发电机说明书WLK-F1.doc

WLK-F1 型可控硅励磁控制装置使用说明书成都恒达工控有限公司第一章 概述一、 用途WLK-F型可控硅励磁装置主要是由功率单元和励磁调节器两大部分组成，用于水力发电机组的自动调节励磁电源。该系列励磁装置能满足发电机单机或并网等运行要求，WLK-F型系列可控硅励磁装置也可用作同等容量的汽轮发电机和柴油发电机的励磁电源。二、使用条件(1) 海拔不超过2000米(2) 周围空气温度-540(3) 空气相对湿度(平均值)不大于85%(4) 在工作场所的周围空气中没有导电及易爆尘埃和腐蚀性气体三、功能及特点(1) 微机控制，中文液晶屏显示，功能齐全，可靠实用；(2) 响应速度快，动静态性能优越；(3) 有转子失磁、过流、过电压保护。(4) 对功率元件进行温度监测和报警，能有效的监测功率元 件运行；(5) 显示移相角和检测触发脉冲；(6) 检测、控制、调节设置和触发采用微机数字化，移相精 度高，漂移 小，稳定性好；机组有一定残压时能残压起励。(7) 备有微机串行通信接口，能满足提高电站自动化水平的需要；(8) 结构新颖，更换方便，检修容易；上述中的有一部分功能仅供选用，请定货时核实并注明。四、主要技术指标及功能1. 主要技术性能(1) 励磁电压响应时间上升不大于0.1S下降不大于0.15S(2) 发电机电压调整率不大于 1%(3) 励磁调节器自动时发电机在空载额定电压和额定转速下的初始状态运行，频率在 5%fn范围内每变化1%fn时，发电机定子电压变化率不大于0.5%。(4) 甩额定负荷后超调量不大于1520%调节时间不大于5S振荡次数不超过35次(5) 空载电压整定范围自动70-110%手动30-130%(6) 调差系数整定范围0-20%2. 调节器功能及运行方式励磁调节器主要功能是提供同步发电机的励磁电流，调节发电机的机端电压而满足供电的需要。主要的运行方式有手动和自动。 手动运行：手动调节可控硅的移相角而调整励磁电流。 自动运行时有如下几种功能： (1).单机恒机端电压运行 (2).空载电网电压跟踪(供选择) (3).恒功率因数运行(供选择)00 (4).恒无功负荷运行(供选择) (5).按设定调差率运行 3. 励磁调节器辅助功能(1) 1.1倍过励限制（励磁电流上限）。一般工况下是励磁电流安全运行的最大值。(2) 强励电流限制。机端电压突然下降到80%以下时，励磁调节器进入强励状态，10-50秒(按设定)后返回1.1倍值运行。(3) 欠励限制。可在发电机空载额定励磁电流以下范围内整定欠励励磁电流值（励磁电流下限），当发电机并网运行时，励磁电流下降到欠励限制值时，欠励限制起作用，限制励磁电流继续下降，保持发电机在欠励状态下正常运行。在调相运行时，进行欠励限制，以保证机组运行的稳定性。在并网空载状态下，如果设置一定的励磁电流下限，以防止失磁。(4) 空载过电压和低频保护。防止起励时过电压及空载停机误操作和其它原因引起的低频大电流。第二章 励磁系统调节原理 1.自并激励磁系统本系统的励磁功率来自于发电机本身，通过机端的整流变压器和可控硅三相全控（半控）整流桥，向发电机转子提供一个可调节的直流电流，实现自并激励磁。 2.励磁系统控制器控制器主要由以下单元组成：输入信号处理单元；A/D单元；电源单元；CPU运算处理单元；触发输出单元；报警输出单元；显示按键单元和串行通讯单元。(1).输入信号处理单元。输入单元把输入电压信号、电流信号、同步信号、开关信号、温度等信号进行降压、滤波、转换等处理和分离，变为标准的数字开关量信号和模拟电压信号。 (2) A/D转换单元，把模拟电压量转换成对应的数字量。 (3) 电源单元为控制系统提供电源。可输入多组电源：厂用交流电源，厂用直流电源。电源单元把输入电源转换成5V、12V、24V 等直流电源供控制系统使用。输入的多组电源互为备用，保证对控制系统供电的可靠性。 (4) CPU运算处理单元对输入的信号进行处理。一类处理是运算，对输入的机端电压信号进行PID运算，根据运算结果，输出移相触发脉冲，调节励磁电流。在运算处理时，根据控制需要，可以实现有差调节、无差调节、恒功率因数调节、恒无功调节，还可以实现电网电压跟踪等功能。另一类是信号监控，监测信号有：频率、电压、电流、温度等，与设定值比较，输出报警保护信号，实现过励限制、欠励限制、强励限制功能，实现空载过电压、空载低频保护，实现温度监测，触发脉冲监测。 (5) 移相触发单元对CPU的触发信号进行功率放大，并进行隔离处理，输出触发脉冲控制可控硅整流桥。 (6) 报警保护输出单元对CPU 输出的报警保护信号进行放大和隔离，输出继电器控制信号。 (7) 显示与按健。显示采用LCD液晶屏，中文显示参数主要有：电网电压、机端电压、可控硅移相角、调节设定值、发电机输出电流、功率因数、有功和无功功率、励磁电流、励磁电压，功率单元温度，运行工况、报警保护状态等，还有设置参数显示，具体内容见后面显示屏图。按健用于调节器的起停、输入参数、设置运行值和调节值。 (8).串行通讯单元采用RS-485，通讯协议订货时协商。3励磁调节工作方式(1) 励磁调节方式有以下几种：手动：手动调节可控硅的移相角，调整励磁电压，属于开环调节，可能与早期励磁的手动定义不同，主要用于测试、零起升压、烘机、并网后励无功调整等，不能用于起励或单机运行。给定电压跟踪：机组并网前的起励，自动跟踪给定电压，便于并网。使用跟踪方式，必须引入可靠的机组并网合闸信号，否则请不要使用跟踪方式。恒功率因数：按给定的功率因数运行。须引入可靠的机组并网合闸信号和机端电压电流检测信号。恒励磁电流：按设定的励磁电流运行。须引入可靠的机组并网合闸信号和励磁电流检测信号。第三章 产品安装1. 励磁装置 励磁装置可以安置在发电机层，和其他屏柜并列；也可以安装在中控室。按图纸要求引入和引出主回路电缆以及操作、信号、起励、电源等引线。2. 整流变压器励磁整流变压器接于发电机输出端，安放位置由用户考虑，安装前应进行极性、组别检查，接线时一定要注意相序，且要符合其图纸标注的组别。3. 电压互感器电压互感器用于测量网端电压和发电机机端电压，组别按图纸标注，原边接于发电机机端，副边100V引入柜内，它的相序要正确，且相位要与整流变压器一一对应，安装前应进行变比和极性试验。为了保证励磁可靠性及测量精度，励磁用的电压互感器最好只供给励磁装置专用，不得与其它测量表计共用。4. 电流互感器电流互感器是用于测量发电机电流的，供励磁系统使用。本励磁系统的电流互感器应按图纸规定接线，不能换相，安装前要做变比和极性检查，极性不能接反。5. 厂用电源引入柜内的相序应与图纸相符，否则调试电源与同步信号的同步关系将被破坏。6. +HM.-HM接入柜时注意“+” “-” 极性，熔断体可选用灭磁开关合闸电流的1.5-2.0倍。7. 控制与信号电源控制母线+KM、-KM，合闸母线+HM、-HM为DC 220V。+HM、-HM、QL+、QL-电流较大，应直接接到直流电源蓄电池端。第四章 微机操作介绍一、面板介绍：面板上的“运行指示”、“启励指示”和“自动控制”三个灯为绿色；“报警指示”灯为红色；右边的四个触摸键为“增磁”、“减磁”、“起/停”和“复位”键，下面分别介绍灯、键的作用：.运行指示：控制器接通电源后，运行指示灯就应闪烁，即每秒一次。运行指示正常闪烁，说明控制器程序部分工作正常。 .启励指示：当按下启励键启动或外部远控启励后，启励指示灯亮。 .报警指示：分为故障显示。当出现以上故障时液晶屏上都会有显示，同时“报警指示”灯亮。如果故障发生，相应的故障显示灯亮，只要不按复位键，故障显示灯就不会消失，这为维修人员维修指明了故障范围。 . “增磁”、“减磁”键：用于调节控制角度、机端电压、励磁电流、功率因数、无功负荷等设定值。 .“复位”键：当系统出现故障，发生声报警，按下复位键后才能消除报警。液晶界面菜单操作：液晶界面下端的的四个触摸键，为“控制方式”、“上升”、“下降”、“确认”和“取消”键。其中“上升”、“下降”为复用键，用于界面翻页、选择菜单的选中和参数的设置。开机后显示欢迎界面，投励后进入运行和参数修改界面，通过“上升”、“下降”进行界面的翻转，运行显示界面不能修改数据，按“确认”和“取消”键无效，在参数修改界面按“确认”和“取消”键，即出现一级子菜单反白显示，可通过“上升”、“下降”进行修改项目选择，当选中后即进入参数修改界面，可通过“上升”、“下降”进行参数修改，按“确认”键，修改成功，按“取消”键，不修改参数。而在按了“控制方式”键后，进入控制方式选择。可按“上升”“下降”键选择控制方式,按“确认”键进入PI参数设置界面，通过“上升”、“下降”键进行参数修改，按“取消”键，不修改参数，按“确认”键后修改成功，回到在控制方式界面中，再次按“控制方式”键，设置控制方式成功。二、参数设置表名称设定范围及说明出厂设定更改投励电压比range=0.510.4投励角度range=0-180度120最大控制角range=90-180度170最小控制角range= 0-90度60欠励电流range=0-250 A100过励电流range=0-1000A330定子电压系数range=0-250150定子电流系数range=0-10010调差系数range=0-20%0%额定励磁电流range=0-1000A300强励倍数range=1.0-2.01.1励磁电流系数range=0-25520强励时间range=0-2010网压补偿range=0-25567恒机端电压Prange=0-100020恒机端电压Irange=0-1000310恒励磁电流Prange=0-100010恒励磁电流Irange=0-100090恒功率因数Prange=0-10001恒功率因数Irange=0-1000150恒无功负荷Prange=0-10001恒无功负荷Irange=0-255150 注：必须在输入密码界面将密码设置成1，以上参数才可进行修改。第五章 励磁开环试验励磁装置安装后，在投入运行前必须进行开环试验。通过开环试验，检查电厂的励磁系统接线是否正确，励磁装置运输中是否损坏，以便励磁 装置投入正常运行。一、试验前的准备1、 逐个检查励磁柜内端子、继电器、元器件及接线等的螺钉是否有脱落和松动。2、 整流桥交流输入刀开关QS1处于分闸状态。3、 灭磁开关FMK处于分闸状态。4、 断开发电机上接线端的输出接线。5、 断开发电机并网信号接线。6、 断开直流电源断路器QF1和交流电源断路器QF2。7、 在装置III端子送入厂用交流电源，测量电压符合图纸的标定电压值（AC380V），有厂用DC220V直流电源的应送入控制直流电源，并测量输入电压值。8、 从网上倒送电至发电机的输出线(不能从网上倒送的高压机组可用厂用变压器模拟电网,注意相序应一至)送电至发电机的输出线。9、 分别对励磁柜的输入端子的机端电压（JYA、JYC）和网端电压（WAY，WYC）测量，输入电压信号（100V），显示屏上的机电压、网电压应约为额定值；测量机端电压互感器PT和励磁整流变的相序应为正相序。合上励磁交流输入闸刀。二、 试验步骤1、 合上交、直流电源断路器QF2,QF1。2、 旋转开关SA1打开控制电源。3、 旋转开关SA2手动启动风机，并检查两个风机是否运行。4、 按一下控制器上的【起/停】按键，直流接触器KM1应闭合；再按【起/停】按键一下KM1跳闸。5、 合上整流桥交流输入刀开关QS1，应显示发电机频率。6、 按一下控制器上的【起/停】按键，应有脉冲输出，励磁电压表有一定电压值，此时可选择运行方式,通过【增磁】、【减磁】手动调节励磁；再按一下【起/停】按键，关断脉冲，无励磁输出。第六章 励磁装置的运行1、 检查输入信号线正确无误；油断路器处于分闸。2、 接入厂用电 AC 380V,DC 220V。3、 打开控制电源开关，设置参数（已设置好可不再设置）。4、 合上整流桥交流输入刀开关QS1及灭磁开关FMK。5、 待发电机运行到额定转速后，送入起励信号或按一下控制器上的【起/停】按键。起励正常后，通过【增磁】、【减磁】改变给定值调整端电压，此时发电机端电压应自动稳定于给定值，不应有跳动现象。6、 发电机电压达到额定值且具备并网条件时即可并网。7、 并网后自动转为恒电流方式运行，同时可选择控制方式，通过【增磁】、【减磁】改变给定值，自动跟踪给定值。8、 在本装置初次安装完毕或经过大修后，起励时应密切注意可能发生的不正常现象，起励过程中如出现发电机电压一直上升而不能稳定，应立即跳开灭磁开关，停机后检查相位相序是否正确，如来不及操作时，过压保护动作，将灭磁开关跳开。注：一般应在给定电压跟踪方式下起励，起励比较平稳。三、 调差率设定(1) .单台机并网或多台发电机并列运行需设置调差率。发电机并网或并列运行时应加入一定调差值，带上一定量的无功负荷后，如果励磁电压出现频繁摆动，应减小调差系数，以改善发电机组之间的无功分配。四、 发电机带负载(1) 发电机并网后，根据调节要求选择调节方式，在自动切换到手动时，控制器自动设置切换值，可以实现无干扰切换。(2) 并网后，选择手动方式时，发电机的无功会稳定于调节值处，但在机组甩负荷时，会自动转到调差方式，使机端