SAVR2021使用说明书.docx
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1、SAVR2021使用说明书SAVR-2000发电机励磁调节器使用说明书V2.0电力自动化研究院南瑞电气操纵公司目 录第一部分:前言(2)第二部分:设备原理(9)第三部分:设备安装(17)第四部分:设备使用说明(19)第五部分:设备投运及保护(34)第一部分前言一、概述SAVR-2000发电机励磁调节器是以经典与现代操纵理论与数字信号处理器DSP技术相结合的第 二代微机励磁调节器。它继承了第一代微机励磁调节器的全部调节、操纵及限制保护功能,同时在 计算速度、抗电磁干扰、可靠性等方面都有了极大的进步,是现代大、中型同步发电机组较为理想3.A、B套主机插箱层AZJI AZJ2 AZJ3 DKl dk
2、2 DK3 口口DB212列端子12列端子同步背板接地铜排O O O OFiWJ2PT(B) o JIDB1 显示器层口串行口端子开关量光隔离开出端子开关量继电器开出端子脉冲端了JI J2 J3 J4 J512列端子12列端子电压端,J电流端了开关量输入端子电源输入A、B套主机插箱层是两套完全独立的能够互换的操纵插箱,两套插箱之间依靠同步串行口进 行通讯,以实现互为跟踪,互为热备用的功能。同时通过节点将己方状态通知对方,以达到自动切 换的目的。当两套均正常工作时,按任一套上的切换按钮,马上此套定为主套。当某一套出现故障 时,即自动切换至另一套。同时两套系统间的操作电源及脉冲电源通过外部端子并联
3、输出。4.其他部件:包含继电器层,同步背板等。三、装置基本原理.装置基本原理励磁调节器的要紧任务是维持发电机机端电压恒定。为此,SAVR-2000励磁调节器需采集发电 机机端交流电压Ua、Ub、UC ,定子交流电流la、lb、Ic,转子电流等模拟量。调节器通过模拟信 号板将高压(100V).大电流(5A)信号进行隔离并转换为5V电压信号,然后传输到主CPU板 上的A/D转换器,将模拟信号转换为数字信号。通常在一个周波内(20ms)进行多点采样,然后计 算出机端电压等测量量。为了能准确测量有功及无功,需对电压及电流进行瞬态无相差采样,即可 计算出有功及无功。在正常运行时,DSP根据现场的操作信号
4、进行逻辑推断,判别是否应该进入用户程序。一旦开 机条件具备,应用程序运行。程序的计算模块根据工控机的操纵调节方式的选择而进行计算,如 按机端电压偏差进行PID调节(即恒机端电压运行方式),则DSP转入电压偏差PID调节子模块, 计算程序算出触发角,并将此角度送至大规模可编程逻辑芯片上的计数器产生延时脉冲,脉冲经放 大板驱动后即完成一次调节操纵。在操纵调节的空闲时间,调节器进行各类限制判别、故障检测、联机调试、录波等工作;在双 自动通道系统中,备用通道自动跟踪主通道的电压给定值与触发角。1 .单板原理主机插箱的正视图如图2-4所示。MBD207面板上的开关用于操纵MBD206、MBD205的输入
5、电源,自上而下三个灯分别表 示:交流220V输入,直流220V输入,直流220V输出。MBD206面板上的开关用于操纵脉冲电源及操作电源的输出,自上而下三个灯分别表示: 脉冲电源,开出继电器操作电源,开入电源(DoMBD205面板上的开关用于操纵主机电源的输出,自上而下的三个灯分别表示:+5V, J2V, + 12VoMBD201面板上的三个灯分别表示+5V, +12V, -12V,在灯的下方有一个测试窗,将窗的 罩盖取下,可见一个DB37芯的并行口,通过专用测试盒能够测量各点信号。另外还可见到五个可 调电位器,自上而下分别为W1-W5,要紧用于通过整流的模拟量的整定(如系统电压)。具体定义
6、见MBD201板原理图。MBD202面板上共有8只灯,分别表示:+5V, +12V, -12V,主/从,运行闪烁,故障,运 行,调试。“主/从”表示该套是主套还是从套,亮表示主套。“运行闪烁”表示CPU运行状态,其闪烁的频率随运行状态的不一致而变化。通常,负载运行 时为1次/3秒,空载运行时为1次/I秒,待机运行时为3次/I秒。录波停止时为1次/6秒。“故障”表示该套运行不正常或者外界回路有故障。“运行”及“调试”分别表示该套是自动运行状态还是人工调试状态,它由面板上的“运行/调 试”开关位置决定。通常应置于“运行”。除了灯以外,MBD202板上的主从切换按钮用于两套间的人工切换。该按钮为自复
7、位式按钮, 当该套正常运行时,按下切换按钮即可设置该套为主机方式。打开测试窗的罩盖,可见一个DB9芯的插头,它要紧用于调试时通讯;在其下方的按钮是复图2-6 主机插箱正视图位按键,它能够复位CPU。MBD203板的上面三个灯分别表示:开入24V电源(I),开出电源及故障。当主CPU板检 测到调节器故障及硬件看门狗动作时,该故障灯亮。下面两排灯分别表示开入开出的状态,亮表示通,灭表示断。X1-X16为开入信号,Y1-Y16为开出信号。脉冲放大板MBD204板上的三个灯分别表示脉冲电源,脉冲输出与脉冲故障。其中脉冲输出灯亮表示该套 为主套,脉冲由此套供给;脉冲故障表示该插件输入的未经放大的脉冲信号
8、故障或者脉冲电源有问 题。各单板的作用及其原理简单阐述如下:模拟信号板(MBD201)该板要紧的作用是进行电平隔离及变换。它通过48芯的J2 口将100V的电压及5A电流信号、 同步信号信号引入隔离变压器,在变压器副方通过运放将信号放大变为电压信号;再通过96芯J1 口将上述弱电信号传输至主机。同时将同步信号整型成为方波,供主CPU板产生脉冲。主 CPU 板(MBD202)该板是主控板。它包含:一片DSP, 一片大规模可编程逻辑芯片,两片14位高速A/D转换器, 一个异步串口,一个同步串口,与可扩展的并行口。主CPU板是整个装置的核心,其性能优劣是装置能否长期稳固运行的关键。因此,SAVR-2
9、000 发电机励磁调节器主机板不管从设计开发上还是在制造工艺上都力求精益求精,成为优良品质的重 要保证。DSP (数字信号处理器)是整个系统的核心,大规模可编程逻辑芯片辅助DSP对外操作。开关信号板(MBD203)J2 口将外部16路开入量引入,通过光隔进行电气隔离,并通过J1 口传送至主CPU板;同时 主CPU板发出的16路开出信号由J1 口输入,经光电隔离后传送至J2 口。开关信号板上还有两套串口,一套用于与上位机通讯,另一套用于与工控机通讯。 脉冲放大板(MBD204)由J1 口将主CPU板上形成的小脉冲通过光电隔离及电平转换送至6片CMOS管放大,通过 J2输出。脉冲切换继电器要紧操纵
10、脉冲是否输出。常闭节点可保证在操作电源消失时仍然能输出脉 冲。该板的另一功能是将发出的脉冲进行取样,并回读至主CPU板,以检查脉冲是否丢失。脉冲电源板(MBD206)脉冲电源板输出5路相互隔离的电源。 脉冲电源VX:该电源通常为24V、50W,特殊情况应在订货时说明。 脉冲检测电源+24V,该电源与脉冲电源共地,当脉冲电源也为+24V时,两电源并接。 开入电源(I) (II):它提供开入信号的+24V电源。电源(I)用于X1-X8,电源(H)用于开出电源:它提供操作逻辑电源及开出继电器与光隔的电源。系统电源(MBD205)它提供+5V及12V三路电源,其中+5V与12V不共地。+5V要紧为DS
11、P、大规模可编程 逻辑芯片等数字芯片提供电源。12V要紧为运放等模拟芯片提供电源,最后在A/D芯片上三个电 源的地连接。双重供电板(MBD207)MBD207为交直流供电板,通过J2 口输入DC220V及AC220V电源,AC220V经隔离变压器 隔离后进行整流,然后与DC220V并接。DC220V及AC220V任一路输入电源掉电时均可保证无扰 动输出直流220V,供MBD206及MBD205板用。第三部分设备安装一、安装前的准备工作装置在安装前,首先要开箱检查,准备必要的材料与工具。1 .开箱检查的程序与要紧内容 首先检查经运输后的包装箱有无严重的外部损伤,在无严重损伤时,小心打开包装箱。
12、核对装相物体的品种与数量是否与包装清单符合。 对设备的外观进行检查,应无严重的伤痕。 打开装置前,开门检查内部有无电气与机械损伤。 检查随箱技术资料是否完整。2 .信号电缆准备当装置就位以后,首先应将有关电缆引到装置盘后,对这些电缆有如下要求: 模拟输入量用铅皮电缆引到盘后端子排。 输入/输出开关量用铅皮电缆引到盘后端子排。 脉冲输出信号用双绞屏蔽电缆引出到功率柜。 强电与弱电信号不能共用一根电缆,走向分开。3 .安装前的技术准备 熟悉本装置的全部技术资料 阅读产品使用说明 制定装置安装方案,绘制必要的操作回路原理图与配线端子图二、设备的安装SAVR-2000屏体、尺寸根据用户的要求设计。每块
13、屏上均有吊装环,现场安装时应注意按照国 标电气二次盘柜配线及安装规程执行,设有地角螺丝用于固定及接地使用,每块屏体均有明显 的接地特征,由可按现场实际情况更换,安装时务必保证按地铜板与电厂大地网可靠连接,连接电 缆面积不应小于14nliII?的铅线,连接电缆长度要尽可能的短,应保证接地电阻小于0.5Q。L调节器电源配置的要求:交流电源220V:两路,容量大于3A小于5A直流电源220V: 一路,容量大于3A小于5A(针对某些三机励磁厂家用户使用中频机作为调节器电源的设计,中频机电源经整流后作为调 节器电源。).模拟量测量信号模拟量测量信号包含定子量测量与转子量测量,输入信号如下:2.1 机端电
14、压信号输入 两路专用PT输入:线电压100V,三相,Y/YT2接线仪用PT输入:线电压100V,三相,Y/YT2或者V/V接线请注意:三相相序不能接反。2.2 2定子电流信号输入一路:三相定子A相电流输入:小于5A定子B相电流输入:小于5A定子C相电流输入:小于5A请注意同名端不能反接。2.3 转子电流输入一路:三相转子回路整流桥前交流CT三相,小于5A,请注意同名端不能反接。3 .操纵信号与故障输入信号要紧有:增磁、减磁、开机令、停机令、95%转速令、油开关合、功率柜故障、灭磁开关合、 PSS投入等,上述信号可根据实际情况接至端子。由于使用调节器自带24V开入电源,故只需现场 提供无源接点即
15、可。4 .调节器的开出信号调节器开出信号要紧有:调节器故障、限制、初励等,应根据具体情况接至端子。5 .功率柜脉冲触发信号针对SAVR-2000型调节器,脉冲输出配线见端子接线说明,配线需用双绞屏蔽电缆,屏蔽层 接地。当需驱动较多的整流桥时,可从航空插头配线,在定货时应说明。以上的设备安装部分内容,是由现场技术人员完成。由于各电厂有自己的特点与要求,需要在SAVR.2000调节器条件许可的情况下自行调整,设计出适合于本厂的安装方案。第四部分设备使用说明一、SAVR-2000发电机励磁调节器使用说明.装置的投电在装置安装检查无误后,即可首先进行装置投电操作,操作步骤如下:1. 1合机柜后上方梅兰
16、开关DK1, DK2, DK3 (AC, DC电源开关);L2合A套交直流供电板(MBD207)前面板电源开关;1.3 合A套24V电源板(MBD206)前面板电源开关;合A套系统电源板(MBD205)前面板电源开关。1. 5合B套交直流供电板(MBD207)前面板电源开关;合B套24V电源板(MBD206)前面板电源开关;1.6 合B套系统电源板(MBD205)前面板电源开关。主从套状态如图示(4-1, 4-2)主CPU板(MBD202)运行闪烁灯闪烁3次/I秒,如今调节器工作在开机等待状态。OOO0N OFF双路供电OOOON OFF脉冲电源OOO0N OFF系统电源OOO!模拟信号OOO
17、 e0.O主CPUOOOro- 1L_ _J Xl-16, Yl-16开关信号o* .脉冲放大MBD207 MBD206 MBD205 MBD207 MBD201 MBD203 MBD204图4-2从套运行状态注:发光二极管。代表亮;发光二极管代表熄;发光二极管0代表闪烁;MBD203板X1T 6, Y1T 6灯的状态根据现场设计而定.2.装置正常开机起励操作装置在开机起励前无脉冲输出,处于开机等待状态,一旦开机起励条件满足(各电厂开机起励 条件有些不一致)将进入开机起励操作。操作步骤如下:2.1 自动开机操作按电厂发电机正常开机操作顺序开机,本装置将自动升压到设定机端电压值(如设定为额定 电
18、压),利用中控室“增磁”、“减磁”按钮或者调节装置“现地增磁”、“现地减磁”按钮调整发电机 端电压,以便同期并网带负荷。2. 2现地开机操作:待现场满足机组起励条件,灭磁开关及励磁回路相应开关均合。首先通过调节器“手动增磁”、 “手动减磁”按钮调整发电机端电压设定值,然后按励磁调节器“励磁投入”按钮,发电机即起励 建压至相应值。3.装置停机灭磁操作1自动停机发电机正常停机是调节器接到中控或者监控停机令后自动逆变灭磁回到初始状态,等待下次开 机。3. 2现地停机按调节器面板上的“逆变灭磁”接钮,调节器逆变灭磁回到初始状态,等待下次开机。4. 双机切换操作在A、B套各自的主CPU板(MBD202)
19、面板上“主/从”灯状态代表A、B套的主/从状态。“主 /从”灯亮代表该套为主套,灯熄代表该套为从套。同时脉冲放大板上“脉冲输出”灯应对应“主/ 从”的状态。切换包含正常状态下手动相互切换及故障状态下自动切换。4.6 正常状态下手动切换操作A套切换至B套:若A套为主套,欲切换至B套为主套,则按B套主CPU板(MBD202)面板上 “主/从”按钮,即换至B套;B套切换至A套:若B套为主套,欲切换至A套为主套,则按A套主CPU板(MBD202)面板上 “主/从”按钮,即换至A套。4.7 故障状态下自动切换A套切换至B套:若A套为主套,当A套发生故障时,若如今B套正常,则自动切换至B套为 主套;B套切
20、换至A套:若B套为主套,当B套发生故障时,若如今A套正常,则自动切换至A套为 主套;在故障情况下,调节器两套可自动切换。但在一套故障情况下,同时另一套运行发生故障将不再切换。故障包含:电源故障,硬件故障,软件故障及外回路故障。二、工控机监控界面说明及其操作操纵SAVR-2000发电机励磁调节器配备了一台液晶显示工控机,它以Window NT为操作系统,配以 三维中文图形化界面,为用户提供了十分友好的人机接口。1 .工控机监控界面的进入投入工控机电源;1.1 打开工控机电源开关;在Window NT桌面上选择“SAVR2000监控程序”图标,双击,即可进入工控界面。2 .工控机监控界面的使用说明
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