HWJT-08DS微机励磁调节器使用说明

HESTHWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书HWJT08D使用说明书武汉洪山电工科技有限公司第#页第一部分概述4第二部分功能规范7第三部分 HWJT-08DS硬件系统介绍 10一、模拟信号转换板 1.1二、采集板1.1.三、接口板1.23.1 输入1.23.2 输出1.3四、主机板1.34.1 特点1.34.2 面板设置134.3 输入1.34.4 输出1.4五、控制电源板 145.1 电源范围.155.2 互换性好.155.3 可靠性高.15六、功放电源板 15第四部分 HWJT-08DS软件系统介绍 16第五部分励磁监控单元1.7一、与励磁控制单元的通讯功能 17二、主系统、子系统显示功能 172.1 控制单元.182.2 参数设置.192.3 特殊控制.192.4 其它显示202.5 试验录波202.6 故障录波212.7 通讯接口 21第六部分独立励磁电流调节通道22第七部分智能检测显示装置23第八部分 PLC操作控制系统25一、主回路信号 25二、控制系统信号 252.1 异常252.2 故障252.3 显示25三、逻辑回路25第九部分 HWJT-08DS使用及操作说明 26一、系统介绍 261.1 调节器及功放电源 261.2 调节器按钮和开关261.3 控制柜按钮和开关27二、励磁监控单元 282.1 主界面292.2 AVR子界面 302.3 特殊控制312.4 参数设置322.5 试验录波342.6 故障录波36三、装置操作 373.1 开机操作373.2 停机操作383.3 投入和退出38四、异常处理394.1 一般性异常.394.2 事故和故障.40五、注意事项 425.1 运行人员注意事项425.2 维修人员注意事项42六、操作及维护注意事项 4.36.1 安全事项436.2 维护事项43第十部分设备结构44第H一部分订货指南46一、环境要求 46二、订货须知 46HESTHWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书第一部分概述HWJT-08DS励磁调节器是武汉洪山电工科技有限公司于 2000年开发研制的新一代微机 励磁调节器，该调节器具有如下特点：1、双通道微处理器（前台）+工业控制机（后台）+PLC （选项）混合结构HWJT-08DS双通道微机励磁调节器，由于采用了微处理器与工业控制机混合运用的结 构，既保留了微处理器的良好抗干扰性能，又扩展了励磁调节控制系统的功能。由于微处理 器构成的工业控制系统其自身集成度高，能够保证系统具有最小布线，因而具有很高的可靠 性，能够保证系统长期运行的稳定性；同时，由微处理器构成的控制系统的环境适应能力较 强，能适应高温、高湿、腐蚀、振动冲击、灰尘等恶劣环境，特别是在电力系统中的强电磁 干扰环境下，具有极高的电磁兼容性，有高抗干扰能力及共模抑制能力。2、双通道微处理器构成的励磁调节控制器互为热备用目前采用的控制系统在系统冗余方面通常为双通道互为备用，但在备用方式上通常需区 分冷备用及热备用两种方式。所谓冷备用，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；只有在运行通道故障的情况下，系统通过切换装置将运行 通道退出，同时将备用通道投入运行。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。HWJT-08DS双通道微机励磁调节器采用的是双通道互为热备用方式一一双通道并联运 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。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。3、励磁监控单元随着数字控制技术的发展，将微机控制引入自动控制系统是必然趋势。数字式励磁调节 系统与常规的模拟调节系统相比，一个最主要的特点是用丰富的软件系统替代了模拟控制系 统的调节、调整过程，界面友好、通讯方便、维护工作量小、功能易于扩展。因此，现代的 数字式励磁调节装置较模拟励磁调节装置在功能上也要丰富得多。但是，励磁调节装置的最 主要功能是通过控制发电机的励磁，达到控制及调节发电机电压及无功。该主要控制环的稳 武汉洪山电工科技有限公司第4页HESTHWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书定运行是最根本的。基于上述思想，HWJT-08DS微机励磁调节器在设计开发之初就明确了该 基本功能由运行稳定、抗干扰性强、可靠性高的微处理器来实现，而上述的辅助功能由辅助 的工业控制机（励磁监控单元）来实现，这样可同时兼顾系统的简洁、可靠性及完善系统功 能的矛盾。励磁监控单元的工控机为主体，配以大屏幕液晶显示器，通过 RS232C串行通讯口与励 磁调节器单元相联，通过USB 口与励磁功率、灭磁和励磁变压器各单元相联，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，功率单元的主器件电压、电流、温度，灭磁柜电压、电 流，励磁变压器电压、电流、温度等模拟量数据，调节器、功率柜、灭磁柜、励磁变压器的 故障、异常、发电机空载（并网）、各个开关分合状态等等。可将上述各参量通过串行总线 （RS232C、RS422、RS485）、现场总线（ProfiBus、CAN ）、 MODBUS等方式上传到电厂计算机监控系统，并接收监控系统控制数据。4、独立励磁电流调节通道（选项）硬件、软件完全独立的励磁电流调节通道，以 Intel公司单片机为控制核心，通过励磁电 流（电压）闭环PID （PI）调节，以实现发电机包励磁电流（电压）工作方式。5、智能检测显示装置（选项）智能检测显示装置以Intel公司单片机为核心，通过对功率柜模拟信号、状态信息的检测 和控制，实现功率柜、灭磁柜和励磁变压器的操作、控制、状态监视、信息传递、信息显示 等智能化。6、可编程逻辑控制单元替代常规逻辑控制接线（选项）根据要求，HWJT-08DS微机励磁调节系统可以采用 PLC （可编程控制器）替代传统的继 电器逻辑操作控制回路。根据不同励磁系统 所需要的操作回路的不同，选取不同容量（接点 数量或点数）的PLC。PLC不仅实现励磁控制系统的逻辑控制，简便系统回路，还可实现励 磁系统的工作状态、系统异常、故障等状态的监视。7、采用光纤光缆实现远距离驱动（选项）根据要求，在励磁控制部分与励磁功率部分距离较远的情况下，可以采用光纤光缆传输 控制信号，由于采用了非电量的传送方式，控制信号的衰减及干扰问题可以得到根本的解决。8、自行研制的大功率开关模块电源，具有适应范围广、抗干扰性强的特点HWJT-08DS微机励磁调节器的电源，无论是励磁调节器的工作电源， 还是脉冲功率放大 器的功率电源，均采用自行研制的高频开关电源或进口电源模块。特别是自行研制的开关电 源，由于考虑的励磁系统的特殊性因素，如尖峰问题、中频波形畸变问题、电压波动范围大 的问题等，具有较广泛的适用范围及良好的抗干扰性能。同时，调节器工作电源的互换性好。由于采用的是开关电源，无论是交流电源模块还是 直流电源模块，均可直接互换，这样可大大方便现场的维护及备件的配备。9、同时兼容开关式励磁（IGBT ）及可控硅励磁方式在励磁调节系统功率方面，我们公司在八十年代末生产的各类励磁系统的功率部分除沿 用SCR （可控硅）器件外，还在国内率先研制并使用中小功率器件GTR （巨型晶体管）作为开关控制功率单元应用到直流励磁系统中。在九十年代初经过技术攻关，将大功率器件IGBT （绝缘栅双极性晶体管）作为可控功率开关取代GTR,首次在励磁系统中投入应用。IGBT具有功率场效应管（Power MOSFET）高输入阻抗，驱动简单和巨型晶体管（GTR）低通态 电阻的特点，是目前较理想的功率开关器件。随着大电流高电压的IGBT的出现，我公司又研制并投运成功了开关式自并激励磁系统， 该系统具有独特的动静态品质特性，各项技术指标及功能均符合国家及电力工业部颁布的 GB7409-97、DL583/88等有关技术标准规定。其设计思想先进，可靠性高、运行稳定、故障 率低、电路结构简单、检修方便、维护量少，用户反映良好。可适用于各种容量的发电机组， 属全国首创。利用IGBT设计的可控功率单元与传统的 SCR （可控硅）功率单元相比，功率控制环节 简单可靠，功率控制器件大大减少，使整个功率回路大大简化，提高设备的可靠性，方便维 护。上述各系统都在电厂取得了满意的使用效果。因此，HWJT-08DS微机励磁调节器在设计上充分考虑了装置的高度通用性。使之不仅可用于可控硅励磁系统，也可用于开关式励磁系统，还可以实现双套同步并联运行。它能够满 足各种交、直流励磁系统的同步控制功能，使微机励磁控制系统、开关式励磁功率系统或可 控硅功率系统能够在各种发动机励磁系统中得到良好应用。第二部分功能规范HWJT-08DS微机励磁调节器技术性能满足大型汽轮发电机自并激静止励磁系统技术条 件DL/T650-1998、大中型水轮发电机静止整流励磁系统技术条件 DL/T583-1995 及同步电机励磁系统 GB/T7409.3-1997的技术要求：1 .励磁调节器一般设有两个独立的自动通道，通道间不共用电压互感器、电流互感器及 稳压电源。双通道间采用并联运行方式。2 .励磁调节器具有在线参数整定功能。在后台工业控制机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 1ms。4 . HWJT-08DS微机励磁调节器的移相电路采用余弦移相。5 . HWJT-08DS微机励磁调节器的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。6 .由于HWJT-08DS微机励磁调节器采用双通道并联运行方式，调节器自身还配备有完 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 .励磁调节器配备有与发电机转子绕组发热特性匹配的反时限特性的过励限制单元，但在达到允许强励时间时，限制励磁电流。同时调节器配备有顶值限制，强励电压倍数满足2倍能力，并配有瞬时顶值电流限制。8 . HWJT-08DS配备有低励限制功能，其特性满足系统静稳极限和发电机端部发热的条 件限制。9 .调节器的电压/频率比率限制（低频保护）能与发电机和主变压器铁芯的过励磁特性 匹配。调节器能保证在发电机空载运行状态下，频率每变化额定值的±1%,发电机电压的变化不大于额定值的士 0.25%。10 .HWJT-08DS微机励磁调节器配有PSS附加控制单元，PSS采用电功率作为输入信号。 PSS具有自动投入、手动投入、输出限幅（土 5%±10%）及故障自动退出运行功能。PSS的 输出噪声小于输出限幅值的2%5%011 . HWJT-08DS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。12 .在双通道励磁调节器中，调节