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1、DVR-2000B 微机励磁控制柜说明书 0NQ.140.417 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微机励磁控制柜说明书共36页第1页编制贾民健 2012.07校对丛钱尤 2012.07审核鲁道直 2012.07标准审 定批 准目 录第一章概述及适用范围31.1概述31.2适用范围41.3运行环境4第二章主要功能及技术指标52.1主要功能52.2主要技术指标6第三章主要配置93.1微机励磁调节器电气配置
2、93.2结构配置10第四章基本原理134.1概述134.2工作原理144.3软件说明16第五章显示及操作说明225.1键盘操作介绍225.2主画面显示225.3主菜单显示235.4就地操作开关说明335.5主控操作开关说明345.6操作说明345.7日常维护36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系列数字励磁调节器的全部调节、控制及限制保护功能，并结合了数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。
3、DVR-2000B微机励磁调节器具有以下特点：1. 模型清晰、准确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。每个调节器都提供两个独立、并进行隔离的RS232和RS485接口。非常方便的实现调节器与上位管理机的通讯以及与电厂DCS系统的连接。4. 高度集成化的硬件设计
4、采用超大规模逻辑器件，该器件通过灵活编程能实现传统的数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。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. 美观实用的机箱设计和先进、规范的生产工艺控制器采用标准的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
5、了控制器需要的所有板件，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调节器适用于三机无刷励磁系统，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。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调节器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
6、功能外，调节器还具有故障录波、事件记录、系统自检、智能调试等辅助功能。2.1.1调节及控制功能a) 自动运行方式即发电机恒机端电压PID调节；b) 手动运行方式即发电机恒励磁电流PID调节；c) 发电机恒功率因数运行；d) 发电机恒无功运行；e) 自动、手动之间相互跟踪，实现各种方式下无扰动切换；f) 通道之间相互跟踪，实现通道之间无扰动切换；g) 发电机恒定触发角运行；h) 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%；i) 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；j) 参数的在线修改及记录，保证掉电数据不遗失；k) 可通过串行口将调
7、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；l) 故障记录和事件追忆为机组运行时候出现的故障分析，提供了便利2.1.2限制和保护功能1、 PT断线保护2、 V/Hz保护（伏赫比保护）3、 过励限制与保护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、 电源检测9、 旋转二极管故障报警2.1.3辅助功能1、故障录波功能。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
8、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。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、故障记录功能。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、事件记录功能。能够按先
9、进先出的原则记录20次事件发生的类型和动作时间（精确到毫秒）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。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、空载试验、短路试验、自动升压试验，灭磁试验等，并能进行自动录波。
10、2.2 主要技术指标2.2.1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： 副边额定值 100120 V机端电压PT2： 副边额定值 100120 V定子电流CT： 副边额定值 1A5A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,CANL（隔离）
11、通讯协议：标准Modbus协议2.2.4 电源参数励磁电源：永磁发电机输出15A、190V、单相400Hz交流工作电源：永磁发电机输出220V，单相400Hz直流工作电源：DC110VDC220V 20%， 2A2.2.5 指标参数DVR-2100R微机励磁调节器全面符合或优于GB/T 7409.3-2007 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：0.0048度/码（4） A/D 转换量分辨率：2-14，16 路。（5） 控制计算调节速度：3.3 ms（6） 调压范围：10%
12、130%（7） 调压精度：50%，发信号，限制增磁(d) H080%，切手动运行，并且手动运行给定值设为90%Ifdn。(e) H0=100%，发出切除命令。H010%，复归过励信号图44 最大励磁电流反时限保护 V/Hz 限制和保护发电机空载时，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，发出过 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，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。(
13、d) 当频率低于45Hz时，通道退出运行并跳1KKA及1KKB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，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。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，也可以上传到上位机进行分析打印。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，波形能显示在液晶屏幕上，也可以上传到上位机进行分析打印。在菜单上能设定阶跃响试验的阶跃量和
14、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，PSS有补偿试验使能，PSS无补偿试验使能，可以设定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
15、能进行无扰动切换。双通道之间通过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，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. 运行方式的选择调节器具有以下四种运行方式选择，并且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。 恒机端电压调节 恒励磁电流调节 恒功率因数调节 恒无功功率调节第五章 显示及操作说明调节器采用240X128的大屏幕液晶显示器进行显示，此显示器可以显示30X16=480个字符，此显示器采用
16、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。5.1 键盘操作介绍： “、”（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。5.2主画面显示: 调节器开机后进入主画面显示。主画面进行系统运行状态及主
17、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。位于最顶端一行，最上面一行在调节器正常运行时显示数字励磁调节器，出现故障时则显示相应的故障，例如： +A相脉冲故障，按下“RST”键后重新显示数字励磁调节器标识。故障列表见附件。第二区域：数据显示区。对应显示量：“UG”: 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数据为无效值。“IFD”: 励磁电流, 对于无刷励磁系统显示的为输出电流“UGR”: 自动（恒机端电压调节）PID的给定参考电压 “IFR”: 手动（恒励磁电流调节）PID的给定参考电流“P”: 有功功
18、率 “Q”: 无功功率“ARF”: 晶闸管控制角 “COS”: 功率因数“F0”: 系统频率 “ILD”：对于无刷励磁系统此处显示数据为无效值DVR-2000B数字励磁调节器-UG1: 13.80KV IG1: 6.25 KVUFD: 265.1 V IFD: 1650 AUGR: 13.81KV IFR: 1651 AP : 125.2MW Q : -101.3 MARF: 150.1 COS : 0.866F0 : 50.01 Hz ILD: 50.12 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-2003-8-18 16：12：20第三区域：状态显示
19、区在此区域内，将主要的开关量状态进行显示，其中包括：灭磁开关“2KK”状态。状态显示为分或合。主油开关状态。用于显示机组并网运行还是空载运行。主油开关的状态根据定子电流的有无进行判别。通道状态，表示调节器本通道的运行状态。分为以下三种情况： 运行、跟踪、退出。运行方式，显示的是当前的运行方式，分为自动运行和手动运行两种方式。其中自动运行方式，为恒发电机机端电压调节，手动运行方式为恒励磁输出电流调节。5.3 主菜单显示按“OK” 键进入“MAIN MENU”主菜单。按“、”（上下左右键）选中某项子菜单，再按“OK”键后进入该项功能。按“Q”键逐级退回上一层菜单。 -主 菜 单- 测量显示 参数设
20、置 保护投退 开入状态 传动试验 系统试验 故障追忆 故障波形 事件记录 精度调整 机组参数 系统设置 试验选项 其它试验5.3.1测量显示本菜单将全部测量到的数据以及计算得到的值显示在屏幕上。对应显示量:“UG1”：量测PT三相线电压平均值 “UAB1,UBC1,UCA1”：量测PT三相线电压“IG”：定子三相电流平均值 “IA,IB,IC”：定子对应三相电流“UG2”：仪表PT三相线电压平均值 “UAB2,UBC2,UCA2”：仪表PT三相线电压“UFD”：本调节器不使用该数据 “IFD”：励磁电流“ILA,ILB”: 本调节器不使用该数据“P”：有功功率 “Q”：无功功率“COS”：功率因数，小数点后三位显示 “F0”：发电机机端电压频率“F1”：励磁电源频率 “ARF”：晶闸管控制角“URAN”：叠加的测试信号，本调节器不使用该数据“UPSS”：PSS的输出，本调节器不使用该数据“U5V”：5V电源电压
