pwl4c型数字式励磁调节装置用户手册v10(改).doc

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1、状态编号密级PWL-4C型数字式励磁调节装置用户手册v1.0华自科技股份有限公司前 言感谢您使用PWL-4C型数字式励磁调节装置，本用户手册为华自科技股份有限公司版权所有。由于编写水平有限，难免存在一些缺点和错误，敬请批评指正。本公司保留对本说明书进行修改、解释的权利，由于产品生产时间或产品改进等原因，如果说明书与产品不符者，以实际产品为准，恕不另行通知。更多产品信息，请访问互联网： 二一四 年 三 月目 录PWL-4C型数字式励磁调节装置用户手册11概述11.1应用范围11.2功能配置11.2.1基本的调节和控制功能11.2.2辅助的限制和保护功能21.2.3自检自诊断21.2.4容错控制2

2、1.2.5事件记录及录波功能31.3性能特征32技术参数32.1机械结构32.1.1结构尺寸数据32.1.2防护等级：IP4042.2环境条件42.3额定电气参数42.3.1电源参数42.3.2模拟量输入参数（16通道）42.3.3开关量输入输出容量42.3.4输出参数42.3.5主要技术指标42.4电气绝缘试验52.5抗干扰性能53调节器装置硬件原理53.1装置面板布置53.2装置结构63.3装置端子接线图63.3.1POWER插件63.3.2DSP插件73.3.3AI插件7注意：带*号为极性端输入83.3.4DI/O插件83.4装置基本原理93.4.1模拟量采集93.4.2闭环调节103.

3、4.3脉冲输出103.4.4限制和保护103.4.5逻辑判断103.4.6参考值设定103.4.7双机切换103.4.8自检和自诊断113.4.9人机对话113.4.10对外通讯114功能配置114.1发电机电压自动调节114.1.1给定值调节114.1.2PID控制114.1.3调差功能114.1.4软起励124.1.5自动跟踪124.2限制器124.2.1欠励限制器124.2.2最大无功限制器134.2.3过励限制器134.2.4励磁电流限制器134.2.5电压/频率限制器134.2.6功率柜限制器144.3功率因数附加调节144.4电力系统稳定器PSS144.5励磁电流闭环控制及开环控制

4、154.6监视与保护功能154.6.1开机保护154.6.2过压保护154.6.3PT断线监视155安装及运行注意事项155.1安装155.2上电和开机165.2.1装置正常投励操作165.2.2装置逆变灭磁操作165.3运行注意事项165.3.1正常运行165.3.2通道选择和双机切换操作175.3.3装置异常176订货指南186.1选型186.2独立装置186.3屏柜18附录一 PWL-4C型数字式励磁调节装置人机界面19使用说明191主画面192键盘及指示灯功能说明错误！未定义书签。3菜单结构和主菜单20PWL-4C型数字式励磁调节装置用户手册1 概述PWL-4C型数字式励磁调节装置是华

5、自科技股份有限公司第四代励磁调节器，适用于同步发电机各种励磁系统。PWL-4C继承了我公司前三代励磁调节器PWL-2A、PWL-2B和PWL-4A的核心技术，借鉴前三代励磁调节器十几年现场运行经验的基础上，吸收目前数字控制领域内最先进的研究成果和工艺，在计算速度、控制周期、抗电磁干扰、可靠性方面均有极大的进步。PWL-4C采用两块32位高性能微处理器DSP+ARM构成硬件平台，采用嵌入式实时多任务操作系统，模块化软件程序设计，并配备网络化的人机交互系统。PWL-4C具有算法成熟、可靠性高、操作简单、维护方便、使用灵活、扩展和兼容性高等特点。1.1 应用范围PWL-4C是双自动通道的励磁调节器，

6、两个自动通道完全独立，配置在一个柜体之中，适用于各种方式的可控硅励磁系统以及0.1MW到300MW范围类的各种容量机组。具体适用的励磁方式如下： 自并励励磁系统 自复励励磁系统 两机它励可控硅励磁系统 三机励磁系统 无刷励磁系统1.2 功能配置1.2.1 基本的调节和控制功能调节规律 PID PSS（选用） 智能均流运行控制方式 恒机端电压闭环方式 恒转子电流闭环方式 开环运行(试验) 恒功率因数运行（选用） 系统电压跟踪（选用）各种运行工况保证 保证发电机按要求升压、并网、增减无功负荷及逆变停机 保证发电机稳定运行于空载、发电、调相、停机等工况 主备励无扰切换（选用） 余弦移相功能多种起励方

7、式可选 手动零起升压 自动软起励升压 自动初值起励升压1.2.2 辅助的限制和保护功能本装置配置了完善的限制和保护功能，保证运行中机组的安全，保证机组与系统之间的运行稳定性。主要有： 负载最小励磁电流瞬时限制 负载最大励磁电流瞬时限制 无功功率欠励瞬时限制 无功功率过励延时瞬时限制 伏赫兹（V/F）限制 空载最大励磁电流限制 场磁过电流反时限制 TV断线限制及保护 空载过电压限制及保护 低励磁保护 过励磁保护 伏赫兹（V/F）过磁通保护 转子过热限制及保护（选用） 励磁功率柜过电流限制及保护1.2.3 自检自诊断为了保证励磁系统的运行可靠性，励磁调节装置不间断地检测自身各重要环节的状况，对异常

8、或发生错误的环节进行及时的容错处理，对冗余的系统，闭锁发生异常或错误的通道。具体的自检和自诊断内容有： 电源电压过低、过高、或消失的检测 TV断线的检测 可控硅同步电压相序及发电机机端电压相序的检测 交流采样检测 可控硅触发脉冲序号及数量的检测 控制角度的检测 双机通讯故障的检测 硬件和软件看门狗（WatchDog）检测 内部定值及参数检测1.2.4 容错控制根据调节装置自检的结果，对各种信息进行分析，取得正确的信息维持励磁系统的正常运行。具体有： 机端电压测量容错 定子电流测量容错 转子电流测量容错 发电机频率测量容错 有功功率及无功功率测量容错 投励令及逆变令容错 增、减磁信号容错 主断路

9、器信号容错1.2.5 事件记录及录波功能调节装置配置了录波功能，每组波形记录相关的模拟量和所有的开关量的数值及变位信息，装置内存可最大储存6组以上的波形，停电不丢失，且记录波形实时上送给后台储存，永不丢失。1.3 性能特征 高性能硬件平台。采用高性能32位浮点DSP + CPLD + ARM的多CPU结构，运算性能大大提高，运算精度更高。结构全工业级平台设计，配合可靠性嵌入式实时多任务操作系统，即保证保护计算的实时性和快速性，又保证界面的丰富度和可操作性。运算控制周期3.3ms，双套励磁调节器冗余配置，互为热备用，确保机组稳定可靠运行。 高抗干扰性。装置采用整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开

10、，同时在软件设计上采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，EMC满足相关标准。 自适应电源接入。自动适应系统电源方式的变化，安全性高。 完善的事件记录功能。保存国际标准COMTRADE格式波形文件。 高可靠长期运行保证。装置具备运行状态自动检测及容错功能，完善的装置自检策略，配备完整的信号量显示通信方式完备。 多种通信方式并行使用。支持MODBUS协议、IEC60870-5-103协议，支持RS-485及以太网通讯接口。 友好的人机界面。装置面板内置调试界面，方便检修与维护。2 技术参数2.1 机械结构2.1.1 结构尺寸数据 PWL-4C数字式励磁调节装置的结构尺寸是：267（宽）

11、173.5（高） 268（深） 单位：mm2.1.2 防护等级：IP40能承受严酷等级为级的振动，冲击。2.2 环境条件 海拔不超过4000m； 正常工作温度: -1040，贮存及运输温度: -2570； 环境相对湿度： 95（无凝结）； 安装地点周围，无爆炸危险及足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体。2.3 额定电气参数2.3.1 电源参数 交、直流并联供电。交流输入220V15%，直流输入220V20%，或110V20%。 稳压电源：A套和B套的电源各自独立。2.3.2 模拟量输入参数（16通道） 机端电压Ug 3相交流，线电压额定值100V 系统电压Us 单相交流，线电压额定值100V 备用电压

12、Ur 单相交流，线电压额定值100V 定子电流Ig 3相交流，输入范围：05A 励磁变低压侧电流TI 3相励磁变电流，输入范围：05A 励磁电流If 3桥直流，075mV（分流器） 励磁电压Uf 一路直流，直接采集 白噪声信号Noise -5V+5V2.3.3 开关量输入输出容量 16路光电隔离输入 32路继电器输出，节点容量1A/DC220V2.3.4 输出参数 输出脉冲：可供三相全控整流桥用的六相双脉冲（支持三桥，共18路脉冲输出） 触发功率：每相脉冲可供5组脉冲变压器回路负载2.3.5 主要技术指标 可控硅控制角分辨率：最高可达12MHz A/D转换量分辨率：16位采样 采样方式：直接交

13、流采样，16路同步采样，每周期采样24点 控制计算调节速度：3.3毫秒 调压范围：5%130% 调压精度：0.5% 移相范围：5165度，上下限值可程序设置 调差：由软件设置无功调差率，正负及大小任选，级差为1% 频率特性：频率每变化1%，发电机端电压变化不大于额定值的0.25% 整定值调节速度：可编程，满足不大于1%每秒，不少于0.3%每秒 响应时间自并激励磁系统： 上升0.08s 下降2倍/s高起始响应励磁系统： 上升0.1s下降0.15s 频率响应范围：5500Hz 故障和试验自动记录波形2.4 电气绝缘试验 绝缘试验符合国标GB/T14598.3的规定； 冲击电压试验符合国标GB/T1

14、4598.3的规定。2.5 抗干扰性能 幅射电磁场干扰试验符合国标GB/T 14598.9的规定； 快速瞬变干扰试验符合国标GB/T 14598.10的规定； 静电放电试验符合国标GB/T 14598.14的规定； 脉冲群干扰试验符合国标GB/T 14598.13的规定； 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标GB/T 17626.6的规定； 工频磁场抗扰度试验符合国标GB/T 17626.8的规定； 脉冲磁场抗扰度试验符合国标GB/T 17626.9的规定； 浪涌（冲击）抗扰度试验符合国标GB/T 17626.5的规定。3 调节器装置硬件原理3.1 装置面板布置3.2 装置结构BUS总线背板

15、POWER插件DSP插件AI插件DI/O插件LCD液晶板3.3 装置端子接线图3.3.1 POWER插件根据工程需要，直流电压等级可以是220VDC和110VDC，交流电压等级可以是220VAC和110VAC订货时请注明，投运时请检查所提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同。POWER插件端子图端子号端子名称说明DA-1PE大地DA-2-空DA-3+KM直流220V(+)输入DA-4-KM直流220V(-)输入DA-5-空DA-6U交流220V（A相）输入DA-7-空DA-8V交流220V（B相）输入DA-9-空DA-10W交流220V（C相）输入DA-11-空DA-12N交流220

16、V（N相）输入ON装置电源开关OFFDB-1GND信号地DB-2TXD/485A1串口1发送端（+）DB-3RXD/485B1串口1接收端（-）DB-4空DB-5485A2串口2（+）DB-6485B2串口2（-）NET1以太网口1NET2以太网口23.3.2 DSP插件控制单元插件主要作用是进行模拟量采集、数字量采集和输出、脉冲信号产生及回读、控制计算等。其中DSP完成所有的保护算法和逻辑功能。模拟量采样率为每周波24点，在每个采样点对所有控制算法和逻辑进行并行实时计算，使得励磁装置具有很高的固有可靠性及安全性。DSP插件端子图端子号端子名称说明CA-1RST工作在线切换状态输入CA-2BL

17、K1锁一桥脉冲输入CA-3BLK2锁二桥脉冲输入CA-4BLK3锁三桥脉冲输入CA-5OL_I它机工作状态输入 CA-6SCR_I它机可控硅导通角输入CA-7SCR_O本机可控硅导通角输出CA-8OL_O本机工作状态输出CA-9+24V24VDCCA-1024VG24V地CONV1一桥控制输出（20芯排线）CONV2二桥控制输出（20芯排线）CONV3三桥控制输出（20芯排线）3.3.3 AI插件交流输入插件用于三相同步电压检测、三相系统电压测量，以及转子直流电压（励磁电压）采样。插件还配有白噪音试验通道，可采集-5V5V信号，可进行转子电流直流采样检测。AI插件端子图端子号端子名称说明BA-

18、1IF1-一桥励磁电流输入BA-2IF1+BA-3IF2-二桥励磁电流输入BA-4IF2+BA-5AGND白噪音输入公共端BA-6IF3-三桥励磁电流输入BA-7IF3+BA-8UF-励磁电压输入BA-9UF+BA-10NOISE白噪音信号输入说明端子名称端子号端子号端子名称说明A相定子电流（*）1BB-1BB-22A相定子电流B相定子电流（*）3BB-3BB-44B相定子电流C相定子电流（*）5BB-5BB-66C相定子电流励磁变A相电流（*）7BB-7BB-88励磁变A相电流励磁变B相电流（*）9BB-9BB-1010励磁变B相电流励磁变C相电流（*）11BB-11BB-1212励磁变C相

19、电流B相同步电压13BB-13BB-1414C相同步电压A相同步电压15BB-15BB-1616同步电压中性点系统A相电压17BB-17BB-1818系统C相电压备用A相电压19BB-19BB-2020备用C相电压B相定子电压21BB-21BB-2222C相定子电压A相定子电压23BB-23BB-2424定子电压中性点 注意：带*号为极性端输入3.3.4 DI/O插件 开入开出插件提供16路（24V输入）开入，32路开出。DI/O插件端子图端子号端子名称说明AA-1NC空AA-224VG 24V地AA-3START启励 AA-4FAN1一桥风机状态AA-5FUSE1一桥快熔状态AA-6FAN2

20、二桥风机状态（*）AA-7FUSE2二桥快熔状态（*）AA-8FAN3三桥风机状态（*）AA-9FUSE3三桥快熔状态（*）AA-10FCB磁场断路器状态AA-11reserve1备用1（*）AA-12PSSPSS投入AA-13PSS_TESTPSS试验 AA-14LOWER 减少励磁AA-15RAISE增加励磁AA-16STOP逆变灭磁AA-17CB断路器AA-18reserve2备用2（*）说明端子名称端子号端子号端子名称说明公共端一AB-1AC-1公共端三它励AB-2AC-2可自定义恒压运行AB-3AC-3可自定义励磁故障AB-4AC-4可自定义风机启动AB-5AC-5可自定义风机停止A

21、B-6AC-6可自定义建议停机检查AB-7AC-7可自定义空载误强励AB-8AC-8可自定义跳灭磁开关AB-9AC-9可自定义公共端二AB-10AC-10公共端四停风AB-11AC-11可自定义强励AB-12AC-12可自定义励磁电压过高AB-13AC-13可自定义进相AB-14AC-14可自定义投入AB-15AC-15可自定义主断线AB-16AC-16可自定义失磁AB-17AC-17可自定义恒流AB-18AC-18可自定义 注意：16路开入标识为（*）的输入端，在有些特殊应用中可以定义为其它功能；32路开出为空接点，每8路公用一个公共端，部分开出也可以根据现场设计，智能配置单个出口的定义。

22、3.4 装置基本原理励磁调节装置的主要任务是维持发电机机端电压水平稳定，从而维持机组的一定的负荷水平，同时对发电机定子及转子侧各电气量的负荷进行限制和保护处理，励磁调节装置还要对自己进行不断的自检和自诊断，发现异常和故障，及时报警并切换到备用通道。励磁调节装置需完成的主要工作如下：3.4.1 模拟量采集采集发电机机端交流电压Uga、Ugb、Ugc，定子交流电流Iga、Igb、Igc，励磁电流Ifa、Ifb、Ifc，励磁变电流TIa、TIb、TIc，转子电压Uf等模拟量，计算出发电机定子电压、发电机定子电流、发电机有功功率、发电机无功功率、发电机功率因数、发电机励磁电流、发电机转子电压。具体如下

23、：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低电压信号，然后传输到主DSP板上的A/D转换器，将模拟信号转换为数字信号。一个周波内（20ms）采样24个点，计算出机端电压基波的幅值及频率、有功、无功，及转子电流。3.4.2 闭环调节励磁调节装置工作的目标是保证被调节量实时跟踪对应的参考量，也就是说，通过闭环控制使被调节量测量值随其参考值增大而增大，随其参考值减小而减小，从而达到调节发电机工况的目的。闭环调节的基本规律为PID调节规律。程序的计算模块根据控制调节方式，对被调测量值与其参考值的差值进行PID计算，得到所需要的触发角度，最终控制励磁系统的输出。3.4.

24、3 脉冲输出闭环调节模块计算得到的触发角度，经相控脉冲形成环节、产生所要求触发角度的相控脉冲，由功率放大环节放大后输出至整流桥。3.4.4 限制和保护调节装置将采样及计算所得到的机组参数模拟量测量值，与调节装置预先整定的限制保护值相比较，分析发电机组的实时工况，判断发电机的工作区域，对过负荷和欠负荷工况进行限制，防止发电机进入不安全或不稳定区域，从而保护机组的安全可靠运行。3.4.5 逻辑判断在正常运行时，励磁调节装置不断地根据现场输入的操作命令和状态信号进行逻辑组合，辨识励磁系统的工作状态或识别现场的控制需求，并自动做出相应的处理： 是否进入励磁运行； 是否进行逆变灭磁； 是否进行增磁或减磁

25、； 是空载还是负载状态； 是否进行系统电压跟踪； 是否切换闭环控制方式； 是否投入PSS附加控制。3.4.6 参考值设定正常运行时，励磁调节装置不断地检测增减控制命令，并按照增减的控制命令持续时间、励磁闭环控制方式、发电机工况和预置的增减速度等要求，修改被调节量的参考值，从而实现被调节量的增加或减小。3.4.7 双机切换从通道自动跟踪主通道的被调节量的参考值和输出的控制值。正常运行中，一个自动通道为主通道运行，另外自动通道为从通道运行，为保证通道间切换时无扰动，自动跟踪主通道的可控硅的移相角度。基本原理为：主通道将本通道将可控硅的角度通过PWM发给，从通道自动跟踪机端电压与接收可控硅的移相角，

26、再通过容错处理，作为从通道的控制信息。通过双机状态线与可控硅的移相角，从通道不间断的跟踪主通道的运行工况和控制信息，实现在任何方式下进行主从通道切换，发电机工况均无波动。3.4.8 自检和自诊断励磁调节装置在运行中，不间断地对装置硬件和软件进行自检和自诊断，及时的发现故障或异常，并做出容错处理，发出告警信息及切换至完好的从通道运行。具体来讲，调节装置对电源、硬件、软件、信号进行检测，自动对异常或故障进行判断和处理，防止因励磁系统异常导致发电机事故的发生。3.4.9 人机对话 装置设置了中文人机界面实现人机信息交换，该人机对话界面提供数据读取、励磁定值修改、试验操作、录波自动或手动保存等功能。通

27、过这样的人机界面，可以获取调节装置所有的模拟量数据信息，获取所有的开关量信息，获取调节装置当前的自检和自诊断结果信息，也可读取和修改调节装置的所有的限制和保护定值。3.4.10 对外通讯 装置对外通讯接口包括以太网和RS232/RS485，并适用多种通讯协议。4 功能配置4.1 发电机电压自动调节4.1.1 给定值调节PWL-4C型数字式励磁调节器可通过人机界面或后台软件设置各控制环节给定值，使用现地或远方开关量输入命令或串行通讯线路实现给定值的增减变化。4.1.2 PID控制PID控制器的输入信号为实际值与给定值的偏差，PID控制器的输出电压（即控制电压）为移相触发元件的输入信号，与励磁电流

28、成正比。调节器根据各类限制器的动作情况自动选择PID控制器的参数。达到优化同步发电机控制性能的目的，增进同步发电机的动态稳定性。4.1.3 调差功能发电机无功调差功能是励磁调节发电机无功出力的重要参数，尤其是扩大单元接线的多台发电机运行，尤为重要。发电机无功调差有两方面作用：一方面确定共母线机组稳态时无功按比例分配；一方面在系统波动时确定发电机组无功出力增量按比例分配。对于单元接线的发电机组，由于主变压器自然调差系数（变压器阻抗）较大，为了提高发电机组对系统的电压（无功）支撑能力，一般励磁调节装置中无功调差系数选择为负值（正值、零均可以），及补偿主变压器电压降，但补偿压降不能超过主变实际压降。

29、对于扩大单元接线的各发电机，励磁调节装置中无功调差系数必须选择为正值，且各发电机无功调差系数要整定。Uc = Ug*（1+K*（Q/Qe）其中，以额定无功Qe为标么值基值。通过设置调差，可调补偿范围为-15%和+15%额定机端电压。备注：建议修改调差率时，需要逐级增加减少，修改调差极性时，最好在调差率为0时修改。4.1.4 软起励软起励功能用于防止机端电压的起励超调。软起励使能投入时，励磁调节器接到开机令后即开始起励升压，当机端电压大于10%额定值后，调节器逐步增加给定值，使机端电压稳定上升到软起励给定终值。4.1.5 自动跟踪PWL-4C型励磁系统至少配备两套PWL-4C型数字式励磁调节器（

30、称为A 套和B 套），其中一套为主套投入运行，另一套调节器做为从套处于热备用状态。每套励磁调节器都含有一个自动电压调节器AVR 和励磁电流调节器FCR。自动跟踪功能用于实现自动电压调节方式（自动方式）和励磁电流调节方式（手动方式）间的平稳切换。切换可以是由PT 断相故障引起的自动切换或是人为切换。此外，PWL-4C型数字式励磁调节器具备多重跟踪功能，可实现AVR与FCR、恒功率因数、开环运行之间任意平稳切换。对于具有双套励磁调节器装置的励磁系统，通常是从运行主套的自动方式切换至备用从套的自动方式，任何一个套装置都可以工作在运行方式或备用方式。4.2 限制器PWL-4C型数字式励磁调节器限制器的

31、作用是维护发电机的安全稳定运行，避免因励磁调节原因造成的发电机事故停机，增强系统运行的可靠性。以下分别对励磁调节器的限制功能进行说明。4.2.1 欠励限制器欠励限制用于限制同步发电机进相运行时允许的无功功率，防止深度进相造成不稳定运行。欠励限制器曲线由有功功率和对应的无功功率限制值组成，曲线与发电机的定子电压水平有关，发电机电压变化时，限制曲线随之偏移。限制曲线参数可通过试验设定，PWL-4C型数字式励磁调节器在人机界面提供6点低励限制拟合曲线。同步发电机进相运行时，如果无功功率小于当前有功和电压水平对应的无功限制值，经延时时间后低励限制动作，将输出减磁禁止信号，并对无功功率和无功限制值的差值

32、进行调节，输出信号用于改变电压调节器的参考电压，将无功功率调节到限制设定值。4.2.2 最大无功限制器最大无功限制对同步发电机过励侧无功功率进行限制，限制器调节过程和欠励限制器相对应。最大无功限制器动作后将输出增磁禁止信号，防止调节器增磁造成无功功率进一步增大。4.2.3 过励限制器过励限制器的功能是在保证励磁绕组不致过热的前提下，充分利用励磁绕组短时过载能力，尽可能在系统需要时提供无功功率，支持系统电压恢复，即保证强励能力。同步发电机正常运行过程中，励磁电流的限制值是最大励磁电流瞬时限制值，即强励顶值电流限制值，励磁调节器可以在必要时提供强励顶值电流。当需要强行励磁来排除故障时，如果励磁电流

33、超出长期运行限制值，调节器就会起动一个热量累计积分器，其结果正比于励磁绕组的热量累积。当积分器的输出值超过限制值时，过励限制器启动，将转子电流限制在转子电流额定值附近。公式如下：其中：Iql为强励励磁电流，Ife额定励磁电流，Tql为强励时间，If为测量励磁电流。当励磁电流降到转子电流长期运行值以下后，积分器启动退热积分并解除限制。如果系统继发故障，允许再次强励，如果此时转子退热尚未结束，在此强励电流下允许运行的时间将比第一次强励时间要短。如果转子退热已经结束，限制器将允许励磁电流在强励允许的正常时间中保持在顶值水平。4.2.4 励磁电流限制器励磁电流限制器包括最大励磁电流瞬时限制和负载最小励

34、磁电流限制两部分。当励磁电流超过设定的限制值并持续到设置的动作时间后，最大励磁电流瞬时限制动作，将励磁电流自动降到安全的数值。注意：最大励磁电流瞬时限制不影响励磁系统的强励能力及长期运行能力。负载最小励磁电流限制用于避免机组深度进相导致失磁。该限制器为瞬时动作，需要设定的参数为负载最小励磁电流限制值。发电机进相运行时，励磁电流将被限制在给定励磁电流限制值以上。该给定值与负载最小励磁电流限制值及当前机组有功功率相关。4.2.5 电压/频率限制器发电机空载端电压与所链磁通成正比，为避免发电机组和励磁变压器铁芯过磁通饱和，励磁调节器设有电压/频率限制器（V/Hz限制器）。如果发电机机端电压超过某一频

35、率下的电压限制值，限制器将自动降低机端电压给定值至当前频率下的电压限制值，同时输出增磁禁止信号。V/Hz限制器的限制值通过V/Hz限制恒比例给定设置。V/Hz 限制还具有低频逆变功能，当机端频率小于设定最小频率值，经过低频逆变时间延时后调节器将自动逆变停机。相关控制参数均可分别设置。4.2.6 功率柜限制器励磁调节器具有功率柜故障监视和检测功能。当励磁系统功率柜出现故障时，励磁调节器将根据故障情况自动限制功率柜整流输出。其中，励磁系统发生功率柜单柜故障时，整流输出的转子电流限制在给定的单柜故障电流限制值，这个限制值仍可以满足励磁系统强励的需求；励磁系统发生功率柜两柜及以上故障时，整流输出的转子

36、电流限制在多柜故障电流限制值，此限制值设定为1.1倍负载额定励磁电流，即可以满足励磁系统额定状态长期运行的需求。功率柜限制器动作后使用电流闭环调节方式，以限制器的转子电流给定做为调节量。如果此时的励磁电流超出限制值，将同时输出增磁禁止信号。4.3 功率因数附加调节功率因数恒定控制是附加在电压恒定控制环节上的。励磁调节器将当前功率因数值与设定的功率因数值相比较，得出差值信号，经调节环节后输出叠加信号到电压给定值。调节器中设置了调节死区，以防止参考电压跟随无功功率输出的微小波动而不断改变。调节器运行在功率因数附加调节时，其功率因数设定值的增减对应于励磁调节器的增减磁信号。4.4 电力系统稳定器PS

37、S电力系统稳定器（PSS）附加控制是励磁调节装置中重要的稳定控制功能，特别地，随着自并激静止励磁系统的广泛应用，PSS 附加控制更成为励磁系统不可或缺的功能之一。良好的PSS附加控制能增加弱阻尼或负阻尼励磁控制系统的正阻尼系数，能够有效抑制电力系统低频振荡，从而提高发电机组（线路）最大输出能力。电力系统低频振荡是发生在弱联系的互联电网之间或发电机群与电网之间，或发电机群与发电机群之间的一种有功振荡，其振荡频率在0.2 2Hz 之间。低频功率振荡发生可能会引起联络线过流跳闸或造成系统与系统或机组与系统之间的失步而解列，造成电网事故扩大化，解决低频振荡问题是电网安全运行的重要课题。本励磁调节装置中

38、的PSS附加控制采用全数字PSS模块，采用标准PSS2A模型，如下图：ss Tw3*S 1+Tw3*S Ks2 1+T7*S Tw1*S 1+Tw1*S Tw2*S 1+Tw2*S1+T8*S(1+T9*S)MKs3Pe+-1+T5*S 1+T6*S1+T3*S 1+T4*SKs11+T1*S 1+T2*SPSS4.5 励磁电流闭环控制及开环控制励磁电流闭环控制（FCR）及开环控制主要做为设备调试或维护时的试验手段，可分别输出控制电压Uc到移相触发元件，其控制模式和电压闭环控制（AVR）相独立。FCR方式以发电机励磁电流做为调节对象，调节器运行在FCR方式时，开入增减磁信号对应发电机励磁电流给

39、定值的增减。FCR控制相关的参数和上下限值均可设置整定。此外，FCR做为AVR故障后的后备调节方式，在AVR运行故障时自动切换，如PT 断线。开环控制作为调试运行(恒控制运行)，其控制对象为整流功率单元的触发角度，恒角度控制直接改变发电机励磁电流，且为开环调节。注意：开环控制方式仅应该用于维护、试验中，不应在发电机并网状态下运行。当4.6 监视与保护功能4.6.1 开机保护开机保护作用于励磁调节器由等待状态进入开机状态时，防止励磁电流很小而机端电压突然急剧增大，或机端电压很小而励磁电流突然增大的情况。开机失败之后，励磁调节器处于死锁状态，转入停机状态。4.6.2 过压保护过压保护做为电压/频率

40、限制的后备保护，防止电压/频率限制失效的情况下发电机绕组磁通深度饱和发热。发电机机端电压超出过压保护限制值时，经过延时，励磁调节器逆变灭磁。4.6.3 PT断线监视每套励磁调节器装置通过对其测量PT和励磁PT的测量值进行比较来进行PT断线的检测，当主套出现PT 断线，调节器将从主套自动方式切换到备用从套的自动方式，运行方式转为FCR运行。如果出现双套PT 断线，故障套的励磁调节器装置将启动参数限制措施，防止控制电压急剧增大。同时输出告警信号，以通信方式或硬件节点方式送出。5 安装及运行注意事项5.1 安装本装置可以组屏安装，也可就地安装到其他柜中，采用螺丝固定。配线要求： 严格按图纸进行安装配

41、线 输入模拟量用屏蔽电缆配线，电流回路电缆的截面2.5mm2，屏蔽线良好接地 供电电源回路用电缆的截面2.5mm2 其余回路采用不小于1.0mm2的导线 强电与弱电信号不能共用一根电缆，走向分开 通讯回路按各自的标准配线5.2 上电和开机5.2.1 装置正常投励操作 装置上电在确认所有安装工作全部到位，接线全部正确，供电电源符合装置要求，装置内部无异常的条件下，可以投入电源。投入电源操作按下述步骤进行：a) 除POWER插件外，拔出所有其它插件板；b) 合上调节器柜内正上方的供电交流电源开关和供电直流电源开关；c) 合装置上POWER插件背板上的电源开关，测量各等级电源值应在正常范围内；d)

42、关掉装置上POWER插件背板上的电源开关，插入所有的插件、插头，再开启装置上POWER插件背板上的电源开关，装置即进入运行。 投励操作装置在投励前无脉冲输出，处于等待投励状态，一旦投励条件满足（各电厂投励条件有些不同）将进入投励升压操作。操作步骤如下：a) 远方自动投励操作按电厂发电机正常投励操作顺序投励，本装置按照预置起励升压方式，将发电机电压自动升到设定机端电压值（如设定为额定电压），利用中控室“增磁”、“减磁”把手或调节装置“就地增磁”、“就地减磁”把手调整发电机端电压，以便于同期并网带负荷。b) 就地投励操作待现场满足机组起励升压条件，灭磁开关及励磁回路相应开关均合闸。首先通过调节器“就地增磁”、“就地减磁”把手调整发电机端电压参考值，然后按励磁调节器“就地投励”把手，发电机即起励升压至相应值。5.2.2 装置逆变灭磁操作 自动逆变发电机解列后，调节器收到中控或监控逆变命令后自动发出逆变脉冲，将发电机电压降至0，励磁调节调节装置回到初始设置状态，等待下次投励。 就地停机发电机解列后，操作调节器柜上的“就地逆变”把手，调节器发出逆变脉冲，