pwl4c型数字式励磁调节装置用户手册v10(改).doc

(v2-2013) 状态 编号 密级 pwl-4c 型数字式励磁调节装置型数字式励磁调节装置 用户手册用户手册 v1.0 华自科技股份有限公司 前前 言言 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 pwl-4cpwl-4c 型数字式励磁调节装置型数字式励磁调节装置 用户手册用户手册 目目 录录 pwl-4c 型数字式励磁调节装置用户手册型数字式励磁调节装置用户手册.1 1概述概述.1 1.1应用范围.1 1.2功能配置.1 1.2.1基本的调节和控制功能.1 1.2.2辅助的限制和保护功能.2 1.2.3自检自诊断.2 1.2.4容错控制.2 1.2.5事件记录及录波功能.3 1.3性能特征.3 2技术参数技术参数.3 2.1机械结构.3 2.1.1结构尺寸数据.3 2.1.2防护等级：ip40.4 2.2环境条件.4 2.3额定电气参数.4 2.3.1电源参数.4 2.3.2模拟量输入参数（16 通道）.4 2.3.3开关量输入输出容量.4 2.3.4输出参数.4 2.3.5主要技术指标.4 2.4电气绝缘试验.5 2.5抗干扰性能.5 3调节器装置硬件原理调节器装置硬件原理.5 3.1装置面板布置.5 3.2装置结构.6 3.3装置端子接线图.6 3.3.1power 插件.6 3.3.2dsp 插件.7 3.3.3ai 插件.7 注意：带*号为极性端输入.8 3.3.4di/o 插件.8 3.4装置基本原理.9 3.4.1模拟量采集.9 3.4.2闭环调节.10 3.4.3脉冲输出.10 3.4.4限制和保护.10 3.4.5逻辑判断.10 3.4.6参考值设定.10 3.4.7双机切换.10 3.4.8自检和自诊断.11 3.4.9人机对话.11 3.4.10对外通讯.11 4功能配置功能配置.11 4.1发电机电压自动调节.11 4.1.1给定值调节.11 4.1.2pid 控制.11 4.1.3调差功能.11 4.1.4软起励.12 4.1.5自动跟踪.12 4.2限制器.12 4.2.1欠励限制器.12 4.2.2最大无功限制器.13 4.2.3过励限制器.13 4.2.4励磁电流限制器.13 4.2.5电压/频率限制器.13 4.2.6功率柜限制器.14 4.3功率因数附加调节.14 4.4电力系统稳定器 pss.14 4.5励磁电流闭环控制及开环控制.15 4.6监视与保护功能.15 4.6.1开机保护.15 4.6.2过压保护.15 4.6.3pt 断线监视.15 5安装及运行注意安装及运行注意事事项项.15 5.1安装.15 5.2上电和开机.16 5.2.1装置正常投励操作.16 5.2.2装置逆变灭磁操作.16 5.3运行注意事项.16 5.3.1正常运行.16 5.3.2通道选择和双机切换操作.17 5.3.3装置异常.17 pwl-4cpwl-4c 型数字式励磁调节装置型数字式励磁调节装置 用户手册用户手册 6订货指南订货指南.18 6.1选型.18 6.2独立装置.18 6.3屏柜.18 附录一附录一 pwl-4c 型数字式励磁调节装置人机界面型数字式励磁调节装置人机界面.19 使用说明使用说明.19 1主画面主画面.19 2键盘及指示灯功能说明键盘及指示灯功能说明.错误！未定义书签。 3菜单结构和主菜单菜单结构和主菜单.20 用户手册用户手册 pwl-4cpwl-4c 型数字式励磁调节装置型数字式励磁调节装置 0 / 39 pwl-4c 型数字式励磁调节装置用户手册型数字式励磁调节装置用户手册 1概述概述 pwl-4c 型数字式励磁调节装置是华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 应用范围应用范围 pwl-4c是双自动通道的励磁调节器，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 功能配置功能配置 1.2.1 基本的调节和控制功能基本的调节和控制功能 调节规律调节规律 pid pss（选用） 智能均流 运行控制方式运行控制方式 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） pwl-4cpwl-4c 型数字式励磁调节装置型数字式励磁调节装置 用户手册用户手册 1 / 39 余弦移相功能 多种起励方式可选多种起励方式可选 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 用户手册用户手册 pwl-4cpwl-4c 型数字式励磁调节装置型数字式励磁调节装置 2 / 39 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 主断路器信号容错 1.2.5 事件记录及录波功能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，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技术参数技术参数 2.1 机械结构机械结构 2.1.1 结构尺寸数据结构尺寸数据 pwl-4c数字式励磁调节装置的结构尺寸是： 267（宽） 173.5（高） 268（深） 单位：mm pwl-4cpwl-4c 型数字式励磁调节装置型数字式励磁调节装置 用户手册用户手册 3 / 39 2.1.2 防护等级：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 额定电气参数额定电气参数 2.3.1 电源参数电源参数 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（模拟量输入参数（16 通道）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+5v 2.3.3 开关量输入输出容量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/dc220v 2.3.4 输出参数输出参数 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% 用户手册用户手册 pwl-4cpwl-4c 型数字式励磁调节装置型数字式励磁调节装置 4 / 39 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75%。 4)“定值管理”“控制参数”“发电机调差系数”从010%变