WKLF11用户手册200207

1、概 述 适用于同步电动机励磁的WKLF-11型微机全控励磁装置是以电力电子技术、现代控制理论与微机技术相结合的新一代励磁调节控制装置。它严格按照与电机电磁参数相匹配，与供用电系统网络的要求相适应进行设计；特别是在装置的总体设计中充分考虑到目前现场运行维护人员的技术水平；采用智能化硬软件设计，大大减少了整机的操作、维护工作量。 WKLF-11型微机励磁彻底解决了其它励磁装置存在的起动脉振、投励滑差捕捉不到、投励冲击、运行中起动电阻发热、半控桥失控时励磁变压器发热甚至烧毁等问题。能实现闭环调节和控制，可使同步电动机和供用电网络的动态稳定性加强，厂矿的无功分配优化。本装置还具有失步保护和不减载自动再

2、同步性能，以及常规励磁不能实现的许多控制、限制、保护和自诊断自恢复功能。 该装置采用全数字式励磁调节，有两个完全独立的自动通道互为备用，整机可靠性高，为同步电动机励磁领域的理想更新换代产品。 本装置可广泛用于：石油、化工、冶金、矿山、水利、电力、煤气、建材、医药、轻工、纺织等工矿企业各类同步电机。1、装置的特点及适用范围：1.1、主要特点 起动无脉振。能使电机异步起动过程平稳、快速，可满足电动机降压和全压启动。 投励无冲击。能迅速准确捕捉到滑差，实现真正准角投励。 运行可靠性极高。本装置具有两套独立的微机调节控制通道，每一通道均能设置成自动（闭环）或手动（开环）运行，可人为指定其中一套为工作通

3、道，备用通道自动跟踪工作通道。在工作通道发生电源故障、硬件故障和软件故障时自动切换到备用通道，切换过程平稳无抖动。 装置可设置为自动和手动运行。当设置为自动（闭环）运行时，采用内外环双闭环励磁调节系统。内环为励磁电流调节环，可提高励磁系统调节的快速性，在外部扰动时迅速调节励磁，充分发挥同步电机自身极限同步能力而避免电机失步；外环为功率因数调节环，充分保证在电机负载波动或电网电压波动时功率因数恒定运行。 1.1.5 操作、调试和维护简单方便。本装置操作、显示、调节控制等主要部件集中在一个可转动的门上，便于操作维护。数字化参数整定，调试时可通过读写器对整定参数读出和修改，亦可在电机正常运行时在线修

4、改，调试步骤大为减化。 具有独特的读写控制器结构。在不占用主机的时间下，支持全中文界面下的参数读改、故障信息读出、及与后台系统串行通讯。 1.1.7 智能化的故障检测、定位及显示。本装置对电源故障、硬件故障及软件故障具有自动检测功能，软件故障可自恢复。故障信息显示在主机箱面板上，并可通过读写器读出如同步信号、PT、CT、A/D、CPU、RAM、ROM等详细故障信息。故障插件和风机机箱均可在线更换。 1.1.8 具有失步保护及不减载自动再同步功能。当扰动超过同步电机同步能力极限而失步时，该装置能迅速检测到并采取可靠技术措施，使同步机自动恢复再同步，保持连续运行。该装置还具有过励、欠励、缺相等常规

5、保护功能。 1.1.9 该装置以数字电路为基础，励磁调节和控制采用微机处理器，消除了模拟电位器调整的繁琐和由于温度变化带来的励磁漂移。大部分功能软件化，减少硬件品种和数量。 1.1.10 结构化软件设计。功能的增减可方便地通过修改软件而实现。 1.1.11 励磁电流由霍尔电流传感器、定子电压电流分别由信号变换器隔离，输入输出开关量均通过继电器、光耦隔离，提高了装置的抗干扰能力。 1.1.12 装置工作电源采用交直流同时供电，两套独立电源，提高供电电源可靠性。 1.1.13 装置采用进口优质接插件及元器件、配线采用压接工艺，优质端子。 具有RS-485串行通讯接口，常规配置MODBUS RTU模

6、式下的从站通讯软件。可方便地与后台上位机系统连接。 主回路冷却方式采用低速风冷；风机单元为插箱结构并选用进口无电容风机；风机故障不联动停机，允许在不停机条件下更换风机插箱或故障风机。1.2、装置的适用范围及使用环境1.2.1 适用范围 WKLF-11型微机全控励磁装置适用于各种容量、各种不同负载的同步电动机。1.2.2 使用环境 1.2.2.1 使用地点海拔高度不大于1500米； l.2.2.2 环境温度-5- +45； 1.2.2.3 环境相对湿度不大于90，无凝露；1.2.2.4 使用环境的周围介质无爆炸危险，且周围空气中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃。2、装置主要功能及技术参数

7、2.l、主要功能 装置功能大部分由软件完成，主要功能如下： 2.1.1 恒功率因数PI调节模块； 2.1.2 励磁电流PI调节模块； 2.1.3 启动控制功能； 2.1.4 滑差检测投全压、准角投励功能； 2.l.5 数字整定和比较功能； 2.1.6 失步检测模块； 2.1.7 带载自动再同步控制模块； 2.1.8 快熔断、风机停、空气开关跳、互感器断线、同步信号故障检测和处理功能； 2.1.9 电源、硬件、软件故障检测和处理功能； 2.1.10 参数在线修改及详细故障读出功能； 2.1.11 在线更换故障插件和风机单元； 2.1.12 励磁的过励、欠励、缺相等各种限制保护及灭磁功能。 2.1

8、.13 与上位机通讯功能2.2、主要技术参数 2.2.1 模拟量输入参数 定子电压：额定值100伏 定子电流：额定值5安 转子电压：实际值 转子电流：实际值 模数转换通道：两路 2.2.2 开关量输入输出容量 28路带光电隔离 I/O口，5路非光隔I/O口。 2.2.3 电源参数 交直流并联供电。AC220V±20， DC220V/110V±20。 2.2.4 指标参数 可控硅控制角分辨率：28 AD转换分辨率：28 控制调节速度：50次秒 励磁电压调节范围：35120（可修改） 移相范围：0180度，上下限值可程序设置 工作方式：按主备机方式工作，备机自动跟踪主机， 主机

9、故障自动切换至备机，无抖动。3、装置系统配置：3.1、电气配置3.1.1 原理框图 原理框图见下页3.1.2 操作回路配置操作回路是和现场信号有直接联系的回路，它起着内外部信号转接隔离作用.用户在装置安装时，应接入相关信号。见第5章节。3.1.3 I/O口配置（包括A/D） 微机全控励磁装置配有28路带光电隔离I/O口，5路非光隔I/O口。模数转换两路。3.1.4 电气硬件配置3.1.4.1 主机系统 ·CPU主机板插件 ·I/O通道板插件 ·MF脉冲放大板插件 ·SW切换板插件 ·RW-2型读写控制器 以上插件和读写器可组成单通道自动调节控制

10、系统，采用双自动通道时，CPU、I/O、MF插件均需两块。推荐用户采用双通道.3.1.4.2 信号变换及电源系统包括母线电压、电流及同步信号变换器，励磁电流霍尔传感器和交直流输入两路独立开关电源3.1.4.3 操作继电器系统3.1.4.4 仪表、显示、操作系统3.1.4.5 风机、可控硅、启动控制、阻容吸收等主回路系统3.2、结构配置3.2.1 机柜装置机柜采用单柜体结构，柜体外形尺寸为800（长） X 800（宽）X 2260或2360（高）。柜体前视依次为：玻璃门、摇门、可控硅板、后门。显示操作板、主机机箱、信号变换及电源机箱、继电器板等均装于可转动摇门上，风机箱装于可控硅上层。3.2.2

11、 插箱及安装板装置设有风机插箱、主机插箱、信号变换及电源插箱、显示操作板、继电器板、可控硅板等。4、装置原理4.1 控制原理为了提高同步电机及机组的动态稳定性，减少电机由于电网或负载等突然波动而导致电机失步的机率，确保工艺生产的连续性与稳定性；在WKLF11型励磁装置中，引入了转子励磁电流负反馈与定子功率因数负反馈相结合的双闭环调节系统。从而使整机的性能指标大大提高，具体表现在： （1）供给励磁系统的低压380V电源发生波动时，励磁调节器内环（电流环）能迅速作出反应，自动调整可控硅触发导前角，使励磁电流基本保持恒定（恒等于给定值）。 （2）在励磁绕组直流电阻随温度变化时，励磁调节器内环将自动改

12、变可控硅触发导前角，维持励磁电流恒定（恒等于给定值）。 （3）同步电机定子供电电源和负载发生波动时，励磁调节器的外环（功率因数环）迅速作出反应，自动加大或减小励磁电流给定值，在一定的范围内（电机不长时超额运行）保持同步电机功率因数恒定。在装置的主机箱面板上，设有开闭环控制钮，当旋钮置于开环位置时，外环退出运行，励磁调节器为恒励磁电流调节；当旋钮置于闭环位置时，功率因数环和电流环同时投入，只是在某些故障状态时（如PT回路断线）功率因数闭环才退出运行。 在开、闭环状态下，控制方法不同。控制框图如下：a、开环运行b、功率因数闭环运行 以上均为全数字式闭环调节，并引入了比例积分（PI）调节器，使系统在

13、保持良好的稳定性的同时，具有较好的动态性能。PI调节器的参数除可理论计算外，还可通过励磁装置的辅件-RW2型读写控制器进行在线修改，调试十分简便。 为了实现双闭环励磁调节，需要可控硅整流主回路，触发脉冲形成及放大电路，单片机及其外围电路，信号测取电路等硬件的支撑；同时还需要合理配置保护类软件、测量运算类软件、控制类软件等软件程序。为了使主机具有更高的可靠性，在WKLF11型励磁装置中，控制部分设置了两个完全相同的通道，分主备运行，每个通道除配有完成双闭环励磁控制的所有软硬件外，还设有故障巡检、定位、报警和自动切换功能，使整机具有极高的运行可靠性。4.2 硬件原理 WKLF11型励磁装置的硬件原

14、理由以下几部分构成：（1）主桥及启动回路 WKLF11型励磁装置的主桥电路为三相全控桥式整流电路，并配有交流侧浪涌吸收、可控硅换相过电压吸收及均压电路等保护。主桥可控硅由接于其控制极的脉冲变压器触发顺序导通，从桥臂输出相应的励磁电压。 启动回路包括启动电阻RQ、启动二极管ZQ、启动可控硅KQ及其控制电路以及监视启动回路的JQJ继电器等。在电机启动时，通过ZQ和KQ将启动电阻RQ接入电机转子回路，以改善电机的起动力矩，使起动过程平稳、迅速。投入正常励磁后，由JQJ保证启动回路自动切除。（2）信号检测 在电源及信号变换箱中，安装有信号前置变换板，用以给主机提供必要的控制及反馈信号，其种类有： 同步

15、变压器。其原边取自励磁电源的A相电压。给主机提供产生触发脉冲的同步信号。 母线电压变换器。其信号取自母线PT的电压小母线，定子BC线电压信号。 定子电流变换器。其信号取自同步电机定子侧A相CT，它产生定子A相电流信号，与定子BC线电压一起构成功率因数测量的原始信号。 在主桥的输出母线上，串接有霍尔电流传感器，用以实现励磁电流的变换。 前置变换板上设有励磁电流信号的前置放大，以满足后续电路需要的信号电平。（3）操作回路 WKLF11型励磁装置的操作回路包括： 控制开关KK。为三位置开关，分调试位、工作位和零位。在调试位和工作位分别有一付接点引入通道板，以给主机提供控制开关的状态。在工作位还有一付

16、接点外引至定子油开关的合闸回路，以联锁定子回路的合闸操作。 手动投励和手动灭磁按钮。用于装置静态或动态调试时进行手动试验。 手动增减磁按钮。用于手动调节励磁，在功率因数闭环退出运行时，可通过它们增减励磁电流；在双闭环运行时，可通过它们改变功率因数的设定值。开闭环转换开关。用于手动设置励磁装置是单一电流环运行还是双闭环运行。手动切换按钮。用于对A、B通道进行手动切换，在两个通道均完全正常时，通过它可任意指定一个通道为主机，另一个通道即变为备机，若出现两通道一个或两个都发生故障时，手动切换不起作用，A、B通道的主备机状态由自动切换信号控制。 A、B通道更换旋钮。用于在A（B）通道故障时更换A（B）

17、通道所有的三个插件（CPU、I/O、MF板）。若A（B）为正常主机运行，B（A）为正常备机运行，将A（B）的更换开关置“更换”位置时，A（B）通道会自动切换到B（A）而转入备机运行，原为备机的B（A）转入主机运行。切换过程无抖动。 定子油开关状态。它引自定子高压开关的辅助接点。 主桥启动回路开通监视继电器JQJ的输出接点。 在以上的操作量中，除外，其余各项都通过IO板上的接点量输入口送入主机，由CPU不断地对各状态进行巡检。（4）通道板（I/O板） 作为主机板与外界信息交换的通道，IO板主要完成电平转换隔离等输入、输出功能。具体有以下几部分： 模拟量输入。 包括IF、PT、CT、UD等四个模拟

18、量输入通道，其中IF还有一个整形通道IFT，它们的输入信号取自前置放大板，输出送至主机板供AD采集或逻辑判别使用。 接点量输入。 包括上一节所有接点量，都通过光耦隔离后输入主机板，共有28个通道。 接点量输出。 共有4个继电器接点输出通道，分别为投全压、投励、报警和跳闸。 指示信号输出。 共有11个通道，输出直接驱动发光二极管（8）以提供励磁工作时的信号指示。 内部电平量输入，包括A、B套确认，主、备机确认，IO板脉冲检测及MF板脉冲检测输入等。这些都属于非隔离量输入。 脉冲输出。 用以产生触发主桥可控硅的六路双脉冲信号，并通过光耦隔离输出至脉冲放大板。六路脉冲的波形图如下图示：六路触发脉冲时

19、序图 另外在IO板中还设有脉冲丢失检测电路。（5）脉冲放大板（MF板）。 用以对IO板产生的六路脉冲进行电平转换和放大，以驱动脉冲变压器，触发脉冲的波形如图示。在脉冲放大板中，也设有脉冲丢失检测电路以确保六路脉冲的可靠性。 脉冲触发波形图（6）主机板（CPU板）。 主机板是励磁装置的控制核心，它接收从I/O板传送过来的信息，进行相应的逻辑处理及数值运算，产生结果从I/O板输出。另外，CPU板还通过切换板不断与另一通道的CPU板进行通信，同时也在读写控制器请求时与读写器通信。 按硬件结构分CPU板有以下几方面的内容： 单片机及其常规外围系统；包括CPU程序存储器、数据存储器、基准时钟电路、地址译

20、码电路等。 AD采集电路；有励磁电流和备用两路AD采集。 滑差检测电路；在电机启动时通过转子电流信号IFT 检测转子的转差率，供CPU作投全压及投励判别的依据。 功率因数检测电路。用以对IO板送来的BC电压和A相电流信号进行变换，从中检出两信号的相位差角，供CPU测量功率因数值。 CPU工作时的软、硬件监测（看门狗）电路。 主机板的硬件资源，只是提供了一个实现励磁装置各项功能的基础，它还需要有丰富的软件与其相结合。在下一章软件原理中，将结合介绍CPU板的主要功能。（7）切换板（SW板）。 切换板上设有两部分电路：主备机切换电路；信息交换电路。 主备机切换电路。 通过它确定A、B两通道谁是主机、

21、谁是备机。它受自动切换信号和手动切换信号控制。自动切换的优先级高于手动切换信号，只有在A、B两通道均正常工作时，才能通过手动切换按钮任意指定主备机。 信息交换电路。 包括： a、A、B通道之间的信息交换，在切换板上设有A、B通道信息交换的双向并行通信口。 b、主备机之间的信息交换。 c、与读写控制器进行数据通信。 d、功率因数显示接口，A、B通道中的主机通过切换板设置的串行通信口，将功率因数的给定值和实测值送至显示板进行显示。 由于A、B通道都有可能成为主机，因此都需要对切换板上的信息交换电路进行控制，在切换板上，还设有总线切换电路。它受主备机的切换信号控制。此外，在切换板上还有跳闸信号产生电

22、路，当A、B两通道均处于故障状态时，输出跳闸信号，通过IO板使跳闸继电器动作。（8）保护回路。 由于WKLF11型励磁装置采用了微处理器芯片，它除了完成双闭环励磁调节功能外，还具有很强的保护功能，在下一章软件原理中将作详细介绍，因此，继电保护回路实际上只承担动作出口、跳闸、报警及其复归等功能。另外，还有一小部分常规保护没有引入主机箱控制器中，它们通过出口跳闸继电器直接输出，如： a、空气开关过流保护； b、励磁变压器二次侧的快速熔断保护； 还有一些只动作于报警的监测环节也没有送入主控制器中，而是直接引至报警继电器，如： a、风机电源监测： b、主机箱A、B套+24V电源监测； c、交流电源监测

23、； d、直流电源监测。 所有动作于跳闸出口的保护都会动作报警，在报警回路中设有音响报警和灯光报警，并设有音响报警复归按钮，而灯光报警信号只有在故障消失后才撤除。 （9）电源系统 包括一个交流220V输入和一个直流220V/110V输入的两个开关电源，两套电源具有相同的四路直流（+5V,±15V，24V）输出，且+5V、±15V、 +24V均相互隔离。电源采用特殊设计，使得±15V、24V两套并联运行，且每套的设计容量都足以提供励磁装置的全部份额，因此当一套电源发生故障时，负载电流全部转移到另一套上。5V两套电源相对独立，分别给主机箱中A、B两套控制插件供电。4.3

24、 软件原理 在WKLF11型励磁系统中，还配置了功能齐全、内容十分丰富的软件程序，它与前一章所讲的硬件资源相结合，使装置具有极高的技术性能。从实现功能来看，主、备机的软件系统有所区别，在主机的软件构成中，可分为控制类软件、测量运算类软件及保护类软件，而备机的软件构成中没有测量运算类软件（参见主机执行程序示意图和备机执行程序示意图）。不论主机还是备机，程序在初始化后都是循环执行的，而且其循环周期被控制为与同步信号严格同步。（1）控制类软件 控制操作响应 控制操作包括IO板所有外部接点量输入和内部电平量输入， CPU在每个程序周期都要对这些端口扫描一遍，若发现有操作，启动相应的控制程序。 信号指示

25、输出主机在一定条件下，将信号输出端口的相应位置位给操作人员提供操作信息、控制出口继电器动作或点亮报警指示灯提供故障警示。包括：a、操作信息：投励灯、闭环灯、失步灯、运行灯；b、控制出口：投全压继电器、投励继电器、报警继电器（各种故障类型都会使报警继电器动作）、跳闸继电器（只在几种特定故障类型下动作，见后）；c、报警指示灯：有主机故障灯、通道故障灯和脉冲故障灯等。当AB通道为主机时，运行灯以1秒频率闪烁，为备机时则以40毫秒频率闪烁。 投全压、投励控制。 在检测到高压油开关（DL）合闸后，启动投全压检测环节检测转子的转差率，若小于整定转差率动作投全压出口，同时启动滑差投励和零压计时投励环节，并兼

26、顾手动投励，若条件满足则启动触发脉冲产生环节，触发主桥可控硅给转子投上励磁。 在检测滑差过程中，同时启动长时间不投励保护，并记录启动时间。 触发脉冲形成与软件分相 如图示，在投励状态下，若同步信号到来，启动定时器，在定时时间到时输出+A和-C触发脉冲（双脉冲触发）并启动3.3ms（60度）定时器，在3.3ms定时器的后续五次定时时间到达时依次输出BC，BA，CA，CB，AB五组触发脉冲，这样通过一个同步信号（+A相）采用软件分相，便可得到触发主桥可控硅所需的六路触发脉冲。 改变定时器的定时时间常数，便可改变可控硅触发导前角，从而达到控制主桥输出电压的目的。 启动回路关断控制 若检测到启动回路开

27、通，则强行设置=85°，这时主桥两端会出现25°的负电压波形，利用它便可将启动可控硅关断。 灭磁 不论手动灭磁、正常停机灭磁还是保护（如失步）动作灭磁都会启动灭磁子程序。进入灭磁子程序后，强行设置=150°（=30°）主桥进入逆变状态，转子储能经励磁变压器回馈至电网，转子电流逐渐减小；当电流小到一定值时主桥可控硅完全关断，这时停发触发脉冲即告灭磁结束。 再同步控制 在装置检测到电机失步并动作于灭磁且灭磁结束后，电机处于异步驱动状态，选择合适的时机重新给转子投入励磁（强励），将电机拉入同步这一过程控制即为再同步控制。 双机通信与现场保存 在励磁装置正常运行

28、时，主备机均正常工作，主机不断将工作现场信息写入切换板上的存储器中，以便备机转主机时获得这些信息。 励磁参数的输入-与读写控制器通信 在励磁装置中，有一些十分重要的参数需要设置（一般在出厂前已设定好，用户不得随意改变），如投全压、投励、再同步投励滑差，零压计时投励的设定值，长时间不投励时间设定值以及PI调节器的运算参数等。另外励磁装置由于具有很强的故障自诊断功能，可能提示的故障种类很多，不可能由其面板上的指示灯详细列出，需要通过读写器列出详细的故障代码和故障信息，帮助用户进行故障定位。 与读写器的通信只限于主机，在主机箱上电后，除了电机启动或再同步时,其余任何状态下都可与读写器进行通信。并按照

29、主机与读写器之间事先约定的数据格式和内容，通过切换板上的并行口进行。（2）测量运算类软件 AD采集及数据处理 AD采集有励磁电流采集，设有修正系数ADI。ADI的数值在设计上取 1，但由于放大电路中器件参数误差需通过调试现场修正。 变压器校正系数ADJ，ADJ在理论设计时取1，用以校正励磁变压器二次电压偏差。 功率因数测量（COS测量）筥 功率因数的测量是通过测量定子BC线电压与定子A相电流的相位差角来实现的。通过测量电路CPU测得U与I的夹角，并换算成，最后由通过查表（-COS变换表）得出COS PI调节器訽 WKLF11装置中共设有两种PI调节器：电流调节器和功率因数调节器，它们的运算机理

30、完全相同。都为位置型比例积分算法。 P（K）=PP（K）+PI（K） =KP*E(K)+KI*E(K)+ PI（K-1） E（K）=G（K）-F(K)表达式中: KP.比例系数 KI.积分系数 G（K）.给定值 F(K).反馈值 E(K) .误差 在运算中采用三字节浮点数运算，并设有输出结果的上、下限限位。 表达式中的比例系数KP和积分系数KI通过理论计算得出，并最终通过系统的实际稳定性校验后，由读写控制器在线修改。（3）保护类软件 硬件监测保护 在CPU正常工作时，将周期性地对其外围的一些重要硬件设备进行检测，以确保它们工作的正确性，这些硬件包括： a、CPU板扩展RAM； b、切换板扩展R

31、AM； c、切换板扩展EEPROM； d、A/D采集； e、双机通信口。 发生a、d故障后，CPU将判断备机是否正常，若正常切换至备机，若不正常则动作于报警并转为固定励磁电流输出（0.9Ife）运行，发生b、c、e故障时，主机转入单套运行并报警，运行人员可以选择适当时机停机处理。 CPU自身软硬件工作的正确性，则由监测它的软、硬件看门狗来保证。 脉冲监测保护 为保证触发脉冲的可靠性，在IO板和MF板上都设有脉冲监测电路，只要有一路或一路以上的脉冲丢失，检测电路都会动作。CPU检测到动作信号后，加上延时判别处理，最终确定脉冲是否丢失，若丢失，且备机正常，切换至备机，若备机不正常动作于跳闸。 长时

32、间不投励保护 在电机启动过程中，如果电机因其它原因启动不起来，或者由于装置故障不能正确投励，超过整定时间后，长时间不投励保护便动作于跳闸。该参数值可通过读写器进行设置。 缺相保护 当励磁电源一相或二相缺损或励磁装置主回路故障造成一相或二相缺损，并持续一定时间保护动作报警。 励磁电流过大或过小保护 当出现励磁电流超过额定值1.05倍且持续一定时间，电流过大保护动作，此时若装置处于功率因数闭环运行则自动退出闭环转入开环运行，并设定励磁电流为额定电流。当出现励磁电流大于1.5倍额定电流且持续一定时间保护动作跳闸。当出现励磁电流过小（低于额定值5），且持续一定时间保护动作报警并启动失磁失步保护。 交流

33、电源消失保护 交流电源的检测是通过检测同步信号来实现的，若同步信号消失，而备机正常，则说明交流电源并没有消失，这时主机切换至备机；若备机也不正常，则认为交流电源消失，交流电源消失动作报警。同时启动失磁失步保护。 PT断线及CT故障保护 PT回路由于误操作或故障等原因造成断线，励磁装置保护立即动作，若原来处于双闭环运行，则退出功率因数环并报警直至PT回路恢复正常。若为开环运行则只报警。 CT回路故障或装置中CT信号前置放大故障造成CT信号异常，保护立即动作，如备机正常则切换至备机，如备机异常退出功率因数闭环并报警。当CT故障排除后报警自动解除。 失步保护 WKLF11型励磁装置引入了新颖的失步保

34、护检测原理，它分为带励失步和失磁失步两种。可通过读写器设定同步振荡次数，以区分失步与同步振荡。失步保护引入了失步后的滑差判别、失步振荡次数判别以及失步后励磁电流峰值判别等全新的判别依据，以确保失步保护动作的可靠性。带励失步保护可通过读写器选择动作于跳闸或逆变灭磁，失磁失步保护动作于跳闸。 再同步不成功保护 受电机自身条件（如牵入力矩）和负载条件（负荷率）的限制，在电机再同步时可能会出现再同步不成功。励磁装置在再同步投励后一定时间内，仍不能将电机拉入同步的情况下，将跳闸停机，以确保设备的安全。 以上各类保护都是针对主机而言的，对备机来说，同时具备了一些硬件的检测，如CPU板RAM检测、脉冲检测、

35、同步信号检测等，若备机出现异常，便会向主机发出不正常信号，提示主机不能进行自动切换。5、装置的安装与调试5.1 装置的安装5.1.1 开箱检查程序和主要内容 检查经长途运输后的包装箱有无严重的外部损伤； 开箱后核对装箱物体的品种和数量是否与装箱清单相符合； 检查设备的外观应无严重伤痕，内部应无电气和机械损伤； 检查焊点及接线有无脱焊或松动，对各接线端子、螺栓等紧固一遍。5.1.2 装置的安装与配线（非标产品以图册为准） 装置与外部联系图：（1） 机柜的安装及配线； 机柜离墙安装，现场电缆按表配线。主回路配线回路接线号去 向导 线 截 面L1、L2电机转子按电机额定励磁电流选择A、B、C、038

36、OV励磁电源按励磁变压器一次侧载流量选择A1、B1、C1励磁变压器一次侧同上A2、B2、C2励磁变压器二次侧按额定励磁电流选择信号及控制回路配线装置端子号回路号去向及用途电 缆 60019YMA母线电压互感器供励磁调节控制编号：K01截面：不应小于1.5mm2 60020YMB 60021YMC 600lA401机端电流互感器，供显示及励磁调节控制编号：K02截面：不应小于2.5mm2 6003N401 6005±KM直流220V/110V控制电源为装置供电电源编号：K03截面：不应小于1.5mm2 6006 60022JDL油开关辅助空接点反映电机状态编号：K03截面：不应小于1.

37、5mm2 60024 60025KK油开关合闸回路控制电机油开关合闸 60026 60027JTZ跳闸中间继电器励磁故障时启动跳闸 60028 60029JQY投全压中间继电器用于降压启动设备编号：K04截面：不应小于1.5mm2 60030 60031JBJ至中控室励磁故障信号编号：K05截面：不应小于1.5mm2 60032 60033+24V外部灭磁常开空接点（与其它设备联动灭磁）编号：K05截面：不应小于1.5mm2 60035 60034+24V引至中控室增减磁按钮编号：K05截面：不应小于1.5mm2用于中控室常规远控远测，本项内容非正常配置，如用户要求，需在定货时说明 60037

38、AZC1 60038AJC1 60039IF+引至中控室励磁电流表计 60040IF- 60041UF+引至中控室励磁电压表计 60042UF- 60043DATA+引至后台计算机系统串行通讯接口（RS-485）编号：K06通讯用双绞屏蔽电缆 60044DATA- 60045屏蔽地本装置上设有明显接地标志，现场安装时应确保接地良好。（2）整流变压器安装及配线； ·整流变压器应安装在通风良好处，距机柜距离一般不超过50米，当要求连接电缆截面较大时，为满足电缆弯曲半径要求，可加槽钢或基座适当垫高。·整流变压器按/Y-11接线，如图所示：（3）起动电阻外置时安装及配线 起动电阻设

39、计选用ZX15型电阻器，常规配置单组电阻器安装于装置柜内，无需另外配线。若电阻器为两组或两组以上可用如下两种方法之一安装：·在机柜安装点的附近墙面或电缆夹层内设支架安装； ·与整流变压器组柜安装（为特殊订货）； ZX15型电阻器涂有防锈油，电机起动时会冒出较浓油烟，建议开机前用溶剂清除表面油层，待溶剂挥发后开机。 连接RQ的导线截面，按设计清单选用。（4）起动电阻分接头接线按设计清单连接。（5）若选配电动空气开关（用户特殊要求属非标产品），其远方控制的控制联线参照非标产品图册；当就地控制时，需将电动空气开关操作面板的控制钮置于“手动”位，远方控制时需置于“自动”位。 5.2

40、 装置的静态调试 在装置安装完毕且核对所有对外接线无误后解开转子接线，进行回路电阻和绝缘测试（用万用表和500V摇表），以确认在设备投电前没有短路或绝缘损坏。 5.2.1 电阻测量回路类型回路号测试端子大概阻值备 注直流回路KM，KM600-5，600-614K空气开关“断”位，风机开关“通”位，电源箱交直流电源开关“通位”，控制开关“零”位，主机箱更换旋钮“更换” 位、开/闭环旋钮“开环位”。24V，GNDX300-7，300-898B5，GND300-12，300-132215V，GNDA300-9，300-10100K15V，GNDA300-10，300-1190KA5，GND300-5

41、7，300-5822交流回路A，0600-15，600-16112KB，0600-14，600-1688C，0600-7，600-16570KA，B600-14，600-15112KA，C600-7，600-15680KB，C600-7，600-14570KPT回路600-20，600-2144KCT回路600-1，600-30应导通主回路1，2母线1，2母线3K转子回路断开5.2.2 绝缘测试 接好外部线，合空气开关，解开零钱。在确保外部电源完全切断时，短接并摇测如下回路绝缘。回路类型回路号对地绝缘（M）出厂值/现场值回路间最小绝缘出厂值/现场值备 注直流回路KM，KM/24V，GNDX/B

42、5，GND/15V，GNDA/15V，GNDA/A5，GND/交流回路A，0/B，0/C，0/A，B/A，C/B，C/PT回路/CT回路/主回路1#，2#母线/ 所测绝缘电阻值应大于2M，个别潮湿地区不小于0.5M。在绝缘摇测完后，将零线恢复，拆除所有外接线，将所有开关置“断”位，准备投电。 装置投电 装置初次投电时，请遵循以下顺序，确保操作正确。 （1）送交流励磁电源及直流控制电源，测量端子600-15（A）、60014（B）、6007（C）、60016（0）交流电压是否正常，测量端子6005（+KM）、6006（-KM）直流电压是否正常，如不正常，检查保险端子及连线； （2）合空气开关，测

43、量励磁变压器二次侧输出电压是否符合设计要求； （3）风机开关置手动位，观察风机工作是否正常及是否为向上抽风，风机开关置自动位，风机应停;（4）将主机箱面板A、B套“更换”旋钮均置“更换”位，投电源箱直流电源开关，观察电源箱面板指示灯指示是否正常，测量端子+24V（4003，400-6）、+15V（400-8，400-9）、15V（400-9，40010）、B5V（40011，400-12）电压是否正常，并按下表格式做好记录。回路名称测试端子号设计电压值允许偏差实测电压值测试条件+24V400-3(+),400-6+24V±5%交流电源开关置断位，直流电源开关合位，主机箱A、B套更换旋

44、钮均为更换位+15V400-8(+),400-9+15V±5%15V400-9(+),400-10+15V±5%B+5V400-11(+),400-12+5.4V±0.1V+24V400-3(+),400-6+24V±5%交流电源开关合位，直流电源开关断位，主机箱A、B套更换旋钮均为更换位，+15V400-8(+),400-9+15V±5%15V400-9(+),400-10+15V±5%A+5V400-41(+),400-42+5.4V±0.1V （5）切直流电源开关，投交流电源开关，测量端子24V 、+15V、-15V（

45、端子号同上）及A5V（30057、30058）电压是否正常并做好记录。 （6）投直流电源开关。 （7）将A、B套“更换”旋钮置“复归”位，主机箱面板指示灯及数码管（LED）点亮1秒钟，系统进入工作状态，并以运行灯闪烁快慢来区别主、备机。运行灯闪烁慢（频率为1HZ）为主机，闪烁快（25HZ）为备机。数码LED下排显示“00”表明显示操作板上的控制开关KK在“零”位。5.2.4 静态“调试”位试验 （1）手动投励试验。将示波器接至1、2母线，显示操作板控制开关KK打至“调试”位，按“手投”钮，装置输出1秒强励，可从示波器上观察到。强励结束后，投励灯亮，励磁状态继电器JLZ动作，用示波器观察励磁电压

46、波形应基本对称； （2）增减磁调节试验。按主机箱面板“增磁”“减磁”钮，励磁可在其额定值的35120范围内平滑调节； （3）双机切换试验。两套控制插件均正常运行时，按主机箱面板“切换”钮，即可将A套切至B套或由B套切至A套，切换过程励磁平稳无抖动。自动切换为在软、硬件或电源故障情况下切换，一般不做此静态试验； （4）起动回路试验。按下“起动检测”钮，起动可控硅KQ开通，起动回路监视继电器JQJ动作，松开“起动检测”按钮，控制环节强迫励磁瞬时减小过零，使KQ关断，JQJ返回； （5）励磁故障及报警试验。 ·断开风机保险，报警铃响及励磁故障指示灯亮； ·按下快熔报警器上的微动开

47、关，报警铃响、励磁故障指示灯亮及跳闸继电器JTZ动作； ·切空气开关，报警铃响，励磁故障指示灯亮及跳闸继电器JTZ动作。 （6）灭磁试验。按显示操作板“手灭”钮进行逆变灭磁，此时励磁电压表回零，电流表指示逐渐减小至零。控制开关KK由“调试”转“零”位，亦进行灭磁。5.2.5 静态“工作”位试验 （1）自动投励试验（零压投励）。 “KK”控制开关打“工作”位，短接端子 600-22，600-24（模拟油开关合），电机运行指示灯亮。稍后装置进行自动投励。通过读写控制器读出“起动时间”应等于2倍“计时投励时间”。 （2）再整步不成功联动跳油开关试验拆除端子600-22，600-24短接线并

48、恢复外部联线，装置自动灭磁。将油开关手车置“试验”位并合上，装置自动投励，然后手动按“手灭”、“手投”、“手灭”钮，并保证“手投”至手灭”时间在5秒以内，装置发出跳闸信号，将油开关跳开。、联动试验 电机定子高压开关置试验位，进行跳、合闸操作（包括励磁事故跳闸），以检查装装置外配线的正确性。 、励磁装置控制开关零位，交直流电源开关合位，双套控制部件投入工作；手动合高压开关，应无法合闸。 、励磁装置控制开关工作位，其余状态同上；合高压开关，约2秒后励磁装置自动投励，分高压开关装置联动灭磁； 、同上合高压开关，待励磁装置投励后，手动将励磁装置控制开关从工作位切至零位，装置输出跳闸信号，高压开关分闸，

49、励磁装置联动灭磁。 以上试验完毕后，装置进入等待电机开机状态。 注：在做联动试验时，请将装置上的“开环/闭环”旋钮置于“开环”位，试验中装置会报警并提示CT回路故障，此属于正常。6、装置的运行操作与维护6.1 开机操作 新安装的励磁装置按照5.2节所述对整机进行全面调试，合格后方可进行开机操作；正常停机后开机按下述步骤进行； （1）风机开关置“自动位”； （2）送交、直流电源； （3）合空气开关： （4）投交、直流电源开关； （5）控制开关“KK”置“调试”位； （6）按“手投”钮，励磁电压、电流表均有指示； （7）按“增磁”“减磁”钮，检查励磁调节范围； （8）按下“起动检测”钮，励磁电压表

50、回零，松开后励磁电压表恢复正常指示； （9）按“手灭”钮，励磁电压、电流表均回零； （10）控制开关“ KK”转至零”位，然后再转至“工作”位，等待开机。 注：此时励磁电压、电流表指示必须为零。 6.2 装置运行过程中的正常操作 电动机启动投励完成后，电机即进入正常运行状态，电机运行时，装置主机箱面板按钮或开关根据需要可进行正常的操作。 （1）开闭环转换操作在确定功率因数测量正常后，且通过初次调试配置好功率因数闭环调节系数后，用户可操作“开闭环”转换开关，将系统设置成开环或闭环运行。注：在空电机运行状态（有功功率小于30%额定有功功率）时11M型和11Z型装置将自动转入开环运行，11D型装置则

51、应手动将励磁装置设置成“开环”运行。 （2）增减磁操作 开环运行时，可操作“增磁”或“减磁”钮，增大或减小装置的励磁电流输出；闭环运行时，操作“增磁”或“减磁”钮，则增大或减小闭环给定值。 （3）更换插件操作 当主机箱控制插件出现故障时，操作故障插件所在套的“更换/复归”转换开关至“更换”位，拔出故障插件（A、B套插件包括主机板、通道板、脉冲板，切换板为公用插件，严禁在线拔出），推入备用插件，将转换开关打至“复归”位。严禁将A、B两套更换旋钮都置于更换位。 电源及信号变换箱插件故障时，对于交、直流电源插件，允许将其面板上的“电源开关”置“分”位后在线更换；前置变换插件严禁在装置通电、特别是电机

52、运行中在线拔插，与切换板一样，前置变换插件故障必须待装置断电才允许更换。 （4）双机切换操作 在A、B通道均正常工作时，用户可操作“切换”钮进行切换操作，主机通道发生故障时自动切换至备机。6.3 停机操作 电机油开关跳开后，装置自动灭磁，回到开机前的初始状态，依次切交、直流电源开关、空气开关，将“KK”开关打至“零”位。6.4 定期维护 装置可结合机组的大、中修进行定期维护。定期维护包括以下内容： （1）清除尘土，保持装置的清洁； （2）焊点及各接线端子的检查，对有腐蚀和锈蚀部分进行处理； （3）紧固一遍接线螺丝和螺栓；（4）控制转换开关、按钮接触的可靠性；（5）空气开关主触头辅助接点接触的良好性；（6）散热风机是否正常工作；（7）检查与励磁装置相关设备联锁动作的可靠性。6.5 装置故障的分析及处理 装置在运行过程中，如出现故障或异常，有蜂鸣器报警和灯光指示，用户可根据主机箱面板指示灯指示情况和读写器操作判明详细故障类型及定位故障