SAVR-2使用说明书.docx
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1、NARlSAVR-2000发电机励磁调整器运用说明书V2.0电力自动化探讨院第一部分:其次部分:第三部分:第四部分:第五部分:南瑞电气限制公司前言(2)设备原理(9)设备安装(17)设备运用说明(19)设备投运及维护(34)第一部分前言一、概述SAVR-2000发电机励磁调整器是以经典和现代限制理论与数字信号处理器DSP技术相结合的其次代微机励磁调整器。它继承了第一代微机励磁调整器的全部调整、限制及限制爱护功能,同时在计算速度、抗电磁干扰、牢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志向的励磁调整装置。SAVR-2000适用于各种方式的可控硅励磁,是一种通用性极强的励磁调整装置
2、。作为更新换代产品已得到我国励磁行业的专家认可。SAVR-2000发电机励磁调整器拥有32位总线的DSP(数字信号处理器)作为限制的核心,采纳积木式双通道或多通道冗余结构,并配备大屏幕真彩液晶显示器。基于上述硬件和我们多年的软件编制阅历,SAVR-2000具有牢靠性高、操作简洁、维护便利、运用敏捷等特点。二、适用范围SAVR-2000是双自动通道的励磁调整器,两个自动通道完全独立,配置在一个柜体之中,可适用于各种可控硅励磁系统。图IT图1-6为SAVR-2000发电机励磁调整器的几种典型应用:*自励方式图自并励可控硅励磁图12自复励可控硅励磁*他励方式图1-3有副励磁机的他励可控硅励磁*用于直
3、流励磁方式图1-6连续型直流机励磁方式三、主要特点1 .多种运行方式SAVR2000正常运行为主调整通道输出脉冲限制可控硅,从调整通道处于热备用状态。从通道跟踪主通道的调整角度值及限制给定值,从通道输出脉冲被阻断在主/从切换输出之前。主/从通道可实现手动/故障切换。2 .牢靠性高2.1先进的表贴(SMT)工艺:SAVR-2000发电机励磁调整器采纳先进的表面贴装集成芯片,在机械结构上采纳全封闭无风扇结构,由柜体、插箱、插件屏蔽板构成了三重防护,提高了装置整体的牢靠性。2.2先进的测量方式:在一个周期内(2OmS)对三相定子电压及三相定子电流进行多点沟通采样,并由软件实时计算出有功功率、无功功率
4、及定子电压、电流的有效值。因而响应速度快,测量精度不受波形影响。2.3高集成度的接口电路:SAVR-2000发电机励磁调整器以大规模可编程器件为外部接口电路,将脉冲形成及检测、频率与相位检测、A/B套切换等功能全部集成在一片大规模可编程器件中。提高了装置整体的牢靠性。2.4分布式隔离电源,SAVR-2000发电机励磁调整器采纳了分布式隔离电源。整个装置电源分为主机电源(+5V)、模拟量电源(+12V与-12V);脉冲电源,脉冲检测电源,开出量电源,开入量电源(2路)。各部分相互隔离。提高了装置整体的牢靠性。2.5电磁兼容技术:为加强装置的电磁兼容实力,SAVR-2000发电机励磁调整器在总体及
5、局部设计上采纳了多种措施,成为首家通过电磁兼容测试的励磁调整类电子装置。能够抵挡2500V传导瞬变干扰、800OV静电放电干扰及10V/M的空间电磁辐射。2.6严格的质量保证体系:南瑞电控公司自1997年通过IS09001质量体系认证以来,建立并完善了一套严格的质量保证体系,从生产的角度提高了装置整体的牢靠性。3.可操作性强3. 1软面板技术,SAVR-2000发电机励磁调整器采纳了软面板技术,运用三维汉字图形界面,同时具备模拟显示及数字显示,操作相当简洁,满意了新老运行人员的须要。4. 2在线帮助系统:SAVR-2000发电机励磁调整器在运行监控软件系统中置入了在线帮助。当鼠标移至屏幕上任何
6、一个可操作位置时,软件系统将随即弹出该项操作的意义、方法以及可能产生的后果,供操作人员参考。5. 可维护性好4. 1故障定位专家系统:SAVR-2000型发电机励磁调整器采纳了人化设计方法,在系统中预设了故障定位专家系统。当故障发生时,装置不仅能够给出故障种类,而且能够依据检修人员的须要,给出该种故障产生的缘由及维护的方法。5. 2超前维护及预警系统,SAVR-2000发电机励磁调整器在设计中贯穿了超前维护的概念,设置了预警系统,为电厂长期稳定创建了条件。6. 可扩展的现场总线:SAVR-2000发电机励磁调整器内部备有CANBUS或PRoFIBUS现场总线扩展口,能够与监控局域网便利连接,构
7、成了多层次分布式的限制结构。四、主要功能SAVR-2000励磁调整器的根本任务是维持发电机的机端电压恒定,因此,它的基本功能是调整及限制机端电压;同时,作为计算机产品,它还具有实时故障诊断及容错功能,智能调试及计算机协助分析功能。1 .调整及限制功能 具有限制结构自适应和参数自适应的调整功能,配备在线专家系统。 全中文信息集成显示,模拟、数字显示一体化。 具备实时数据库及历史数据库,能够进行事务录波协助分析,并给出有效提示。 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。 可按要求选择起励方式:(I)IO0%额定电压起励(2)零起升压(
8、3)软起励 保证机组在突甩负荷时机端电压快速稳定在额定电压。 保证无冲击地进行手动/自动的切换及双机切换。 可随意设定正、负调差方式,且调差率大小可选择 软件数字整定和比较功能 恒发电机机端电压的PID调整规律。 恒发电机转子电流的PlD调整规律。 发电机恒定触发角运行(选用) 发电机恒功率因数运行(选用) 发电机恒无功运行(选用) 系统电压跟踪方式(选用) 转子过热爱护(选用) 电力系统稳定器(PSS)附加限制(选用) 线性最优励磁调整规律(选用) 非线性自适应励磁调整规律(选用) 主备励无扰动切换(选用) 水轮发电机机组用电气制动方式停机(选用)2 .实时故障诊断及异样状态的限制功能 电源
9、电压过低或消逝的检测 PT断线的检测 可控硅同步电压信号断线检测 可控硅脉冲丢失的检测 限制角的检测: 发电机机端电压及可控硅阳极电压相序的检测 通迅故障的检测 看门狗(WatChDog)电路监测主CPU电路 欠励瞬时限制及爱护 过励延时限制及爱护 发电机强励的反时限限制及爱护 最大励磁电流瞬时限制及爱护 可控硅整流柜快速熔断器熔断、停风、部分柜切除时的励磁电流限制 VZF限制及爱护:当机组转速下降时,如仍维持发电机电压恒定将引起转子过磁通。为爱护机组平安,调整器将自动降低发电机电压;如转速过低,调整器将自动逆变灭磁。 空载过压限制及爱护3 .调整器模拟量及开关量的容错 机端电压容错:DSP实
10、时自动诊断机组三相电压,可自动辨别PT断线还是机端短路,并作出故障类别提示以保证全部调整任务的正常完成且不造成负荷冲击。 定子电流容错 转子电流容错 发电机频率容错 有功功率及无功功率容错 开机令及停机令容错 增、减碳信号容错 油开关信号容错4 .智能调试及计算机协助分析功能: 智能化调试:调试软面板技术;全中文图形化调试界面;在线帮助系统; 计算机协助分析系统,各项试验专用数据库;故障录波与计算机协助分析以工况转换为依据,进行不间断录波,形成历史数据库;故障产生时,计算机进行协助分析,给出故障产生缘由;计算机对历史数据库中的数据可进行协助分析,推想系统工作状态; 调试专家系统:可自动进行各项
11、试验,计算机协助选择相应参数;产生试验数据并给出试验结果;对试验过程及结论作出评价;5 .调整器维护时系统自检查功能: 存储系统(FLASHRAM,RAu)检查诊断; 闭环系统功能块检查诊断; 输出功能检查诊断; 数字给定检查诊断: 开关量输入检查诊断; 内部参数检查诊断; 通信检查诊断;五、主要技术参数1 .模数转换器输入参数模拟通道:16通道8路无相差同步采样信号输入量参数:机端电压Uf额定值IOO伏定子电流If额定值5A励磁电流IL额定值5A(沟通侧,由互感器来)转子电压IL-实际值(选用)转子电流UL-75mV (直流侧,由分流器来,选用)2 .开关量输入输出容量 CPU16路光电隔离
12、输入(可扩至32路); CPU16路继电器输出(可扩至32路),节点容量1A/DC220V;3 .输出参数输出脉冲:可供三相全控整流桥用的六相双脉冲触发功率:每相脉冲可供10组脉冲变压器回路负载。4 .电源参数交、直流并联供电。沟通输入220V15%,直流输入220V20% 稳压电源:A套和B套的电源各自独立。 功率消耗:小于400瓦。六、主要指标参数 可控硅限制角辨别率:最高可达40MHZ A/D转换量辨别率:2-14,8路同步采样 限制计算调整速度:20亳秒(典型) 调压范围:5%130% 调压精度:0.5% 移相范围:0-180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
13、小任选,级差为0.33%。 频率特性:频率每变更1%,发电机端电压变更不大小额定值的0.25%。 整定值调整速度:可编程,满意不大于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0.15S沟通励磁机励磁系统:上升2倍/秒高起始响应励磁系统:上升0.1秒下降0.15秒七、运用环境 运用地点的海拨高度不大于2500米。 环境温度为0+40。 环境相对湿度不大于90%,无冷凝。 运用环境的四周介质无爆炸危急,不应含有腐蚀性气体,所含导电尘埃的浓度不应使绝缘水平降低到允许极限值以下。其次部分设备原理一、电气配置图2-1显示了SAVR-2000发电机励磁调整器的通道配置状况。
14、模拟通道共有16个模拟量输入通道,输入信号范围5V,精度14位。A/D分两次转换16个通道,每次同时转换8个通道。外部的限制吩咐和状态通过光电隔离传入至CPU;CPU的限制吩咐通过光隔发出。对于开入量,调整器自带24V电源,外界只需供应无源节点即可。对开出量,调整器通过继电器供应无源节点,节点容量为DC220V/1A。通常配置为16点开入,16点开出,也可按用户须要扩至32点开入,32点开出。开关量MBD203脉冲放大板 MBD204主机板MBD202模拟量MBD201串口 1 (与上位机通讯) 串口 2(与工控机通讯)16路开出16路开入脉冲输出脉冲回读同步串口1路调试串口定子电压:Ua,b
15、,c 模拟量输入定子电流UaJbJc转子电流:ILa1ILb1ILc 转子电压UL(由变送器来 转子L(由变送器来) 内部变+5V,+12V,-12V 同步电压TBa,TBb,TBc图2-1SAVR-2000通道配置SAVR-2000通用型调整器由以下单板或元件组成MBD2011块X2套模拟信号输入板MBD2021块X2套主机板MBD2031块X2套(可扩至2X2)开关量输入输出板MBD2041块X2套脉冲放大板MBD2051块X2套主机电源板MBD2061块X2套脉冲电源板 MBD207总线背板工控机1块X2套双路供电板1块X2套1台二、结构配置1.机柜本装置采纳拼装式结构,柜内为立柱加插箱
16、形式,以四根内立柱为主体,形成内框架,柜体外形尺寸为800X600X226Omm(也可由用户自定),柜前门设有玻璃视察窗。柜内分四层:工控机层,A套插箱层,B套插箱层,继电器层。装置与外部连接的总端子排设在内框架后部两侧,沿后立柱设走线槽。机柜前门开有视察窗。可监视装置运行是否正常,前后门都配有带锁门把。机柜底部开有电缆走线孔,供应用户将现场信号和装置输出信号引入或引出。如图2-2,2-3所示。2 .工控机层工控机层安装一台液晶显示工控机作为装置与用户的人机界面。该软件系统以WindOWNT为操作系统,配以三维中文图形化界面,为用户供应了非常友好的人机接口。3 .A、B套主机插箱层图2-2SA
17、VR-2000型机柜正视图AZJIAJ2冈3圜w2wi3OPTJ2kJf开关量光隔离开出端子开关最维电器开出潮子脓冲端子PT0JlDBl显示器层口DB20JlJ2J3J4J5同步背板A、B套主机插箱层是两套完全独立的可以互换的限制插箱,两套插箱之间依靠同步串行进行通讯,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,即将此套定为主套。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输出。4 .其他部件:包括继电器层,同步背板等。三、装置基本原理1 .装置基本原理励磁调整器
18、的主要任务是维持发电机机端电压恒定。为此,SAVR-2000励磁调整器需采集发电机机端沟通电压Ua、Ub、Uc,定子沟通电流la、lb、Ic,转子电流等模拟量。调整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(2OmS)进行多点采样,然后计算出机端电压等测量量。为了能精确测量有功及无功,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依据现场的操作信号进行逻辑推断,判别是否应当进入用户程序。一旦开机条件具备,应用程序运行。程序的计算模块依据工控机的
19、限制调整方式的选择而进行计算,如按机端电压偏差进行PlD调整(即恒机端电压运行方式),则DSP转入电压偏差PID调整子模块,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整限制。在限制调整的空闲时间,调整器进行各种限制判别、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和触发角。2 .单板原理3 机插箱的正视图如图2-4所示。MBD207面板上的开关用于限制MBD206、MBD205的输入电源,自上而下三个灯分别表示:沟通220V输入,直流220V输入,直流220V输出。MBD206面板上的开
20、关用于限制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(I)0MBD205面板上的开关用于限制主机电源的输出,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,+I2V,-I2V,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,通过专用测试盒可以测量各点信号。另外还可见到五个可调电位器,自上而下分别为W1-W5,主要用于经过整流的模拟量的整定(如系统电压)。具体定义见MBD201板原理图。MBD202面板上共有8只灯,分别表示:+5V,12V,-I2V,主/从,运行闪耀,故障,运行,调试
21、。“主/从”表示该套是主套还是从套,亮表示主套。“运行闪耀”表示CPU运行状态,其闪耀的频率随运行状态的不同而变更。通常,负载运行时为1次/3秒,空载运行时为1次/1秒,待机运行时为3次/1秒。录波停止时为1次/6秒。“故障”表示该套运行不正常或外界回路有故障。“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”开关位置确定。通常应置于“运行”。除了灯以外,MBD2O2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,它主要用于调试时通讯;在其下方的按
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