交流发电机调节器的作用及基本原理(共24页)

1、 HWJT-09C 型微机励磁(l c)装置 使用(shyng)说明书 目 录第一(dy)部分 概述 第二部分 功能规范及应用环境 2.1 主要特点 2.2、基本功能. 2.4、技术数据 2.5、主要技术指标 2.6、使用条件第三部分 励磁控制装置原理 3.1、励磁控制装置组成. 3.1.1.可控硅功率系统 . 3.1.2.IGBT 功率系统 3.2、励磁系统控制部分说明 3.2.1、 AVR 硬件系统介绍 3.2.1.1 输入 3.2.1.2 输出 3.2.2、控制电源 3.2.3、软件系统介绍 3.2.4、励磁监控单元 3.3、功率部分组成 3.3.1、可控硅功率单元 3.3.2、IGBT

2、 功率系统 .50 3.4、灭磁及过电压保护装置.53 3.4.1、灭磁及过电压保护系统组成 .53 3.4.2、灭磁及转子过电压保护装置的工作原理 .53武汉洪山电工科技有限公司 第3页HEST HWJT-09C 微机励磁调节器使用说明书 3.4.3、灭磁及转子(zhun z)过电压保护装置的技术规范及常用整定计算方法. 57 3.4.4、高能(gonng)氧化锌压敏电阻介绍. 58 3.5、独立励磁电流(dinli)调节通道（可选配） . 59 3.6、PLC 操作控制系统（可选配） . 60第四部分 控制装置使用及操作说明 . 61 4.1、系统介绍 . 61 调节器及功放电源. 61

3、4.2、调节器面板说明 . 61 4.3、人机界面使用操作说明 . 63第六部分 装置的基本操作方法及维护 . 76 6.1、基本操作 . 76 6.1.1、安全要求和基本规定. 76 安全规章 . 76 6.1.2、励磁装置的投入和退出. 78 6.1.3、控制单元的操作. 79 6.2、异常处理 . 80 6.2.1、一般性异常. 80武 6.2.2、励磁装置故障和异常 .816.3、操作注意事项.83 6.3.1、运行人员注意事项 .83 6.3.2、检修人员注意事项 .846.4、基本维护.84第七部分 设备结构 .85 第一部分 概述 主要特点： 系统具有最小布线，高可靠性； 适应能

4、力较强，能适应高温、高湿、腐蚀、振动冲击、灰尘等恶劣环境； 有很强的电磁兼容性，有高抗干扰能力及共模抑制能力。 双通道 DSP 处理器构成的励磁调节控制器互为热备用 控制系统(xtng)在系统冗余方面可选择双通道互为备用，分冷备用及热备用两种方式。所谓冷备用(biyng)，是指在正常运行方式下，系统中只有一个通道在输出，另一通道跟踪主通道运行；通常也称该方式为主/备冗余方式。该方式的关键技术在切换(qi hun)方面，切换过程需可靠，同时备用通道需长期跟踪工作通道的运行，独立于双通道的判断及切换电路是该方式的不足之处，往往易造成切换问题，即从主通道切换至备用通道常常切换不过来。 热备用方式双通

5、道并联运行方式。该方式的最大特点是：在正常运行的方式下，双通道同时输出。 HWJT-09C 微机励磁调节装置双通道为热备用方式双通道并联运行方式。出现某通道故障，控制系统通过其自身的软、硬件诊断系统（WATCHDOG）及相互通讯，自动地将故障通道退出。该方式的优点在于从根本上避免了主/备方式下的切换及判断所带来的一系列问题，系统的可靠性要高。 运行方式也可采用主从备用方式。 励磁监控单元 励磁监控单元以人机界面为主要部件，人机界面为工业控制中非常成熟的人机交互平台。人机界面通常可以随意选择液晶显示器的大小和显示器的色彩等，并配以触摸屏结构，为工业领域的通用配件。人机界面通过 RS232C/RS

6、485 串行通讯口与励磁调节器单元相联，从而实现对励磁系统各组成部分的集中控制和管理。 励磁系统监控单元可显示发电机定子电压、定子电流、有功功率、无功功率、励磁电流（电压）、脉冲角度、发电机频率，调节器的故障、异常、发电机空载（并网）、各个开关分合状态等等。 。 第二部分 功能规范及应用环境2.1 主要特点 HWJT09C 型微机励磁控制装置(zhungzh)的最大特点是结构简单，以 TI 公司 32 位 DSP 控制芯片为核心，辅以外围接口(ji ku)芯片组成主控制模块。 1励磁调节器 AVR 可配置两个独立的自动通道，通道间不共用(n yn)电压互感器、电流互感器及稳压电源。双通道间采用

7、并联运行方式或主从方式运行。 2励磁调节器具有在线参数整定功能。在后台人机界面上能显示调节器各参数及各功能单元的输出量的实际值（标么值）。 3励磁调节器电压测量单元的时间常数小于 25ms。 4励磁调节器的移相电路采用余弦移相。 5工作电源采用两路独立电源供电，其中一路取自厂用直流系统，另一路取自交流电源系统，依据励磁方式的不同有所不同。 6AVR 自身还配备有完善的软、硬件诊断系统，故障时能自动退出故障通道的运行。 7励磁调节器配备有完善的限制及保护功能。 8励磁调节器配有 PSS 附加控制单元，PSS 采用电功率加频率双输入信号。PSS具有自动投入、手动投入、输出限幅（5%10%）及故障自

8、动退出运行功能。PSS的输出噪声小于输出限幅值的 2%5%。 9配备有 PT 断线保护功能，即在某一只电压互感器回路失压时防止误强励功能。 10HWJT-09C 型调节器同时具备如下功能： 1）具备自诊断功能和检验调试各功能用的软件及接口； 2）具有串行口与发电厂计算机监控系统连接，接受控制和调节指令，提供励磁 系统状态和量值； 3）具有事件顺序记录功能。 4）智能化检测与操作功能： 功率检测：系统设有功率检测功能，该功能主要用于检测系统主要功率 器件的温度，实时显示；当温度高于设定值时，自动启动冷却风扇，并发报警信号； 过流检测：实时检测并显示功率元件的电流；当出现过流时，自动跳该 回路的出

9、口开关，切除故障点，并发报警信号； 脉冲检测：实时检测调节器的脉冲输出状况，一但出现脉冲丢失情况， 发报警信号； 调节器工作电源监视(jinsh)：正常运行时，调节器同时由厂用交直供电，一旦 出现(chxin)电源消失现象（或输入、输出越限），立即发报警信号； 实时检测(jin c)励磁变压器的温度，当其温度高于某一设定值时，自动启动冷 却风扇，并发报警信号； 11手动励磁控制方式满足做励磁装置试验及发变组试验。手自动通道切换时无波动。 当采用 HWJT-09C 励磁调节器构成发电机励磁系统时，发电机励磁系统满足如下技术指标： 励磁系统完全满足发电、调峰、调频、调相、同步并列、线路充电、进相运

10、行和带线路零起升压要求。 励磁系统电压响应时间上升不大于 0.08s；下降不大于 0.10s。 励磁系统的延迟时间小于 0.02 秒。 保证发电机电压静差率0.5%。 发电机零起升压时，励磁调节器保证发电机电压最大值不大于额定值的 110%，振荡次数不超过 3 次，调节时间不大于 10s。 励磁控制系统电压给定阶跃响应满足：空载阶跃响应：超调量不大于阶跃量的 30%，振荡次数不大于 3 次，上升时间不大于 0.08s，调节时间不大于 5s。 在发电机甩额定无功功率时发电机电压最大值不大于额定值的 115%。 励磁电压调节器在发电机空载额定电压的 10%130%范围内能进行稳定、平滑地调节。电压

11、分辨率不大于额定电压值的 0.5%。 手动控制能保证发电机励磁电压能在空载额定励磁电压的 10%到额定励磁电压的110%进行稳定、平滑调节。 在发电机空载运行状态下，励磁调节器的给定电压调节速度不大于 1%额定电压/s；不小于 0.3%额定电压/s。 调节器对发电机电压的调差采用无功调差。调差范围不小于10%。调差率的整定在全程内分挡调整。 发电机空载运行时，频率变化 1%，发电机端电压波动不大于额定值0.25%。 励磁调节器平均(pngjn)故障间隔时间（MTBF）不小于 24000h，年强行退出比小于 0.04%，励磁装置平均故障时间(shjin)小于 4 小时/年，可使用率大于 99.0

12、%，故障率小于 0.25 次/台年。 在下述厂用电源电压及频率偏差范围内，励磁调节器能够(nnggu)保证长期连续正常工作。 交流 380/220V 系统，电压偏差范围为额定值的15，频率偏差范围为-3+2HZ，直流 220V 系统，电压偏差范围为额定值的-20+10。 交流工作电源短时间内波动范围 55120额定值时，励磁调节器能正常工作，并保证强行励磁和快速减磁工作。 2.2、基本功能 发电机恒端电压运行方式 发电机恒励磁电流运行方式 空载过压保护 强励顶值限制 过励反时限限制 低励限制 励磁/仪表电压互感器断线检测及保护 V/F 限制，低频保护 正负调差率可以选择 开机电压自动置位，关机

13、电压自动清零 PID 及 PI 控制调节，附加 PSS 调节、可变参数自适应调节(可选) 与其它自动化仪器仪表及计算机监控系统的通信接口 HMI 液晶触摸显示屏，在线显示多种参量 脉冲输出双层隔离，面板测量及指示 电源、硬件、软件故障信号以及其它各种故障信号输出 在线修改控制参数 软件防误操作闭锁 双套电源供电、面板测量及指示状态信号显示 掉电数据保护 一键开机功能2.3、技术数据 1.机端电压 UF： 电压互感器副边额定值 100V 或 105V 2.定子电流测量 IF： 额定值 5A 输入或 1A 输入 3.转子电流测量 IL： 霍尔电流传感器测量 420mA 或 05V 信号输入 4.输

14、出(shch)脉冲： 50Hz500Hz 可控硅触发脉冲(可控硅励磁系统) 输出脉冲(michng)： 50HZ300HZ 占空比可变矩形波(IGBT 励磁系统) 5.励磁电流(dinli)输出范围： 503000A 6.励磁电压输出范围： 50V1000V(可控硅励磁系统) 7.交直流并联供电： 交流输入 220V+10%，-20% 直流输入 220V+5%，-15%2.4、主要技术指标 1.脉冲调节范围： 10150(可控硅励磁系统)矩形波占空比可变范围：0%100% 2.脉宽调节精度： 优于 0.0036(50Hz 可控硅励磁系统),0.036(500Hz 系统) 矩形波脉宽调节精度：优

15、于 0.01% 3.A/D 转换分辨率： 优于 2 12 4.计算调节速度： 3ms/周期 5.调压范围： 10%130%Ue(手动时 10%110%Ue) 6.调压精度： 优于 0.5% 7.具有调差特性： 15%可设定，步长 0.1% 8.频率特性： 频率变化 1%，机端电压变化小于额定的0.1% 9.频率范围： 4077.5Hz 第三部分 励磁控制装置原理 3.1、励磁控制装置组成 励磁系统由控制部分、功率部分及直流输出部分构成。调节控制部分由双套(或单套)HWJT09C 型微机励磁调节器及各种信号输入、输出转换控制环节构成。3.1.1.可控硅功率系统 功率部分主要由三相桥式可控硅组成，

16、对于自并激静止励磁系统，则由微机励磁调节器箱及可控硅功率部分和灭磁部分组成，各功能单元也可单独成柜，(根据励磁电流大小增加功率柜并联数量)。对于三机励磁系统及两机交流励磁机系统，可将控制部分和功率部分装在一个柜体内，组成一个标准励磁控制柜。 发电机励磁控制装置，系统包括(boku)机端励磁变压器（自并激静止励磁系统）、励磁调节器、可控硅功率单元、灭磁部分及操作(cozu)测量等单元组成。3.1.2.IGBT功率(gngl)系统 功率部分由三相不控整流单元(直流励磁机系统不需要该单元)、一组或多组 IGBT开关控制单元及相应滤波和保护回路构成。 在三机励磁系统中(或两机一变励磁系统)，功率部分是

17、一组三相整流桥和一只或数只 IGBT 开关管，它与微机励磁调节器合装在一个柜中，10 万千瓦以上机组一般都采用双柜并联热备用运行方式，进一步提高了可靠性。 对于自并激静止励磁系统，则由两台微机励磁调节器机箱组成一个励磁调节器柜，另外由三相整流桥加 IGBT 功率开关管构成功率柜，功率柜的数量视发电机励磁电流大小而定。3.1.3.灭磁系统 灭磁及转子过电压保护装置是由氧化锌压敏电阻组件和专用快速直流开关组成，具有操作简便，灭磁速度快，开关容量大，过电压保护水平可控等独特优点，适用于大中型发电机组的灭磁及转子过电压保护。 发电机组灭磁的主要技术要求是：在保证断流灭磁中转子电压不超过绝缘长期安全稳定

18、运行允许值的条件下，灭磁时间近可能短。灭磁及过电压保护系统可以由多种类型的磁场断路器、灭磁用的电阻组成；主要组成方式为单断口灭磁开关构成的灭磁装置、双断口灭磁开关构成的灭磁装置按灭磁方式分为线性灭磁装置、非线性灭磁装置无触点灭磁装置，每种组成都能满足与国内发电机组配套的需要。 灭磁及过电压保护系统组装灵活，根据机组灭磁容量的大小，可以和调节部分功率部分组成整屏，也可单独组装成柜。 整个发电机励磁系统(xtng)也是由励磁调节器、功率、灭磁及其它单元组成。3.2、励磁系统控制部分(b fen)说明 HWJT-09C 型微机励磁(l c)调节系统主要由如下部分构成： 1DSP 控制器 2励磁监控单

19、元 3独立励磁电流调节通道（选项） 4可编程逻辑控制回路（选项） 5调节系统功率输出 1）功率整流桥（分可控硅整流桥及 IGBT 开关式功率输出） 2）发电机灭磁装置（线性灭磁及非线性灭磁） 3）发电机转子过电压保护装置 4）起励装置 励磁调节器的一般功能： “测频消失”与“同步消失”功能 “测频消失”与“同步消失”是控制芯片在没有接收到“测频”或者“同步”脉冲的情况下发出的信号，用来监视励磁调节器的内部工作状态。 “测频消失”警告是 一 个比较重要的工作状态。“测频消失”在调节器中用来控制FFT 交流和直流采样的频率，同时也是 SCR 脉冲输出角度校正的主要手段。“测频消失”动作时，默认频率

20、为 50Hz，调节器以固定频率 50Hz 去控制采样的频率和校正 SCR 脉冲输出角度。 “恒无功”与“恒功率因素”功能 “恒无功”与“恒功率因素”是附加在 PID 上的 一个控制功能。 “硬启动”与“软启动”功能 自动软起动上升时间：为从软起动起始给定值到自动软起动目标给定的上升时间，其时间设定的原则是给定上升速度不大于 0.5%/s。 “硬启动”是指开机的时候，给定直接上升到预先设定值。 网压跟踪功能 “网压跟踪”在“硬启动”的时候有效果，表现在启动时，会将给定直接置位到电网电压的数值。 开机、起励、起励失败 “开机”的条件未并网、UF530%、调节器无异常、无起励失败信号，收到有效的开机

21、命令。调节器发出“起励”信号，持续时间 5S、UF30%时退出超过 5S 退出且发“起励失败(shbi)”信号(xnho)，30S 后“起励失败(shbi)”信号复归。 调节器在发出“起励”信号的同时，按照条件启动“硬启动”与“软启动”程序，起励建压。 调节器的双套通讯 调节器硬件上有双套通讯的配置，用来完成 A、B 调节器之间的数据交换，协调双套之间的差异。 调节器拥有 1 个隔离的 RS232 全双工通信接口，这个接口用来完成冗余调节器之间的数据交换。两套调节器交换双方的数据采集量、工作状态标志、各种给定和控制环的输出等。 调节器通过这些数据来协调双套之间的差异，使调节器并行工作来协同完成

22、同一件工作，达到热备份的目的。 调节器主从功能 主从功能是为了能更好的协调双套之间的差异，使调节器能够并行工作所不可缺少的条件之一。 主从影响调节器两个方面的控制。 1：双套跟踪 在调节器长时间运行的过程中，由于硬件电路的微小差异（如测量、增磁或减磁操作等），加上 PID 环节的高放大倍数，由于时间的积累会在最后输出上出现比较大的积累差异。调整缩小误差的方法就是确定跟踪的方向。 在设定为“从” 的调节器主动跟踪“主” 调节器。使最后的输出（控制电压）接近“主”调节器。 跟踪条件如下： 双套通讯正常 对方为“主”调节器，自己为“从” 调节器 自己和对方都没有“异常”信号 “主”调节器控制电压在

23、0.050.75 之间 跟踪的最后目标为“从” 调节器的控制电压比主”调节器控制电压低 0 .01，调节 死区为0 .001。 2：恒无功和恒功率因素 分以下两种情况： 如果“通讯”正常，且其中一套为“主”调节器,另一套为“从”调节器， “主”调节器才能投入“恒无功”或“恒功率因素” 功能。 如果(rgu)“通讯(tngxn)”不正常(zhngchng)，“主”调节器投入“恒无功”或“恒功率因素”，从” 机则不投入。 3： 面板设置 面板上设有 5 个按钮、14 个发光管、1 个开关，它们分别为： A.按钮：切脉冲红色带灯带锁带防护盖； 增磁、减磁红色不带灯不带锁不带防护盖； 手动、灭磁红色带

24、灯不带锁不带防护盖； B.发光管：运行闪烁绿色发光管； 电源长亮绿色发光管； 并网、PSS、主从、通讯、恒 PF 投入、恒 COS 投入绿色发光管； 手动、灭磁、异常、排强、过励、故障红色发光管； C.开关：黑色开关模块工作电源开关； 4： I/O 接口板 调节器接收 9 个“干接点”开关量的输入，分别为“增磁”、“减磁”、“手动”、“开机”、“并网”、“灭磁”、“排强”、“PSS 投入”、“恒功率投入” 。此个信号分别对应接线端子-号，10 号端子为输入信号公共端。 调节器内部通过带有电源的“光电隔离”进行信号的输入。外部“干接点”必须满足的接点容量为：耐压24VDC、电流15mA。 调节器

25、输出 10 个“干接点”开关量，分别为“故障”、“起励失败”、“异常”、“PSS 投入”、“恒功率因素”、“恒无功”、“空载过压”、“风机”、“起励”。此路输出信号分别对应 11-19 号端子，20 号端子为输出信号公共端。 调节器内部使用进口 OMRON 继电器，“干接点” 容量满足：5A/250V AC、5A/30V DC。 5. 功率加频率型 PSS 模块 PSS 控制器是大型发电机励磁调节器的一个标准软件模块，它的作用是辅助控制励磁输出，以抑制发电机的低频振荡，提高电网的稳定性。 功能模块在发电机功率超过一定值时投入，低于一定值时自动退出，以防止系统甩负荷时由于 PSS 的作用使发电机

26、过电压；手动投切，故障或无效时自动退出。 该 PSS 输出限幅（5%10%），输出噪声小于输出限幅值的 2%5%。 该 PSS 的频率特性在较宽的频带内，有较平的相位补偿。6. 限制流程 发电机工作时，为保证安全运行和不轻易跳闸，备有许多限制功能。在目前(mqin)微机励磁调节器中就有发电机空载(kn zi)下最大磁通 V/F 限制，反时限强励顶值限制，以及滞相无功反时限或延时限制、进相无功瞬时限制等，限制判别程序就是判断(pndun)发电机是否进入了这些限制状态。由于这些限制特性往往是非线性的，必须根据反映这些特性的非线性曲线来判别。V/f 限制 V/f 限制是为防止发电机及其出口变压器出现

27、磁饱和。V/f 限制在发电机未并网时、V/f 限制开关投入、频率小于 V/f 失效阈值且无异常的情况下投入运行。当发电机频率小于 V/f 失效阈值时，则限制电压给定值不大于 UFG1，若频率进一步下降，则曲线限制电压给定值；当频率小于 45Hz 时，低频保护动作，则逆变灭磁。当发电机频率大于 V/f 失效阈值时，低频保护不参与控制调节。 低频保护 低频保护在发电机未并网时投入运行，并网后自动退出。此限制功能没有限制开关，当频率小于“低频保护给定值”时，励磁调节器逆变灭磁，并将给定全部清零。 强励限制判别 强励限制是为了防止发电机转子励磁绕组过流而采取的限制励磁的措施，从转子励磁绕组发热考虑，当

28、强励时，发电机的最大励磁电流是被限制的。 过励限制判别 当发电机励磁电流（电压）超过额定值（1.1 倍）时，对励磁电流进行反时限延时限制。当其动作后，AVR 将通过 PI 电流闭环来控制，使励磁装置稳定平滑的过渡到限制值稳定运行。 根 欠励限制判别 欠励限制 PQ 动作曲线是按发电机不同有功功率静态稳定极限及法发电机端部发热条件确定的。在发电机进相运行，输出一定的有功(yu n)功率 P 下，为保持静态稳定运行，必须防止励磁电流降低到稳定运行所要求(yoqi)的数值以下。即发电机输出的进相无功 Qc 必须限制(xinzh)曲线内。 低励限制 并网状态下，当前无功不大于“低励限制 PQ 曲线”上

29、当前有功对应的无功，限制并增加自动 PID 的输出（增加 UG）。 低励限制动作增加给定不得使自动 PID 的输出超过过励限制限制值。 该方式下励磁仍然由主调节通道控制，动作稳定可靠，在由于系统电压或给定 UREF减小过低造成的无功减小变化较慢的工况下限制功能可靠稳定。 空载过压保护 未并网状态和自动方式下工作，当机端电压超出限制保护值时， 空载过压保护” 无 “延时动作。 空载过压保护动作时，励磁调节器逆变灭磁，并将给定全部清零，同时“灭磁开关”继电器动作，灭磁开关跳闸，切除功率回路。 相序错误 AVR 在收到同步脉冲后，会对同步脉冲到来的顺序进行检测，如果顺序正确，“相序错误”标志位不动作

30、。如果不正确，“相序错误” 标志位动作。在检测脉冲的时候，有一定的容错能力，能够剔除连续丢失 2 个脉冲的偶然情况。 在同时满足“相序错误”和“未并网”两个条件的时候，励磁调节器将封锁脉冲输出，从而达到保护机组的目的。 LPT 断线和 YPT 断线 “LPT”和“YPT”当中间的某 1 个低于另 1 个电压为额定的 10%的时候，发断线信号。当发断线信号的时候，励磁调节器以中间高的 1 个作为电压反馈运行，同时所有和功率有关的限制保护或调节功能全部退出。3.2.2、励磁监控单元数据显示功能 数据显示是 HMI 最主要也是最基本的功能。可以显示单通道信息，也可以显示双通数据(shj)。 数据显示

31、模拟量以及开关量信息(xnx)，包括三个部分：A 通道、B 通道、双通道。 A 通道显示 A 通道模拟量与开关(kigun)量信息。 B 通道显示 B 通道模拟量与开关量信息。 双通道显示两个通道的模拟量与开关量信息。 点击菜单里的通道、通道、双通道可以分别进入各自的窗口，在各自的窗口里面就可以看到调节器的模拟量和开关量信息。其中在通道和在通道你显示的信息在双通道里均有显示。在三个显示界面下方有实现三个界面相互切换的功能按钮，通过点击相应按钮可以实现显示界面的切换。在双通道显示界面下的“上一页”和“下一页”按钮用来实现模拟量和开关量显示界面的切换。 第四部分 控制装置使用及操作说明 本部分所介

32、绍的控制系统操作说明，HWJT-09C 型微机励磁控制装置完成发电机及励磁输入输出等电量采集和控制开关量的输出，通过转换和软件控制运算，输出各种状态信号和功率柜的控制信号。对于开关式励磁设备，调节器输出的是占空比可变的 PWM方波；对于可控硅式励磁方式，调节器输出的是可控硅触发角。励磁调节控制系统的控制部分通常由单柜构成，我们简称为控制柜，其输出用于控制功率输出。4.1、系统介绍 HWJT-09C 微机励磁控制柜由双套 DSP 励磁调节单元、脉冲功放电源和一台工业HMI 组成。 调节器及功放电源 每套调节器都拥有独立的电量测量和开关量输入、输出单元。各调节器的电源由一个电源模块提供。模块由外部

33、特别设计的滤波整流电路提供，可以输入 1 路厂用直流和1 路厂用交流以及 1 路由励磁变压器提供的三相交流电源。 该电源由一个船型开关投切，位置位于调节器面板(min bn)上；如果开关处于分断状态，则装置失去工作(gngzu)电源，调节器完全退出工作。 如有需要(xyo)，控制柜还配有两套脉冲功放电源，为 IGBT 的专用驱动模块或可控硅脉冲功率放大提供工作电源，该电源也由滤波整流电路提供电源，也是由调节器控制柜的开关提供。4.2、调节器面板说明 HWJT-09C 型微机励磁调节器是以 TI 公司 32 位 DSP 控制芯片及可编程控制器外围器件为核心，配以工业通用串行控制器组成的一体化电路

34、。通过串行通信线路以 19.2K速度和主控 CPU 交换数据，与系统控制 CPU 共同组成双 CPU 系统，极大提高了系统的可靠性和稳定性能。 本节主要介绍操作方法及面板各按键和指示灯的功能。 面板上指示灯说明如下： a 电源指示灯：指示开关电源正常工作。 b 并网指示灯：指示发电机主开关位置。 c PSS 指示灯：指示调节器在 PSS 投入状态。 d 恒无功指示灯：指示调节器在恒无功运行状态。 e 运行指示灯：指示调节器在正常工作状态。 f 主从指示灯：指示该调节器目前为主导调节器。 g 通讯指示灯：闪烁时指示通讯正常。 h 恒 PF 指示灯：指示调节器在恒功率因数运行状态。 i 手动指示灯

35、：指示调节器在手动运行状态。 j 排强指示灯：指示调节器置为限制强励输出。 k 异常指示灯：指示调节器有异常现象，提示操作人员注意。 l 灭磁指示灯：指示该调节器处于逆变灭磁状态，此时，灭磁开关分断，或调 节器柜内逆变开关投入。 m 过励指示灯：指示该调节器励磁电流输出过大，超过了 1.1 倍额定。 n 故障指示灯：用来警示提示操作人员注意，调节器正处于故障工作状态。此 时，应及时给以处理。 面板上开关和按钮说明如下： a 电源开关：投入或断开调节器工作电源。 b “增磁”按钮：增加调节器发电机电压给定值（Ug 或 Ig）。 c “减磁”按钮：减小调节器发电机电压给定值（Ug 或 Ig）。 d

36、 “手动”按钮 ：将调节器转为手动运行（恒励磁(l c)电流）方式。 e “灭磁”按钮 ：本调节器逆变灭磁动作(dngzu)，控制角置为 129.6。 f “切脉冲(michng)”按钮：当某套调节器的脉冲开关处于“切”位置时，此调节器不 输出脉冲信号，但与它并列的另一套不受影响。如果将两套调节器的脉冲开 关都切掉，整个励磁系统将没有励磁电流输出；但装置仍然带电，调节器的 测量、运算、保护各单元仍照常工作，一旦脉冲开关重新闭合，调节器将按 当时的计算结果输出控制信号。 安全提示：在操作脉冲开关时，要注意当时被操作调节器输出的大小，也就 是它的输出占空比或可控硅的触发角的大小。4.3、人机界面使

37、用操作说明 HWJT-09C 励磁调节器通过励磁监控单元实现人机界面、试验、调试等励磁调节系统的后台功能。 上电后即自动开机，自动进入 HWJT-09C 励磁显示系统。 第五部分 装置的基本操作方法及维护 基本规定 5. 1.1 非生产厂家人员，严禁带电插拔连接件！ 5. 1.2 励磁系统投入必须先投控制电源开关，再投入发电机信号(模拟量、开关量)，交流(直流)功率输入开关，无异常情况，将调节器调节好(根据不同实验和运行要求，设定不同)、稳定后，在投入功率输出开关。如有灭磁开关可先投。 5.1.3 励磁系统退出顺序和2相反，即先断开功率输出开关，再断开功率输入开关，再切发电机信号输入开关及电源

38、开关。 注：实验中退出设备时，可只断开功率输出开关；但对于双套控制单元并 联系统，需断开本套调节器的输出控制脉冲。 发电机输入信号和调节器控制电源可是同一开关。 5.1.4 双套或多套功率单元并联，退出运行中的某套单元时，必须保证另外的工作单元输出正常，无快熔熔断、风机停运、功率开关松动等情况，并做好相应人身安全防护措施。 5.1.5 双套或多套功率单元并联运行，投入某套非工作单元时，必须保证投入套单元各环节正常，无短路、快熔熔断、风机停运、功率开关松动等情况。做好相应人身安全防护(fngh)措施。5.1.6、励磁装置的投入(tur)和退出 1、投入励磁装置，励磁装置的开关、按钮必然(brn)

39、处于如下状态： 检查灭磁开关 FMK 已合上 检查功率柜交、直流侧开关已合上 检查交流，直流电源熔断器已投入 检查起励回路正常，起励电源已投入 投入调节器电源开关 检查控制箱背板开关已合上，面板指示正常，按钮均弹起(未按下) 检查开机置位电压给定正确 在转速升至额定后按开机按钮起励升压 通过增减磁操作将电压升至额定，准备并网 2、励磁装置的退出操作 发电机解列后，按下“灭磁”按钮，机端电压降至最小后，分断灭磁开关 如有必要，可断开功率柜交流侧开关 如果使励磁装置完全停电，则只须断开柜体前面的电源保险即可5.1.7、控制单元的操作 1、开机 如果机组刚结束大修或小修，调节器处于断电状态，开机操作

40、时可参考以下步 骤： 1) 恢复励磁装置在检修期间被打开的各处接线，检查各电源保险处于切断位 置，然后向调节器送直流操作电源。 2) 合灭磁开关。 3) 测量电源保险原边的各电压值，确认无误后合各保险。 4) 通过调节器面板上的电源指示灯，确认调节器电源工作正常。 5) 投功率部分的交流开关，随后投直流开关，检查各开关位置的指示正确。 以上步骤完成后，机组即可开机升压。 如果机组一直处于备用状态，运行人员在开机前需检查的项目是上述第 2、 项； 4 同时检查起励回路正常 如果机组已处于运行状态，运行人员进行定期巡视时需检查第 4 项。除此之外， 还应注意功率回路的温升状况，功率支路输出电流的指

41、示是否和平常位置接近。 发电机建压必须满足以下条件： 1) 灭磁开关合上。 2) 发电机出口断路器未合上(发电机处于空载(kn zi)状态)。 3) 功率(gngl)柜交、直流侧开关合上。 4) 快速升压：调节器收到开机令或操作(cozu)开机按扭，开始零起快速升压过程。发 电机的机端电压会升至此前调节器预先设定的电压给定值。 2、停机操作 1) 减有功负荷至零。 2) 同时减无功负荷至零。 3) 发电机与系统解列，从中控室或现地发“灭磁”信号，机端电压自动降为零。 综上所述，如果机组以远方开机、停机，及升压、灭磁过程均能自动完成。运行人员只需进行“增/减磁”操作来控制发电机机端电压或无功功率

42、大小。一般不需要进行其它操作。检修人员可参考以上说明，在装置启、停过程中正确操作设备。5.2、异常处理5.2.1、一般性异常 在运行过程中，如果有异常现象发生，则装置的“异常”指示灯亮，具体是哪一种异常信号可由控制箱面板上异常指示(红色)显示出来。例如： “断线”灯亮，表明励磁 PT 或仪表 PT 发生断线故障，调节器可照常运行。一旦 PT故障恢复，断线信号自动复归。 “过励”灯亮，表示“过励限制”动作，调节器将限制其输出。励磁电流被限制至整定值，经过大约 20 秒延时(与限制后的电流情况有关，在保证发电机转子良好散热后，过励才会复归)，过励限制复归，调节器照常运行。 “低励”灯亮，表示“低励

43、限制”动作，调节器将限制其输出进一步下降。励磁电流自动增加，低励状态解除，低励灯熄灭，调节器照常运行。 “低频”灯亮，表示调节器测得的 PT 电压频率比整定值低。 “低频保护”动作，调节器将电压给定清零，也即输出为零。 “灭磁”灯亮，表示调节器将电压和电流给定清零，使机端电压和励磁电流下降为零。 “低频”和“灭磁”的动作结果相同。都是使励磁装置输出为零。且两者在发电机并网后被闭锁失效。 以上所述为励磁调节器内部的各种保护(boh)功能，这些保护动作信号均作为励磁装置运行中的异常信号，并不表示调节器有故障(gzhng)或损坏。5.2.2、励磁(l c)装置故障和异常 真正意义上的励磁事故是过励保

44、护，励磁调节器的“过励保护”动作会使该套调节器自动退出，同时“过励保护”信号亮且不能复归。“过励保护”并不等同于前述之“过励限制”，后者在调节器限制输出后能自动复归，且调节器能继续运行。 如果调节器的“过励保护”均动作，励磁装置将退出运行。“过励保护”信号灯保持至装置断电后才能复归。 处理方法：这种情况是已有明确定义的励磁故障。发生上述情况后应停机检查装置的相关单元是否正常。 除此之外，运行中还可能发生的其它故障： 1）功率柜输出电流异常（对于有冗余功率单元情况） 现象：两柜电流不一致且相差较大。 在正常条件下，功率柜的均流系数一般不劣于 85%。 功率柜电流不均衡可能是由功率柜元件损坏引起的

45、。例如某只整流管损坏或快熔分断导致此支路开路，供给变流回路的直流电压下降使其输出下降；但由于调节器会维持机端电压恒定，另一柜的输出电流就会随之增大。 处理方法：一旦遇此情况，运行人员应降低励磁电流的输出，减少功率柜的电流负荷，如果有机会，最好能停机检查。 2）功率柜单柜运行 在发生 1）、或下述 4）、5）情况时，有可能使励磁装置单功率柜运行，在单柜运行时，必要时使用功率柜内的冷却风扇降低功率器件的温升。 3）励磁变压器温升或噪音过大 现象：励磁变压器的测温仪表指示某相温度超过 115 一般励磁变压器配有冷却风机，风机会在变压器本体温度达到 90时启动。超过130时报警。一般情况下不会有温升过

46、高的情况出现。 处理方法：如果(rgu)温度上升至到 115，可能是风机(fn j)未启动或变压器本身的问题。一旦温度(wnd)持续上升达到 130，应停机检查。 假如变压器在运行时发出与往常不同噪音和振动，很可能是由三相电流不平衡所至。检查功率柜的输出电流是否均衡，处置方法同前功率柜输出电流异常“1）”项。 4）功率柜快熔分断 现象：功率柜柜门上的熔断指示灯亮，同时中控室有“励磁事故”光字牌发出。 此故障会导致功率柜输出电流不一致。 处理方法：如果是单柜有熔断器熔断，退出该功率柜，发电机可以正常运行，调节器自动限制强励的倍数。如多台功率柜都出现此类故障，应立即停机处理。 5）功率柜直流侧开关

47、跳开 现象：功率柜在正常运行时突然将直流侧出口开关跳开，柜门指示灯指示其为“分”状态。 功率柜发生过流会引起该柜出口开关跳开，除此之外只能是开关误跳或误操作开关。 处理方法：同前“1）”项电流异常。 6）调节器电源故障 现象：调节器外输入正常，电源插件指示消失。 此现象表明此调节器内部电源有故障。励磁装置的运行由另一台调节器执行。 处理方法：按下故障调节器的“切脉冲”开关，使其退出运行。待将来停机后再作处理。 7）发电机无功摆动 现象：发电机的无功发生振荡，且不能平息。 处理方法：通过励磁监控单元的液晶显示屏观察调节器的占空比或可控硅的触发角输出是否有大幅波动。选定有故障或异常的（如无故障或异

48、常，选 Hg 波动较大）一台调节器，按下它的“切脉冲”开关使其退出运行。如果故障未消失，弹起此调节器的“切脉冲”开关，使其重新投入。然后切除另一台（发电机的有功摆动也会引起其无功变化，调节器会控制这种无功变化使其不会(b hu)成为摆动，但转子电压可能会比平常的变化范围大，这显然是一种正常(zhngchng)现象。不同寻常的无功摆动有可能是因系统波动或相邻机组负荷变化引起的；调节器本身的测量或功率(gngl)回路异常也会引起发电机端电压或无功负荷的波动，但这种可能性较小）。 8）发电机无法建压 现象：正常开机时，机组转速已经达到额定，但发电机无机端电压。 处理方法：首先检查是否有“起励失败”信号。如果有此信号，证明起励操作的条件均已满足，应重点检查下列项目： 起励电源是否投入； “灭磁”按钮是否处于“断”位置; 功率柜的交流刀闸和直流开关是否合上; 调节器的电压给定是否置位成功； 如果无“起励失败”信号，则可以断定起励条件未满足，重点应核查下列条目： 灭磁开关合否; “自动起励压板”是否投入; 自动开机令到来否; 无法建压的原因排除后，可在机组维持额定转速的情况下，手动起励升压。 综合各种异常情况可以看出，励磁装置的功率部分出现异常后，应及时降负荷以保证发电机和励磁设备继续安全运行，并尽可能停机处理为宜。控制部