EXC9000用户手册
第3章
调节器软件功能说明
广州电器科学研究院
广州擎天电气控制实业有限公司
目录
1．调节功能 (5)
1.1 给定值调节与运行方式 (5)
1.2 自动电压调节器和励磁电流调节器 (5)
1.3 电力系统稳定器（PSS） (7)
1.4 调节器工作模式 (9)
1.4.1 发电模式 (9)
1.4.2 电制动模式 (10)
1.4.3 恒控制角模式 (11)
1.4.4 短路干燥模式 (12)
1.5 有功和无功功率补偿 (12)
1.6 调差 (12)
1.7 叠加的无功功率或功率因数控制 (13)
1.8 软起励控制 (13)
1.9 通道间的跟踪 (14)
2．限制功能 (15)
2.1 强励限制和过励限制 (15)
2.2 欠励限制 (16)
2.3 定子电流限制 (17)
2.5 低频 (19)
3. 故障检测及判断 (19)
3.1 同步故障 (19)
3.2 低励磁电流 (20)
3.3 励磁变副边CT故障 (20)
3.4 PT故障 (20)
3.5 调节器故障 (21)
4．防错功能 (21)
4.1 检测容错 (21)
4.2 控制容错 (22)
5. 其它功能 (22)
5.1 R631信号 (22)
5.2 R632信号 (22)
5.3 开机令输出 (22)
5.4 复位 (23)
5.5 通道跟踪 (23)
5.6 内部跟踪 (23)
5.8 恒Q控制 (24)
5.9 恒PF控制 (24)
5.10 人工操作增减磁 (24)
6. 调节器逻辑流程图 (26)
6.1 开机流程 (26)
6.2 停机流程 (27)
6.3 主CPU程序及中断服务流程 (28)
6.4 DSP采样程序及中断服务流程 (29)
6.5 通道切换流程 (29)
6.6 通道跟踪流程 (30)
6.7 系统电压跟踪流程 (30)
1．调节功能
1.1 给定值调节与运行方式
利用开关量输入命令或者通过串行通讯，可控制励磁调节器给定值的增、减和预置。给定值设有上限和下限。给定值的调节速度可按国标的要求通过软件设定。
调节器内有电压给定和电流给定两个给定单元，分别用于恒机端电压调节方式和恒励磁电流调节方式。当调节器接受到停机令信号时，就把给定值置为下限。调节器接受到开机令信号时，就把初始给定值置为预置值。人工的增、减磁操作就是直接对给定值大小进行调节，通过此种方式来调节发电机电压或无功。
恒机端电压调节方式称为自动方式，恒励磁电流调节方式称为手动方式。发电机起励建压后，两种运行方式是相互跟踪的，即备用方式跟踪运行方式，跟踪的依据是两者的控制信号输出相等，且这种跟踪关系是不能人工解除的。
自动方式是主要运行方式，有利于提高系统的运行稳定性。PSS和自动方式配合，可有效抑制系统有功的低频振荡。
手动方式是辅助运行方式，不允许长时间投入运行。
调节器上电或复位后，即默认转入自动方式。
两种运行方式之间可以人工切换， PT故障时自动由自动方式切换为手动方式。1.2 自动电压调节器AVR和励磁电流调节器FCR
自动电压调节器AVR用于实现自动方式调节，维持机端电压恒定，其反馈量为发电机端电压。为使励磁系统有良好的静、动态性能，AVR采用两级超前／滞后校正环节，用传递函数描述的自动电压调节器数学模型如图3－1所示：
图3-1 自动电压调节模型
说明：
励磁电流调节器FCR用于实现手动方式调节，维持励磁电流恒定，以励磁电流作反馈量。FCR的数学模型只有一级超前／滞后校正环节。附加控制对励磁电流调节器无效。励磁电流调节器的数学模型如下图所示：
图 3-2 励磁电流调节模型
说明：
FCR主要用于试验（如在设备的投运或维护过程中的发电机短路试验），或者是作为在AVR故障时（如PT故障）的辅助/过渡控制方式。
为了避免在手动方式下发电机突然甩负荷引起机端过电压，手动方式具有自动返回空载的功能。在发电机断路器跳闸的情况下，一个脉冲信号传送给调节器，则立即把电流给定值置为空载励磁电流值。
调节器在手动方式下运行时，还设置了机端电压限制功能。电压限制值与V／F电压限制值相同，可用调试软件进行修改。
1.3 电力系统稳定器（PSS）
电力系统稳定器简称PSS，其作用：
a．提高电力系统静态稳定能力；
b．提高电力系统动态稳定能力；
c．阻尼电力系统低频振荡。
电力系统稳定器（PSS）的原理：
在励磁系统中采用ΔP、Δω、Δf等一个或两个信号作为附加反馈控制，增加正阻尼，它不降低励磁系统电压环的增益，不影响励磁控制系统的暂态性能。
电力系统稳定器（PSS）是EXC9000励磁调节器的一个标准软件功能。我们开发的PSS，采用加速功率作反馈信号（即双变量ΔP、Δω），有效克服了采用单电功率反馈
信号时的无功“反调”问题。PSS的数学模型如下图所示，属于PSS2A模型。
图 3-3 PSS传递函数模型
说明：
V1 电角速度
ω
m
V2 电功率Pe
TW1 隔直环节1时间常数调试软件设定
TW2 隔直环节2时间常数调试软件设定
TW3 隔直环节3时间常数调试软件设定
TW4 隔直环节4时间常数调试软件设定
Ks2 电功率积分计算值补偿系数调试软件设定
T7 电功率积分时间常数调试软件设定
Ks3 信号匹配系数调试软件设定
M 陷波器阶数调试软件设定
N 陷波器阶数调试软件设定
T8 陷波器时间常数调试软件设定
T9 陷波器时间常数。 T9=0 时，陷波器
调试软件设定
输出为0
Ks1 PSS增益调试软件设定
PSS输出控制信号PSS_uk，通过图3-1中的附加控制端引入AVR相加点，与反馈电压Ug的相加方式一致。
通过调节器人机界面，可选择投入或退出PSS。当选择投入PSS时，只有在发电机有功大于PSS投入功率后，PSS输出才有效。
当选择退出PSS时，则PSS输出无效，恒等于0。
1.4 调节器工作模式
1.4.1 发电模式
在发电模式下有前述的两种运行方式：自动方式和手动方式。
（1）自动方式。在图 3-1 自动电压调节模型的基础上增加了定子电流限制Q
oegd
、
欠励限制Q
uegd 、强励限制和过励限制（通过励磁电流IL计算）、V/F限制VF
gd
、调差TC
gd
、
PSS附加控制信号PSS
gd （即PSS_uk）、试验信号Test
gd
等叠加控制信号。总体控制框图
如图3-4所示。叠加方式有加“+”、减“-”两种方式。
uegd Q oegd Q gd VF gd TC
gd U Test UKmin
图 3-4 发电模式下总体控制模型
（2）手动方式。采用标准的恒励磁电流控制模型，见图3-2。
在发电模式下，两种运行方式可以手动选择。在自动方式下发生PT 故障时，调节器会自动从自动方式切换到手动方式。可能的切换途径如下：
1） 切换到自动方式
a) 人工切换到自动方式；
b) 由于PT 故障导致软件切换到手动方式，并且开机令复归，系统恢复到自动方式； c) 系统重新上电；
d) 系统从其它运行模式切换到发电模式； 2） 切换到手动方式 a) 人工切换到手动方式；
b) 发生PT 故障，软件自动切换到手动方式；
1.4.2 电制动模式
电制动比机械制动具有制动力矩大、停机时间短、无环境污染、以及制动投入速度不受限制和设备维护检修方便等优点。电制动一般在机组正常停机时投入。在调节器内，增加了电制动模式，可与外部电制动操作、逻辑回路配合，实现电制动停机。在电制动过程中，调节器通过控制调节，使得励磁系统向发电机励磁绕组提供一恒定的励磁电流，大小可根据需要用软件设定。
调节器在电制动模式下，控制调节的模型与手动方式是完全一致的，只是电流给定为电制动电流给定值，可通过调试软件设定。
对调节器来说，进入电制动模式的条件及常规顺序为：
（1）发电机已停机逆变灭磁，励磁电流为0；
（2）来电制动投入令；
（3） 0.5s后再给开机令。
调节器退出电制动模式的常规顺序为：
（1）先撤除电制动投入令，调节器自动进行逆变灭磁；
（2）逆变灭磁5s后，再撤除电制动开机令；
（3）调节器检测到励磁电流为0时，即退出电制动模式，进入发电模式。
电制动过程中的必要逻辑操作，比如合短路开关、投入外部励磁电源等，一般由励磁系统配置的专用PLC逻辑控制回路完成。PLC编程直观、简单，方便根据现场情况修改。
1.4.3 恒控制角模式
这是调节器的一种开环调节方式，只能做为试验手段使用。在励磁电源它励方式下，恒控制角模式可方便地用于发电机短路试验、发电机空载特性试验。
只能通过调试软件操作进入恒控制角模式。
对调节器来说，进入恒控制角模式的条件及常规顺序为：
（1）励磁电流为0；
（2）通过调试软件选择进入“恒控制角模式”的命令；
（3）通过调试软件选择“强制开机”的命令。
进入恒控制角模式后，调节器先进行初始化，使控制信号输出为最大，即Ukmax＝7600。之后，可通过调试软件设置控制角，也可通过外部增、减磁操作来调整控制角。
调节器退出恒控制角模式的常规顺序为：
（1）先把励磁电流降为0；
（2）通过调试软件选择“退出强制开机”的命令；
（3）通过调试软件选择进入“正常模式”的命令，即退出恒控制角模式，进入发电模式。
1.4.4 短路干燥模式
这也是调节器的一种辅助工作模式，只能做为试验手段使用。在励磁电源它励方式下，短路干燥模式可方便地用于发电机短路试验、发电机空载特性试验。
只能通过调试软件操作进入短路干燥模式。调节器在短路干燥模式下，控制调节的模型与手动方式是完全一致的。
对调节器来说，进入短路干燥模式的条件及常规顺序为：
（1）励磁电流为0；
（2）通过调试软件选择进入“短路干燥模式”的命令；
（3）通过调试软件选择“强制开机”的命令。
进入恒控制角模式后，调节器先进行初始化，转手动方式并置电流给定为0。之后，可通过外部增、减磁操作来调节电流给定值。
调节器退出短路干燥模式的常规顺序为：
（1）先把励磁电流降为0；
（2）通过调试软件选择“退出强制开机”的命令；
（3）通过调试软件选择进入“正常模式”的命令，即退出短路干燥模式，进入发电模式。
1.5 有功和无功功率补偿
为了补偿由单元变压器和/或传输线路上的有功或无功功率引起的电压降，将与静态的有功功率和无功功率成正比的信号叠加到发电机电压给定值。功率补偿范围在-15%和+15%之间，且是可调的。
1.6 调差
在励磁调节器自动方式下，为了保证多台并联运行的发电机组之间的无功功率合理分配或补偿单元制接线主变压器的电压降，调节器附加有无功调差功能。采用合适的正调差值，可保证多台并联运行的发电机组之间的无功功率合理分配。采用负调差，可补偿在单元制接线方式下主变压器的电压降。调节器的调差值范围在-15%和+15%之间。
1.7 叠加的无功功率或功率因数控制
无功功率控制或功率因数控制可视作对自动电压调节器的叠加控制。在这两种情况下，控制信号来源于实际值和被选控制模式的控制值之间的差值，调节器根据差值的大小和正负自动调节自动电压调节器的电压给定值，最终使得差值减小到控制范围之内。
所选叠加控制模式及控制值可通过下述方式设定： ? 通过人机界面；
? 通过监控系统的串行通讯。
图 3-5 无功功率控制和功率因数控制原理图
1.8 软起励控制
正常情况下，发电机励磁系统是在励磁调节器自动方式下起励建压的。
软起励功能是为了防止在发电机起机建压过程机端电压的超调。励磁调节器接收到开机令后，首先置自动方式的电压给定值为30％。起励升压后，当机端电压大于30%额定值后，调节器再以一个可调整的速度逐步增加电压给定值使发电机电压逐渐上升到预置值，预置值是可以通过调试软件设定的，一般设定为发电机端电压的空载额定值。
下图是在300MW 运行机组现场录制的软起励过程波形。
图 3-6 软起励过程录波图
1.9 通道间的跟踪
通道间的跟踪是由调节器软件实现的，备用通道跟踪运行通道，跟踪的依据是两通道的调节输出（控制信号）相等。不同于通道内的跟踪，这种跟踪关系是可通过人机界面人工投退。
自动跟踪功能保证了从运行通道到备用通道的平稳切换。切换可能是由于故障引起的自动切换（如PT断相）或人工切换。
无论系统是采用双通道配置还是三通道配置，备用通道总是跟踪运行通道。
2． 限制功能
2.1 强励限制和过励限制
图 3-7 强励控制逻辑
说明： OverExcLimit 过励限制值 调试软件设定 ForceExcLimit
强励限制值
调试软件设定 CoolingTimePreset 冷却时间 调试软件设定 ForceTime
最大强励允许时间
调试软件设定
22
( 1.1)( 1.1)
f q
L I t T I -=
?-强励反时限计算:
上式中的Tq 即为最大强励允许时间。当励磁电流大于过励限制值时，开始进行强励反时限计算和计时，并发出“强励动作”报警信号；在此期间，励磁电流按强励限制值限制。反时限到达后，励磁电流按过励限制值限制，发“过励限制”报警信号，闭锁增磁操作，并开始计时，直到冷却时间到达后，才允许再次强励。
2.2 欠励限制
lim
ue Q Q
uegd
Q
图 3-8欠励限制模型
欠励限制采用曲线lim ue ue ue Q k P B =?-，曲线见图3-9。Q 为实测无功值，Q uelim 与Q 的差值经积分环节后，作为欠励限制的输出Q uegd 叠加于电压给定值Ugd ，叠加方式是加即增磁作用，限制无功降低。
说明：
欠励限制有效条件为：发电机出口断路器合且当前无功值小于0。当欠励限制条件不满足时，欠励限制不起作用。
欠励限制动作时，调节器发“欠励限制”报警信号，闭锁减磁操作。
图 3-9 欠励限制和定子电流限制曲线
2.3 定子电流限制（正无功限制）
+
lim
oe Q Q
-
1i T S
30%
oegd
Q
图 3-10 定子电流限制模型
说明： Koe 定子电流限制曲线斜率 Koe 调试软件设定 Boe 定子电流限制曲线偏移量 Boe 调试软件设定 Ti 定子电流限制调节速度 Ti 调试软件设定 30% 定子电流限制输出最大值30% 0% 定子电流限制输出最小值0%
Q oegd
正无功限制输出调节值，与电压给定值Ugd 相减
定子电流限制采用直线计算公式：
lim oe oe oe Q B k P
=-?，曲线见图3-9。Q 为实测无
功值，Q oelim 与Q 的差值经积分环节后，作为定子电流限制的输出Q oegd 叠加于电压给定值Ugd ，叠加方式是减即减磁作用，限制无功增大。
定子电流限制有效条件为：发电机出口断路器合且当前无功值大于0。当定子电流限制条件不满足时，限制不起作用。
定子电流限制动作时，调节器发“A （B ）套定子电流限制动作”报警信号，闭锁增磁操作。
2.4 V/F 限制
lim
VF
gd
VF
图 3-11 V/F 限制模型
说明：
计算公式为：
lim
lim (%)100%g
g U U VF F =
-
。Ug 为实测的发电机电压；F(%)为实测的电
压频率，以额定频率50Hz 为基准的百分数表示。U glim 即为可设定的V/F 限制值。V/F 限制的输出VF uegd 叠加于电压给定值Ugd ，叠加方式是减即减磁作用，限制电压升高。
V/F 限制有效条件为：发电机出口断路器分、开机令存在且Ug>40％。当V/F 限制条件不满足时，限制输出恒为0。
V/F 限制起作用时，调节器发“V/F 限制动作”报警信号，闭锁增磁操作。
2.5 低频
Freq
45.0
图 3-12 低频模型
低频动作前提条件为：发电机出口断路器分、定子电流小于等于10%、无电制动信号、有开机令同时存在。
当前提条件成立且机端电压频率低于45Hz时，低频动作；当前提条件成立且电压频率大于47.5Hz时，低频信号复归。
低频动作后，调节器控制励磁系统进行逆变灭磁，并发“低频”报警信号。
3. 故障检测及判断
3.1 同步故障
判断条件为：
( Utb + 15% < Ug ) && R632 && (Utb > 20% )
其中：
即以下三个条件同时满足时，发同步故障：
同步电压比机端电压（标么值）低15%；
机端电压大于40%；
同步电压大于20%。
以上判断条件连续存在3个定时调节周期时，就发出同步故障。
同步故障动作后，调节器通过I/O板发出同步故障信号；通过通讯接口向外发出同
励磁系统操作规程 1．正常开机操作 1.1、发电机定速于3000转/分，发电机升压条件具备； 1.2、检查励磁系统一次回路电缆接触良好，并检查励磁系统的直流控制电源和交流电源正常。 1.3、合上灭磁柜控制电源、起励电源开关QS1，就地或远方合发电机灭磁开关，检查显示正常。 1.4、分别合整流柜1＃，整流柜2＃控制电源QS1、风机电源QS2，检查整流柜1＃，整流柜2＃风机投入运行；分别送上整流柜1＃，整流柜2＃的交流隔离刀闸Q1、直流隔离刀闸Q2；投入整流柜1＃，整流柜2＃面板上的脉冲电源开关 1.5、返回励磁调节柜进行发电机升压：SA2自动/手动开关，置自动位置。SA3通道选择开关位于通道A或B位置。合上励磁柜交流电源开关QS1和直流电源开关QS2，合上CHA通道和CHB通道的电源开关（在CHA通道和CHB通道的背后）。如有报警请按CHA 通道和CHB通道的复位按钮，将报警复位，检查CHA通道和CHB通道无任何报警。 1.6 按起机按钮SB1，电压升至20%--30%额定（可以预先设定到95%Un），操作SA1增磁升压或主控台上的增磁按钮升发电机电压至额定电压15.75kV，If0约为330A； 1.7观察发电机电压升至额定电压的95%，操作SA1增磁升压或主控台上的增磁按钮升发电机电压至额定电压； 1.8、通过增、减磁调整发电机电压、并网； 1.9、并网后增加有功同时，可用增磁、减磁操作增减无功。运行时，保持转子电流大于500A。 1.10、励磁装置在自动运行方式下，可通过操作SA4方式选择开关来选择恒功率因数运行或恒无功运行方式。 励磁调节柜运行方式可选择： a.自动运行（恒机端电压调节、恒功率因数运行或恒无功运行方式） b.手动运行（恒励磁电流调节）此方式主要用于调试时，或作为调节器故障时的备用控制模式。正常运行一般不采取这种方式。 1.11 切换操作：自动模式与手动模式的相互切换，均需要等30秒～1分钟； CHA通道与CHB通道之间的切换，须检查： （a）电压给定值 UGR （b）励磁电流给定值 IFR (c ) 触发角 ARF CHA通道与CHB通道的以上三个量如果不一致，要继续等到跟踪正确，即以上三个量一致再进行通道切换（30秒～1分钟后）。 2正常停机操作 2.1、在并网状态下将有功、无功减到零； 2.2、跳主油开关解列，发电机在空载运行； 2.3、减磁将发电机电压减到最低，在主控或就地按下停机按钮SB2灭磁停机； 2.4、跳灭磁开关；分开整流柜1＃，2＃的交、直流隔离刀闸； 2.5、跳励磁调节柜电源开关QS1和QS2，CHA通道和CHB通道的开关电源； 2.6、跳开：整流柜1＃，2＃控制电源QS1、QS2，整流柜1＃，整流柜2＃面板上的脉冲电源开关。 2.7 跳开：灭磁柜的QS1控制电源开关、起励电源开关。
发电机（含双馈机）励磁控制系统综合实验实验报告 专业班级： 姓名: 学号: 实验地点: 指导老师:
一 概述 励磁控制系统实验接线图如图1可供选择的励磁方式有两种：自并励和他励。当三相全（半）控桥的交流输入电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流输入电源取自380v 市电时，构成他励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，全控时的触发脉冲为双脉冲，具有最大最小a 限制。以下实验操作均针对附录A 中的发电机控制系统实验平台而言。 图1励磁控制系统实验接线图 综合实验台中，微机励磁调节器的控制方式有四种：恒G U （保持机端电压为定值）、恒L I （保持励磁电流为定值）、恒Q （保持发电机无功功率为定值）和恒a （保持控制角恒定）。其中，恒a 方式是一种开环控制方式，只限于他励方式下使用。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增、减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增、减按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。 发电机正常运行时，三相全（半）控桥处于整流状态，控制角a 小于90°；当正常停机或事故停机时，调节器的控制角a 大于90°，实现逆变灭磁。 电力系统稳定器——P SS 是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一，已成为励磁调节器的基本配置；励磁系统的强励，有助于提高电力系统暂态稳定性；励磁限制器是保障励磁控制系统安全可靠运行的重要环节。 二 实验及思考 实验一 不同a 角（控制角）对应的励磁电压波形观测实验 在不起动机组的状态下，操作“增磁”按钮或“减磁”按钮即可逐渐减小或增加控制角a ，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。 实验时，调节励磁电流为表2-1规定的若干值，通过接在d U +、d U -之间的示波器观测
励磁调节器运行规程 1、系统介绍： 本套装置为ABB公司生产的UNITROL5000励磁调节器，为静态励磁，整套系统包括励磁变压器、A VR调节器、可控硅整流柜、励磁开关。 1.1、励磁变压器：由三个单相变压器组成，采用Y/Δ- 1接线，容量 为3 X 2000 KV A。具有温度保护装置，发出告警信号。 1.2、A VR调节器：具有两套功能相同的调节器，每套具有三个通道， 分别为自动通道、手动通道、EGC紧急通道。另外在此柜中还具有LCP控制板、维修屏以及开关和继电器等。 1.2.1、逻辑关系：当A路自动通道故障时，切换到B路自动通道；如果这个通道又发生故障，首先判断A路通道是否完好，若完好便切换到A路，不好便切换到B路的手动通道；在B路通道故障时切换到A路的手动通道，切换不成功便切换到B路的EGC通道。 1.2.2 、LCP 控制板用于本地操作UNITROL5000系统，并显示重要的过程信号和故障信号。具有带LED的16个键，用于系统专门的显示和控制；10个控制键用于运行模式和内置功能以及LCD，LCD为8行显示，每行40个字符。 按此键后，出现8个模拟信号，显示信道号，信号名称，值及单位，黄色灯亮，使用滚动键可显示后面的模拟信号。按此键后，出现四个模拟信号，显示信道号，信号名称，值及单位，黄色灯亮，使用滚动键可显示后面的模拟信号。
清除故障信号，按键后，如有故障，会出现最多8条故障通道。第一个故障总是在第一行，接着发生的故障，以故障编号升叙排列。使用滚动键可显示更多的故障。 确认故障信号。所有报告通道都储存在控制板内，此外，特殊警告通道储存在处理器里。要清除这些通道，可较长时间按下复位键。没有活动的警报，键上的灯熄灭。 ↓# 光标键，可选择显示屏1 –8行或1 – 4行中的某一行。当前行突出显示。 ↓↑滚动键，在模拟信号显示中按动时，信号道（反差显示）及模拟值改变。 ↑↑↓↓翻页键，按动时，信道号每次改变10行，故障号每次改变6行。 打印键，按动可打印1 – 8 行的模拟值。黄色指示灯只 （无打印机） 指令键：励磁断路器接通 指令键：励磁断路器关闭 指令键：启励
电力系统自动装置原理实验报告 班级: 姓名: 学号: 指导老师:
实验一发电机自动准同期装置实验 一、实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理,掌握准同期并列条件; 2、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表的基本使用方法; 3、熟悉同步发电机准同期并列过程; 4、学会观察、分析有关实验波形。 二、实验基本原理 (一)控制发电机运行的三个主要自动装置 同步发电机从静止过渡到并网发电状态,一般要经历以下几个主要阶段: (1)起动机组,使机组转速从零上升到额定转速; (2)起励建压,使机端电压从残压升到额定电压; (3)合出口断路器,将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行; (4)输出功率,将有功功率与无功功率输出增加到预定值。 上述过程的控制,至少涉及3个自动装置,即调速器、励磁调节器与准同期控制器。它们分别用于调节机组转速/功率、控制同步发电机机端电压/无功功率与实现无扰动合闸并网。 (二)准同期并列的基本原理 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。 准同期并列要满足以下四个条件: (1)发电机电压相序与系统电压相序相同; (2)发电机电压与并列点系统电压相等; (3)发电机的频率与系统的频率基本相等; (4)合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。 具体的准同期并列的过程如下:先将待并发电机组先后升至额定转速与额定电压,然后通过调整待并机组的电压与转速,使电压幅值与频率条件满足,再根据“恒定越前时间原理”,由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令,使出口断路器合上的时候相位差尽可能小。这种并列操作的合闸冲击电流一般很小,并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。 自动准同期并列,通常采用恒定越前时间原理工作,这个越前时间可按断路器
一.发电机的功用 汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。采用交流发电机作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中，由发电机向用电设备提供电源，并向蓄电池充电。蓄电池在汽车启动时提供启动电流，当大电机发出电量不足时，可以协同发电机供电。 二.发电机的分类 1.按磁场绕组搭铁形式分两类 a.外搭铁型（A线路） 磁场绕组的一端（负极）接入调节器，通过调节器后再搭铁。 b.内搭铁型（B线路） 磁场绕组的一段（负极）直接搭铁（和壳体相连）。如下图2-13所示： 2.按整流器结构分四类 a.六管交流发电机（例丰田系列） b.八管交流发电机（例天津夏利轿车所用） c.九管交流发电机（例三菱系列） d.十一管交流发电机（例奥迪、大众汽车用） 三.交流发电机结构 交流发电机一般由转子、定子、整流器、调节器、端盖组成，JF132型交流发电机组件图见图 1.转子 转子的功用是产生旋转的磁场。它由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，结构图见图
转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极，爪极空腔内装有磁场绕组（转子线圈）和磁轭。 集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。2.定子 定子的功用是产生交流电。它由定子铁心和定子绕组组成。见图 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组由三相，三相绕组采用星型接法或三角形（大功率）接法。三相绕组必须按一定要求绕制，才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 3.整流器、端盖 整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。 端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。 四.交流发电机的电压调节器 交流发电机的转子由发动机通过皮带驱动旋转的，且发动机和交流发电机的速比为～3左右，因此交流发电机转子的转速变化范围非常大，这样将引起发电机的输出电压发生较大变化，无法满足汽车用电设备的工作要求。 为了满足用电设备恒定电压的要求，交流发电机必须配用电压调节器，使其输出电压在发动机所有工况下几本保持恒定。 1.交流发电机电压调节器按工作原理可分为： a.触点式电压调节器 b.晶体管调节器 c.集成电路调节器
KGLF——11F 可控硅励磁装置运行规程 （试行） 编著：赵甬江、马笋 审核：黎明辉 批准：赵甬江 2005-9 张家港浩波热电有限公司
1.概述 2.可控硅励磁装置的工作原理 3.可控硅励磁装置的主要技术指标和铭牌 4.可控硅励磁装置的保护 5.可控硅励磁装置的运行方式与切换 6.可控硅励磁装置投运前的检查 7.可控硅励磁装置投运步骤 8.可控硅励磁装置运行中的检查与维护 9.可控硅励磁装置停用步骤 10.可控硅励磁装置常规故障及处理方法 11.附系统原理图一份
一.概述 同步发电机可控硅装置是一种励磁功率直接取自于发电机定子电压和电流，无须交直流励磁机的直接静止励磁装置。它可与几百至几千瓦的汽轮机、水轮机、柴油发电机配套、在大电网、孤立电网等各种电网条件下均能安全、可靠、持久的运行。即适于发电机、也适于调相机；可作新机组配套，也可作老机组技术改造之用。 二. 可控硅励磁装置的工作原理 KGLF—11F可控硅励磁装置可分为励磁主回路和控制回路两部分。励磁主回路的工作原理如下： 整流变（ZB）将发电机出口端电压10KV降至---V作为发电机的励磁电流。三只可控硅（1Kz、2Kz、3Kz）与三只二极管（1Z、2Z、3Z）组成三相桥式整流，将ZB次级的交流电变成直流电，经电刷引入发电机转子绕组，提供励磁电流。通过控制回路改变可控硅（1Kz、2Kz、3Kz）的导通角，就可以改变整流桥的输出电压（即发电机的励磁电压），从而改变发电机的感应电势（即发电机的空载电压）和接入系统运行时的出口电压。 控制回路分为调差、整流滤波、检测放大、移相触发、自动调节（手动调节）以及空励限制和过励限制几个部分： 调差单元：电压信号取自发电机出口端电压互感器YH。电流信号取自发电机出口端电流互感器1LH，经调差电阻1—10Ra，接入三相桥式整流电路，使整流桥的输出电压不但与发电机端电压成正比，而且与发电机输出的无功功率成正比。起到无功补偿器的作用。改变调差电阻的位置，就可以改变发电机的调差特性（即发电机端电压变化时，发电机无功的变化特性）调差率在10%范围内多可调。 整流单元：由7Db—12Db组成，7R与1C组成L型滤波，除掉杂波干扰。输入信号加到检测桥上与1W整定值相比较，得出差值信号，差值信号再经过放大监测限幅，输出至移相触发单元。 移相触发单元的作用就是根据差值信号的大小来调整可控硅触发脉冲的相差，当发电机电压升高或无功输出减少时，可控硅的触发后移使主励磁主回路的电压下降。反之当发电机电压降低时或无功输出增加时，可控硅触发脉冲前移使主励磁主回路的电压上升。当发电机电压下降到额定值的80%以下时，励磁装置能提供1.6倍励磁电流（倍称强行励磁） 发电机端电压随无功电流增加而增加称负调差。 发电机端电压随无功电流增加而减少称正调差。正调差不符合运行要求，所以正常我们采用负调差。调差率反映了调差的敏感程度。当调差率为0时表明不起作用，调差电阻最大，则调差率最大。 以上为自动方式，电压调节范围为70—115%额定电压。 除了自动方式以外，当调差检测放大发生故障时，可以使用手动方式。即电网信号经整流、整定、直接输入移相触发单元，此时先作手动设定目标值，但不会再自动调节，必须随电压和无功变化而不断调整，才能保证励磁稳定。 手动运行时调节器灵敏度很低，但电压调节范围很大40%—130%额定电压。
电力系统自动装置原理 级: 名: 号: 指导老师:
实验一 发电机自动准同期装置实验 、实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表的基本使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程； 4、学会观察、分析有关实验波形。 二、实验基本原理 （一）控制发电机运行的三个主要自动装置 同步发电机从静止过渡到并网发电状态，一般要经历以下几个主要阶段： （1）起动机组，使机组转速从零上升到额定转速； （2）起励建压，使机端电压从残压升到额定电压； （3）合出口断路器，将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行； 输出功率，将有功功率和无功功率输出增加到预定值。 （4） 上述过程的控制， 至少涉及 3个自动装置， 即调速器、 励磁调节器和准同期 控制器。它们分别用于调节机组转速 /功率、控制同步发电机机端电压 /无功功率 和实现无扰动合闸并网。 （二）准同期并列的基本原理 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。 准同期并列要满足以下四个条件： 发电机电压相序与系统电压相序相同； 发电机电压与并列点系统电压相等； 发电机的频率与系统的频率基本相等； 合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。 1） 2） 3） （4） 具体的准同期并列的过程如下： 先将待并发电机组先后升至额定转速和额定 电压，然后通过调整待并机组的电压和转速， 使电压幅值和频率条件满足， 再根 据“恒定越前时间原理 ”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时 机发出合闸命令， 使出口断路器合上的时候相位差尽可能小。 这种并列操作的合 闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。 自动准同期并列， 通常采用恒定越前时间原理工作， 这个越前时间可按断路
励磁电流 百科名片 励磁电流 励磁电流就是同步电机转子中流过的电流（有了这个电流，使转子相当于一个电磁铁，有N 极和S极），在正常运行时，这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。以前这个直流电压是由直流电动机供给，现在大多是由可控硅整流后供给。我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置. 目录[隐藏] 励磁电流的调节 自并励微机励磁调节器基本工作原理 CPU控制模块 数据采集模块 显示模块 通信模块 微机励磁调节器软件设计 [编辑本段] 励磁电流的调节 在同步发电机的控制系统中，励磁调节器是其中的重要组成部分。当发电机单机运行时，励磁调节器通过调整发电机的励磁电流来调整发电机的端电压，当电力系统中有多台发电机并联运行时，励磁调节器通过调整励磁电流来合理分配并联运行发电机组间的无功功率，从而提高电力系统的静态和动态稳定性。因此，国内外相关专业人士一直致力于励磁调节器的研究。励磁调节器的发展也由机械式到电磁式，再发展到今天的数字式。目前，数字式励磁调节器的主导产品是以微型计算机为核心构成的，但其造价高，需要较高技术支持，在一些小型机组上推广有一定难度。由此，出现了以MCS-51单片机为核心的励磁调节器[1][2]。MCS-51单片机内部资源较少使得外
围电路复杂，从而影响了整个励磁控制系统的精确性、快速性和稳定性。本文提出了一种基于PIC16F877的同步发电机自并励微机励磁调节器的设计方法。 PIC16F877是美国Microchip公司生产的PIC16F87X系列芯片中功能最为齐全的微控制器。它可以实现在线调试和在线编程，内部带有8路10位A/ D 转换器，8KХ14位FLASH程序存储器,368Х8位RAM,256Х8位的EEPROM,14个中断源和3个定时/ 计数器,片内集成多达15个外围设备模块，因此外围电路大大简化，成本降低。 [编辑本段] 自并励微机励磁调节器基本工作原理 图1为自并励励磁系统的原理接线图。发电机励磁功率取自发电机端，经过励磁变压器LB降压，可控硅整流器KZL整流后给发电机励磁。自动励磁调节器根据装在发电机出口的电压互感器TV和电流互感器TA采集的电压、电流信号以及其它输入信号，按事先确定的调节准则控制触发三相全控整流桥可控硅的移相脉冲，从而调节发电机的励磁电流，使得在单机运行时实现自动稳压，在并网时实现自动调节无功功率，提高电力系统的稳定性。 发电机的线电压UAC和相电流IB分别经电压互感器和电流互感器变送后，经鉴相电路产生电压周期的方波脉冲和电压电流相位差的方波脉冲信号送PIC16F877微控制器，用PIC的计数器测量这两脉冲的宽度，便可得到相位差计数值，即电网的功率因素角[1]。然后通过查表得出相应的功率因素，进一步求出有功功率和无功功率。 控制单元选用一片PIC16F877单片机，因PIC16F877单片机内部有A/D转换功能，从而不用外部A/D模块，这样减少了外部器件，降低了成本，增强了抗干扰能力。PIC单片机根据从输入通道采集的发电机运行状态变量的实时数据，进行控制计算和逻辑判断，求得控制量。在可控硅整流电路中，要求控制电路按照交流电源的相位向可控硅控制极输出一系列的脉冲，才能实现可控硅顺利导通和自然换相。“同步和数字触发控制电路”的作用就是将计算机CPU计算出来的、用数字量表示的可控硅控制角转换为触发脉冲。由功率放大电路将触发脉冲放大后去触发可控硅，从而控制励磁电流。 [编辑本段] CPU控制模块 CPU控制模块是励磁调节器的控制核心，采用美国Microchip 公司生产的PIC1 6F877 单片机。PIC16F877具有独特的RISC(精简指令集) 结构,数据总线和指令总线分离的哈佛总线结构,使指令只有单字长的特性,且允许指令码的位数可多于8 位 的数据位数,这与传统的采用CISC 结构的8 位单片机相比,可以达到2∶1 的代码压缩,速度提高4 倍。PIC16F877内部带有8路10位A/ D 转换器，8KХ14位FLAS
及装置试验规程DL 489-92 大中型水轮发电机静止整流励磁系统 及装置试验规程 DL 489-92 目录 1 主题内容与适用范围 2 引用标准 3 术语与符号 4 试验分类 5 试验项目 6 基本试验方法与要求 附录A 对试验记录的要求（参考件） 附加说明
1 主题内容与适用范围 本标准规定了大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置的试验分类、试验项目、基本试验方法与要求以及对试验记录的要求。给出了在SD299《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》中未规定而在本规程中用到的一些术语、符号、计算公式。 本标准适用于额定容量为10MW及以上水轮发电机的静止整流励磁系统（以下简称励磁系统）及装置。 对于本标准本规定的事项，应符合GB755《电机基本技术要求》、SD152《大中型水轮发电机基本技术条件》、GB1497《低压电器基本标准》以及相应设备和元、器件等标准中试验方面的有关规定。 2 引用标准 本规程主要引用了下列标准： GBJ232 电气设备交接试验标准 SD299 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 GB1497 低压电器基本标准 GB988 低压电器基本试验方法 GB2900. 32 电工名词术语电力半导体器件 3 术语与符号 本标准所用的名词术语与符号除了使用SD299《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》（以下简称《技术条件》）规定的以外，补充了如下部分： 3．1 术语 断态不重复峰值电压U DSM—晶闸管（可控硅整流器）两端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬变断态电压。 断态重复峰值电压U DRM—晶闸管两端出现的重复最大瞬时值断态电压，包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有的不重复瞬态电压。 反向不重复峰值电压U RSM—整流管或晶闸管两端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬态反向电压。 反向重复峰值电压U RRM—整流管或晶闸管两端出现的重复最大瞬时值反向电压。包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有的不重复瞬态电压。 断态重复峰值电流I DRM—晶闸管加上断态重复峰值电压时的峰值电流。 反向重复峰值电流I RRM—晶闸管加上反向重复峰值电压时的峰值电流。 正向电压U F(AV)—整流管正向电流流通在两极间降落的电压。 通态电压U T(AV)—晶闸管处于通态时的主电压。 3．2 符号
电力系统自动装置原理实验报告 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
实验一发电机自动准同期装置实验 一、实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表的基本使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程； 4、学会观察、分析有关实验波形。 二、实验基本原理 （一）控制发电机运行的三个主要自动装置 同步发电机从静止过渡到并网发电状态，一般要经历以下几个主要阶段：（1）起动机组，使机组转速从零上升到额定转速； （2）起励建压，使机端电压从残压升到额定电压； （3）合出口断路器，将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行； （4）输出功率，将有功功率和无功功率输出增加到预定值。 上述过程的控制，至少涉及3个自动装置，即调速器、励磁调节器和准同期控制器。它们分别用于调节机组转速/功率、控制同步发电机机端电压/无功功率和实现无扰动合闸并网。 （二）准同期并列的基本原理 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。 准同期并列要满足以下四个条件： （1）发电机电压相序与系统电压相序相同； （2）发电机电压与并列点系统电压相等； （3）发电机的频率与系统的频率基本相等； （4）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。 具体的准同期并列的过程如下：先将待并发电机组先后升至额定转速和额定电压，然后通过调整待并机组的电压和转速，使电压幅值和频率条件满足，再根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，使出口断路器合上的时候相位差尽可能小。这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。 自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路
励磁系统运行维护规程 1 范围 本标准规定了藤子沟水电站励磁系统的设备概述、运行方式、运行操作、维护检查、故障处理等内容。 本标准适用于藤子沟水电站励磁系统的运行维护管理。 2 引用标准 《继电保护及安全自动装置技术规程》水电部 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》GB/T7409.3—1997 励磁设备厂家资料 3 设备运行标准 3.1 设备概述及运行方式 3.1.1 自并激励磁系统（自并励）由微机励磁调节器、可控硅整流装置、灭磁开关、灭磁过电压保护装置、励磁变压器等组成的五柜式系统。 3.1.1.1 两套互为备用的SWL-Ⅱ型微机励磁调节器是整个励磁系统控制部分，完成励磁装置信号采集输出、分析计算、状态监视和故障报警、控制引出，最终实现可控硅触发控制励磁电流。其调节器软件具有：自动起励、自动跟踪系统电压、调差、强励、过励限制、欠励限制等功能。 3.1.1.2 可控硅整流装置、励磁变压器是励磁系统的功率部分，为发电机提供励磁电流，输出电流值由调节器提供的触发脉冲控制。 3.1.1.3 灭磁过电压保护装置是发电机及电力系统故障快速灭磁保护和励磁系统过电压保护。
3.1.2 励磁系统电源包括风机电源、直流控制电源、交流控制电源、试验电源、合闸电源、起励电源、辅助电源。 3.1.2.1 辅助电源由励磁变低压侧经辅助变压器提供。 3.1.2.2 风机电源、照明电源、交流控制电源由厂用电源AC220V提供，试验电源由厂用电AC380V经FU11，FU12，FU13提供。 3.1.2.3 灭磁开关合闸电源、起励电源为同一直流电源（合闸电源）。3.1.2.4 直流控制电源取自直流屏。 3.1.3 系统的电气参数有：励磁电流I L 、励磁电压Ｕ L 、定子电压ＵG、阳 极电压U、Q G 、移相角等。 3.1.4 起励以残压起励为主、直流它励为辅。 3.1. 4.1 残压起励：机组启动频率正常，即可显示发电机残压，残压若满足起励要求，便可实现残压起励； 3.1. 4.2 直流它励：它励直流的起励电流不大于10%空载额定励磁电流。 3.1.5 励磁调节的运行方式的选择 3.1.5.1 恒发电机电压（AVR）：以发电机电压为调节对象，正常运行时电压给定为10000伏； 3.1.5.2 恒励磁电流（AER）：以发电机励磁电流为调节对象； 3.1.5.3 恒功率因数（AFR）：以发电机电压或励磁电流为调节对象，自动跟随发电机有功变化，保持功率因数COSΦ基本恒定。 3.2 调节器的技术参数 调节范围：10%～130%额定发电机电压； 电压调整精度：≤0.4%；
#1发电机进相运行试验报告
发电机进相运行试验报告 （A版/0）
参加工作单位：山东电力研究院 山东中实易通集团有限公司 太阳纸业热电厂 工作人员：张维超、孙善华等 项目负责人：张维超 工作时间：2008年2月15日至2008年2月16日编写： 审核： 批准：
1．前言 随着山东电网装机容量的增加，输电线路的容量和距离不断扩大，线路相间和对地电容相应地增大，系统的容性负荷大量增加。在负荷低谷时，系统发出的总感性无功可能超过用户的感性无功和线路的无功损耗总和，导致电网局部电压超出容许范围，影响电网设备的安全运行。为吸收系统多余无功调整电网电压，一般采用并联电抗器或调相机的办法，但这不仅增加了设备投资，而且增加了损耗。如果降低发电机的励磁电流，使发电机由通常的定子电流滞后于机端电压（发电机向系统提供感性无功）的迟相运行，转变为由于欠励磁使发电机的定子电流超前定子电压（发电机从系统吸收感性无功）的进相运行，也可以达到同样目的。显然，这种方式比使用电抗器或调相机节约投资和能耗，而且操作也很简便。为此调度中心要求新建及改造机组在投产前做进相运行试验，利用试验结果指导机组的实际运行，确保系统电压控制在允许范围内。 太阳纸业热电厂#1发电机为空气冷却方式发电机，2008年2月，由山东电力研究院负责，电力研究院、太阳纸业热电厂双方共同对#1发电机进行了进相运行试验，以确认该机的进相运行能力。 2．试验依据的标准 GB/T 1029-2005 《三相同步电机试验方法》 《WX21－D85LLT型汽轮发电机技术数据及有关说明》 GB/T 7064-2002 《透平型汽轮发电机技术要求》 #1发电机运行规程 3．＃1发电机有关参数： #1发电机参数 型号：WX21－D85LLT 额定容量：176.5 MV A 额定功率：150 MW 额定电压：15.75 kV 额定电流：6469 A 励磁电流：1344 A
使用说明书 （V7.0） 1 概叙 1.1 主要特点 ●输入采用数字校正系统，内置常用热电偶和热电阻非线性校正表格，测量精度高达0.2级。 ●采用先进的AI 人工智能调节算法，无超调，具备自整定（AT ）功能。 ●采用先进的模块化结构，提供丰富的输出规格，能广泛满足各种应用场合的需要，交货迅速且维护方便。●人性化设计的操作方法，易学易用。 ●全球通用的100~240VAC输入范围开关电源或24VDC 电源供电，并具备多种外型尺寸供客户选择。 ●通过新的2000版ISO9001质量认证，品质可靠。 ●产品经第三方权威机构检测获得CE 认证标志，抗干扰性能符合在严酷工业条件下电磁兼容（EMC ）的要求。注意事项 ●本说明书介绍的是V7.0的AI-708/708P/808/808P型人工智能温度控制器，本说明书介绍的功能有部分可能不适合其他版本仪表。仪表的型号及软件版本号在仪
表上电时会在显示器上显示出来，用户使用时应注意不同型号和版本仪表之间的区别。务请用户仔细阅读本说明书，以正确使用及充分发挥本仪表的功能。 ●AI 仪表在使用前应对其输入、输出规格及功能要求来正确设置参数，只有配置好参数的仪表才能投入使用。●与上一版本（V6.5）相比，重要改动包括：采用新的接线端子排布方式；全新设计的具备10个LED 指示灯的显示面板；增加了加热/冷却双输出功能，第二输出可自由定义为电流或时间比例输出规格；报警采用单边回差；支持多达4路报警及事件输出操作；采样速度提升1倍，能实现更快速的阀门控制。 1.2 型号定义 AI 系列仪表硬件采用了先进的模块化设计，具备5个功能模块插座：辅助输入、主输出、报警、辅助输出及通讯。模块可以与仪表一起购买也可以分别购买，自由组合。仪表的输入方式可自由设置为常用各种热电偶、热电阻和线性电压（电流）。AI 系列人工智能调节仪表共由8部分组成，例如： －—①②③④⑤⑥⑦⑧ 这表示一台仪表：①基本功能为AI-808型；②面板尺寸为A 型 （96×96mm ）；③辅助输入（MIO ）没有安装模块；④主输出（OUTP ）安装X3线性电流输出模块；⑤报警（ALM ）安装L5双路继电器触点输出模块；⑥辅助输出（AUX ）没有安装模块；⑦通讯（COMM ）装有自带隔离电源的光电隔离型RS485通讯接口S4；⑧仪表供电电源为24VDC 电源。仪表型号中8个部分的含义如下： ①表示仪表基本功能 AI-708基本型0.2级精度的AI 人工智能工业调节器，多种报警模式及变送、通讯等功能 AI-708P 程序型仪表，在AI-708基础上增加30+20段时间程序控制功能
发电机励磁调节原理 水轮发电机励磁的自动调节 1 水轮发电机的励磁方式 同步发电机将旋转的机械能转换成为电能,在转换中需要有一个直流磁场。而产生这个磁场的直流电流称为励磁电流。 励磁方式是指发电机获得励磁电流的方式: ?从其它电源获得励磁电流的发电机称为他励发电机; ?从发电机本身获得励磁电流的发电机称为自励发电机。
2由交流励磁机供电的励磁方式 这种励磁方式的发电机(GS采用交流励磁机(G1提供励磁电流。 G1与GS同轴,它输出的交流电流经整流后供GS励磁,因此属于他励方式。 若G1的励磁电流由自身提供,则G1为自励方式; 若G1的励磁电流由另外一台励磁机(称为交流副励磁机G2提供,则G1为他励方式。而G2可以是具有自动恒压装置的交流发电机,并且G2输出的交流电流经整流后供G1励磁。 交流副励磁机 交流 励磁机
励 磁 同步发电机他励他励永磁机励 磁他励励 磁
优点:设备少、结构简单、维护方便;
缺点:在发电机或系统发生短路时,由于电压的大幅下降或消失,导致励磁电流的下降或消失,而此时本应大大增加励磁(即强行励磁来维持电压的。 考虑到现代大型电网多采用封闭母线,且高压电网一般都装有快速保护,认为有足够的可靠性,故采用自并励的机组较多。 ?自复励方式 为了克服自并励方式在发生短路时不能提供较大的励磁缺点,发电机还可采用自复励方式。与自并励方式相比,自复励方式除设有整流变压器外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器(亦称串联变压器。其原理是,当短路故障发生时电压降低,但电流却巨增,则串联变压器的作用是将该电流转换成为励磁电流。因此,这种励磁方式具有两种励磁电流,即整流变和励磁变的励磁电流。
Q/ZSDL-SW 励磁系统运行规程 四川圣达水电开发有限公司发布
Q/ZSDL-SW 1050405-2010 目 次 1 范围 (89) 2 规范性引用文件 (89) 3 术语和定义 (89) 4 主要技术参数 (90) 5 运行要求 (91) 6 运行安全 (92) 7 运行方式 (93) 8 励磁PSS及进相管理 (94) 9 设备运行操作 (95) 10 运行的监视和检查 (98) 11 运行维护 (99) 12 故障和事故处理 (99) 87
Q/ZSDL-SW 1050405-2010 88 前 言 本标准由四川圣达水电开发有限公司标准化领导小组提出。 本标准由四川圣达水电开发有限公司标准化管理办公室归口。 本标准起草单位：四川圣达水电开发有限公司。 本标准主要起草人：曾宏、刘恒、王涛、曾庆宗。
Q/ZSDL-SW 1050405-2010 励磁系统运行规程 1 范围 本规程规定了公司沙湾水电站励磁系统主要技术参数、运行要求、运行安全、运行方式、励磁PSS 及进相管理、设备运行操作、运行监视和检查、运行维护、故障及事故处理等内容。 本规程适用于公司沙湾水电站励磁系统的运行管理。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 DL/T 583—1995 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 DL/T 491—1999 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行、检修规程 DL/T 751-2001 水轮发电机运行规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 静止整流器励磁系统及装置 用静止整流器将交流电源整流成直流电源，供给同步发电机可调励磁电流的系统及装置（简称励磁系统）。它包括：励磁变压器、整流功率柜、自动励磁调节器、转子过电压保护装置、自动灭磁装置、备励系统及起励设备等。 3.2 自并励系统 直接由发电机提供励磁电源和反馈调节信号，与发电机具有直接反馈调节关系的励磁系统及装置，简称自并励。 3.3 灭磁开关 发电机转子回路中灭磁并兼作断开励磁绕组电源回路的开关。 3.4 转子过电压保护装置 由非线性电阻、跨接器等设备构成的发电机励磁绕组过电压保护装置。 3.5 整流功率柜 采用晶闸管（可控硅）构成功率整流桥，用于提供转子电流的整流装置。 3.6 自动励磁调节器（文中简称励磁调节器） 用模拟电路或微机计算机电路构成的，根据发电机工况，按一定的调节规律自动调节发电机励磁电流的装置。 3.7 电力系统稳定器 电力系统稳定器（Power System Stabilizer，简称PSS）是指为了解决大电网因缺乏足够的正阻尼转矩而容易发生低频震荡的问题所引入的一种相补偿附加励磁控制环节，即向励磁控制系统引入一种 89
发电机励磁系统试验报告 使用单位： 机组编号： 励磁装置型号： 设备出厂编号： 设备出厂日期： 现场投运日期： 广州电器科学研究院 广州擎天电气控制实业有限公司
励磁系统调试报告 使用单位：机组号： 设备型号：设备编号：出厂日期： 发电机容量：额定发电机电压/电流： 额定励磁电压/电流： 励磁变压器：KV A三相环氧干式变压器 励磁变额定电压： 励磁调节器型号：型调节器 一、操作回路检查 1．励磁柜端子接线检查 检查过柜接线是否与设计图纸相符，确认接线正确。 检查励磁系统对外接线是否正确，确认符合要求。 2．电源回路检查： 厂用AC380V工作电源。 DC-220V电源 检查励磁系统DC24V工作电源。 检查调节器A、B套工控机工作电源。 3．风机开停及转向检查： 4．灭磁开关操作回路检查 5．励磁系统信号回路检查 6．串行通讯口检查 二、开环试验 试验目的：检查励磁调节器工作是否正常，功率整流器是否正常。 试验方法：断开励磁装置与励磁变压器及发电机转子的连接，用三相调压器模拟PT电压以及整流桥交流输入电源，以电阻或滑线变阻器作为负载，用小电流方法检查励磁装置。 1．检查励磁系统试验接线，确认接线无误。 2．将调压器电压升到100V，按增磁、减磁按钮，观察负载上的电压波形是否按照调节规律变化。 功率柜上桥的输出波形正常，无脉冲缺相。 功率柜下桥的输出波形正常，无脉冲缺相。
3．调节器通道切换试验： 人工切换调节器工作通道，切换正常。 模拟A套调节器故障，调节器自动切换到备用通道。 模拟B套调节器故障，调节器自动切换到C通道。 4．励磁系统故障模拟试验 调节器故障 PT故障 起励失败 逆变灭磁失败 功率柜故障 快熔熔断 风机故障 交流电源消失 直流电源消失 三、空载闭环试验 励磁系统无故障情况下，将发电机转速升到额定转速，将励磁系统投入，进行相关试验。 1、零起升压试验 将调节器置于“零升”方式，按起励按钮，励磁系统将发电机电压升到额定电压的20%以下。 注意： ●第一次起励前，应测量PT残压三相是否对称，整流柜不同整流桥、同步变 压器输入端对应相电压是否一致。 ●第一次升压，且励磁系统在零升方式起励时，若起励瞬间机端电压超过额定 电压的40%，应立即关闭调节器24V工作电源或跳开灭磁开关。 PT电压20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 120 I L 上升 U L 上升 I L 下降 U L 下降 3、A通道空载电压整定范围 下限预置上限 U F(V) I L(A) U L(V)
使用说明书（V7.0）
目录 1 概叙 (2) 1.1 主要特点 (2) 1.2 型号定义 (3) 1.3 DIN导轨安装型仪表 (8) 1.4 技术规格 (9) 1.5 仪表接线 (11) 2 显示及操作 (15) 2.1 面板说明 (15) 2.2 显示状态 (16) 2.3 基本使用操作 (18) 2.4 AI人工智能调节及自整定(AT)操作 (19) 2.5 程序操作（仅适用AI-708P/808P型） (21) 3 参数表及功能 (22) 4 AI-708P/808P程序型仪表补充说明 (40) 4.1 功能及概念 (40) 4.2 程序编排 (42)
1 概叙 1.1 主要特点 ●输入采用数字校正系统，内置常用热电偶和热电阻非线性校正表格，测量精度高达0.2级。 ●采用先进的AI人工智能调节算法，无超调，具备自整定（AT）功能。 ●采用先进的模块化结构，提供丰富的输出规格，能广泛满足各种应用场合的需要，交货迅速且维护方便。 ●人性化设计的操作方法，易学易用。 ●全球通用的100~240VAC输入范围开关电源或24VDC电源供电，并具备多种外型尺寸供客户选择。 ●通过新的2000版ISO9001质量认证，品质可靠。 ●产品经第三方权威机构检测获得CE认证标志，抗干扰性能符合在严酷工业条件下电磁兼容（EMC）的要求。 注意事项 ●本说明书介绍的是V7.0的AI-708/708P/808/808P型人工智能温度控制器，本说明书介绍的功能有部分可能不适合其他版本仪表。仪表的型号及软件版本号在仪表上电时会在显示器上显示出来，用户使用时应注意不同型号和版本仪表之间的区别。务请用户仔细阅读本说明书，以正确使用及充分发挥本仪表的功能。 ●AI仪表在使用前应对其输入、输出规格及功能要求来正确设置参数，只有配置好参数的仪表才能投入使用。 ●与上一版本（V6.5）相比，重要改动包括：采用新的接线端子排布方式；全新设计的具备10个LED指示灯的显示面板；增加了加热/冷却双输出功能，第二输出可自由定义为电流或时间比例输出规格；报警采用单边回差；支持多达4路报警及事件输出操作；采样速度提升1倍，能实现更快速的阀门控制。
发电机励磁系统运行规程 1 / 16
励磁调节系统运行规程 习水电厂发电机励磁调节系统运行多年，元器件老化严重，故障频繁，运行不可靠，给机组及电网安全运行带来严重威胁，将原ABB公司生产的ABB UNITROL-F励磁调节设备改造为南瑞科技公司生产的NES-5100励磁调节设备。 第一节NES5100励磁装置概述 本励磁调节装置包括有NES5100调节器1台（含有A、B两套调节装置），FZL可控硅整流装置2台，1台FLM灭磁装置及过电压保护装置。 1.1励磁系统简图： 2 / 16
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1.2机励磁系统电源配置图 4 / 16
5 / 16 1.3 NES5100调节器控制模式主要有电压给定和电流给定两种，分别用于恒机端电压调节和恒励磁电流调节。 恒机端电压电压调节称为AVR 调节，恒励磁电流调节称为FCR 调节。发电机启励建压后，两种运行方式是相互跟踪的。 1.4本励磁系统主要功能 1.4.1基本控制功能 调节规律：PID ＋PSS 并联PID 和串联PID ，通过设置二选一使用 PSS2B 模型（PSS2A 增强型） 1.4.2多种运行控制方式可选： 恒机端电压闭环方式（AVR ），我厂常用方式。 恒转子电流闭环方式（FCR ），通常在AVR 出故障时自动切换到FCR 运行。 定角度方式（试验） 恒无功功率运行（选用） 恒功率因数运行（选用） 1.4.4保护功能
6 / 16 为保证机组安全，NES5100励磁调节器还具有如下保护功 开机保护功能 空载过电压保护功能 PT 断线防误强励功能 1.4.5辅助功能 多种起励升压方式可选： 零起升压 自动初值起励升压 可控硅整流装置因为故障而限制功率单元出力控制 高起始响应机组的励磁机电压限制器 负载阻抗补偿控制，可任意设定正、负调差方式，且调差率大小可 系统电压跟踪控制 突然甩负荷限制器 1.4.6自检自诊断 电源电压过低、过高或消失的检测