热电动力车间电气运行规程.doc

电气运行规程（试行本）太平洋生物科技有限公司热电动力车间二一二年四月十五日 编制： 审核： 批准： 编制说明 本规程依据国家gb/t标准和电力系统的有关法令、法规及有关规定。根据现场的设备安装情况和设备安装进度，为以后机组的正常运行和正常操作有据可依特制定本规程。本规程在编制过程中不免存在有不足之处，希望各级领导和有关技术人员提出宝贵意见，使我们在以后的工作中逐步提高和完善本规程。对我们工作的支持我们表示忠心的感谢。 谢谢！总则一、电气运行的主要任务是保证全厂电力生产的安全运行和经济运行，配合电力系统进行倒闸操作及事故处理。电气值班人员值班期间的具体工作包括：1. 听取交班人员对运行方式、设备运行等情况的介绍。2. 抄录各种电气设备的表计指示、计算电量。3. 监视、调整设备的各项参数在规定范围内。4. 进行倒闸操作和电气设备的停送电操作。5. 迅速、及时、正确的处理事故。6. 为检修人员办理工作票的开工、终结手续。7. 对电气设备进行定期和特殊情况下的巡检。8. 对备用设备和运行中的信号及自动装置定期校验和切换。9. 电气设备检修后的验收。10. 做好各种备品、安全用具、图纸、资料、测量仪器等物品的保管工作。11. 做好值班记录的填写和清洁工作。12. 交班时，向接班人员讲解设备运行情况和注意事项。13. 做好领导安排的其它工作。二、电气运行值班记录填写内容：1. 交接班双方班长的签名，交接班时间（年、月、日、时）及本班班次。2. 交接班时的运行方式及接地线、接地刀闸、两票情况。3. 本班进行的操作（包括发令人、发令时间、操作目的、操作内容、操作起始和终结时间、操作后的汇报时间等）。4. 检修班组对一、二次设备的异动情况。5. 设备检修所做安全措施及变动情况。6. 公司、车间等对本班下达的通知，布置、交待的任务、要求及执行情况。7. 与值长、各专业班组、岗位的联系（包括联系人、时间、内容等）。8. 本班巡回检查所发现的异常情况及所采取的措施。9. 运行中发生异常、事故的详细内容（时间、经过、原因、处理过程及尚存的问题）。10. 设备定期试验或切换过程中出现的异常及不能完成的原因。11. 发现的设备缺陷，除按规定填入缺陷管理系统外，还应在记录本上详细说明。12. 本班须向下班交待应注意的运行情况。三、事故处理的主要原则：1. 根据音响和光字牌信号迅速判断事故原因及地点，同时采取调整措施。2. 确保厂用电源的供电，必要时可断其它用电单位电源。3. 检查厂用变频设备，跳闸的迅速复位启动。4. 调整主系统运行方式，尽快使其恢复正常。5. 系统恢复正常后联系各用电单位对已停电的设备逐个恢复供电。6. 事故处理中必须考虑全局，积极、主动，做到稳、准、快。四、对电气设备摇测绝缘应严格遵守安规规定，并特别注意摇绝缘前后对被测设备进行放电，以免损坏测量仪器。不能对变频器、软启动器、整流器等半导体元件进行隔离的设备，应联系检修拆线隔离后进行测量。 目 录第一章 发电机运行规程 71 发电机参数. 72 发电机运行的有关规定. 83 发电机启动、并列带负荷及解列. 84 发电机运行中的检查. 115 发电机事故处理. 126 发电机异常运行. 147 发电机励磁调节系统. 17第二章 变压器运行规程 28 1 变压器技术规范. 28 2 变压器停运及投运 293 变压器正常运行规定 294 变压器异常运行规定. 325 变压器的事故处理. 34第三章 电动机运行规程. 37 1 设备规范.372 电动机的运行规定 383 电动机的运行操作检查及维护. 404 电动机异常运行及事故处理. 43第四章 配电装置运行规程. 46 1 配电装置规范. 462 配电装置运行规定及维护. 473 配电装置异常运行及事故处理 51第五章 继电保护及自动装置运行规程. 55 1 一般保护及要求. 552 发电机保护. 563 10kv 线路保护. 574 厂用电系统继电保护 .615 自动装置.666 厂用电快切装置.68第六章 直流系统运行规程. 72 1 设备规范. 722 直流系统的运行及维护 733 直流系统的异常和事故处理.744 智能接地巡检仪.75第七章 交流系统运行规程.76 1 交流系统的固定联系方式. 762 交流系统倒闸操作的规定. 763 交流系统事故处理 77第一章发电机技术规范 1 发电机技术规范型号qfj-15-2额定容量15000kva额定电压105kv额定电流1031a满载时额定励磁电压220v满载时额定励磁电流265a空载励磁电压51v空载励磁电流92 a功率因数0.8相数3接法y频率50hz极数2绝缘等级f/f级额定转速3000r/min效率97%定子绕组直流电阻r1（15） 0.0183励磁绕组直流电阻r2（15） 0.6625定子绕组漏抗xe（标幺值）0.1285直轴同步电抗xd（标幺值）2.263直轴瞬变电抗xd（标幺值）0.2567直轴超瞬变电抗xd（标幺值）0.1535负序电抗x2（标幺值）0.1872零序电抗x0（标幺值）0.0831短路比fk00.48瞬时短路时间常数td3（s）0.9537超瞬时短路时间常数td3（s）0.119空气冷却器功率（kw）360冷却器空气量（m3/s）10冷却水量（m3/h）100最大工作压力（mpa）0.4进水温度（）33冷却后空气温度（）40水压降（104pa）0.00873发电机总重量（ t ）40.83制造厂家南京汽轮电机（集团）有限责任公司2发电机运行的有关规定2.1 本发电机是带有刷励磁的两极三相交流同步发电机，在正常运行中发电机的无功负荷调节靠励磁调节器来实现的。冷却系统采用密闭式循环空冷。2.2 发电机进口风温度不应大于40，不应低于20，其最低进风温度应以空气冷却器不凝结水珠为准。进出口风温差不得超过15，冷却器进水温度不得超过33，当进口风温度大于40或定子线圈温度大于上限时，应减少负荷。2.3 发电机在正常运行中，其定子电压允许在额定电压5%以内运行，其额定容量不变。定子电压不得高于额定值的10%，即正常为10.5kv，允许范围9.5-10.5kv,最大范围9.45-11.55kv。定子电流不得高于额定电流的105%。2.4 发电机额定频率为50hz，正常变动为0.25hz。2.5 发电机在正常运行中，三相电流之差不得超过额定电流的10%，同时任一相电流不得大于额定值，而且定转子温度仍应在允许范围之内。2.6 一般情况下，发电机无功不应低于有功的三分之一。功率因数额定值为0.8，不应超过迟相0.95，励磁方式在“自动通道”运行时，短时可在1.0运行。功率因数过低时，应注意定子电流不要超过允许范围。3 发电机启动、并列带负荷及解列3.1 启动前的检查1） 工作票全部终结收回，安全措施已拆除。2） 检查发电机外观整洁无损。3） 检查发电机滑环表面整洁无麻点。4） 检查发电机碳刷不应过短或破损，更换时注意每组碳刷只能更换一个，并手工研磨保证与滑环接触面不低与70%。5） 检查碳刷刷架牢固无松动。6） 检查碳刷压簧弹性良好。7） 检查发电机保护及压板投入正确。8） 检查发电机开关在断开位置。9） 发电机各测量表计、测温装置、继电保护的自动装置，机电联系信号应符合标准，各压板正确投入，励磁回路元件及元件引出线等连接部位均清洁完整，接触良好。10） 若二次回路上有检修工作，检修结束后应核对线路是否正确，如电压回路及同期接线上有检修工作，检修结束后必须经过定相试验，核对保护压板位置应合乎要求。11） 发电机周围照明良好，窥视孔玻璃完整清洁。12） 填写好启机操作票。3.2 发电机启动前的试验3.2.1 发电机出口开关、灭磁开关分合闸及联锁情况正常。3.2.2 保护传动试验正常（停机备用48小时以内只做一次灭磁开关联跳发电机出口开关试验）。3.3 发电机绝缘电阻的测量3.3.1 测量发电机定子绝缘用2500v摇表，每千伏不小于1m，并不得低于前次测量的1/31/5，吸收比r60”/r15”1.3。3.3.2 发电机转子、励磁机定子测绝缘电阻用500v摇表，测得绝缘电阻不低于0.5m。3.3.3 发电机四瓦对地绝缘用1000v摇表，绝缘电阻不低于1m。3.3.4 发电机停机备用未超过48小时且无影响发电机系统绝缘降低的情况，开机前可不测量发电机绝缘。3.3.5 当绝缘电阻不能满足以上规定值时应查明原因予以消除，如一时不能恢复，应立即汇报值长，是否允许运行应由总工程师决定。3.4 发电机的启动3.4.1 发电机开始转动后，即认为发电机及其全部设备均已带电。任何人不得在一次、二次回路上工作。3.4.2 发电机升速至1500转/分钟应对发电机及所属设备进行一次全面检查，并进行相应的外部操作,原则操作步骤如下：1) 将发电机出口开关由实验位置摇至工作位置。2) 合上发电机控制、保护、测量装置电源。3) 检查保护投入正确。4) 装上发电机各pt一次保险,并用万用表检查保险良好。5) 将发电机各pt小车摇至工作位置。6) 合上发电机pt二次开关。7) 根据运行方式合上或拉开发电机消弧线圈隔离开关。8) 送上励磁调节柜交直流电源。9) 检查励磁调节柜各电源开关投入正确。10) 检查励磁调节柜触摸屏各状态显示正确。3.5 发电机与系统并列 汽机通知 “已定速可进行并机操作”，值长下令电气人员可以进行发电机并列操作，先投入汽机保护出口压板，然后合上灭磁开关，用励磁调节器自动或手动方式将发电机定子电压升至额定值，检查三相电压平衡、定子三相电流无指示，检查转子空载励磁电流不超过额定值92a，转子空载励磁电压不超过额定值51v。3.5.1.自动准同期并列操作（以1#发电机001开关与系统并列为例）：1) 按下同期启动按钮qa。2) 通过dcs或手动按钮选择1#发电机001开关同期点。3) 将dtk转换开关切至 “自动”位置。4) 确认发电机001开关确已合好。5) 向汽机发“注意”“已并列”信号。6) 等自动同期装置恢复待命状态后，将dtk切至“退出”位置。3.5.2 手动准同期并列（以1#发电机001开关与系统并列为例）(1) 按下同期启动按钮qa。（2）将dtk转换开关切至 “手动”位置。(3) 通过钥匙开关选择1#发电机001开关同期点。(4) 通过1sa、2sa（调压按钮）调整机端电压与系统基本一致。(5) 通过3sa、4sa（调速按钮）调整发电机频率与系统基本一致。(6) 在同期点按下ha合闸按钮。（应在同期点前10度左右合闸） (7) 确认发电机001开关确已合好。(8) 向汽机发“注意”“已并列”信号。(9) 将dtk切至“退出”位置。3.6 发电机带负荷1）发电机与系统并列后，立即带0.6mw电负荷，停留10min，并对发电机、主变进行全面检查。2）带0.6mw的电负荷停留10min后，再以0.3mw/min的速度增负荷至6mw。（在热态状态下，负荷增长速度不受限制）3）带6mw的电负荷停留8min后，以0.3mw/min的速度增负荷至12mw。注：根据发电机定子温度通知汽机专业调整冷却风水门。3.7 发电机无功负荷的调节是通过改变励磁电流的大小来实现的，调节时应注意：1）增加无功时，定子电流、转子电流不要超出额定值，即不要使功率因数太低。2）减小无功时，要注意不可使发电机进相运行。3.8 发电机停机必须得到值长的命令。（紧急情况酌情处理）3.9 发电机解列，只断发电机出口开关及灭磁开关，厂用电运行方式根据值长命令执行。3.10发电机解列原则顺序：1) 逐步降发电机有功到零，无功接近于零。2) 断开发电机出口开关。3) 检查开关三相确已拉开，发电机三相电流表指示到零。4) 按 “退出励磁”按钮， 将发电机端电压降至最小。5) 拉开灭磁开关mk。6) 向汽机发“注意”“已解列”信号 。7) 拉开励磁调节器通道i、ii交流输入电源、起励电源开关。8) 通知汽机专业关闭冷却风水门，以保证发电机恒温。3.11 发电机解列后，停机备用操作原则1） 将发电机出口开关摇至试验位置。2） 拉开发电机出口开关控制、储能电源开关。3.12 发电机停机检修的操作原则1) 将发电机测量pt、励磁pt、励磁变小车拉至试验位置，并取下二次插头。2) 拉开测量pt、励磁pt二次电压开关。3) 将发电机出口开关摇至检修位置。4) 拉开发电机出口开关控制、储能电源开关。5) 根据检修工作票的要求做安全措施。3.13 发电机解列时的注意事项1) 解列操作中，拉开发电机开关，若发现一相、两相或三相全部未断开时，立即合上发电机开关重拉发电机开关一次，无效时马上手动打开控制箱手动断开，仍无效时应汇报值长用上一级开关串入，将发电机解列。2) 解列操作中，只有确认发电机开关三相均已断开后，才允许减磁降压操作，在减磁降压操作过程中，应注意监视发电机定子电压、电流，如发现任何一相电流有指示时，应立即升磁将发电机升到额定电压，迅速检查发电机开关三相是否全部断开。3) 在已带上负荷时的事故处理中，除非发电机方面的原因确需先解列发电机外，一律都需先确认汽轮机停止进汽后再解列发电机。3.14 发电机每次停机后，应按第3.3的规定，测量定子和励磁回路的绝缘电阻。4 发电机运行中的检查1. 各部分温度在允许范围内，无局部过热和报警现象。2. 所有安装在发电机仪表盘上的电气表计指示值，必须每小时记录一次。发电机定子线圈、定子铁芯和进出风的温度，必须每二小时检查一次，记录一次转动部分及发电机内部声音无异常。3. 发电机各保护投入正确,自动装置运行正常。4. 励磁机各部位应正常，无过热现象。5. 定期检查整流子和滑环时，应检查下列各点：a.整流子和滑环上电刷的冒火情况。b.电刷在刷框内有无摇动或卡住的情形，电刷在框内应能上下起落，但不得有摇摆情形。c.电刷连接软线是否完整，接触是否紧密良好，弹簧压力是否正常，有无发热，有无碰机壳的情形。d.电刷边缘是否有剥落情形。e.电刷的磨耗程度(应注意电刷磨损的允许程度， 此项允许程度应订入现场运行规程中)。f.各电刷的电流分担是否均匀(电刷和联线是否过热)。g.有无由于整流子磨损不匀、整流子片间云母突出或电刷松弛、以及励磁机电枢或全机震动等原因而引起电刷跳动的情形。h.刷框和刷架上有无积垢，若有积垢须用刷子扫除或用吹风机吹净。励磁调节柜各部完整，无过热现象。i.整流子或滑环表面应无变色、过热现象，其温度应不大于120。6. 各pt绝缘瓷瓶无放电现象，无异音、异味。7. ct瓷瓶无破裂放电现象。8. 微机dcs画面上无发电机报警信号。9. 周围无影响发电机安全运行的其它因素。10. 发电机并网后每2小时检查一次，当高温、雷雨、大风、冰雪天气，外部故障或发电机设备有缺陷时应加强检查，主动增加巡检次数。11. 发电机各表计每小时记录一次。 5 发电机异常运行5.1 发电机开机时升不起电压现象：1) 定子电压表指示很小，甚至为零。2) 励磁电流指示较低或为零。处理： 1) 检查励磁开关是否合上,励磁调节器工作是否正常。2) 检查测量表计是否良好。3) 检查pt回路是否断线，熔断器是否拧紧、接触不良或熔断。 4) 检查按钮是否卡死。5) 检查直流励磁电源开关是否合好，电源是否正常。5.2 发电机过负荷现象：1) 警铃响，“过负荷”光字牌亮。2) 定子电流、有功超过额定值。 处理：1) 降低无功负荷。2) 汇报值长，降低有功负荷。3) 调整发电机电压、电流、功率不得超过许可范围。4) 事故情况下过负荷应严格按照下表执行。定子额定电流倍数1.11.121.151.251.5定子电流值(a)11341155118612891547持续时间（分钟）603015525.3 发电机定子线圈温度高现象：发电机定子线圈温度升高超过额定值。处理：1) 检查发电机是否过负荷，三相电流是否平衡。2) 汇报值长，通知汽机检查发电机进出风温度及温差，检查冷却系统是否良好。3) 通知热工，检查核对表计。4) 如果确是发电机过热应降负荷，如果降负荷后，仍不能使发电机达到正常状态，则汇报值长转移负荷停机处理。5.4 发电机测量pt二次电压消失现象：1) “电压回路断线”报警。2) 有功、无功表指示降低，定子电压指示降低或到零。处理：1) 可不停用发电机复合电压闭锁过流保护，但必须及时处理。2) 汇报值长，联系汽机锅炉，保持发电机负荷，注意监视流量。3) 检查发电机测量pt保险是否熔断，如保险熔断，更换保险。4) 恢复保护，记录处理时间，计算追加发电量。5.5 转子一点接地现象：“发电机一点接地”信号报警处理：1) 对励磁柜及励磁回路进行检查。2) 通知保护人员检查测量回路是否正常。3) 汇报值长，投入转子两点接地保护。5.6 定子绕组一点接地现象：1) “发电机谐波电压动作”或“发电机谐波电压动作”报警。2) 发电机定子电压，一相降低或至零，另两相升高或升至线电压。处理：1) 汇报值长，对发电机、主变低压侧、电抗器、发电机各pt进行全面检查有无明显接地点，并检查发电机冷却器是否漏水，定子绕组是否受潮。2) 分别停用发电机pt。3) 若确定是发电机内部接地应立即解列停机。4) 若判定不是发电机内部接地，接地运行时间不应超过2小时。6 发电机事故处理6.1 发电机非同期并列现象：1) 发电机定子电压、功率摆动剧烈。2) 发电机定子发生巨大的冲击电流，励磁电流在正常值附近摆动。3) 发电机声音异常，机组强烈振动。处理:1) 发电机无强烈音响和振动时可不必解列。2) 冲击电流大，引起强烈振动且不衰减时，应立即断开发电机出口开关和灭磁开关。3) 对发电机进行全面检查，对保护、控制回路和同期回路进行全面检查，并测量发电机绝缘良好，模拟同期假并列良好后可重新并列。6.2 发电机振荡现象：1) 发电机定子三相电流同时剧烈摆动，且超过正常值。2) 发电机及主系统电压表摆动，并低于正常值，发电机强励可能动作。3) 发电机有功、无功大幅度摆动，励磁电压、电流在正常值上下摆动。4) 发电机发出节奏与表计摆动相合拍的鸣声并振动。5) 若系统振荡,发电机表计与系统表计摆动一致。若发电机振荡，发电机表计与系统表计及相邻机组表计摆动相反。处理:1) 先将励磁调节器切换到手动运行方式，尽可能增加其励磁电流，并适当降低发电机有功负荷，以创造恢复同步的有利条件。2) 若2分钟内不能恢复同期，将故障机组解列，再重新与系统并列。3) 若系统振荡引起，应根据值长命令执行。6.3 发电机变成电动机运行现象：1) 警铃响，“主汽门关闭”光字牌亮。2) 有功指示为负值，无功指示升高。3) 定子电流略低，励磁调节器在自动位置时，励磁电流降低。4) 发电机功率因数表指示进相。处理： 1）如果汽机未发出任何信号，在未问明情况之前，发电机不应与系统解列。2）如果“主汽门关闭联跳发电机开关”保护压板投入，主开关跳闸。如果“主汽门关闭联跳发电机开关”保护压板未投入或发电机开关未跳闸，汇报值长，联系汽机开启主汽门。3） 如果主汽门无法开启，按值长命令停机。6.4 发电机进相运行原因：励磁调节器故障或因系统影响现象：1) 转子电压、电流显示下降。2) 无功显示负值。3) 励磁调节器低励限制动作。处理：1） 若为励磁故障，主通道自动方式切为手动，如仍故障将自动切至备用通道。2） 若为系统影响进相，长期运行应维持功率因数不高于0.95，并监视机端各点温度不超过允许值，如有扰动或运行不稳定立即转为迟相运行。6.5 发电机主开关自动跳闸现象：1) 事故音响，发电机主开关绿灯闪光。2) 定子电流、有功无功指示降低至零。处理：1) 检查过压保护是否动作,灭磁开关是否跳闸，如果未跳闸应调整发电机电压不超过额定值。2) 检查保护动作情况，根据保护动作情况，检查故障点。3) 如果由汽机主汽门关闭引起，根据值长命令执行。4) 如果确认跳闸是由于人员误碰引起，应立即将发电机并网。5) 如果是发电机内部保护动作，应测量定子线圈的绝缘电阻，并对发电机及其有关的设备和所有在动作保护区内的电气回路进行详细的外部检查。同时应由继保人员对保护装置进行检查，以判断其动作是否正确。如果经检查确系内部故障或保护范围内的故障使发电机跳闸时，则应停机处理。6) 当进行外部检查、检查保护装置和测量绝缘电阻未查出故障原因时，则应对发电机零起升压试验，升压时发现不正常情况，应立即停机处理。如果升压时未发现不正常现象，则可将发电机并入电网。7) 如果是外部故障，使其后备保护动作，同时内部故障保护未动作，发电机亦未发现明显的不正常现象，则发电机可并入电网运行。6.6 发电机转子二点接地现象：1) 励磁电压降低。2) 转子电流增大，绕组发热。3) 无功负荷降低，严重时造成失磁。4) 机组振动有不同程度的增大。处理：1) 若发电机转子两点接地保护投入，将作用于发电机主开关和灭磁开关跳闸，解列发电机。2) 当两点接地保护未投入时，或虽投入，保护拒动，应立即手动拉开发电机开关及灭磁开关。3) 通知检修，检查发电机、励磁机。6.7 发电机失磁现象：1) 发电机无功负荷降至零值以下。2) 定子电流升高且摆动，可能发“过负荷”信号。3) 励磁电流到零，励磁电压不规则摆动。4) 定子电压较正常值降低。5) 发电机功率因数表指示进相。6) 其它机组无功升高。（两台机组并列运行）7) 励磁调节器发低励限制或avr总报警。处理：1) 若灭磁开关跳闸联跳发电机出口开关，发电机与系统解列，通知检修处理。2) 若励磁调节器故障，立即降发电机有功负荷，使发电机电流不超过额定值，然后将自动切至手动运行方式，手动增加励磁，如果不能恢复则切至备用通道运行，若备用通道故障，立即解列发电机。3) 若转子回路故障，应将发电机解列停机。4) 若失磁引起系统振荡，应立即解列发电机。6.8 发电机紧急停运条件1) 发生必须停机的人身事故。2) 发电机或励磁系统着火。3） 接汽机发来“注意”“机器危险”信号并确认发电机有功负荷到零，或同时接到“主汽门关闭”信号。7 发电机励磁调节系统7.1 励磁系统简介dvr-3002数字式静止励磁控制系统：双柜静态系统由励磁调节柜、整流灭磁柜、励磁变压器等组成。励磁调节系统采用美国ti公司最新的高速32位dsp作为核心，配以大规模的可编程逻辑器件cpld作为辅助元件，将控制系统基本缩小为一个片上系统，大大提高了系统的可靠性。同时大屏幕液晶显示器将人机交换提高到了一个更新的高度，给使用提供了极大的方便。7.2主要功能： 励磁调节柜的基本功能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功能外，还具有故障录波、事件记录、系统自检、智能调试等辅助功能。7.2.1调节及控制功能1) 自动运行方式即发电机恒机端电压pid调节。2) 手动运行方式即发电机恒励磁电流pid调节。3) 自动手动之间相互跟踪，实现各种方式下无扰动切换。4) 通道之间相互跟踪，实现通道之间无扰动切换。5) 恒定触发角运行。6) 无功调差调节，可设置正、负调差方向，调差系数0-15%任意调节，级差0.1%。7) 发电机恒功率因数运行。8) 发电机恒无功运行。7.2.2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)可控硅故障检测。7.3 dvr-3002数字式励磁控制柜操作开关说明表计层表计层装设发电机电压表，励磁电流表，转子电压表，便于运行或就地试验监视。操作层本层安装操作开关和按钮，用于在就地对励磁调节器进行操作。sa1励磁方式选择开关: 用来选择调节器在自动励磁运行、手动励磁运行工作方式。sa2增/减磁开关: 为自复归开关，用来调整发电机电压或无功功率的大小。sa3通道选择开关：可以通过此开关进行通道间的切换，共有两个位置可供选择，即通道a（运行）、通道b（跟踪），或通道b（运行）、通道a（跟踪）。 sa4方式选择开关: 励磁调节器在自动励磁运行时，并网后用来选择恒电压控制、恒功率因数控制、恒无功控制方式调节。sb1起机（即起励）按钮: 当机组转速定速3000转/分,电气检查符合建压要求时,按下该按钮,在自动励磁方式下，5秒钟内发电机建压至额定电压的30%。sb2停机（即灭磁）按钮：当发电机主开关分断后，按下停机按钮,逆变灭磁后，分断灭磁开关。控制层控制层是发电机微机励磁调节柜的核心层，它集成了励磁调节器几乎所有的功能板件。控制器采用4u标准机箱，表面氧化处理，美观大方。插件板采用背插方式。在调节器的面板上布置了240*128大屏幕液晶显示器，键盘控制器以及运行指示灯。在面板右下方为usb接口。开关层有交流电源开关qs1、直流电源开关qs2。短接片零起升压：该短接片接通，自动励磁时，选择自动连续方式间发电机电压。短接片pss投入：选用。短接片avr跳qf灭磁：该短接片接通，当cha和chb通道都故障时，联跳灭磁开关。短接片起励：该短接片接通，选择自动励磁投励运行。做发电机试验时，改短接片不接。其它器件包括电源变压器t、同步变压器tb1、tb2,继电器k1、k2、k3、k4、k5等。7.4.基本原理7.4.1概述励磁调节柜的输入电气信号有发电机量测pt电压，仪表pt电压及从发电机电流互感器来的三相定子电流信号。各路信号经各自的信号处理及变换电路对信号滤波、隔离放大，变换成适合于 ad采样的信号。这些信号送入ad变换器，由程序控制依次进行模数转换成数字量，存放在存贮器中，供dvr调节器使用。dvr调节器需要直流电源作为后备工作电源。dvr调节器输出电流、电压为直流量。利用以上采集到的数据，通过计算可以得到发电机的运行工况，励磁系统参数，调节器输出参数等全部信息，如交流量采用24点快速傅立叶变换（fft）计算出发电机三相电压有效值，三相电流有效值，有功功率p，无功功率q。调节器的功率输出部件为三相全控晶闸管整流桥。为了保证其输出直流电压连续可调，要求控制角 a在0170度之间变化。dvr调节器中由脉冲同步电路来保证各晶闸管的依次导通，用大规模逻辑器件直接将数字控制量转换成相应控制角a的触发脉冲信号。300hz的中断控制程序,计算发电机电压与参考电压之差,并进行pid运算后综合附加调差信号得到一个控制量去改变晶闸管的导通角。这就是dvr调节器的主调节环。pid参数的正确选择，将直接影响dvr调节器的静态和动态特性。调节器中的保护功能模块如失脉冲检测，低励磁限制，过励限制，v/hz限制，pt断线保护等都是用软件来实现的。调节器的前面板设有操作显示界面供人机对话使用。人机界面采用液晶显示，汉化菜单，所有计算机采集到的模拟量值均以有名值显示在液晶显示器上，便于运行人员的监视。另外开关量输入的实时状态显示，开关量强制输出，控制和保护参数设定，故障录波数据的提取等功能均可在此人机对话窗口上实现。调节器的工作电源也是独立的，采用开关电源。输出电压有四种：+5v、12v电源供主机板，运算放大器用。24v1供脉冲回路，24v2供继电器及操作回路用。电源采用两路供电：一路来自蓄电池，另一路来自交流电源整流。两路电源通过逆止二极管并联运行，任何一路失电，调节器仍能正常工作。7.4.2 工作原理作为同步发电机励磁系统，其可靠性对于机组和电网的安全稳定至关重要，因此调节器在设计时就将系统的可靠性作为第一重要的内容，因此搭建一个稳定的硬件测控平台是提高系统可靠性的基础。励磁调节柜的调节器由以下几部分组成：w 电源. w 主机板（cpu）w 信号处理板w 开关量输入输出板w 脉冲放大板w pt/ct板w 总线底板w 显示面板以上几块控制板卡插在一个专用的4u机箱内。为了提高系统的抗干扰能力，机箱采用金属屏蔽机箱，所有插件采用后插式，保证信号的流向的唯一性，避免了信号之间的串扰，以及强弱电之间的交叉。所有的板卡均采用先进的表贴工艺，底板装在机箱的前部，在面板上镶嵌有一个240128点阵的液晶显示器，进行运行状态的监视，前面板上还有一些重要的状态指示灯。w 电源系统为了提高系统的可靠性，系统的供电电源由两路冗余，交流电源经过隔离变压器隔离后，经过整流变为直流，并经过二极管和来自厂用蓄电池的直流电并联运行，共同为机箱内的开关电源供电，为了提高系统的抗干扰能力，按照不同的功能将系统电源分为3部分。1) cpu电源：5v，12v，其中dsp芯片的内核电压1.8v，外设电压3.3v,低压系统保证了高速cpu低功耗和高可靠性。2) 操作电源：24v2，用于开关量的输入输出，对于双通道的励磁系统，其两个通道的24v2经过二极管并联，提供操作信号。两个通道的0v2直接并联。这样就保证了24v2电源的冗余。3) 脉冲电源：24v1，用于脉冲放大和触发回路。w 主机板（cpu）此板为系统的中枢，我们选用经过多年运行经验的dsp芯片和大规模可编程逻辑阵列cpld组成这块板，由于采用了可编程逻辑阵列，使系统具有开放性用户可以根据自己的现场实际，进行逻辑组态，并且大大简化了电路，从而做到了总线不出板，提高系统可靠性。本板由以下部分组成。dsp（数字信号处理器）具有以下特点：1) 最高工作频率达到150mhz，每个指令的执行周期只有6.67ns。2) 32位的数据线，24位地址线使得它的寻址空间达到了4m。3) 哈佛结构，高速的流水线指令操作，进一步提高了运行速度。4) 强大的外设功能：一个增强型的can总线驱动器 一个串行外设接口（spi）两个串型通讯接口（sci） 三个32位的定时/计数器片上128k16位的flash5) a/d转换：16路高速（400ksps）高精度（14位）a/d，同步采样，能避免由于采样速度造成的相移，提高了精度。采样频率为0.833ms。6) 两路可编程的d/a输出，为pss参数整定和dvr调节器模型的辨识提供硬件接口。7) 大规模的逻辑阵列cpld：完成脉冲形成、开关量输入输出、以及其它的逻辑操作和译码功能。8） 外扩存储器：一片128k的程序存储器用于调试时，下载程序。一片128k的数据存储器用于进行故障录波的数据存储。16k位的串行eeprom存储参数和重要的故障数据。9）通讯部分：本板提供一路rs485，一路can-bus，其隔离和电平变换采用模块化产品。rs485从端子输出，can 通过端子输出。10）时钟电路：时钟采用ds1305，时钟芯片。11）四路光耦隔离的开关量输入，要求操作电源电压等级为24v。12) 四路光耦隔离的开关量输出，输出为本通道24v2 有源信号。 w 信号处理板该板的主要功能是进行电平变换和隔离，由于采用交流采样，所以电流、电压回路经过高精度小ct和pt隔离后，进行滤波和电平转换适配到a/d测量范围内进入主机板。直流量(励磁电流)经过滤波和电平转换后进行采样。同时将同步信号整形为方波，供主机板cpu产生脉冲。w 开关量输入继电器输出板本板将16路开关量输入信号经过光电隔离后，进入测控cpu板，进行状态判断。另外所有的电源检测电路也在这块板上。将10路开关量输出信号经过光电隔离后驱动继电器，进行信号输出。w 脉冲放大板本板将主cpu板产生的双窄脉冲进行功率放大输出，每一路脉冲功率可驱动5组以上并联的可控硅桥。同时本板上有脉冲指示灯，用于显示脉冲是否正常，本板上可以通过跨接器选择脉冲变压器是内置式，还是外置式。w pt/ct 板pt/ct板将发电机量测pt、仪表pt、系统pt、同步电压信号采用小型化的电压互感器进行隔离，后适配为a/d量程内的弱电信号。将定子电流互感器来的信号经过内部电流互感器隔离后，适配为a/d量程内的弱电信号。7.5. 显示说明调节器采用240*128的大屏幕液晶显示器进行显示，此显示器可以显示15*8=120个汉字或30*16=480个字符，此显示器采用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。键盘介绍： 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。7.5.1开机画面： 注：此画面停留2秒后进入主画面显示dvr微机励磁调节器版本：v1.07.5.2主画面显示：主画面进行系统运行状态及主要测量数据的显示。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 微机励磁调节器，调节器出现故障时显示相应的故障，例如：+a相脉冲故障，按下“rst”键后重新显示 微机励磁调节器 标识。第二区域：数据显示区。对应显示量：ug1: 机端三相线电压平均值 ig1: 定子三相电流平均值ufd: 转子电压 ifd: 励磁电流（转子电流）ugr: 自动（恒机端电压调节）pid的给定参考电压 ifr: 手动（恒转子电流或恒输出电流调节）pid的给定参考电流p:有功功率 q:无功功率arf:可控硅输出角 cos:功率因数dvr数字励磁调节器-ug1: 10.5kv ig1: 1.25 kaufd: 120 v ifd: 150 augr: 10.5kv ifr: 1651 ap : 30mw q : 10.3 mvararf: 88.1 cos : 0.866f0 : 50.01 hz ild: 150 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-2005-11-18 16：12：20f0:系统频率 ild：本柜电流第三区域：状态显示区在此区域内，将主要的开关量状态进行显示，其中包括：灭磁开关：如果不做特殊说明，灭磁开关接常闭辅助接点，状态显示为 分 或 合。主油开关：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、和退出。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，手动运行方式为调节器恒励磁输出电流调节。7.5.3主菜单显示：按上下左右键选中菜单，按ok键后进入主菜单显示，按q键逐级退回显示菜单。-主 菜 单- 测量显示 参数设置 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7.5.4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:uab1,ubc1,u