DVR-2000B微机励磁调节器.doc

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1、-作者xxxx-日期xxxxDVR-2000B微机励磁调节器【精品文档】 0NQ.140.417DVR-2000B微机励磁控制柜使用维护说明书南京汽轮电机(集团)有限责任公司南京汽轮电力控制有限公司南京汽轮电机(集团)有限责任公司南京汽轮电力控制有限公司代号0NQ.140.417代替DVR-2000B微机励磁控制柜使用维护说明书共34页第1页编制丛钱尤 2006.03校对贾民健 2006.03审核鲁道直 2006.03标准巫旭明 审 定姜兴林 批 准目 录第一章概述及适用范围3概述3适用范围4运行环境4第二章主要功能及技术指标5主要功能5主要技术指标6第三章主要配置9DVR-2000B电气配置

2、9结构配置10第四章基本原理13概述13工作原理14软件说明16第五章显示及操作说明21开机画面21主画面显示21主菜单显示23就地操作开关说明32主控操作开关说明32操作说明32日常维护34第一章 概述及适用范围1.1 概述DVR-2000B微机励磁调节器是我公司在引进的英国BRUSH公司的MAVR自动电压调节器技术的基础上，开发了适合我公司的三机同轴无刷励磁系统的微机励磁调节器。它继承了第一代DVR-2000A系列微机励磁调节器的全部调节、控制及限制保护功能，并结合了几百台套的现场运行经验的基础上开发研制的升级换代产品。DVR-2000B微机励磁调节器具有以下特点：1. 模型清晰、准确DV

3、R-2000B微机励磁调节器所采用的计算模型均经过计算机仿真和动态信号分析仪实测证明该模型在离散化过程中误差小，精度高。2. 测量精度高DVR-2000B微机励磁调节器采用每周波24点交流采样，快速傅立叶变换，完全消除了零漂等对测量精度的影响，同时采用高速14位A/D变换器，保证了测量通道的精度和快速性。3. 强大的网络功能DVR-2000B微机励磁调节器具有强大的通讯功能，双通道的调节器之间通过可靠的现场总线CAN-BUS进行连接，实现数据共享和协调控制。每个控制通道都提供两个独立、并进行隔离的RS232和485接口。非常方便的实现励磁调节器与上位管理机的通讯以及与电厂DCS系统的连接。4.

4、 方便、友好的人机界面DVR-2000B微机励磁调节器采用大屏幕液晶显示器（240*128），采用树型菜单结构，方便直观，可以结合键盘进行参数整定，测量显示，试验控制等功能，并能在此屏幕上显示试验波形和故障波形，以及故障类型和事件SOE。5. 国内速度最快的励磁调节器DVR-2000B微机励磁调节器的CPU采用美国TI公司的32位DSP产品，主频最高可达150MHz，DSP强大的数据处理能力及快速的浮点计算为励磁调节器模型的精确数字化和励磁调节器其它辅助功能的实现提供了保证。6. 高度集成化的硬件设计DVR-2000B微机励磁调节器采用超大规模逻辑器件CPLD，该器件通过灵活编程能实现传统的数

5、十个芯片组合才能完成的功能，一个芯片即完成了CPU的所有外围电路。硬件的简单大大的减少了装置的故障点，提高了系统的整体可靠性。7. 美观实用的机箱设计和先进、规范的生产工艺DVR-2000B微机励磁调节器 采用标准的4U机箱，背插结构，使得信号流流向一致，减少了信号交叉的影响，提高了系统的抗干扰能力，机箱采用全封闭结构，机箱内集成了励磁调节器需要的所有板件，自成系统。主要板件全部采用多层电路板，表面贴装工艺。1.2 适用范围DVR-2000B微机励磁调节器适用于3MW60MW三机无刷励磁系统，其中单相永磁机的频率为400Hz。1.3 运行环境1、海拔高度不超过1000米。2、环境温度-1040

6、。3、相对湿度不大于90%。4、没有火灾及爆炸危险的场所。5、无导电尘埃及化学腐蚀气体的场所。6、无强的电磁干扰的场所。第二章 主要功能及技术指标2.1 主要功能 DVR-2000B微机励磁控制柜的基本任务是维持发电机的机端电压恒定、通过合理的调差设置保证并列运行的机组间无功功率的合理分配，通过快速的励磁响应提高电力系统的暂态稳定和静态稳定。除了以上基本的控制调节功能外，DVR-2000B微机励磁调节器还具有故障录波、事件记录、系统自检等辅助功能。1、 自动运行方式即发电机恒机端电压PID调节；2、 手动运行方式即发电机恒励磁电流PID调节；3、 发电机恒功率因数运行；4、 发电机恒无功运行；

7、5、 自动、手动之间相互跟踪，实现各种方式下无扰动切换；6、 通道之间相互跟踪，实现通道之间无扰动切换；7、 发电机恒定触发角运行；8、 无功调差调节，可任意设置正、负调差方向，调差系数0-15%任意调节，级差0.1%；9、 完成发电机在空载、负载等工况下的机组稳定运行及无功的平滑调节；10、 参数的在线修改及记录，保证掉电数据不遗失；11、可通过串行口将DVR-2000B调节器接入电厂DCS系统，将调节过程中的数据实时传送到上位机；1、 PT断线保护 2、 V/Hz保护（伏赫比保护）U/F的比值，大于比值保护动作。当机组频率降低的时候，为了使机组的机端电压保持恒定，励磁系统将会增加励磁电流。

8、此时，如果机组在低频率的情况下使机端电压保持在额定值，那么对机组及所有与机组相连的变压器和其他电气设备而言，将有可能出现过磁通现象（尤其是发变组中的主变压器），从而对机组及变压器等造成损坏。防止过励磁而出现附加发热，损坏机组绝缘。在发电机和变压器中有 U=4.44fw f与匝数W不变的情况下，磁通量与电压U成正比，那么u/f就是限制了最大磁通量的数值，也就是过激磁，从当转速超过额定频率到给定值时，给定值被限制在给定值上限，若频率低于正常值，给定点按设定的斜率减小，在约4%额定频率时电压减小到0，这一点确保了转子在静止时调节器停止工作。3、 过励限制与保护 分为顶值电流瞬时限制和过励反时限限制两

9、种功能。无刷交流励磁机励磁系统采用励磁机励磁电流作为过励磁限制控制量。励磁电流超过定值后，增加无功应该无效，处理为减小到定值以内。4、欠励限制及保护5、空载过电压保护6、触发脉冲丢失的检测7、通讯故障检测8、可控硅故障检测9、电源检测10、旋转二极管故障报警1、故障录波功能。DVR-2000B微机励磁调节器记录故障前10秒故障后10秒的测量数据。记录的量包括，发电机电压UG1，UG2，自动给定值UGREF，手动给定值IFREF，触发角ARF，有功功率P，无功功率Q，励磁电压Ufd，励磁电流 Ifd，发电机频率F0，本通道输出电流ILA，它通道输出电流ILB。基本涵盖了所有模拟量，故障波形能够在

10、控制器自带的液晶显示器进行显示。故障录波的启动方式分为突变量启动和故障启动两种方式。2、试验录波功能，DVR-2000B微机励磁调节器能够通过手动启动的方式记录试验时的波形，如10%阶跃响应，自动升压，手动升压，零起升压，空载，短路，灭磁，手自动切换，通道切换，频率特性，强励，欠励，无功调差，甩负荷等记录时间为试验启动前1秒，试验启动后19秒的时间，记录的量同故障录波。显示方式同故障录波。3、故障记录，能够按先进先出的原则记录20次故障动作值，及故障时间（精确到毫秒），及故障类型，所有信息均可在液晶显示或上位机上进行显示。4、事件记录，能够按先进先出的原则记录20次事件发生的类型和动作时间（精

11、确到毫秒）例如灭磁开关的分合，通道的投入/退出，运行方式切换，手自动的切换。5、强大的通讯功能，DVR-2000B微机励磁调节器采用标准的MODBUS协议，可以通过灵活的通讯方式，RS232，RS485，CAN，进行通道之间的通讯以及DVR-2000B微机励磁调节器与DCS系统或电厂其它监控系统的接口。6、软件电位器功能，所有模拟量的处理回路均取消电位器，改为能够在菜单上整定的软件电位器，调试工作由此变的更加轻松灵活。7、强大试验功能，通过DVR-2000B微机励磁调节器上的键盘操作，方便的进行各项试验，如开关量传动试验、过励限制、欠励限制、阶跃响应试验(单位阶跃函数输入的零状态响应)、空载实

12、验、短路试验、自动升压试验，灭磁试验等，并能进行自动录波。2.2 主要技术指标模数转换器输入参数A/D 采样通道： 16 路模拟量输入一览：机端电压PT1： 额定值 100 V机端电压PT2： 额定值 100 V定子电流： 额定值 5A励磁电流： 由LEM来2.2.2 开关量输入输出容量16路光电隔离输入；10路开关量输出，其中2路光电隔离输出，8路继电器输出。触发脉冲：可供单相全控整流桥用的双脉冲，脉冲宽度100us，可同时触发5组以上并联运行的全控桥。脉冲电源24V，脉冲变压器变比为3：12.2.3 网络接口串口1：RS-232 （隔离）串口2：RS-485 （隔离）CAN总线：CANH,

13、CANL（隔离）通讯协议：标准Modbus协议2.2.4 电源参数工作交流电源：永磁发电机输出工作直流电源：DC220V20%，(或DC110V20%),2A辅助交流电源：厂用AC220V15%, 2A2.2.5 指标参数DVR-2000B微机励磁控制柜全面符合或优于GB/T 7409.3-1997 大、中型同步发电机励磁系统技术要求。具体指标参数如下：（1） CPU类型：32位高速DSP芯片（2） CPU速度：最高150MHz（3） 可控硅控制角分辨率：48度/码（4） A/D 转换量分辨率：2-14，16 路。（5） 控制计算调节速度： ms（6） 调压范围：10%130%（7） 调压精度

14、：50%，发信号，限制增磁H080%，切手动运行，并且手动运行给定值设为90%IfdnH010%，复归过励信号 V/Hz 限制和保护V/Hz是为了防止发电机及其出口变压器出现磁饱和。限制和保护的原则是：(a) 当 V/Hz设定值时，闭锁增磁,发过 V/Hz信号，限制增磁。(b) 当 V/Hz(设定值时+0.05)，面板V/Hz故障指示灯亮，过V/Hz继电器动作，DVR调节器转为手动方式运行。(c ) 当频率大于45Hz，小于47.5Hz，在自动励磁时，等比例减小自动运行电压给定值。(d) 当频率低于45Hz时，通道退出运行并跳开关。 系统自检保护 系统自检功能含存储器校验、电源检测、可控硅故障

15、，通讯故障等、当有故障发生时，发通道故障信号，同时本通道退出运行。对于主备用系统，备用通道自投。7. 故障录波记录故障前10秒，故障后10秒所有采集到的模拟量数据，故障录波分为故障启动和突变量启动两种方式。DVR-2000B微机励磁调节器按先进先出的原则记录5组录波数据，波形能显示在液晶屏幕上。8. 试验录波能够记录试验前1秒，后19秒的通道的录波数据，记录通道为12个，波形显示在液晶屏幕上。在菜单上能设定阶跃试验的阶跃量和阶跃时间。9. 事件记忆SOE按照时间的先后记录20组事件发生的时间（精确到毫秒），包括：运行操作信号如通道投入、退出；开关量输入信号，如：灭磁开关的合、分闸； 10. 故

16、障追忆按照时间先后记录20 组故障发生的时刻（精确到毫秒），故障动作值。11. 试验功能通过此功能可以设置信号相加点的位置，设定DVR-2000B微机励磁调节器按恒定触发角输出，输出触发角大小在设定的最小触发角到设定的最大触发角范围内任意可调。通过这种操作可以测定交流励磁机的时间常数。12. 跟踪切换手动运行方式时，自动通道实时跟踪发电机电压；自动运行时，手动通道延时30秒跟踪输出电流。两种运行方式之间能进行无扰动切换。双自动通道之间通过CAN总线高速通讯将双方的运行数据进行交换，完成备用通道对运行通道的跟踪，同时，DVR-2000B微机励磁调节器根据励磁电流计算出对应的触发角，这两种跟踪方式

17、的跟踪结果实时进行比较，以防止由于通讯过程中可能发生的误码，导致错误跟踪，进一步保证了系统的可靠性。13. 运行方式的选择DVR调节器具有以下四种运行方式选择： 恒机端电压调节 恒励磁电流调节 恒功率因数调节 恒无功功率调节以上四种运行方式可以进行无扰动切换，其中后两种调节方式是叠加在第一种调节方式上的辅助功能。第五章 显示及操作说明DVR-2000B微机励磁调节器，采用240*128的大屏幕液晶显示器进行显示，此显示器可以显示15*8=120个汉字或30*16=480个字符，此显示器采用T6963C作为控制芯片，可以进行图形和文本的两种显示模式。液晶显示器内带驱动负电源，外配背光和芯片电源控

18、制回路。液晶显示器主要完成人机交互界面的功能。主要完成测量显示，参数整定，故障显示，事件追忆显示。和键盘结合使用，完成以上功能。键盘介绍： 上，下，左，右键的作用是用于选中菜单，在修改参数时用上键使数字增一，下键用于数字减一，OK键用于确认所选中菜单进入下一级菜单，修改参数时用于确认参数的修改。Q键用于退出子菜单返回上一级菜单，在修改参数时用于取消对参数的修改。RST键用于信号复归。5.1 开机画面： 注：此画面停留2秒后进入主画面显示DVR-2000B微机励磁调节器5.2 主画面显示：主画面进行系统运行状态及主要测量数据的显示。此屏显示从上到下共分为四个区域。第一区域：故障显示区。位于最顶端

19、一行，最上面一行在调节器正常运行时显示 微机励磁调节器，调节器出现故障时显示相应的故障，例如：+A相脉冲故障，按下“RST”键后重新显示 微机励磁调节器 标识。第二区域：数据显示区。对应显示量：UG1: 机端三相线电压平均值 IG1: 定子三相电流平均值UFD: 励磁电压,对于无刷励磁系统此处显示零 IFD: 励磁电流, 对于无刷励磁系统显示的为调节器输出电流UGR: 自动（恒机端电压调节）PID的给定参考电压 IFR: 手动（恒转子电流或恒输出电流调节）PID的给定参考电流P:有功功率 Q:无功功率ARF:可控硅输出角 COS:功率因数F0:系统频率 ILD：本柜电流DVR-2000B微机励磁调节器-UG1: 10.5KV IG1: 1.25 KAUFD: 0 V IFD: 4.5 AUGR: 10.5KV IFR: 1651 AP : 30MW Q : 10.3 MVarARF: 88.1 F0 : 50.01 Hz ILD: 5 A-灭磁开关：合/分 通道状态：运行/跟踪主油开关：合/分 运行方式：自动/手动-2005-11-18 16：12：20