无刷励磁系统自动励磁调节器ICRORECK4.1说明书

电厂 330MW 发电机无刷励磁系统 自动励磁调节器 K4 1 说明书 电厂电厂 330330 MWMW 发发 电电 机机 无无 刷刷 励励 磁磁 系系 统统 自动励磁调节器自动励磁调节器 MICROREC K4 1 说说 明明 书书 北京汽轮电机有限责任公司北京汽轮电机有限责任公司 2002 年年 5 月月 29 日 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 2 页 共 86 页 2 目目 录录 1 目的和应用范围 2 参考文件 3 术语 4 安装 5 特性 6 使用 7 维护 8 附录 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 3 页 共 86 页 3 修修 改改 修修 改改日日 期期修修 改改 清清 单单 027 07 98 文件生成 103 08 98 修改 215 09 98 用 PEE 修改后面的文件 A01 04 99 完成改版 B23 08 2000 显示改版信息 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 4 页 共 86 页 4 1 1 目的和应用范围目的和应用范围 1 1 目的目的 本文件详细说明了 Microrec K4 1 设备的配置和运行 条件 它提供基本的物理量输入 输出的信息 传感 器和调节器的输入 输出连接 与外部设备的连接 通讯连接的特性 电缆型号以及贮存和运输条件等基 本信息 1 2 应用范围应用范围 本资料适用于 Microrec K C4 技术的 K4 1 设备 仅本资料允许外供 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 5 页 共 86 页 5 2 参考文件参考文件 2 1 参考文件参考文件 ALSTOMALSTOM 内部文件内部文件ALSTOMALSTOM 的基准文件的基准文件 插卡 RDSP1 说明51 901516 插卡 ESVI1 说明51 901481 插卡 E64L1 说明51 901723 插卡 CPRT1 说明51 901519 插卡 CPRT2 说明51 901524 插卡 CPRM1 说明51 901650 插卡 IRVI20 说明51 901726 插卡 ARTN1 说明51 901513 插卡 MDEX1 说明51 901745 插卡 MDMI1 说明51 901508 插卡 MCRI1 说明51 901484 电源模块 AMS4X 说明51 901716 插卡 FRTN2 说明51 901725 插卡 BCSL1 说明51 901700 插卡 BCEL2 说明51 901684 插卡 BCSRx 说明51 901686 插卡 BCEA1 说明51 901688 插卡 BCSA1 说明51 901690 GMOMICRORECK C451 902264 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 6 页 共 86 页 6 2 2 适用文件适用文件 文文 件件ALSTOMALSTOM 基准文件基准文件 插卡硬件配置指南51 901520 外部电缆的总体要求51 902203 EMC 简化方法和安装要求IEC 1000 5 3 术语术语 3 1 术语表术语表 待定 4 安装安装 4 1 机械安装机械安装 4 1 1 插件箱的机械性能插件箱的机械性能 高 310mm 宽 377mm 深 402mm 重量 不包括插卡 15kg 重量 包括插卡 30kg 防护等级 IP20 4 1 2 机械装配机械装配 安装时必须留有足够的空间 以便能打开前门方 便地进行装配 控制和维护操作 此设备不需要 从背面进入 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 7 页 共 86 页 7 4 1 2 1 装有装有 5 个插槽的插件箱个插槽的插件箱 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 8 页 共 86 页 8 4 1 2 2 带密封罩的带密封罩的 5 个开槽结构的前视图个开槽结构的前视图 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 9 页 共 86 页 9 4 1 2 3 5 个开槽结构的顶视图个开槽结构的顶视图 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 10 页 共 86 页 10 4 1 3 K4 1 调节器柜内部安装视图调节器柜内部安装视图 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 11 页 共 86 页 11 4 2冷却冷却 调节器采用自然冷却 调节器的顶部和底部必须留有 0 3m 的空间以确保空气的流通 有一点很明确 即在 调节器的底部不允许安装发热设备 如果运行在规定 的环境条件以外时需强迫风冷 4 3 电气安装电气安装 为确保设备的安全运行 需选用高质量的电源 4 3 1 技术要求技术要求 4 3 1 1 单相主电源电压单相主电源电压 系统电源系统电源 依据调节器版本 额定电压 20 至 230V AC 偏差 15 频率 50HZ 电流 6A 需要一个不间断电源 UPS 以确保在主电源 故障时设备能保持运行 中性点接法中性点接法 对于电子设备电源的电气安装 只采用中性点接地保护方式 保护接地使用 单独的导线接地 4 3 1 2 直流电压直流电压 系统电源系统电源 依据调节器型号 额定电压 50 至 250V DC 偏差 20 至 25 电流 6A 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 12 页 共 86 页 12 输入输入 输出电源输出电源 额定电压 24V DC 偏差 20 至 25 电流 16A 注意 内部电源 5V 15V 和 24V I O 的参考零点 通过机柜底盘接地 注意 在插卡拔出或安装之前 硬件必须关断注意 在插卡拔出或安装之前 硬件必须关断 4 3 1 3接地系统接地系统 设备的接地对于人身安全和防止电子干扰是十分设备的接地对于人身安全和防止电子干扰是十分 重要的 重要的 为流过故障电流 接地电缆应尽可能的短并足够粗 其截面至少与电源线相同 设备接地时需考虑以下几点 1 交流主电源接地 接地电缆的截面必须至少与 电源导线相同 2 调节柜接地 用标号为 PE 的螺栓接地 接地 电缆至少 6mm2 3 出线端子排接地 安装出线端子的各种 DIN 导轨必须连接到机柜底盘的接地网 接地电缆 至少用 6 mm2 参见文件 通用接线要求 详见 51 902 123 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 13 页 共 86 页 13 5 特性特性 5 1 电气特性电气特性 特特 性性标标 准准等级等级试验数据试验数据备备 注注 绝缘绝缘 绝缘电阻 机壳接地电 阻 IEC439 1 IEC439 1 100M 0 1 500V DC 2A 介电强度介电强度 50HZ 时介 电强度 抗冲击电压 能力 IEC439 1 IEC950 IEC60 IEC1131 2 3 2 1000Vrms 2000Vrms 500Vrms 波形 1 2 50 s 0 5J 3kv 1kv 一次 48V GND 一次0 Un 20ms 不误动作 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 14 页 共 86 页 14 5 2 环境条件环境条件 特特 性性标标 准准等级等级试验数据试验数据备备 注注 在潮湿 闷热条件 下通电 IEC68 2 3 Ca 在温度 40 相对湿 度 93 条件下运行 96 小时 调试96 小时运行期间 在 10 时运行 1 小时 30 分 在 50 时运行 2 小时 30 分 两种情况 交替运行 振动IEC68 2 6 Fc 10 57 Hz 为 0 075mmc 50 500 Hz 为 1g 持续时间 2h axis 5 3 电磁环境电磁环境 特性特性标准标准等级等级试验数据试验数据备注备注 抗电磁干扰抗电磁干扰 静电放电 试验 IEC1000 4 23接触面 6kv 空气中 8kv 波形 5 30nsec 衰减振荡 试验 IEC1131 23 2 2 5kv 普通模式 1kv 差动模式 1kv 普通模式 0 5kv 差动模式 接通电源 接通输入 输出 电冲击试 验 IEC1000 4 43电源 2kv 输入输出 1kv 波形 5 50nsec 辐射 H F 磁场 IEC1000 4 3310V m 271000 MHZ 80 调制 电磁幅射电磁幅射 幅射 传导 EN50082 2 EN50082 2 A A EN55011 等级 A EN55011 等级 A 主交流电源 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 15 页 共 86 页 15 5 4 储存和运输储存和运输 K4 1 调节器的运输需要适当和安全的包装 特性特性标准标准等级等级试验数据试验数据备注备注 低温储存IEC68 2 1 Ab 25 96 小时 3 干热存储IEC68 2 2 Bd 70 96 小时 2 湿热存储IEC68 2 30 Db 25 12 小时 6 个周期 然后温度为 55 湿 度为 93 12 个小时 3 振动IEC68 2 2 Fc 10 57 Hz 为 0 075mmc 50 500 Hz 为 1g 持续时 间 2h axis 机械元件重量 机械元件重量 6 插槽插件箱系统 3kg 6 插槽支架系统 4 7kg 6 插槽箱盖系统 3 8kg 6 插槽屏蔽系统 0 7kg 电源模块支架 1 3kg IRVI20 模块支架 1 2kg 机械元件的总重量14 7kg 电子元件重量电子元件重量 一个插卡近似重量 0 5kg FRTN2 背板重量 0 9kg ARTN1 模块 0 130kg AMS40 41 42 电源装配 2 9kg 机械和电子元件 IRVI20 模块 2kg 机械和电子元件 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 16 页 共 86 页 16 6 使用使用 6 1 概述概述 Microrec K4 1 由调节 配置和维护工具组成 ALSTOM GT 公司还开发了一个发电机 Matlab Simulink 基础应用工具 6 2 6 2 配置和维护软件配置和维护软件 查看文件 用户界面指南 参考 51 900653 6 3 硬件硬件 6 3 1 概述概述 本章包括所有调节模块及相关元件的信息 但并 不包括所有元件的信息 请参考设备组成表 Microrec K4 1 由以下模块组成 机架 电源模块 处理模块 输入 输出模块 专用模块 辅助模块 端子排 操作界面终端 BCLO 通讯 6 3 1 1 框架框架 框架上装有电源 处理模块 输入 输出模 块及必要的辅助模块 6 3 1 2 电源模块电源模块 电源模块的型号取决于它的电源 它被安 装在插件箱的指定位置 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 17 页 共 86 页 17 6 3 1 3 处理模块处理模块 处理模块是一个具有微处理器的 CPU 此 CPU 可配有一个子通讯模块 它和检测模块一起都 装在调节器的前面 处理模块必须插入插件箱 的第 0 号插槽内 6 3 1 4 输入输入 输出模块输出模块 输入输出模块是数据采集插卡 安装在插件箱 内 它们不仅用于模拟和数字输入信号的采集 也用于产生模拟和离散输出信号 这些插卡通 过扁平电缆与用户端子排相连 6 3 1 5 辅助模块辅助模块 辅助模块为数字调节器提供辅助功能 例如 高电平模拟信号整形 它们是专用模块 6 3 1 6 用户端子排用户端子排 用户端子排安装在插件箱外部 它们集中了信 号整形部件 可以将传感器和执行机构直接连接 6 3 1 7 操作界面终端操作界面终端 操作界面终端是控制台 它具有 4 排 20 个字 符显示 视图选择和命令键 6 3 1 8 通讯通讯 调节器具有与外部设备的通讯串行线 例如 DCS 操作界面终端 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 18 页 共 86 页 18 6 3 2 MICROREC K C4 机架机架 6 3 2 1 插件箱结构插件箱结构 插件箱结构有两种形式 它们的区别仅在于 输入 输出插卡插槽的数目不同 一种是 2 个 I O 插槽 C4 2 另一种是 5 个 I O 插槽 C4 5 对于 K4 1 只使用 5 个插槽结构 每个机架包括 墙上安装和柜内安装的固定部件 安装 I O 模块和处理模块的插件箱 此插件箱 配有一个前面板 用于检测模块的安装 调节器右侧的可插拔式电源模块 保护罩 对于特殊要求 辅助模块可安装在 C4 5 型框架上 此模块必须安装在插件箱的左侧 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 19 页 共 86 页 19 电压调节器视图电压调节器视图 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 20 页 共 86 页 20 6 3 2 2 后面板插卡后面板插卡 结构因后面板插卡的型号而不同 这个后面板插 卡安装在插件箱上 并提供 I O 模块与处理模块之间信号的直接连接 端子排的连线 对于处理模块和 I O 模块的电源分配 后面板插卡有几种类型 其中一些是通用插卡 适用于大多数要求 如 C4 20 C4 50 另一些 插卡有特定的用途 如 C4 51 结构结构 后面板后面板 插卡插卡 I OI O 模块模块 ESVIAESVIA 总线总线 ESVILESVIL 总线总线 应用类型应用类型 C4 2 0FDP212 C4 2 1FDP220 插槽 1 2插槽 1 2带 CPU CISC 处理器 的通 用插卡 C4 5 0FDP515插槽 1 4插槽 1 5带 DSP 处理 器的通用插 卡 C4 5 1FRTN23插槽 1 3插槽 1 3MICROREC K4 1 电压调 节器 通讯总线通讯总线 处理模块与输入 输出模块之间的通讯通过两个独立的 总线 ESVIA 和 ESVIL 进行 ESVIA 总线仅用于模拟数据采样 ESVIL 总线用于逻辑数据采样和逻辑 模拟数据的输出 连接连接 终端之间通过屏蔽的扁平电缆连接 扁平电缆带有 40 针 HE10 连接器 其连接点之间屏蔽 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 21 页 共 86 页 21 6 3 3 电源模块电源模块 6 3 3 1 概述概述 电源模块集所有必要的转换和绝缘设备于一 体 模块的类型取决于供电电源和需要的功率 AMS40 和 AMS42 模块的输入取自交流电源 可输出 5V 24V 15V 等多种电源 两个模 块的外部 24V 电源可并行运行 AMS41 模块输入取自直流电源 可输出 5V 24V 15V 等多种电源 两个模块的外部 24V 电源可并行运行 模块模块 名称名称 ALSTOMALSTOM 标准标准电源电源 输入输入 电压电压 输出输出 电压电压 功率功率 AMS40L54C1300HG00PT244 90 264 VA C 100W AMS41L54C1300HH00PT244 39 275 VD C 100W AMS42L54C1300HJ00NFS80 90 264 VA C 5V 15 V 60W 6 3 3 2 一般特征一般特征 每个模块包括 用于处理 24V 电源的 CDAL1 插卡 参考说明书 NO 51 901662 24V 电源滤波器 将设备隔离的电路断路器 装在系统输入电源 端的交流开关 该开关是 Microrec K 型调节器 配有 AMS40 电源模块 的总开关 也可以用 于输入 输出的开关 24V 输出的独立设备 由看门狗信号控制 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 22 页 共 86 页 22 6 3 3 3 总体结构总体结构 6 3 3 4 输入电压输入电压 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 23 页 共 86 页 23 电源模块工作需要两个输入电压 系统电压 输入电源类型输入电源类型模块模块输入电压输入电压 交流电源AMS40 AMS42 90 264V A C 直流电源AMS4139 275V D C 直流 24V 冗余电压 VE1 和 VE2 由现场电 源提供或由远方辅助电源提供 6 3 3 5 输出电压输出电压 5V 和和 15V 系统电压系统电压 由上表中所列电源提供 24V 由由 CDAL1 插卡控制 插卡控制 首先将 24V 冗余电压 VE1 和 VE2 并联 滤波 然 后分出几组配以不同的用途 每一个用途执行一种 特定的控制 送到模拟输出的 24VSA 电源是通过一个继电器 馈送的 该继电器与 RDSPx 插卡的 WD 信号 相接 24VSA 电源由 LC 电路滤波 滤波电路在 CDAL1 插卡上 送到逻辑输出的 24VSL 电源是通过一个继电器 馈送的 该继电器与 RDSPx 插卡的 WD 信号相接 送到就地控制单元 BCLO 操作界面终端 的 24VCL 电源是通过一个二极管馈送的 仅在 2 2 冗余模式下两个插件箱提供一个操作界面终端 24V DC 电源有以下用途 风扇电源 24VFAN 用于背板插卡 FDP51 21 的风扇 看门狗电路电源在 RDSPx 插卡上 给逻辑输入的无源接点和接到模拟输入的传感 器的电源加偏压 特殊信号特殊信号 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 24 页 共 86 页 24 逻辑信号 DCOK1 和 DCOK12 经插卡 CDAL1 处理 接到接点 X6 再送到 RDSPx 插卡的逻辑输入 DCOK1 卡提供 24VE1 电源信号 DCOK12 提供几 个 24V 电源中一个电源的故障信号 在 DUAL SUPPLY 双电源系统中 只要存在一个 24V 电源 就 DCOK12 卡就不会发出故障信号 信号发出信号发出 三个 LED 指示灯显示 24VE1 24VE2 和 24VSL 电源 工作 6 3 3 6 技术特性技术特性 机械特性机械特性 尺寸 长 270mm 宽 80mm 高 295mm 电气特性电气特性 最大电流最大电流 电源电压电源电压 AMS40AMS40 和和 AMS41AMS41 AMS42AMS42 5V4 2A8A 15V2 2A2 5A 15V2 2A2 5A 24VDC4A4A 24VSA0 5A0 5A 24VSL5A5A 24VCL0 5A0 5A 6 3 3 7 配置配置 不应用 6 3 3 8 应用应用 不应用 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 25 页 共 86 页 25 6 3 4 处理模块处理模块 处理模块包括一个 CPU 卡 可配置子通讯卡 和一个 诊断模块 CPU 卡插入插件箱序号为 0 的插槽内 诊 断模块直接装在插件箱上 并与 CPU 卡相连 6 3 4 1 CPU 卡卡 RDSP1 RDSP1 是一个处理器卡 它包括 CPU 所应用的 全部资源 例如 REPROM SRAM 闪存 定 时器 看门狗 实时时钟 通讯模块等 处理器处理器 RDSP1 插卡是以 32bit 40MHz 浮点运算器为 基础的 DSP 处理器 TWS320C31 型处理器由 德克萨斯洲仪器厂生产 处理器支持并执行系统 操作指令 以实现应用模式 存储器存储器 SRAM 它是处理器的工作存储器 FEPROM 存 储器中的应用程序和 EEPROM 存储器中的数据被 拷进该存储器 该存储器不稳定 如果电源故障 其信息将丢失 通常容量为 4MB 访问宽度 32 位 分成 4 页 静 态数据页 动态数据页 应用页 1 应用页 2 REPROM UVPROM 该存储器用来初始化插卡 硬件系统配置和 CPU 自检 FEPROM 该存储器用于应用程序的备份 EEPROM 该存储器用于系统的存储和适当地更改应 用值 例如给定点设置 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 26 页 共 86 页 26 系统时钟和定时器系统时钟和定时器 实时时钟电路保证世界时间和日期 三个定时器提供同步脉冲 以执行应用程序和精确地 表示出事故发生的时间 计数器精确到毫秒级 通讯模块通讯模块 M68302 型 16 位 16MHz 通讯控制器由摩托罗拉公司 生产 它控制 3 个 RS485 串口 该通讯控制器是 DSP 的一个外围设备 与 DSP 共享插卡的内存 SRAM 并 周期性的存取数据 LSS1 冗余连接 用于同步运行在全双工方式下 微分信号 TXD TCLK RXD 和 RCLK 该连接传输速 率为每秒 1 6Mbit LSA1 DCS 连接 用于异步运行在全双工方式下或半 双工方式下 LSA2 连接 BCLO 操作界面终端和维护 PC 机 用于异 步运行在半双工方式下 看门狗模块看门狗模块 该模块监视 CPU 的正常运行并输送 WD 信号 此信号能控制调节器的所有实际输出能送出 输入输出控制器输入输出控制器 该控制器有 2 组 16 位高电平 24V 输入和输出 逻辑 和模拟信号采样接口 采样经过 ESVIL 和 ESVIA 总线 ESVIL 总线是 16 位并行总线 由微处理器控制 最多能 与 8 个输入输出模块和每个 I O 模块的 32 位寄存器相连 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 27 页 共 86 页 27 ESVIL 总线是 16 位并行总线 由第一个输入输出模块控 制 最多能与四个输入 输出模块相连 四个模块插入插 件箱的第 1 2 3 4 插槽内 ESVIL 总线使所有输入 输出模块的模拟通路可用于 DMA 方式 共享访问处理 器的存储区 而主处理器不需要介入 插件箱第 1 插槽上 的输入 输出插卡 作为一个主要插卡与其它的采样插卡 有关 并控制所有的数据采样和总线的传送周期 每一个插卡对 多路模拟数据同时采样 而模 数转换则间隔 1 微秒 当 每路进行模 数转换时 每个插卡经 ESVIA 总线依次将结 果写入处理模块的共享存储器 当多路采样周期结束后 主插卡给处理器发出中断信号 扩展模块扩展模块 16 位 MUMM 标准通道的 M MODULE 连接器 可提 供不同的扩展 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 28 页 共 86 页 28 RDSP1 CPU 插卡框图插卡框图 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 29 页 共 86 页 29 检测模块检测模块 ARTN1 该模块由一个插卡构成 插卡通过屏蔽的扁平电缆与 CPU 插卡相连 模块安装在框架的插件箱上以便可从调 节器外部看到 模块提供 通过一行 16 个字符 显示处理器插卡的状态和故障信 息 这些状态和故障信息在维护部分已列出 借助于 5 个 LED 灯显示状态信息 处理器插卡 LSA2 的串行接口 RS485 RS232 可方便的将 维护 PC 机与调节器相连接 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 30 页 共 86 页 30 参考文件参考文件 模块模块ALSTOMALSTOM 参考编号参考编号 RDSP1L54E1100BE00 ARTN1L54E2900TW00 6 3 4 2 RDSP1 插卡结构插卡结构 跳线跳线标题标题状态状态 X12 8 位或 16 位 M 模块 YES 16 位 NO 8 位 X13 同步输入 位置 1 2 24V 输入 位置 2 3 RS485 输入 9 针矩形插头 针功能针功能 1 ESYNC 6 IRQ0 2 ESVIRQ 7 IRQ1 3 MMIRQ 8 IRQ2 4 MIRQ 9 IRQ3 X17 中断配置 5 ESVACQ X18 LSA1 位速率 NO 9600 bit s YES 19200 bit s X19 LSA2 位速率 NO 9600 bit s YES 19200 bit s X20 X21 备用 X39 I2C 形 EEPROM 插卡标识 YES 允许向 EEPROM 写数据 NO 禁止向 EEPR0M 写数据 只读 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 31 页 共 86 页 31 图 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 32 页 共 86 页 32 6 3 4 3 RDSP1 插卡的使用插卡的使用 RDSP1 插卡必须插入插件箱的第 0 插槽 插卡具 有检测模块 用于调节器运行方式的检测和可能出 现的系统或应用故障的显示 插卡由 UVPROM 存储器进行数据初始化 并自行内 部自检 然后插卡执行已经下载到 FLASH EPROM 中的应用程序 如果未装载应用程序 就切换到备用 状态 等待系统下载 插卡初始化过程中 处理器执行自检 检测可能出现 的元件故障 此过程由检测模块上的不同状态码显示 因此 如果 模块有故障的话 就允许对故障模块精确地检测 自检顺序对应屏幕显示的摘要自检顺序对应屏幕显示的摘要 若模块有故障 显示停止在模块相关位置 屏幕右侧显 示闪烁的 自检结束时 发出 WD 信号使实际输出信号可以发出 检测模块的 WD 灯亮 然后屏幕在 xxx 秒期间显示 TTS 以便从维护 PC 机 上载其他应用程序 实际输入输出实际输入输出 输入 输出通过端子排连接 端子排在 端子排端子排 一章中 已作过说明 端子排通过扁平电缆与插件箱的背板插卡相 连 下表列出了背板 0 插槽上的输入输出 背板插卡背板插卡 X20AX20BX20CX20D RDSP1逻辑输入逻辑输出 1 16逻辑输出 9 16 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 33 页 共 86 页 33 6 3 5 输入输出模块输入输出模块 6 3 5 1 概述概述 输入输出模块是安装在插件箱内的数据采集插卡 这些不同的插卡具有其自己的采集方式和所使用 的总线 ESVIL 或 ESVIA 型号型号总线总线输入输入 输出输出 指定指定 应用应用 ALSTOMALSTOM 参考文件编号参考文件编号 ESVI1ESVIA L12 路同步 输入 输出 4 路模拟输出 16 路低速输入 16 路低速输出 电压 调节 L54E1137BA00 E64L1ESVIL64 路逻辑输入各种 用途 L54E1100EC00 6 3 5 2 输入输出模块特性输入输出模块特性 ESVI 1 插卡插卡 ESVI 1 插卡可执行以下功能 16 个 24V 逻辑输入信号采集 12 个 1 25V 或 10 V 模拟输入信号同步 采集 配置到三个通道的各组中 产生 16 个 24V 逻辑输出信号 产生 4 个 0 20mA 模拟输出信号 ESVI 1 插卡通过总线 ESVIL 或 ESVIA 与处理插 卡相连 模拟输入模拟输入 每个通道都具有一个二阶 Butterworth 图象保真滤 波器 它的 F0 截止频率可由两个外部电阻来设定 输入增益的配置 由四个 ESVIC 模块提供 每个 具有 3 个通道 因此 每个输入的增益是不能被 单独选定的 增益 Gain 0 5 接入 10 V 的输入信号 增益 Gain 4 接入 1 25V 的输入信号 发电机提供的输入电压与插卡的 0V 相连接 不能 悬空 微分输入和 0V 点间的电压不能超过 12 V 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 34 页 共 86 页 34 模拟输模拟输出 四个模拟输出通道都配有 12 位的 DAC 数 模转换器 和 SLSA1 子模块 四个 DAC 通过 ESVIL 总线直接寻址 每个 DAC 提供一个 0 10V 输出信号 在 SLSA1 模块的输 出端 实际输出 得到一个 0 20mA 电流信号 输出与两个冗余调节器的输出相连接 在每一模拟采集周期 读取模拟量以便自检 上电时 逻辑输出置为 0 若看门狗或电源故障发生 所有 输出都变回到 0 mA 模拟输出在工厂内进行插卡检测期间校准 四个模拟量输出 中的每一个 其偏移量校正系数和增益校正系数均经过计算 这些校正系数存储在 EEPROM 存储器中 以便处理模块在 输出比例计算时使用 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 35 页 共 86 页 35 逻辑输入逻辑输入 每个输入可采集 24V 或 48V 直流逻辑信号 并包括一个经 受过载达到 60V 的保护 逻辑输入有个模拟滤波器 确保抗噪声 滤波时间常数约为 4 毫秒 每路输入都有其自己的数值 并且提供一个跨接在输入继电 器接点上的电阻 RC 情况 1 连接正确 且接点开路 LI 0 LO 1 情况 2 连接正确 且接点闭合 LI 1 LO 1 情况 3 连接不正确 且接点开路 LI 0 LO 0 则 故障 情况 4 连接不正确 且接点闭合 LI 0 LO 0 则 故障 如果未安装电阻 RC 两个门槛值产生结果相同 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 36 页 共 86 页 36 注意注意 开路检测需要基于 24V 输入接点 每个输入只能有一个 接点和一根导线 必须将电阻 RI 接在输入接点上 此电阻在 24V 下可流过 10 mA 因此 无论是否使用开路检测装置 即是否安装 电阻 RC 都必须装有 RI 电阻 输入可以与同一 ESVI1 插卡或不同 ESVI1 插卡上的信号并 联接在一起 除非要使用开路检测 通过向 SLEL1 模块发出覆盖命令 到 0 或 1 检测逻辑输 入 这个覆盖命令同时发给所有的 16 路输入 逻辑输出逻辑输出 每个逻辑输出都可在 24V 电压下提供 50mA 电流 并有短 路保护 此电流最多可控制 2 个继电器 继电器的绕组额 定功率最大为 0 6W 如果上电时看门狗或电源故障发生 则逻辑输出复位为 0 为了检测动作的正确 应系统地读取输出 电源电源 消耗消耗 电压 电压 V 5 24Vana24Vacq 15 15 电流 mA 5001201000100100 E64L1 插卡插卡 E64L1 插卡设计用于 64 个逻辑输入的采集 通过 ESVIL 总线与处理器模块相连接 每个输入可采集 24V 或 48V 直流逻辑信号 包括过负荷 达到 60V 的保护 逻辑输入有数字滤波器抑制噪声 滤波时间 8 秒 每路输入都有其自己的数值 并且提供一个跨接在输入继 电器接点上的电阻 RC 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 37 页 共 86 页 37 情况 1 连接正确 且接点开路 LI 0 LO 1 情况 2 连接正确 且接点闭合 LI 1 LO 1 情况 3 连接不正确 且接点开路 LI 0 LO 0 则 故障 情况 4 连接不正确 且接点闭合 LI 0 LO 0 则 故障 如果未安装电阻 RC 两个门槛值产生结果相同 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 38 页 共 86 页 38 注意注意 开路检测需要基于 24V 输入接点 每个输入只能有一 个接点和一根导线 必须将电阻 RI 接在输入接点上 该电阻在 24V 下可流 过 10 mA 因此 无论是否使用开路检测装置 亦即是 否安装电阻 RC 都必须装有电阻 RI 输入可以与同一 ESVI1 插卡或不同 ESVI1 插卡上的信 号并联接在一起 除非要使用开路检测 通过向 SLEL1 模块发出覆盖命令 到 0 或 1 检测逻辑 输入 这个覆盖命令同时发给所有的 64 路输入 6 3 5 3 输入输入 输出模块配置输出模块配置 ESVI1ESVI1 插卡插卡 模拟输入模拟输入 ADC 转换器电路前面的电阻分压器使增益小于 1 以防止当动态值达到最大值时 超出转换范围 R28 1 1 Gd 1 1 Gd 这里 Gd 为期望增益值 其值小于 1 且 R28 为 K 级的电阻 标准设定值 当 Gd 0 9524 时 R28 1 K 两个参考电压可通过两个电位器设为 4 5 V 电位器 R39 用于 4 5 V 参考电压 电位器 R38 用于 4 5 V 参考电压 标准设定值 无 在工厂设定 输入增益由四个 ESVIC 子模块配置设定 每个模块 设定三个输入增益 模块 X27 设定输入第 0 1 2 路增益 模块 X26 设定输入第 3 4 5 路增益 模块 X25 设定输入第 6 7 8 路增益 模块 X24 设定输入第 9 10 11 路增益 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 39 页 共 86 页 39 模块位置 1 增益 0 5 模块位置 2 增益 4 图 如果模块没有插好 将从增益读取寄存器中读取错误 状态值 配置标准 模块 X27 X26 X25 X24 置于位置 1 增益 0 5 每个输入通道都具有一个二阶 Butterworth 图象保真滤波 器 它的截止频率可由两个安装在接线柱上的电阻 Ra 和 Rb 来设定 电阻选择 Ra Rb 51154 F0 这里 Ra 和 Rb 单位是 K F0 的单位是 Hz 50 F0 25K Hz 如果 Ra 和 Rb 精确度为 1 则频率 F0 精确度为 3 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 40 页 共 86 页 40 RaRb 输入输入 0R107R106 输入输入 1R105R104 输入输入 2R101R100 输入输入 3R99R 98 输入输入 4R97R96 输入输入 5R95R94 输入输入 6R91R90 输入输入 7R89R88 输入输入 8R85R84 输入输入 9 9R83R82 输入输入 10R81R 80 输入输入 11R79R78 标准配置 所有电阻为 100 K F0 511 5Hz 跳线跳线说明说明跳线选择跳线选择 X28逻辑输出电压监视Yes 24V 检测门槛值 18V No 48V 检测门槛值 33V X7写入 EEPROM 存储器Yes 允许写 No 禁止写 E64L1 插卡插卡 未使用 6 3 5 4 输入输入 输出模块的使用输出模块的使用 输入 输出通过端子排连接 这些端子排在 端子排 一章中说明 端子排与插件箱的背板通过屏蔽扁平电 缆连接 下表列出了连接背板插卡的输入 输出的类型 它取决 于安装在插槽 x 上的输入 输出模块 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 41 页 共 86 页 41 背板上插卡背板上插卡X2xAX2xBX2xCX2xD ESVI1逻辑输入逻辑输出模拟输出模拟输入 E64L1逻辑输入逻辑输入逻辑输入逻辑输入 模拟输入模拟输入 ESLAx 冗余冗余 2 通道接线通道接线 见附图 两个冗余输入通道共用同一个电流 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 42 页 共 86 页 42 模拟输出模拟输出 ESLAx 1 1 冗余冗余 见附图 在这种情况下 其输出提供全部所需电流 2 2 冗余冗余 见附图 在这种情况下 一组输出提供所需电流的 75 另一组提 供 25 需要注意的是 必须仅有一个跳线 使得读取通 过单个 49 9 电阻的电流 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 43 页 共 86 页 43 2 3 冗余冗余 见附图 在这种情况下 一组输出提供所需电流的 50 另一组提供所 需电流的 25 第三组提供所需电流的 25 需要注意的是 必须仅有一个跳线 使得读取通过单个 49 9 电阻的电流 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 44 页 共 86 页 44 逻辑输入逻辑输入 冗余冗余 2 通道接线通道接线 如果执行 开路检测 功能 必须接电阻 RC 在这种情况下 如果用一个继电器接两组通道 则需要有两组单独的接点 逻辑输出逻辑输出 冗余冗余 2 通道接线通道接线 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 45 页 共 86 页 45 6 3 6 特殊模块特殊模块 6 3 6 1 特性特性 在某些类型调节器中 指定的模块完成特定的 功能 CPRM1 模块用来发出单相可控硅整流桥的触发 脉冲 CPRT1 模块用来发出工作频率范围为 50 100Hz 的三相可控硅整流桥触发脉冲 CPRT2 模块用来发出工作频率范围为 150 480Hz 的三相可控硅整流桥触发脉冲 这些模块需要使用 FRTN2 后面板插卡 它们可连接 MCRI 1 模块 用于可控硅整流桥的 手动控制 MDMI 1 模块用来监视可控硅的触发脉冲 CPRT1 和 CPRT2 模块支持此模块 模块模块ALSTOMALSTOM 参考文件编号参考文件编号 CPRM 1L54E1100CZ00 CPRT 1L54E1100BC00 CPRT 2L541100BD00 MCRI 1L541100BG00 MDMI 1L541100BQ00 6 3 6 2 配置配置 待定 6 3 6 3 使用使用 待定 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 46 页 共 86 页 46 6 3 7 辅助模块辅助模块 6 3 7 1 特性特性 辅助模块完成某些类型调节器的测量信号处理功能 IRVI 20 插卡将电压电流信号调整到适当的水平 该 插卡需要使用 FRTN2 后面板插卡 该插卡可测量 3 个电压值 范围在 0 100V 110V 120V 3 个电流值 范围在 0 1A 或 0 5A 三相参考电压值 1 个励磁电流值 该插卡与 MDEX 1 子模块相连 用来检测发电机旋 转二极管的短路故障 模块模块ALSTOM 参考文件参考文件 IRVI 20L54E2900WX00 MDEX 1L54E2900XK00 定子电压定子电压 通过三个单相电压互感器得到定子电压 互感器 原边绕组采用 形接法 根据位置的不同 URVIC 配置模块可提供以下三 种线电压 100V 110V 和 120V 三个副边绕组为 Y 接法 Y 接法的中心点为 0V 其变比为使副边额定电压为 5 303Vrms 工作范围可达到额定电压的 130 频率为 45 60 Hz 每相均设有熔断器保护 定子电流定子电流 定子电流由三个电流互感器获得 互感器的原边为双 绕组 一个用于 1A 电流 另一个用于 5A 电流 精度 保持在 1 级的条件下 允许过电流达到额定负载的 200 互感器变比为 1A 0 01A 或 5A 0 01A 每相的 副边电流信号都可通过接线柱上的两个串联电阻 转 换成电压信号 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 47 页 共 86 页 47 相位参考相位参考 相位参考可直接通过每相的一个熔断器 和 4 个焊接 跳线上拾取 印刷电路板为三相互感器和 PRVIC 配置 模块提供了空间 但这些都不是标准插卡 励磁电流励磁电流 励磁电流可通过安在接线柱上的一组四个电阻来拾取 它把电流信号转换成经过校准的电压信号 为外部电流互感器或门电路 RIR 1 插卡 提供了带 有熔断器保护的 15V 电源 其电流消耗不能超过 0 5A 6 3 7 2 配置配置 定子电流的校准定子电流的校准 互感器原边结构互感器原边结构 互感器原边额定电流可设置为 1A 或 5A 电流互感器原边有两个绕组 它们没有公共点 要设 置一个电流 必须选择适当的原边绕组 导线与插卡 边上的端子 X7 到 X11 相连 不用的原边绕组必须 与插卡边远处的空余接点 X27 到 X32 连接 标准的配置 5A 副边标准副边标准 每相定子电流由安装在接线柱上的两个串联电阻校准 相相电阻电阻 RaRa RbRb IS1R9 R10 IS2R12 R13 IS3R15 R16 额定条件下 电压定义为 VISx Ra Rb 0 01 这里 Ra Rb 单位是 VISx单位是 V 设定标准 额定条件下 Ra Rb 150 时 VIsx 3V 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 48 页 共 86 页 48 励磁电流校正励磁电流校正 励磁电流可通过安装在接线柱上的一组四个电阻上获 得 如图 额定条件下 电压定义为 VIR R7 R4 R5 R6 IR 这里 Ra Rb 单位是 VISx单位是 V IR 单位是 A 设定标准 R7 0 R5 R6 100 R4 232 IR 电路的二极管连接电路的二极管连接 两个二极管可以串联接入 IR 电流回路 如果几个传 感器使用一个电压信号提供 必须有这种设置 配置由一个跳线决定 该跳线可固定在两个位置 固定在 X20 位置 1 2 不使用二极管 固定在 X20 位置 2 3 使用二极管 跳线必须固定在两个指定位置之一 如果没有选择这 两个位置 输入 IR 电流信号中断 标准配置 X20 位置的 1 2 即不使用二极管 6 3 7 3 使用使用 插卡固定在一金属架上 模块安在底盘框架的左侧 插卡通过扁平电缆和后面板连接 以便上电时可以 取出 如投运和检修期间 实际输入连接器在模块前面板 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 49 页 共 86 页 49 IRVI 20 插卡安装在插件箱内 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 50 页 共 86 页 50 6 3 8 端子排端子排 端子排安装在标准 DIN 导轨上 用于与用户的电缆 连接 端子排有几种型号 每种对应特定的功能 下表为不同模块的特性 名称名称 I OI O 信号类型信号类型信号等级信号等级结构结构 ALSTOMALSTOM参考编号参考编号 BCSL 116逻辑输出 24V 48V 10m A 1 1 或 2 2 无继电器 L54E2900 WE00 BCEL 216逻辑输入 24V 48V 10m A 工作 备用 或 2 3 L54E2900 WD00 BCSR 18逻辑输出24V DC1 1 带继电器 L54E2900 WF00 BCSR 28逻辑输出工作 备用 带继电器 L54E2900 WL00 BCSR 38逻辑输出2 3 带继电器 L54E2900 WM00 BCEA 18模拟输入 1 1 或 2 2 或 2 3 L54E2900 WG00 BCSA 28模拟输出1 1 或 2 2 或 2 3 L54E2900 WH00 插卡插卡BCEL 2 BCSL 1 BCSR 1 BCSR 2 BCSR 3 BCEA 1BCSA 1 RDSP 111 2 ESVI 11111 E64L 140 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 51 页 共 86 页 51 6 3 8 1 概述概述 在其标准版本中 端子包括 配置元件 跳线 二极管 电阻 过压保护限制电路 抑制高频噪声滤波器 冗余应用中 与两个处理单元的相同输出并联 连接的二极管 连接调节器单元的连接器 X1 X2 配有 24V 指示灯 连接传感器的螺钉连接器 X4 扩展连接器 X6 输出到另外的连接器 X 6 扩展连接器的输入 检测连接器 X7 X8 布局图布局图 330MW 发电机无刷励磁系统 K4 1 说明书 第 52 页 共 86 页 52 接地连接接地连接 由于有滤波器 端子排需要接地 可通过以下方法实现 如果端子排下装有隔板 在金属化处理过的区域 接 0V 的四角 开四个孔 作为外壳端子排的标准连接 在中心线每一侧的金 属化处理过的区域开一个孔 允许在一边焊脚接地 DIN 轨必须与地相连 参考安装一章 从而 在端 子排安装在 DIN 轨上时 可自动实现接地 6 3 9 操作接口端子操作接口端子 6 3 9 1 特性特性 显示屏 带背光的 LCD 显示屏 功能键 8 个 上下文相关键 3 预编程键 9 键盘 10 个数字键 蜂鸣器