查交流开关电源2、交流开关电源熔断器故障检查交流开关电源熔断器3、CPU板输入口故障检查CPU板“开入量”4、开关电源连接板或连线故障检查开关电源连接板，连线PT断线1、PT输入断线或短时下降后又恢复信号复归2、定子电压显示异常，IO 板故障、CPU板故障替换法检查IO板、CPU板；3、定子电压显示异常，PT传感器故障检查PT传感器过励报警1、参数设置不当，运行值与报警值之差过小。重新设置相应参数2、励磁电流传感器故障或连接线松动检查励磁电流显示值3、励磁电流显示异常，12V、12V电源故障检查DY电源板4、励磁电流显示异常，IO 板故障、CPU板故障替换法检查IO板、CPU板5、励磁电流输出回路短路检查线路欠励报警1、参数设置不当，运行值与报警值之差过小。重新设置相应参数2、励磁电流传感器故障或连接线松动检查励磁电流显示值3、励磁电流显示异常，12V、12V电源故障检查DY电源板4、励磁电流显示异常，IO 板故障、CPU板故障替换法检查IO板、CPU板5、励磁电流输出回路开路检查线路失步保护动作1、电机负载过重或负载突变检查负载2、供电系统短路或母线电压过低检查供电系统3、励磁电流过小检查励磁装置4、转子引线开路或短路检查转子引线5、电机转子故障检查电机转子2. 故障跳闸或跳闸报警报警显示可能原因处理方法快熔空开跳闸1、快熔熔断并跳闸检查主回路2、空开分离并跳闸检查主回路3、快熔、空开正常，并未跳闸检查CPU板“开入量”交流失压跳闸1、交流电源故障检查交流电源2、空开故障检查空开长时不投励跳闸、1、投励接触器未吸合或LC辅助触点故障，CPU发出跳闸指令检查接触器、MCJ继电器、CPU板、DY电源板；2、电机综合保护器发出跳闸指令1DL接点未送到励磁装置后备保护跳闸1、电机启动后一定时间内未进入同步检查静态励磁装置及旋转整流器2、再整步不成功检查旋转整流器断电失步动作1、断电装置动作2、CPU板输入口故障检查CPU板“开入量”旋转整流器故障1、旋转整流器主桥缺二相触发脉冲立即停机检查旋转整流器2、旋转整流器启动电阻带电立即停机检查旋转整流器3、旋转整流器主桥出现其它严重故障立即停机检查旋转整流器4、旋转盘故障检测单元误动或CPU板故障替换法断路器拒动1、断路器故障或跳闸回路故障检查线路2、CPU板输入口故障检查CPU板“开入量”3不报警也不跳闸故障触摸屏无显示或通讯中断1、电缆线未接牢检查电缆2、CPU板通讯接口或触摸屏通讯接口损坏替换法查CPU板、触摸屏A/B系统不能互相切换1、备用系统电源板或CPU板故障。替换法检查DY板、CPU板；2、切换电路故障检查切换电路十、设备的维护静态励磁装置由于励磁装置采用了全数字控制技术，其维护十分简便，可结合机组的大、中修进行必要的检查：A、 除尘土，保持装置的清洁；B、 对静态励磁柜上的紧固点、接线端子进行检查，对有腐蚀和锈蚀部分进行处理；C、 对继电器、接触器进行检查，腐蚀严重时必须更换。D、 对控制单元的板卡进行检查，腐蚀严重时必须更换或清理；E、 参照调试说明书进行投励及励磁调节等基本试验。F、 参照调试说明书进行联动试验。G、若定子电压、定子电流为零时，触摸屏上显示值0.02 P.u. 参照本调试说明书2.6所述对控制中心进行模拟量0值调整。旋转整流器可结合机组的大、中修进行定期维护，维护包括以下项目:1.清除尘土，保持装置清洁；2.对旋转整流器上的紧固点、接线端子进行检查；3.对快速熔断器、起动电阻、功率模块进行测量；4.对永磁体及紧固件检查；5.对转速传感器进行检查。6.对于启动频繁的电机，要定期更换起动电阻。WLK03SC型无刷静态励磁装置调试说明书1、设备的安装本项工作是将励磁装置安装到位，并将所有电缆配上端子。1.1 励磁装置的安装及检查励磁装置离墙安装。由于设备经过长途运输，在装置就位前后应进行必要的检查，其步骤为： 依据出厂图纸，检查部件是否完整，有无机械损伤。 检查各单元的焊点及接线有无脱焊或松动；对各接线端子、螺丝（螺栓）在检查的同时应全部紧固一遍。如积有尘土应清除干净。1.2 励磁装置的配线当装置就位后，首先应参照外部电缆接线图将有关电缆引到装置后，按外引接点明细表配线。 外部电缆接线时务请注意以下各点： D1#电缆与励磁装置暂时不连 D2, D3电缆380V的接线，其相序和相位必须检验正确后严格按图纸要求接线。 由电压互感器引来的100V YMa、YMb、YMc及由电机电流互感器引来的Ia必须检验正确后严格按图纸要求接线，注意图纸中的A401端必须是电流互感器的正极性（*）端。 直流控制保护电源，其正极性接+KM端，负极性接-KM端。 当电机为降压启动时，投全压一定要限时完成，以免损害旋转整流器。2、设备的投运试验试验所用仪器如下：示波器1台 用于观测励磁输出电压波形；万用表1块 用于测电阻值、电压值；500V或1000V兆欧表1块 用于测绝缘值。完成设备安装后，检查其接线是否正确，在接线正确无误的情况下，可以按下述步骤开展投运试验。2.1 按下表测回路电阻目的是检查有无开路、短路及接线错误，表中提供的阻值为粗略值，没有数量级差别即可，用万用表相应电阻档测量(励磁输出的D1#电缆未接入时)。测量时，励磁装置“空气开关”LZK处于分断位置，“控制开关”WHK置“调试”位。测量回路端子号阻值（约）保险端子两端1RD、2RDI端子排上方0W（导通）3RD、4RD5RD、6RD1、2交流回路A11，03，91.5 KW2.5KWB11，05，9C11，07，9A11，B113，525WB11，C115，7C11，A117，3直流回路101，1021，3200KW整流主回路L1，L2整流板L1，L2（D1#电缆未接入时）约250W(或500W)2.2 绝缘检查控制中心机笼内插件均不插入，解开I端子排第9号端子上标有20/0线号的线，取下1J，2J继电器，确认外部送入的380V电源、直流电源被完全切断后，合“空气开关”LZK，“控制开关”WHK置“工作”位，用500V或1000V（不得超过1000V）兆欧表按下表测绝缘。检查回路测量点绝缘值1交流回路对外壳9端子对外壳应大于2MW，个别南方潮湿地区不小于0.5MW2直流回路对外壳1、3端子短接后对外壳3整流主回路对外壳L1、L2短接后对外壳424V回路对外壳11、14端子短接后对外壳各回路之间绝缘检查完毕后，去掉短接线，恢复I-9连线，插上1J，2J继电器，断开“空气开关”LZK，“控制开关”WHK置“0”位。2.3 交流380V电源试送电装置试送电时，控制中心机笼内插件均不插入,拔下触摸屏的24V电源插头给励磁装置送入380V电源，仪表板上“交流电源”灯亮，合“空气开关”LZK，按下表测回路交流电压值。测量回路位置万用表档位电压值A1，0（ B1，0）（ C1，0）1RD、2RD、3RD9端子交流电压相应档220VA1，B1 ，C1之间380V将“控制开关”WHK置“调试”位，交流开关电源“PWR1、PWR3”工作且灯亮。按下表测回路电压值。测量回路端子号或单元位置万用表档位电压值A4，B4励磁柜背面快熔上端KRD1，KRD2交流电压相应档励磁变压器二次侧电压 A4，C4KRD1，KRD3B4，C4KRD2，KRD301，0211，14直流电压相应档24V触摸屏电源插头抽屉内触摸屏电源插头24V测量结束后，将“控制开关”WHK置“0”位，分断空开LZK，断开送入励磁装置的380V电源。2.4 直流220V控制电源试送电装置试送电时，控制中心机笼内插件均不插入,拔下触摸屏的24V电源插头先将励磁装置端子排上的1RD保险端子（-1）保险管取下，再给励磁装置送入直流220V电源，用万用表测量送至-1、-2的电压极性正确后（-1接正，-2接负），装上1RD保险管，仪表板上“直流电源”灯亮。将“控制开关”WHK置“调试”位，直流开关电源“PWR2、PWR4”工作且灯亮，按下表测回路电压值。测量回路端子号或单元位置万用表档位电压值01，02-11（+），-14（）直流电压相应档24V触摸屏电源插头抽屉内触摸屏电源插头24V测量结束后，将“控制开关”WHK置“0”位。2.5控制中心调试电源板DY测试给励磁装置送入直流220V电源，拔下触摸屏的24V电源插头将控制中心的A系统电源板插入对应的ADY插槽中，并将其电源开关置于通的位置，将“控制开关”WHK置“调试”位，电源板工作且上面三只发光二极管亮，在电源板接线端子处测5V,12V,-12V输出电压值是否正确。同样方法测试B系统电源板。注意：5V测试孔为下面两个端子，5V与12V,-12V在此板上不共地。因为未接CPU板，5V输出是空载，其测量值在空载时有误差。2.6 控制中心调试（此时不必理会报警信息）给励磁装置送入直流220V电源 将控制中心的所有插件板插入对应的插槽中，连好所有电缆，插上触摸屏的24V电源插头，并将A、B系统电源板开关置于通的位置，将“控制开关”WHK置“调试”位，电源板四只发光二极管都亮，触摸屏有显示且通讯正常，机笼母板上的指示灯指示当前的工作系统。若发现指示灯不亮，应立即停机检查。（1）按机笼母板上的A系统切换按钮，切换到A系统工作。调A系统的IO板中间的电位器VR2使触摸屏显示的定子电压、定子电流显示值为0，同时使显示的励磁电流、励磁电压尽量接近0值。调A系统的IO板下面的的电位器VR1使触摸屏显示的基准电压为2.50V。（见控制中心插件布置图）（2）按机笼母板上的B系统切换按钮，切换到B系统工作。调B系统的IO板中间的电位器VR2使触摸屏显示的定子电压、定子电流显示值为0，同时使显示的励磁电流、励磁电压尽量接近0值。调B系统的IO板下面的的电位器VR1使触摸屏显示的基准电压为2.50V。（见控制中心插件布置图）（3）查看A/B系统的设置参数是否正确；若不正确请修改，修改后可断DY电源板的供电，稍后再合DY电源板的供电，以检查参数是否已保存。（4）开关量输入检测。（A/B系统各做一遍检测，此时不必理会报警信息）对应触摸屏开关量输入中的每一项，使其产生“通”、“断”两种状态，观察触摸屏上相应的显示状态。若不正常，应断电检查。 只有当前工作系统能与触摸屏通讯，故触摸屏上所显示的信息为当前工作系统的信息。DLJ合闸位置: WHK置“调试”位时,WHK有一对接点模拟DLJ动作，此灯闪；若WHK置“工作”位，DLJ继电器未动作此灯不闪；DPK直流监视：直流开关电源（PWR2、4）监视继电器接点，PWR2、4失压时DPK接点接通；APK交流监视：交流开关电源（PWR1、3）监视继电器接点，PWR1、3失压时APK接点接通；A系统工作：当前工作系统为A系统时，此灯闪；当前工作系统为B系统时，此灯不闪；按机笼母板上的系统切换按钮，可切换当前工作系统。ZA选择：在操作面板上将调节方式旋钮置于“自动”位，此灯闪；置于“手动”位，此灯不闪。UP增磁：增磁按钮按下时，此灯闪；松开时此灯不闪。DOWN减磁：减磁按钮按下时，此灯闪；松开时此灯不闪。LBK快熔、空开：LBJ继电器动作时此灯闪；松开时此灯不闪。LC接触器:LC接触器动作，此灯闪；灭磁后LC返回，此灯不闪；DCJ断电：1DCJ继电器动作，此灯闪；1DCJ继电器返回，此灯不闪。XGZ旋转缺相：旋转整流器故障检测板XGZ继电器动作，此灯闪； XZJ旋转故障：旋转整流器故障检测板XZJ继电器动作，此灯闪； 2.7 励磁输出试验 确认D1#电缆已接入交流励磁机励磁绕组后，测其电阻值，其值应为交流励磁机励磁绕组标称电阻值。没有条件接接入交流励磁机励磁绕组时，Uf+、Uf-接一假负载（电炉或白炽灯、电阻器等）。试验时，用示波器观察励磁输出（Uf+，Uf-）波形。试验步骤如下：给励磁装置送入380V、直流220V电源，励磁装置相应的“交流电源”、“直流电源”灯亮；合“空气开关”LZK，将“调节方式”旋钮置“手动”位置；将“控制开关”WHK置“调试”位，此时微机开始自检，如微机硬件正常，则触摸屏显示主菜单画面，触摸屏上通讯灯COM亮，无报警信息。经延时，仪表板上的“励磁工作”灯亮，仪表板上的励磁电压表出现电压值指示。 脉冲变压器板上的发光二极管亮表示有脉冲输出。用示波器观察励磁电压波形，正常波形如图2： 图2 .正常励磁电压波形如出现图3所示的异常波形，则表明380V电源相序为逆序。 图3.逆序电源时的异常励磁电压波形 逆序情况处理方法：确认切断所有励磁装置的进线电源后，在空开输出端A1、B1、C1三根相线中任选两根对调；检查励磁输出调节范围出现正常励磁电压波形后，打开触摸屏观察模拟量。图4整流桥输出典型电压波形图按一下“减小励磁”按钮，触发角度变大，表明a角增加，励磁输出减小，同时观察仪表板励磁电压表指示与示波器显示的励磁电压波形，可观察到同样的变化。如果一直按着“减小励磁”按钮不放，则励磁输出快速减小到最小值。触摸屏上的模拟量也相应变化。接假负载时励磁电流很小。在仪表板上按“增大励磁”按钮，其变化与上述相反。不同a角时的励磁电压波形如图4所示。当a角为60度时，调节IO板上面的电位器以调节同步信号移相角，输出电压波形参考a65时的波形（此时波形正好开始连续）。记录励磁输出电流最小值、最大值、额定励磁电流时的a角值，检查励磁电流输出范围是否符合所对应电机的参数要求。灭磁检查：上述试验正常后，WHK置“0”位，励磁电压下降至零，“励磁工作”灯灭。分断空气开关LZK，拆除假负载。2.8 故障报警输出试