励磁调节器运行检修规程(已定稿)
编号：QS／YYHX.C.025－2012励磁调节器运行检修规程
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山东银鹰化纤有限公司热电分公司
2012年9月
目录
1 GER3000微机励磁调节装置 (02)
2 ZBL一Ⅱ微机励磁调节器 (15)
3WL-T型双微机励磁调节器 (17)
4 励磁调节器检修规程 (23)
一、GER3000微机励磁调节装置
1-1 主要特点
采用了现场网络技术和智能化的设计思想，改变了传统励磁系统结构和数据信息交互方式，大大简化了励磁设备之间的连接，增大了数据和信号的传递，节省了联接电缆，使设备可靠性得到提高，维护更加容易。
1) 调节控制及限制保护功能完备，调试维护手段丰富。
2)由于控制和信息的传递由网络系统通过通信网互联而实现，与传统的双通道励磁系
统结构相比，其控制系统是一个开放的系统，接口和规约是标准和通一的，信息是
透明的，能实现励磁系统与计算机监控系统的通信。
3)A、B两套系统之间采用通信网络联结，系统结构简单，可靠性高。双通道控制系统
间的通信更全面而真实，系统的冗余度和可靠性更高。
4)采用交、直流双重供电系统及进口工业电源，提高供电可靠性。
5)印制板采用多层表面贴装工艺，硬件实现了真正的模块化，即插即用，随时升级。
控制器结构采用全密封设计，精心设计了抗干扰组件，具有很强的抗震动能力和抗
电磁干扰能力。
6)工业级大屏幕液晶显示器，汉化树形菜单。可方便显示主接线图参数、故障报告、
告警信息、定值整定、录波图形、装置内部的测量值、参数、状态等，包括开入开
出，电压电流的有效值、相位、功率、触发角、各种限制保护标志等。采用五健组
合键盘，对装置操作自如、易学易用。
7)交流量采集。采用高性能处理器和高速、高分辨率的A\D转换器，实现每周波24
点采样，结合专用的测量PT,CT，及数字信号处理器（DSP）进行交流量采样计算，保证了测量的高精度及响应速度。
8)能迅速地对电源、硬件、软件的故障进行自诊断及处理，并可进行100个事
件的记录和故障录波。
9)EXsoft V1.0 励磁控制软件包，作为励磁的专用软件产品，提供了各种励磁
调节控制，限制保护，人机接口，通信规约，调试诊断，动态录波等模块。
§1-2 适用范围及使用环境
适用范围
GER3000微机励磁调节装置适用于各种可控硅励磁系统，以下几个例子（图一至图四）说明GER3000微机励磁调节装置几类典型使用。用户可根据发电机的实际情况设计具体的方案。
母线
可控硅整流桥SCR
F
图一 自并激可控硅励磁系统接线图
母线
发电机 F
图三 三机他励可控硅励磁系统接线图
副励磁机 JFL 主励磁机 JL 母线
发电机 F
图四 二机他励可控硅励磁系统接线图
可控硅整流桥SCR1
主励磁机 JL
母线
发电机 F
图二 二机自并激可控硅励磁系统接线图
可控硅整流桥SCR
主励磁机 JL
第二章主要功能及技术参数
§2-1 主要功能
GER3000微机励磁调节装置满足各种励磁方式的调节控制功能,和各种工况下的限制保护功能,而且具有强大的在线智能调试、录波和诊断分析等辅助功能。
一、调节及控制功能
（1）发电机恒机端电压的PID调节规律
（2）发电机恒励磁电流的PID调节规律
（3）发电机恒定可控硅触发角运行（他励方式时可选用）
（4）不同起励方式的选择：100%UFN起励、零起升压及软起励。自励起励时可自动点初励
（5）无功调差调节，可任意设定正、负调差方式，且调差率大小连续可调
（6）保证机组突甩负荷时机端电压能迅速稳定在额定电压
（7）保证机组无冲击地进行手动（电流闭环）/自动（电压闭环）的切换和双机切换
（8）软件数字整定和比较功能，数字整定的速度可现场设定
（9）保证发电机稳定运行于空载、发电、调相、停机等工况。
（10）可通过串行通讯方式或其它通讯方式接入厂内监控系统
（11）电力系统稳定器（PSS）附加控制（选用）
（12）发电机恒无功运行（选用）
二、限制和保护功能
（1）低励无功瞬时限制及保护，限制定值可实时现场设定
（2）过励无功延时限制及保护，限制定值可实时现场设定
（3）发电机励磁电流强励反时限限制及保护，限制定值可实时现场设定
（4）最大励磁电流瞬时限制及保护
（5） V/F（低频过磁通）限制及保护，当机组转速下降时，如仍维持发电机电压额定将引起发电机及出口变压器过磁通，为保证机组安全运行，在转速下降时，调节器将自动降低发电机电压，转速过低时调节器自动逆变灭磁，限制和保护定值可实时现场设定。
（6）空载过电压限制及保护，发电机空载运行时，当机端电压超过过压保护设定值时，调节器自动逆变灭磁，过压保护定值可实时现场设定。
（7） PT断线检测和保护，可通过两组PT电压比较和每组PT三相之间电压互相比较判定PT是否断线。PT断线时调节器可自动切换至手动稳定运行。
（8）整流硅快速熔断器熔断、停风、部分整流柜切除时限制励磁电流最大值。
（9）电源、硬件、软件故障检测和处理功能。
（10）可控硅脉冲检测和故障处理功能。
三、辅助功能
（1）每个控制器上装有液晶显示器和五键组合键盘，可实时地显示励磁系统当前的工况，设定参数，查看事件和故障历史记录，及对发电机进行扰动试验。（2）通过外接计算机，同时配置EXsoft V1.0 励磁控制软件包，可以对装置进行调试及录波数据的调出和分析。
§2-2 主要技术参数
一、模数转换器输入参数
AD采样通道： 12路
信号输入量参数：
机端电压UF 额定值100伏
定子电流IF 额定值5A
转子电流IL 75Mv(由分流器来)
二、开关量输入输出容量
CPU 12路光电隔离输入；
CPU 8路光电隔离输出；
三、输出参数：
输出脉冲：可供三相全控整流桥用的六相双脉冲
触发功率：每相脉冲可供10组脉冲变压器回路负载，满足各种额定励磁电流的要求。
四、电源参数
交、直流并联供电。交流输入220V±15%，直流输入220V±20%。
稳压电源A套和B套的电源完全独立
五、指标参数
（1）可控硅控制角α分辨率：0.005/码
（2）A/D转换量分辨率：2-12，12路。
（3）控制计算调节速度：20毫秒
（4）调压范围：5%～130%
（5）调压精度：<0.5%
（6）移相范围：0-180度。上下限值可程序设置
（7）调差：软件无功调差、正负大小任选级差为±0.01%。
（8）频率特性：频率每变化1%，发电机端电压变化不大小额定值的±0.25%。。
（9）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。
（10）自并激励磁系统：上升<0.08S
（11）下降<0.15S
（12）工作方式：按主从方式工作，B套通道自动跟踪A套通道，A套通道故障时自动切换至B套，无波动。
（13）稳压电源：A套和B套的电源各自独立。
功率消耗：小于200瓦。
第三章系统配置
§3-1 电气配置
一、系统框图
系统框图是以自并激方式为参考做出，其中模拟量输入和开关量的输入输出可根据用户不同的要求配置。GER3000励磁调节装置自并激系统原理图见图六。
二、操作回路配置
操作回路是和现场信号有直接联系的回路，它起着将外部信号转接，提供计算机使用。用户在机器安装时，需根据自己的现场要求接入有关信号。
三、I/O口配置：（包括数模，模数）
GER3000微机励磁调节器配有12路光隔离输入口，8路光隔离输出口。它们起到现场开关信号和计算机之间联系作用。模/数转换共十二路，输入信号为0-5V范围变化的量。
I/O配置图见图五
四、硬件电气配置
GER3000调节器由以下单板或元件组成
1、MB201 2块主计算机板
2、MB301 2块采样板
3、MB801 2块脉冲板
4、MB901 2块交直流供电板
5、电流变送器2个
6、开关电源（依触发电压等级确定）
励磁PT 仪用PT
增磁
减磁
启动
逆变
油开关
柜故障
故障
PT断线
动作
控制
控制
备用
备用
图六：G E R 3000励磁调节装置自并激系统原理图
图七 机柜布置图
机柜正视图
机柜背视图
二、插箱
（1）表计层：GER3000微机励磁调节装置装有两只150V 的交流电压表，分别显示励磁PT 电压和仪用PT 电压，在电压表回路中装有保险，以防电压表短路，表计保险安装在开关和变送器层
（2）控制器层，插箱正背视图见图八，其中A,B,C 为印制板插件，前面为总线背板和液晶显示板。方框处为插头物理位置。印刷板物理位置对应的基板型号见表一。
表一 印刷板物理位置对应的模件号
图八 主机插箱正、背视图
（3）操作层：操作层装有四个切换把手和四个按钮，用于在现地对调节器进行操作A/B 套切换把手用于两套控制器的手动切换，闭环切换用于电压闭环和电流闭环之间切换，定角度控制用于选择调节器工作在定角度方式，PSS 控制用于控制调节器PSS 功能的投切，手动开机，手动停机，手动增磁和手动减磁同中控室操作把手功能，用于现地试验操作 （4）继电器层：共装有16只继电器,其中1ZJ-8ZJ
为DC220V 继电器，9ZJ-16ZJ 为DC24V 继电器。
（5）开关及变送器层：此层安装有两个转子电流直流变送器（BS1,BS2），把转子分流计信号转换成0-5V 的直流电压信号，供两套控制器AD 采样；两个2A 保险串联(RD1,RD2)在电压表回路中；DK3为两套控制器直流电源输入空气开关，DK2为B 套交流电源输入空
控制器正面视图
控制器背面视图
气开关，DK1为A套交流电源输入空气开关。
（6）开关电源层：此层安装有两套的控制器的电源回路，每套电源回路包括一个交直流供电盒（GDB1/GDB2），一个开关电源(WY1/WY2),每套控制器的交流和直流工作电源通过交直流供电盒输入，经整流滤波后输出至开关电源，产生控制器工作电源+5V,±12V和内部+24V操作电源和脉冲电源。
（7）同步变压器层：此层安装有同步降压变TB，把阳极同步信号降至100V以内。
第四章基本工作原理
一、基本原理
GER3000微机励磁调节装置将发电机机端三相电压和三相电流，转子电流和转子电压等信号，通过信号测量回路将信号隔离并处理，经高速、高分辨率A/D实现模数转换，输入到CPU中，经交流量采集算法及数字滤波实现励磁系统数据采集。调节器根据测量到的机端电压，有功功率、无功功率和励磁电压，电流等，实现对发电机励磁的控制，使机端电压维持在恒定值。
调节器具有机端电压和励磁电流两种闭环控制运行方式，以及触发角控制的开环运行方式。
正常运行时，调节器按机端电压进行PID调节，并对各种工况进行实时限制判别、故障检测、录波等工作，一旦发现异常情况，自动转换到限制功能，或切换到备用通道，并进行异常或故障报警。在双通道双重控制情况下，备用通道自动实现跟踪主通道的控制调节量、主要工况和状态，以实现无扰动的切换。
二、EU-30控制器
GER3000微机励磁调节装置包括两套完全相同的EU-30控制器，每套EU-30控制器包括：主机板、电源系统、采样板、液晶显示板和数字脉冲形成及放大板。
EU-30控制器是以MCU、DSP为内核构成的系统芯片（SoC）为核心，采用大规模现场可编程外围芯片PSD，高速A/D转换器，串行和并行接口芯片，D/A转换器和高速计数器等而组成的智能控制系统。其原理框图如下图所示。
工作原理图
（1）中央处理单元
80C296单片机是控制板的核心，时钟达40MHZ，是由MCU和DSP内核构成的系统芯片，具有高速脉冲捕俘输入接口和高速信号输出接口，可快速实现数据频率采集和DSP计算，利用软件实现可控硅的移相控制和触发脉冲的形成。程序由高级语言编写，易读、简洁。
（2） PSD现场可编程外围芯片
PSD系列现场可编程微机控制器外围器件，具有闪速存储器和可编程逻辑等在系统可编程特性（ISP），并将许多外围器件的功能组合在一起，通过串行JTAG编程接口允许在系统编程并不需外部编程器，满足嵌入式系统设计的独特要求。
（3）A/D模数转换器
模拟量处理部分，将由现场接入的电流电压信号，隔离转化为弱电信号并送主机板直接采样。模数转换是控制系统的一个重要部分，它的转换精度和速度直接关系到调节的精度和信号性能。采用12位高速A/D转换芯片将输入的模拟量转换为数字信号，输入的电压范围（可编程）为±10V、5V、0-10V或0-5V。
（4） D/A数模转换器
数模转换将调节器内一些重要的数字值，如数字整定、触发角、无功功率、机端电压等值，转换成模拟量，供表计显示，便于运行和调试观察，板上共设置2路10位D/A数模转换通道。
（5）光电隔离的开关量输入、输出
12路带光电隔离的开关量输入。
8 路带光电隔离的开关量输出。
（6）通讯接口
设有2路RS232串行通讯接口，用作与调试计算机的通讯；另外两路分别为485和CAN总线接口，构成励磁控制系统现场总线和计算机监控通信接口。
（7）电源监视回路
设有对板上＋5V、±12V电源的监测，电源越上下限或掉电时，监视回路将输出报警信号。
三、电源系统
电源系统由电源模块和双重供电板组成，外部来的AC220V和DC220V通过双重供电板给电源模块供电，生成+5V、±12和+24V电源，其中24V电源为内部继电器用操作电源和脉冲触发电源，其它三个等级电源均为控制器内电路板用电源。
四、显示和操作
操作显示面板是由液晶显示器和操作按键所组成的。
本装置在实时运行中，EU-30控制器上的液晶显示器将显示各模拟量输入输出信号、开关量输入输出信号、内部计算量、内部状态分析、保护限制功能动作情况以及在线故障诊断结果等，也可显示开机、停机、甩负荷等过程曲线。面板操作键主要完成有关控制参数的设定和显示内容的选择。
显示和操作作为人机界面，工作人员可方便地取得设备运行的各实时数据，状态参量，整定数据和故障信息，并可修改整定数据，进行实验操作等。
第五章软件介绍
GER3000微机励磁调节装置的Exsoft软件包，是在基于Windows环境下开发的励磁程序软件，它包含有各种励磁调节和控制所需要的功能，它不仅具有常规调节器全部的调节功能，而且增加了智能化调试和网络化功能，充分体现了微机励磁调节装置的优越性。
GER3000应用程序包括两部分：主程序和中断程序
一、主程序的流程和功能（图九）
主程序在调节器上电或复位时，对计算机板以及接口板进行模式和初始状态设置，它包括对CPU状态字初始化，中断的初始化，串行口和并行口初始化以及软件状态字初始化等，初始化结束，主程序扫描控制器按键状态，在液晶上实时显示控制器当前运行参数，程序循环执行，等侍中断。
二、0.833ms中断程序流程和功能（图十）
由定时器每0.833ms产生一中断信号，进入中断以后，首先进行压栈，将被中断的主程
序的断点和寄存器的内容和状态保护起来，以便中断结束返回原来的运行点和状态。在中断服务程序中主要执行模拟量交流采样和计算，机端频率的测量，双机通讯，开关量读入和送出，以及控制脉冲的输出。
图九主程序流程图 图十0.833mS 中断程序流程图
三、控制调节程序的流程和功能 （图十一）
由定时器每20ms 产生一中断信号，在中断服务程序中执行控制调节程序，进入中断以后，首先进行压栈，将被中断的主程序的断点和寄存器的内容和状态保护起来，以便中断结束返回原来的运行点和状态。然后根据油开关的状态决定程序执行空载程序还是负载程序，当机组空载运行时，则执行空载逆变判别程序，空载逆变条件有三个；(1)停机令，(2)端电压大于130%或转子电流大于额定，(3)频率低于45Hz ，一旦满足其中之一，转入逆变灭磁程序，否则转入调节控制计算程序。若机组负载运行，则进入控制调节之后，查是否有限制标志(即强励限制标志，过励限制标志，欠励限制标志)若没有则转入正常的电压调节计算机程序及限制判别程序，否则转向限制控制程序，执行控制调节程序后，程序将获得控制角，送出实现对可控硅触发控制，以上执行完毕，退出中断。 图十一为控制调节程序的流程图。
图十一控制程序流程
二 ZBL一Ⅱ微机励磁调节器
调节器自动运行能满足发电机所有工况对励磁容量的要求，手动跟踪。手动运行，有自动跟踪功能。
1.1 装置电源
均有独立的开关电源，电源采用双路供电，一路来自机端变压器输出交流，另一路来自220V蓄电池组。
1.2 调节器的功能
（1）PID 调节，有多组参数选用，也可用比例调节；
（2）调节器自动运行时，手动跟踪；手动运行，自动跟踪；
（3）过励限制及保护；
（4）调节器故障能就地显示并向主控报警，故障信号能自动保持及人为复归；
（5）低励限制及保护模块；
（6）PT熔丝熔断保护模块；
（7）V/F限制保护模块；
（8）有晶闸管失脉冲检测功能；
1.3 调节器的硬件电路
调节器中共有标准模块7件，各模件名称如下：
（1）交直流信号处理模件（DBS）
（2）主控单元模件（MCTR）
（3）开关量输入输出（KRKC）
（4）继电器模件（RELY）
（5）脉冲放大模件（MCFD）
（6）＋5V开关电源模件（DY5V）
（7）24V开关电源模件（DY24V）
1.4ZBL－II型微机励磁调节器故障处理
1.5 ZBL－II型微机励磁调节器操作规程
本机励磁调节器设有自动运行和手动运行方式可供选择。发电机并网运行进行发电时以自动方式运行。一般不采用手动运行方式运行。手动运行方式仅在大修后起励和继电保护试验状态下使用。励磁调节器操作分就地操作和远方操作。
1.5.1 远方操作
（1）检查调节器柜上的1QF、FMK灭磁开关，微机电源＋5V、12V开关，24V开关是否在断位，不在断位将其打到断开的位置，控制屏上的QK转换开关打到“切除”位
置；
（2）将操作面板上“主控/就地”、“运行/退出”、“自动/手动”、“PID/P”、“恒COSψ/恒压”、“置位投/置位退”、“起励投/起励退”，拨码开关分别打到“主
控”、“退出”、“自动”、“P”、“恒压”、“置位退”、“起励退”位置。
“起励投/切”为就地操作时用，现在都放到切除位置；
（3）送上调节器控制电源直流220V、厂用交流380V电源，送上微机电源，注意送微机电源时先送5V、12V电源，后送24V电源，关微机电源时要先关24V电源，后
关5V、12V电源；
（4）合上1QF开关，将控制屏上的QK打到“自动”位置，合上FMK灭磁开关，操作“起励”开关，发电机电压应升到30％左右，用“励磁”开关继续升压，或用“置位”
开关升至90%额定电压，用“励磁”开关继续升压到额定值时并网带负荷，“增
励”，“减励”开关是调节无功用的；
（5）需要微机调节器退出时，将有功、无功减到最小，系统解列；
（6）减励到发电机电压最低，跳FMK灭磁开关，将“QK”转换开关打到“切除”位置。
根据需要断开1QK开关。根据需要断开微机电源（注意关微机电源时先关24V电
源，后关5V、12V电源）。厂用交流380V电源、调节器控制电源直流220V。
1.5.2就地操作：
（1）检查调节器柜上的1QF、FMK灭磁开关，微机电源+5V、12V开关，24V开关是否在断开位置，不在时将其打到断开位置，控制屏上的QK转换开关打到“切除”
位置。
（2）将控制面板上“主控/就地”、“运行/退出”、“自动/手动”、“PID/P”、“恒COSψ/恒压”、“置位投/置位退”、“起励投/起励退”，拨码开关分别
打到“就地”、“退出”、“自动”、“P”、“恒压”、“置位退”、“起励
退”位置。
（3）送上调节器控制电源直流220V、厂用交流380V电源，送上微机电源，注意送微机电源时，要先送5V、12V电源，后送24V电源，关微机电源时要先关24V
电源，后关5V、12V电源；
（4）将控制屏上的QK转换开关打到“自动”位置，合上1QF 、FMK灭磁开关，将“运行/退出”开关打到“运行”位置。“起励”按钮打到“起励投”建立起电压后
打到“起励退”位置，发电机电压应升到30%左右，用“增励”按钮继续升压，
升压至额定值时并网带负荷。“增励”、“减励”按钮是调节无功的按钮。
（5）需要微机励磁调节器退出时，将有功、无功减到最小，系统解列。
（6）减励到发电机电压最低，跳“运行/退出”开关打到“退出”位置，跳FMK灭磁开关，断开1QF开关，将“QF”转换开关打到“切除”位置。根据需要断开微
机电源（关微机电源时要先关24V电源，后关5V、12V电源）。厂用交流380V
电源，调节器控制电源直流220V。
三WL-T型双微机励磁调节器
WL-T型双微机励磁调节器是使用于汽轮发电机和水轮发电机自并励或它励励磁系
统的高可靠性双微机励磁调节器。它的硬件配置除80C196KC微型计算机外，主要有发电机电压测量电路，母线电压测量电路，发电机定子电流测量电路（兼作有功功率和无功功率的测量电路），发电机励磁电流测量电路，发电机励磁电压测量电路和可控硅触发同步信号电路（兼作测频电路），采样同步信号电路（兼作触发同步信号电路备用），触发脉冲功率放大及隔离输出电路，开关量输入电路，开关量（继电器接点）输出电路，供电电源冗余电路，双机并行通讯电路，RS232标准串行通讯接口，LCD液晶显示器，LED状态指示灯及命令按钮接口电路，看门狗电路，发电机定子过压保护电路等，构成功能完整的励磁调节器。
1.1 WL-T型双微机励磁调节器具有四种控制方式：
（1）恒UF方式：
（2）恒IL方式：
（3）恒Q方式：
（4）恒COSψ方式：
1.2励磁限制及保护功能：
（1）发电机定子过压限制功能：防止发电机电压过高引起定子绝缘损坏和发电机定子绕组过热；
（2）发电机定子过压限制功能：当发电机电压超过135％UN严重威胁发电机安全运行时，过压保护立即动作，跳开发电机灭磁开关FMK，实现紧急灭磁。
（3）单机限强励功能：发电机并网前，闭锁强励功能，排除单机误强励的可能性。（4）最大励磁电流瞬时限制功能：用以限制发电机励磁电流的顶值，防止励磁电流超出设计允许最大强励倍数，避免励磁功率单元以及发电机转子绕组超出允许极限而损坏。（5）反时限延时过励限制功能：防止发电机转子绕组因长时间过流而过热。
（6）并网运行最小励磁电流限制功能：可在一定程度上限制无功功率过度进项，提高并列运行的稳定性。
（7）整流柜最大出力限制器：当整流柜发生局部故障时，必须限制其最大出力（排除强力或限制强励倍数）。以免过载而扩大故障面。
（8）低励限制；发电机并网运行时，无功功率不允许过渡进相，否则引起发电机定子绕组端部发热，以及并网运行的稳定性，甚至失去同步，无论对发电机还是电力系统都十分有害。
（9）无功功率过载延时限制：发电机超容量运行时，会引起定子绕组过热，影响正常使用寿命。
2 故障报警的状态指示灯含义：
2.1电源报警：WL-T设有稳压电源失压检测，当电源输出电压降低或失去则检出并予以
报警，报警输出到中控室光字牌及调节器面板。
当发生微机主板工作电源失去，在报警的同时自动进行双机（微机双通道）切换，同时指示微机异常。
其他电路的工作电源均由两路稳压电源并联供电，当发生任一路电源故障，不会影响励磁调节器工作，可靠性高，电源故障时自动发出报警信号。
2.2微机异常：微机异常灯由看门狗电路驱动，当微机发生永久性故障或微机工作电源
丢失，微机不能正常工作时点亮，同时将会自动进行双机切换，退出故障通道，投入备用通道，确保运行正常。
2.3 励磁限制：励磁限制包括过励限制、欠励限制
当励磁电流超过额定励磁电流1.1倍时，称发电机励磁电流过励，长时间的过励会使发电机转子绕组过度发热，必须进行限制。
过励限制包括反时限延时过励限制和最大励磁电流瞬时限制两种限制方式。反时限延时过励限制视励磁电流过励程度自动改变延时时间，过励越多，延时越短，即按发电机转子容许发热极限曲线对发电机转子电流进行限制。最大励磁电流瞬时限制主要用于限制发电机励磁电流的顶值，防止励磁电流超出设计允许的强励倍数，避免励磁电流超出励磁功率单元及发电机转子的最大承受能力而烧毁设备，
当上述两种限制的任一种动作，励磁限制指示灯亮。
2.4 欠励限制：发电机并网运行中，若无功功率下降到调节器整定的低励限制线的下方，
低励限制立即动作，自动增加无功功率到低励限制线以上，限制动作期间，低励限制指示灯点亮，无功功率回到低励限制线以上时，低励限制结束，低励限制指示灯熄灭。
2.5 自检报警：WL-T型双微机励磁调节器具有完善的自检诊断功能，微机运行中可以
实时检测出励磁调节器内部或外部故障并自动作出相应反应，保证发电机励磁控制系统的正常运行，最大限度地降低强迫停运率。
WL-T型双微机励磁调节器可以实时检测出以下故障：（1）同步异常；（2）功率柜故障；（3）触发脉冲丢失；（4）PT断线；（5）通讯异常。
2.6同步异常：指触发可控硅的同步信号发生异常。同步信号是触发可控硅的脉冲控制
角的时间参考点，如果发生异常而不采取对策则可控硅触发失控，发电机无法运行。
WL-T型双微机励磁调节器采用同步信号冗余技术，可保触发同步信号丢失时仍维持正常运行。WL双微机励磁调节器同时引入励磁变压器低压侧和发电机电压互感器二
励磁操作规程
励磁系统操作规程 1．正常开机操作 1.1、发电机定速于3000转/分，发电机升压条件具备； 1.2、检查励磁系统一次回路电缆接触良好，并检查励磁系统的直流控制电源和交流电源正常。 1.3、合上灭磁柜控制电源、起励电源开关QS1，就地或远方合发电机灭磁开关，检查显示正常。 1.4、分别合整流柜1＃，整流柜2＃控制电源QS1、风机电源QS2，检查整流柜1＃，整流柜2＃风机投入运行；分别送上整流柜1＃，整流柜2＃的交流隔离刀闸Q1、直流隔离刀闸Q2；投入整流柜1＃，整流柜2＃面板上的脉冲电源开关 1.5、返回励磁调节柜进行发电机升压：SA2自动/手动开关，置自动位置。SA3通道选择开关位于通道A或B位置。合上励磁柜交流电源开关QS1和直流电源开关QS2，合上CHA通道和CHB通道的电源开关（在CHA通道和CHB通道的背后）。如有报警请按CHA 通道和CHB通道的复位按钮，将报警复位，检查CHA通道和CHB通道无任何报警。 1.6 按起机按钮SB1，电压升至20%--30%额定（可以预先设定到95%Un），操作SA1增磁升压或主控台上的增磁按钮升发电机电压至额定电压15.75kV，If0约为330A； 1.7观察发电机电压升至额定电压的95%，操作SA1增磁升压或主控台上的增磁按钮升发电机电压至额定电压； 1.8、通过增、减磁调整发电机电压、并网； 1.9、并网后增加有功同时，可用增磁、减磁操作增减无功。运行时，保持转子电流大于500A。 1.10、励磁装置在自动运行方式下，可通过操作SA4方式选择开关来选择恒功率因数运行或恒无功运行方式。 励磁调节柜运行方式可选择： a.自动运行（恒机端电压调节、恒功率因数运行或恒无功运行方式） b.手动运行（恒励磁电流调节）此方式主要用于调试时，或作为调节器故障时的备用控制模式。正常运行一般不采取这种方式。 1.11 切换操作：自动模式与手动模式的相互切换，均需要等30秒～1分钟； CHA通道与CHB通道之间的切换，须检查： （a）电压给定值 UGR （b）励磁电流给定值 IFR (c ) 触发角 ARF CHA通道与CHB通道的以上三个量如果不一致，要继续等到跟踪正确，即以上三个量一致再进行通道切换（30秒～1分钟后）。 2正常停机操作 2.1、在并网状态下将有功、无功减到零； 2.2、跳主油开关解列，发电机在空载运行； 2.3、减磁将发电机电压减到最低，在主控或就地按下停机按钮SB2灭磁停机； 2.4、跳灭磁开关；分开整流柜1＃，2＃的交、直流隔离刀闸； 2.5、跳励磁调节柜电源开关QS1和QS2，CHA通道和CHB通道的开关电源； 2.6、跳开：整流柜1＃，2＃控制电源QS1、QS2，整流柜1＃，整流柜2＃面板上的脉冲电源开关。 2.7 跳开：灭磁柜的QS1控制电源开关、起励电源开关。
励磁调节器运行规程
励磁调节器运行规程 1、系统介绍： 本套装置为ABB公司生产的UNITROL5000励磁调节器，为静态励磁，整套系统包括励磁变压器、A VR调节器、可控硅整流柜、励磁开关。 1.1、励磁变压器：由三个单相变压器组成，采用Y/Δ- 1接线，容量 为3 X 2000 KV A。具有温度保护装置，发出告警信号。 1.2、A VR调节器：具有两套功能相同的调节器，每套具有三个通道， 分别为自动通道、手动通道、EGC紧急通道。另外在此柜中还具有LCP控制板、维修屏以及开关和继电器等。 1.2.1、逻辑关系：当A路自动通道故障时，切换到B路自动通道；如果这个通道又发生故障，首先判断A路通道是否完好，若完好便切换到A路，不好便切换到B路的手动通道；在B路通道故障时切换到A路的手动通道，切换不成功便切换到B路的EGC通道。 1.2.2 、LCP 控制板用于本地操作UNITROL5000系统，并显示重要的过程信号和故障信号。具有带LED的16个键，用于系统专门的显示和控制；10个控制键用于运行模式和内置功能以及LCD，LCD为8行显示，每行40个字符。 按此键后，出现8个模拟信号，显示信道号，信号名称，值及单位，黄色灯亮，使用滚动键可显示后面的模拟信号。按此键后，出现四个模拟信号，显示信道号，信号名称，值及单位，黄色灯亮，使用滚动键可显示后面的模拟信号。
清除故障信号，按键后，如有故障，会出现最多8条故障通道。第一个故障总是在第一行，接着发生的故障，以故障编号升叙排列。使用滚动键可显示更多的故障。 确认故障信号。所有报告通道都储存在控制板内，此外，特殊警告通道储存在处理器里。要清除这些通道，可较长时间按下复位键。没有活动的警报，键上的灯熄灭。 ↓# 光标键，可选择显示屏1 –8行或1 – 4行中的某一行。当前行突出显示。 ↓↑滚动键，在模拟信号显示中按动时，信号道（反差显示）及模拟值改变。 ↑↑↓↓翻页键，按动时，信道号每次改变10行，故障号每次改变6行。 打印键，按动可打印1 – 8 行的模拟值。黄色指示灯只 （无打印机） 指令键：励磁断路器接通 指令键：励磁断路器关闭 指令键：启励
可控硅励磁装置运行规程
KGLF——11F 可控硅励磁装置运行规程 （试行） 编著：赵甬江、马笋 审核：黎明辉 批准：赵甬江 2005-9 张家港浩波热电有限公司
1.概述 2.可控硅励磁装置的工作原理 3.可控硅励磁装置的主要技术指标和铭牌 4.可控硅励磁装置的保护 5.可控硅励磁装置的运行方式与切换 6.可控硅励磁装置投运前的检查 7.可控硅励磁装置投运步骤 8.可控硅励磁装置运行中的检查与维护 9.可控硅励磁装置停用步骤 10.可控硅励磁装置常规故障及处理方法 11.附系统原理图一份
一.概述 同步发电机可控硅装置是一种励磁功率直接取自于发电机定子电压和电流，无须交直流励磁机的直接静止励磁装置。它可与几百至几千瓦的汽轮机、水轮机、柴油发电机配套、在大电网、孤立电网等各种电网条件下均能安全、可靠、持久的运行。即适于发电机、也适于调相机；可作新机组配套，也可作老机组技术改造之用。 二. 可控硅励磁装置的工作原理 KGLF—11F可控硅励磁装置可分为励磁主回路和控制回路两部分。励磁主回路的工作原理如下： 整流变（ZB）将发电机出口端电压10KV降至---V作为发电机的励磁电流。三只可控硅（1Kz、2Kz、3Kz）与三只二极管（1Z、2Z、3Z）组成三相桥式整流，将ZB次级的交流电变成直流电，经电刷引入发电机转子绕组，提供励磁电流。通过控制回路改变可控硅（1Kz、2Kz、3Kz）的导通角，就可以改变整流桥的输出电压（即发电机的励磁电压），从而改变发电机的感应电势（即发电机的空载电压）和接入系统运行时的出口电压。 控制回路分为调差、整流滤波、检测放大、移相触发、自动调节（手动调节）以及空励限制和过励限制几个部分： 调差单元：电压信号取自发电机出口端电压互感器YH。电流信号取自发电机出口端电流互感器1LH，经调差电阻1—10Ra，接入三相桥式整流电路，使整流桥的输出电压不但与发电机端电压成正比，而且与发电机输出的无功功率成正比。起到无功补偿器的作用。改变调差电阻的位置，就可以改变发电机的调差特性（即发电机端电压变化时，发电机无功的变化特性）调差率在10%范围内多可调。 整流单元：由7Db—12Db组成，7R与1C组成L型滤波，除掉杂波干扰。输入信号加到检测桥上与1W整定值相比较，得出差值信号，差值信号再经过放大监测限幅，输出至移相触发单元。 移相触发单元的作用就是根据差值信号的大小来调整可控硅触发脉冲的相差，当发电机电压升高或无功输出减少时，可控硅的触发后移使主励磁主回路的电压下降。反之当发电机电压降低时或无功输出增加时，可控硅触发脉冲前移使主励磁主回路的电压上升。当发电机电压下降到额定值的80%以下时，励磁装置能提供1.6倍励磁电流（倍称强行励磁） 发电机端电压随无功电流增加而增加称负调差。 发电机端电压随无功电流增加而减少称正调差。正调差不符合运行要求，所以正常我们采用负调差。调差率反映了调差的敏感程度。当调差率为0时表明不起作用，调差电阻最大，则调差率最大。 以上为自动方式，电压调节范围为70—115%额定电压。 除了自动方式以外，当调差检测放大发生故障时，可以使用手动方式。即电网信号经整流、整定、直接输入移相触发单元，此时先作手动设定目标值，但不会再自动调节，必须随电压和无功变化而不断调整，才能保证励磁稳定。 手动运行时调节器灵敏度很低，但电压调节范围很大40%—130%额定电压。
励磁系统运行维护规程
励磁系统运行维护规程 1 范围 本标准规定了藤子沟水电站励磁系统的设备概述、运行方式、运行操作、维护检查、故障处理等内容。 本标准适用于藤子沟水电站励磁系统的运行维护管理。 2 引用标准 《继电保护及安全自动装置技术规程》水电部 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》GB/T7409.3—1997 励磁设备厂家资料 3 设备运行标准 3.1 设备概述及运行方式 3.1.1 自并激励磁系统（自并励）由微机励磁调节器、可控硅整流装置、灭磁开关、灭磁过电压保护装置、励磁变压器等组成的五柜式系统。 3.1.1.1 两套互为备用的SWL-Ⅱ型微机励磁调节器是整个励磁系统控制部分，完成励磁装置信号采集输出、分析计算、状态监视和故障报警、控制引出，最终实现可控硅触发控制励磁电流。其调节器软件具有：自动起励、自动跟踪系统电压、调差、强励、过励限制、欠励限制等功能。 3.1.1.2 可控硅整流装置、励磁变压器是励磁系统的功率部分，为发电机提供励磁电流，输出电流值由调节器提供的触发脉冲控制。 3.1.1.3 灭磁过电压保护装置是发电机及电力系统故障快速灭磁保护和励磁系统过电压保护。
3.1.2 励磁系统电源包括风机电源、直流控制电源、交流控制电源、试验电源、合闸电源、起励电源、辅助电源。 3.1.2.1 辅助电源由励磁变低压侧经辅助变压器提供。 3.1.2.2 风机电源、照明电源、交流控制电源由厂用电源AC220V提供，试验电源由厂用电AC380V经FU11，FU12，FU13提供。 3.1.2.3 灭磁开关合闸电源、起励电源为同一直流电源（合闸电源）。3.1.2.4 直流控制电源取自直流屏。 3.1.3 系统的电气参数有：励磁电流I L 、励磁电压Ｕ L 、定子电压ＵG、阳 极电压U、Q G 、移相角等。 3.1.4 起励以残压起励为主、直流它励为辅。 3.1. 4.1 残压起励：机组启动频率正常，即可显示发电机残压，残压若满足起励要求，便可实现残压起励； 3.1. 4.2 直流它励：它励直流的起励电流不大于10%空载额定励磁电流。 3.1.5 励磁调节的运行方式的选择 3.1.5.1 恒发电机电压（AVR）：以发电机电压为调节对象，正常运行时电压给定为10000伏； 3.1.5.2 恒励磁电流（AER）：以发电机励磁电流为调节对象； 3.1.5.3 恒功率因数（AFR）：以发电机电压或励磁电流为调节对象，自动跟随发电机有功变化，保持功率因数COSΦ基本恒定。 3.2 调节器的技术参数 调节范围：10%～130%额定发电机电压； 电压调整精度：≤0.4%；
水电站励磁系统运行规程
Q/ZSDL-SW 励磁系统运行规程 四川圣达水电开发有限公司发布
Q/ZSDL-SW 1050405-2010 目 次 1 范围 (89) 2 规范性引用文件 (89) 3 术语和定义 (89) 4 主要技术参数 (90) 5 运行要求 (91) 6 运行安全 (92) 7 运行方式 (93) 8 励磁PSS及进相管理 (94) 9 设备运行操作 (95) 10 运行的监视和检查 (98) 11 运行维护 (99) 12 故障和事故处理 (99) 87
Q/ZSDL-SW 1050405-2010 88 前 言 本标准由四川圣达水电开发有限公司标准化领导小组提出。 本标准由四川圣达水电开发有限公司标准化管理办公室归口。 本标准起草单位：四川圣达水电开发有限公司。 本标准主要起草人：曾宏、刘恒、王涛、曾庆宗。
Q/ZSDL-SW 1050405-2010 励磁系统运行规程 1 范围 本规程规定了公司沙湾水电站励磁系统主要技术参数、运行要求、运行安全、运行方式、励磁PSS 及进相管理、设备运行操作、运行监视和检查、运行维护、故障及事故处理等内容。 本规程适用于公司沙湾水电站励磁系统的运行管理。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 DL/T 583—1995 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 DL/T 491—1999 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行、检修规程 DL/T 751-2001 水轮发电机运行规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 静止整流器励磁系统及装置 用静止整流器将交流电源整流成直流电源，供给同步发电机可调励磁电流的系统及装置（简称励磁系统）。它包括：励磁变压器、整流功率柜、自动励磁调节器、转子过电压保护装置、自动灭磁装置、备励系统及起励设备等。 3.2 自并励系统 直接由发电机提供励磁电源和反馈调节信号，与发电机具有直接反馈调节关系的励磁系统及装置，简称自并励。 3.3 灭磁开关 发电机转子回路中灭磁并兼作断开励磁绕组电源回路的开关。 3.4 转子过电压保护装置 由非线性电阻、跨接器等设备构成的发电机励磁绕组过电压保护装置。 3.5 整流功率柜 采用晶闸管（可控硅）构成功率整流桥，用于提供转子电流的整流装置。 3.6 自动励磁调节器（文中简称励磁调节器） 用模拟电路或微机计算机电路构成的，根据发电机工况，按一定的调节规律自动调节发电机励磁电流的装置。 3.7 电力系统稳定器 电力系统稳定器（Power System Stabilizer，简称PSS）是指为了解决大电网因缺乏足够的正阻尼转矩而容易发生低频震荡的问题所引入的一种相补偿附加励磁控制环节，即向励磁控制系统引入一种 89
大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程
及装置试验规程DL 489-92 大中型水轮发电机静止整流励磁系统 及装置试验规程 DL 489-92 目录 1 主题内容与适用范围 2 引用标准 3 术语与符号 4 试验分类 5 试验项目 6 基本试验方法与要求 附录A 对试验记录的要求（参考件） 附加说明
1 主题内容与适用范围 本标准规定了大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置的试验分类、试验项目、基本试验方法与要求以及对试验记录的要求。给出了在SD299《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》中未规定而在本规程中用到的一些术语、符号、计算公式。 本标准适用于额定容量为10MW及以上水轮发电机的静止整流励磁系统（以下简称励磁系统）及装置。 对于本标准本规定的事项，应符合GB755《电机基本技术要求》、SD152《大中型水轮发电机基本技术条件》、GB1497《低压电器基本标准》以及相应设备和元、器件等标准中试验方面的有关规定。 2 引用标准 本规程主要引用了下列标准： GBJ232 电气设备交接试验标准 SD299 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 GB1497 低压电器基本标准 GB988 低压电器基本试验方法 GB2900. 32 电工名词术语电力半导体器件 3 术语与符号 本标准所用的名词术语与符号除了使用SD299《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》（以下简称《技术条件》）规定的以外，补充了如下部分： 3．1 术语 断态不重复峰值电压U DSM—晶闸管（可控硅整流器）两端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬变断态电压。 断态重复峰值电压U DRM—晶闸管两端出现的重复最大瞬时值断态电压，包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有的不重复瞬态电压。 反向不重复峰值电压U RSM—整流管或晶闸管两端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬态反向电压。 反向重复峰值电压U RRM—整流管或晶闸管两端出现的重复最大瞬时值反向电压。包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有的不重复瞬态电压。 断态重复峰值电流I DRM—晶闸管加上断态重复峰值电压时的峰值电流。 反向重复峰值电流I RRM—晶闸管加上反向重复峰值电压时的峰值电流。 正向电压U F(AV)—整流管正向电流流通在两极间降落的电压。 通态电压U T(AV)—晶闸管处于通态时的主电压。 3．2 符号
励磁系统运行规程(修改版)
发电机励磁系统运行规程 1 / 16
励磁调节系统运行规程 习水电厂发电机励磁调节系统运行多年，元器件老化严重，故障频繁，运行不可靠，给机组及电网安全运行带来严重威胁，将原ABB公司生产的ABB UNITROL-F励磁调节设备改造为南瑞科技公司生产的NES-5100励磁调节设备。 第一节NES5100励磁装置概述 本励磁调节装置包括有NES5100调节器1台（含有A、B两套调节装置），FZL可控硅整流装置2台，1台FLM灭磁装置及过电压保护装置。 1.1励磁系统简图： 2 / 16
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1.2机励磁系统电源配置图 4 / 16
5 / 16 1.3 NES5100调节器控制模式主要有电压给定和电流给定两种，分别用于恒机端电压调节和恒励磁电流调节。 恒机端电压电压调节称为AVR 调节，恒励磁电流调节称为FCR 调节。发电机启励建压后，两种运行方式是相互跟踪的。 1.4本励磁系统主要功能 1.4.1基本控制功能 调节规律：PID ＋PSS 并联PID 和串联PID ，通过设置二选一使用 PSS2B 模型（PSS2A 增强型） 1.4.2多种运行控制方式可选： 恒机端电压闭环方式（AVR ），我厂常用方式。 恒转子电流闭环方式（FCR ），通常在AVR 出故障时自动切换到FCR 运行。 定角度方式（试验） 恒无功功率运行（选用） 恒功率因数运行（选用） 1.4.4保护功能
6 / 16 为保证机组安全，NES5100励磁调节器还具有如下保护功 开机保护功能 空载过电压保护功能 PT 断线防误强励功能 1.4.5辅助功能 多种起励升压方式可选： 零起升压 自动初值起励升压 可控硅整流装置因为故障而限制功率单元出力控制 高起始响应机组的励磁机电压限制器 负载阻抗补偿控制，可任意设定正、负调差方式，且调差率大小可 系统电压跟踪控制 突然甩负荷限制器 1.4.6自检自诊断 电源电压过低、过高或消失的检测
BKL-501SC 型微机励磁装置运行规程
BKL-501SC 型微机励磁装置运行规程 我公司使用的BKL-501SC 型微机励磁装置为中国核工业电机运行技术开发公司设计研制励磁系统，采用液晶触摸显示屏，可显示各项运行参数、控制参数及故障信息。装置采用双微机控制系统，具有优良的抗干扰性能，并可带载不停机更换控制插件、冷却风机、灭磁单元。保护功能完善，具有带励、失励失步保护及不减载自动再整步功能。 一、主要技术性能 1、采用全数字化双微机系统（CPU 采用Intel 196 系列16 位单片机），一套工作，另一套热备，故障时可自动无扰动切换至备用系统，也可手动切换。 2、采用触摸屏人机界面，信息量丰富，观察直观，操作方便。可查看各项运行参数及装置发出的各类报警信息，并可在运行中随时修改设定值。“事件记录”中记载了故障报警及重要操作。 3、主回路采用无续流二极管三相半控桥式电路，具有良好的启动控制回路，保证电机启动时无脉振，并使电机在失步后的再整步过程中有良好的再整步特性，即使在少有的控制插件、冷却风机单元、灭磁单元故障时，仍可保证电机稳定同步运转，并可在不停机、不减载条件下更换故障部件。 4、采用按滑差顺极性过零投励特性，投励时加短时整步强励，牵入同步迅速、可靠、平稳，投励时无冲击。对凸极效应强、因凸极效应牵入同步的电机，则会自动启动计时环节投励。具有自动投全压功能。 5、具有手动/自动调节励磁功能。手动调节范围一般设置为额定励磁电压值的20%~130%。采用增/减磁按钮来调节励磁，取消了以往故障率高的励磁调节电位器。 6、具有恒电流、恒功率因数自动调节功能。由于有α角自动跟踪，手/自动切换时无扰动。 7、具有失步保护及不减载自动再整步功能。当电机因负载突增、电压剧降、励磁电源短时消失等原因导致电机带励、失励失步时，在故障源消除后，本装置会实现自动带载再整步，使电机恢复稳定同步运行，如因故障时间、电机特性或负载等原因无法实现再整步时，失步保护装置会自动动作于跳闸。 8、当配电系统配有我公司的DSB 型断电失步保护装置时，在电源恢复后可实现断电失步带载自动再整步。 9、具有完善的保护功能，除一般常规保护外，本装置还具有欠励、过励时延时报警并自
自动调节励磁系统原理简介(广科所)
自动调节励磁系统原理简介 随着电力系统的迅速发展，对励磁系统的静态和动态调节性能以及可靠性等提出了更高的要求。计算机技术、控制理论、电力电子技术的发展也促进了自并励励磁制造技术逐渐趋向于成熟、稳定、可靠。相对其它励磁方式而言，自并励励磁系统具有主回路简单、调节性能优良、可靠性高的优点，已取代励磁机励磁方式和相复励方式，在水电厂得到普遍使用。最近几年，自并励励磁方式也取代了三机励磁方式，成为新建火电厂的首选方案，逐渐在大型汽轮发电机组中推广应用。 1、组成 励磁系统由励磁调节器、功率整流器、灭磁回路、整流变压器及测量用电压互感器、电流互感器等组成。 2、工作原理 自并激励磁系统的励磁电流取自发电机机端，经过整流变压器降压、全控整流桥变流的直流励磁电压，由晶闸管触发脉冲的相位进行控制。一般情况下，这种控制以恒定发电机电压为目的，但当发生过励、欠励、V/F超值时，也起相应的限制作用。恒压自动调节的效果，在发电机并上电网后，表现为随系统电压的变化，机端输出无功功率的自动调节。 一、调节器 励磁系统作为电厂的重要辅机设备，励磁调节器的设计，应对电力系统的变化有较大的适应性，随着计算机技术的发展，励磁调节器已经由模拟式向计算机控制的数字式方向发展，大大增加了励磁系统的可靠性。 1、调节器的控制规律 一般用于励磁调节器的控制规律有：PID＋PSS、线性最优控制、非线性最优控制等。关于励磁控制规律，国内外学者普遍认为，励磁调节器的设计，应对电力系统的变化有较大的适应性，而不是在某种条件下最优。同时，励磁调节不仅要考虑阻尼振荡，还必须考虑调压指标等性能要求。由于PID+PSS控制方式有很强的阻尼系统振荡的能力，具有较好的适应性以及很好的维持发电机电压水平的能力，又具有物理概念清晰、现场调试方便的优点，因而在国内外得到普遍应用。我公司的励磁调节器的控制规律也采用PID＋PSS控制方式。 国内有些单位也开展了线性最优控制或非线性最优控制规律的研究，并有样机投入工业运行。但到目前为止，还未见到成功应用实例的报道，并且，在现场进行调节器性能的测试时，特别是进行PSS性能测试时还存在着数学模型不够清晰，难以进行参数校正的问题，故在国内的应用还难以推广。 2、调节器通道的冗余 目前，在调节器调节通道的组成上，大多数厂家采用热备用双通道单模冗余结构，即调节器包含两个独立的通道。这两个通道软硬件结构完全相同，调节模式、工作原理完全一致，一套工作，一套备用。这种结构存在一个较大的弱点，那就是单一的工作模式，由于两个通道的完全一致性，同时出现故障的机率比较大。国内曾有多家电厂发生失磁事故，其原因就是调节器的两个通道由于受到干扰而同时死机。 也有少数制造商采用三取二表决型通道，这种冗余结构原理很简单，三个调节通道在反馈、脉冲输出等环节通过软件或硬件比较，选择中间值作为真值。显然，若有两个通道出现问题，表决逻辑就变得混乱了。国内外有学者对其进行过分析，认为这种结构的可靠性远低于热备用双通道单模冗余结构。因此，采用表决器结构的制造商另外加了一个独立的手动通道作为表决器的备用通道，当表决器故障时切换到手动通道运行。这实质上是花费四个通道的成本来获得两个通道的可靠性，得不偿失。国外有些制造商起初也选用过表决型冗余通道，但后来逐渐摈弃不用了。 我公司在90年代初开发了热备用双通道模式冗余结构的励磁调节器，即主通道采用总线工控机为核心的数字式调节器，而备用通道采用以可编程控制器为核心的模数混合式调节器，这两个通道软硬件结构、调节模式、工作原理完全不同，因而被称为双模结构。这种类型的调节器一经推出，即获得用户广泛欢迎，在国内四十多家电厂近百台机组投入运行。 在总结该调节器成功经验的基础上，针对大中型发电机组，我们于97年研制成功微机/微机/模拟三通道双模冗余结构的励磁调节器。 该调节器由两个自动电压调节通道（A、B）和一个手动调节通道（C）组成，这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立。A套调节器和B套调节器是以STD总线工控机为核心的数字式调节器，而C套调节器则是基于集成电路的模拟式调节器。以下是这两种不同类型调节模式的对比：
发电机励磁运行规程
自动装置运行规程（静止可控硅直流励磁部分） 编写：孙富根 邱晓红 初审：邱晓红 审核： 批准： 丹江口水力发电厂发布
自动装置运行规程 ---静止可控硅直流励磁部分 电厂相继在2002年、2003年和2005年更换了#1、#2、#3号发电机励磁系统，由原来的旋转直流励磁机励磁系统更换为现在的静止可控硅直流励磁系统，为适应新设备安全运行的需要，特编写新规程，原1999年《汉江集团丹江口水力发电厂规程汇编－运行卷》中相应内容同期作废。 1主题内容与使用范围 1.1本标准规定了静止可控硅励磁系统的运行操作、检查维护及故障和事故 处理等。 1.2本标准适用于丹江电厂的全体运行人员和从事电厂生产技术管理人员， 检修工作的有关专业人员也可参照使用。 2引用标准 2.1大中型水轮发电机静止励磁系统及装置技术条件SD-299； 2.2大中型水轮发电机静止励磁系统及装置运行、检修规程DL491-92。 3 励磁系统组成及功能 3.1组成 3.1.1 SAVR-2000-32位双微机发电机励磁调节器一套。 3.1.2 可控硅整流器两套。 3.1.3 灭磁及过压保护装置一套。 3.1.4 灭磁开关一套。 3.1.5 干式环氧整流变一台。 3.1.6 数字式励磁变保护装置一套。
3.2功能 3.2.1 SAVR-2000-32位双微机发电机励磁调节器 3.2.1.1励磁调节器的任务是根据发电机机端电压的变化，随时校正、改变可控硅整流桥的触发导通角，以达到改变发电机的励磁电流，从而稳定发电机定子电压。 3.2.1.2 励磁调节器由A、B两套通道组成，互为备用。A套通道测量电压量取自2YH；B套通道测量电压量取自1YH（#3机取自3YH）。定子电流量取自发电机出口CT，转子电流量取自励磁变压器低压侧CT。 3.2.1.3励磁调节器具有如下调节规律 3.2.1.3.1恒发电机端电压PID调节。 3.2.1.3.2恒发电机转子电流PID调节。 3.2.1.3.3恒发电机功率因素调节（选用） 3.2.1.3.4恒发电机无功功率调节（选用） 3.2.1.3.5电力系统稳定器PSS调节 3.2.1.4励磁调节器保护 3.2.2 转子回路灭磁及过压保护装置
励磁系统运行操作
励磁系统运行操作目录 1 简介 1.1 发电机运行方式 1.2 发电机空载运行 1.3 发电机并网带负荷运行 1.4 在电网中运行的自动电压调节器的功能 2 操作及显示 2.1 概述 2.2 开机前调节器操作 2.3 零起升压 2.4 正常预置值升压 2.5 通道跟踪与切换 2.6 系统电压跟踪 2.7 手动运行方式 2.8 增减磁操作 2.9 逆变灭磁 2.10 功率柜操作 2.11 灭磁柜操作 2.12 短路试验 2.13 恒Q或恒PF调节 2.14 调差系数设置
2.15 起励操作 2.16 电力系统稳器投入/退出2.17 低励磁/过励磁限制器动作2.18 机组由于故障而切除 2.19 模拟量显示 2.20 状态和报警信息 3 系统的运行 3．1投入前的检查 3．2开机流程 3．3运行中的检查 3．4停机流程 3．5紧急停机 4．调节器面板信号灯定义
1 简介 本章叙述了励磁系统的运行操作规程，并指出系统无故障运行时需要遵守的事项。本资料还说明了需要采取的安全预防措施，也简要介绍发电机的运行特性及励磁系统在自动和手动方式下的运行特性。 1.1 发电机运行方式 发电机可以按下述方式运行： 1) 空载运行，发电机不带负荷 2) 发电机并网带负荷运行 3) 发电机带厂用电负荷运行 发电机带厂用电负荷运行，加负荷的运行条件基本上与空载运行相同。其唯一的区别是在带厂用电负荷运行时，发电机电压为主要调节变量，而发电机在并网负荷运行时，以无功功率为主要调节变量。1.2 发电机空载运行 发电机空载运行，发电机端电压等于转子感应电势。在转速恒定条件下，发电机端电压直接取决于励磁电流。在发电机额定电压范围内，发电机端电压与励磁电流之间存在着或多或少的线性关系。当发电机电压超过额定值时，将发生饱和效应，这种饱和效应本质上是由定子铁芯设计决定的。如果要进一步增加发电机电压，则必须大大增加励磁电流。
励磁系统调试的方案.doc
发电机励磁系统调试方案 河南电力建设调试所 鹤壁电厂二期扩建工程 2×300M W 机组 调试作业指导书 HTF-DQ306
目次 1 目的 (04) 2 依据 (04) 3 设备系统简介 (04) 4 试验内容 (05) 5 组织分工 (05) 6 使用仪器设备 (05) 7 试验应具备的条件 (05) 8 试验步骤 (06) 9 安全技术措施 (10) 10调试记录 (10) 11 附图（表） (10)
1 目的 为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行，须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验，确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求，特编制此调试方案。 2 依据 2．1 《电力系统自动装置检验条例》 2．2 《继电保护和安全自动装置技术规程》 2．3 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》 2．4 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》 2．5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》 2．6 设计图纸 2．7 制造厂技术文件 3 设备系统简介 河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁系统，采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000励磁系统设备。 整个系统可分为四个主要部分：励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。 在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可控硅整流桥和磁场断路器供给。励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压，为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗，可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。 励磁系统可工作于AVR方式，自动调节发电机的端电压，最大限度维持发电机端电压恒定；或工作于叠加调节方式，包括恒功率因数调节、恒无功调节；也可工作于手动方式，自动维持发电机励磁电流恒定。自动方式与手动方式相互备用，备用调节方式总是自动跟随运行调节方式，在两种运行方式间可方便进行切换。 励磁调节器采取双通道结构，有两个完全独立的调节和控制通道组成，两个通道完全相同，可任选一路作为运行通道。备用通道（非运行通道）总是自动跟踪运行通道，在两通道之间可方便进行切换。 起励开始时，发电机的起励能量来自发电机残压。当可控硅整流桥的输入电压升
继电保护装置运行规程
继电保护装置运行规程 1.适用范围 1.1本规程适用陕西新元洁能有限公司电石厂110kV变电站的继电保护装置运 行监视、运行维护、运行操作、事故及异常情况处理等方面的基本要求。 2.引用标准 2.1GB/T 7261-2000 《继电器及装置基本试验方法》 2.2GB/ 14285-2006 《继电保护及安全自动装置技术规程》 2.3DL/T 995-2006 《继电保护和电网安全自动装置检验规程》 2.4 DL／T 769—2001 《电力系统微机继电保护技术导则》 3、装置投运 3.1 投入运行前的准备工作 3.1.1 现场工作结束后，运行负责人应检查试验记录有无漏试项目，核对装置的整定值是否与定值通知单相符，试验数据、试验结论是否完整正确。盖好所有装置及辅助设备的盖子，对必要的元件采取防尘措施。 3.1.2 拆除在检验时使用的试验设备、仪表及一切连接线，清扫现场，所有被拆动的或临时接入的连接线应全部恢复正常，所有信号装置应全部复归。 3.1.3 清除试验过程中微机装置及故障录波器产生的故障报告、告警记录等所有报告。 3.1.4 填写继电保护工作记录，将主要检验项目和传动步骤、整组试验结果及结论、定值通知单执行情况详细记载于内，对变动部分及设备缺陷、运行注意事项应加以说明，并修改运行人员所保存的有关图纸资料。向运行负责人交代检验结果，并写明该装置是否可以投入运行。最后办理工作票结束手续。 3.1.5 运行人员在将装置投入前，必须根据信号灯指示或者用高内阻电压表以一端对地测端子电压的方法检查并证实被检验的继电保护及安全自动装置确实未给出跳闸或合闸脉冲，才允许将装置的连接片接到投入的位置。 3.1.6 检验人员应在规定期间内提出书面报告，主管部门技术负责人应详细审核，如发现不妥且足以危害保护安全运行时，应根据具体情况采取必要的措施。 3.2 用一次电流及工作电压的检验 3.2.1 对新安装的装置，需分别完成下列各项工作后，才允许进行试验工作：3.2.1.1 符合实际情况的图纸与装置的技术说明及现场使用说明。 3.2.1.2运行中需由运行值班员操作的连接片、电源开关、操作把手等的名称、
自并励微机励磁调节器基本工作原理
励磁电流 百科名片 励磁电流 励磁电流就是同步电机转子中流过的电流（有了这个电流，使转子相当于一个电磁铁，有N 极和S极），在正常运行时，这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。以前这个直流电压是由直流电动机供给，现在大多是由可控硅整流后供给。我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置. 目录[隐藏] 励磁电流的调节 自并励微机励磁调节器基本工作原理 CPU控制模块 数据采集模块 显示模块 通信模块 微机励磁调节器软件设计 [编辑本段] 励磁电流的调节 在同步发电机的控制系统中，励磁调节器是其中的重要组成部分。当发电机单机运行时，励磁调节器通过调整发电机的励磁电流来调整发电机的端电压，当电力系统中有多台发电机并联运行时，励磁调节器通过调整励磁电流来合理分配并联运行发电机组间的无功功率，从而提高电力系统的静态和动态稳定性。因此，国内外相关专业人士一直致力于励磁调节器的研究。励磁调节器的发展也由机械式到电磁式，再发展到今天的数字式。目前，数字式励磁调节器的主导产品是以微型计算机为核心构成的，但其造价高，需要较高技术支持，在一些小型机组上推广有一定难度。由此，出现了以MCS-51单片机为核心的励磁调节器[1][2]。MCS-51单片机内部资源较少使得外
围电路复杂，从而影响了整个励磁控制系统的精确性、快速性和稳定性。本文提出了一种基于PIC16F877的同步发电机自并励微机励磁调节器的设计方法。 PIC16F877是美国Microchip公司生产的PIC16F87X系列芯片中功能最为齐全的微控制器。它可以实现在线调试和在线编程，内部带有8路10位A/ D 转换器，8KХ14位FLASH程序存储器,368Х8位RAM,256Х8位的EEPROM,14个中断源和3个定时/ 计数器,片内集成多达15个外围设备模块，因此外围电路大大简化，成本降低。 [编辑本段] 自并励微机励磁调节器基本工作原理 图1为自并励励磁系统的原理接线图。发电机励磁功率取自发电机端，经过励磁变压器LB降压，可控硅整流器KZL整流后给发电机励磁。自动励磁调节器根据装在发电机出口的电压互感器TV和电流互感器TA采集的电压、电流信号以及其它输入信号，按事先确定的调节准则控制触发三相全控整流桥可控硅的移相脉冲，从而调节发电机的励磁电流，使得在单机运行时实现自动稳压，在并网时实现自动调节无功功率，提高电力系统的稳定性。 发电机的线电压UAC和相电流IB分别经电压互感器和电流互感器变送后，经鉴相电路产生电压周期的方波脉冲和电压电流相位差的方波脉冲信号送PIC16F877微控制器，用PIC的计数器测量这两脉冲的宽度，便可得到相位差计数值，即电网的功率因素角[1]。然后通过查表得出相应的功率因素，进一步求出有功功率和无功功率。 控制单元选用一片PIC16F877单片机，因PIC16F877单片机内部有A/D转换功能，从而不用外部A/D模块，这样减少了外部器件，降低了成本，增强了抗干扰能力。PIC单片机根据从输入通道采集的发电机运行状态变量的实时数据，进行控制计算和逻辑判断，求得控制量。在可控硅整流电路中，要求控制电路按照交流电源的相位向可控硅控制极输出一系列的脉冲，才能实现可控硅顺利导通和自然换相。“同步和数字触发控制电路”的作用就是将计算机CPU计算出来的、用数字量表示的可控硅控制角转换为触发脉冲。由功率放大电路将触发脉冲放大后去触发可控硅，从而控制励磁电流。 [编辑本段] CPU控制模块 CPU控制模块是励磁调节器的控制核心，采用美国Microchip 公司生产的PIC1 6F877 单片机。PIC16F877具有独特的RISC(精简指令集) 结构,数据总线和指令总线分离的哈佛总线结构,使指令只有单字长的特性,且允许指令码的位数可多于8 位 的数据位数,这与传统的采用CISC 结构的8 位单片机相比,可以达到2∶1 的代码压缩,速度提高4 倍。PIC16F877内部带有8路10位A/ D 转换器，8KХ14位FLAS
励磁系统运行
励磁系统运行规程 1 励磁系统主要设备规范 2 概述 三江美亚水电厂水轮发电机组励磁系统是采用可控硅三相全控桥整流自并励静止励磁，励磁设备采用东方电机股份有限公司的GES-3320型励磁装置，该装置包括两个整流柜，一个DWLS-23C型双微机励磁调节器柜，一个由起励装置、灭磁回路、转子过压保护装置组成的灭磁柜以及配套的励磁变压器。励磁装置采用冗余设计，安装了两套自动调节装置以及两套功率整流装置。正常运行情况下，两套装置自动运行调节，无需运行人员干涉。发电机正常起励为残压起励，残压不足时用直流进行起励。正常灭磁采用可控硅逆变灭磁，事故时采用磁场断路器加非线性电阻进行灭磁。功率柜冷却方式采用强迫风冷方式。
3 励磁系统处于备用状态时应满足的条件 3.1 装置内无危及设备安全运行的异物。 3.2 装置内各连接部分、端子排接触良好，各继电器插入到位。 3.3 励磁变压器处于备用状态。 3.4 励磁回路对地绝缘不低于0.5MΩ（用500V兆欧表测试）。 3.5 发电机2YH、3YH电压互感器正常，其高压侧熔断器投上，隔离开关912G、 913G（922G、923G；932G、933G）应处于合好位置，低压侧空开应处于合闸位置。 3.6 10母线电压互感器4YH1（4YH2）正常，其高压侧熔断器投上，隔离开关 918G（928G）应处于合好位置，低压侧空开应处于合闸位置。 3.7 厂房内发电机层下游侧电气室低压配电柜励磁用电源开关11D-1（11D-2、 11D-3）应处于合闸位置。 3.8 直流屏220V励磁调节屏电源开关5#（2#机9#、3#机13#）及磁场断路器 合闸电源开关5#（2#机6#、3#机7#）在合闸位置。 3.9 灭磁开关柜内转子侧过压保护熔断器F1、F3投上，起励回路熔断器F61和 F62投上，转子电压测量熔断器F63和F64投上，磁场断路器合闸主回路熔断器F65和F66投上，两个功率柜交直流两侧过压保护熔断器F7、F8、F9投上。 4 励磁装置定期巡回检查项目 4.1 装置各回路监视信号，位置指示信号显示正确，无故障信号显示。 4.2 装置内设备及引出线无松动、发热及烧伤现象。 4.3 装置内各熔断器无熔断及接触良好。 4.4 调节器备用通道电压给定值和触发角跟踪与工作通道一致。 4.5 各整流桥输出均流良好，装置上励磁电流、电压等表计与中控室监控系统的 指示一致。 4.6 整流桥交流侧刀闸QK51，直流侧刀闸QK52，磁场断路器合闸正常。 4.7 各整流桥风机运转正常，冷却效果良好。
同步发电机励磁系统与励磁调节器
同步发电机励磁系统与励磁调节器 一般来说,与同步发电机励磁回路电压建立、调整以及必要时使其电压消失地有关元件和设备总称为励磁系统.励磁系统包括发电机绕组,励磁电源,励磁装置及调节电压有关地其他设备. 同步发电机地励磁系统一般由两部分组成.一部分用于向发电机地磁场绕组提供直流电流,以建立直流磁场,通常称为励磁功率输出部分.另一部分用于在正常运行或发生事故时调节励磁电流或自动灭磁等以满足运行地需要,一般称为励磁控制部分或称之为励磁调节器. 励磁系统地主要作用： 电力系统正常运行时,维持发电机或系统某点电压水平.当发电机无功负荷变化时,一般情况下机端电压要发生相应变化,此时自动励磁调节装置应能供给要求地励磁功率,满足不同负荷情况下励磁电流地自动调节,维持机端或系统某点电压水平. 合理分配发电机间地无功负荷.发电机地无功负荷与励磁电流有着密切地关系,励磁电流地自动调节,要影响发电机间无功负荷地分配,所以对励磁系统地调节特征有一定地要求. 三、在电力系统发生短路故障时,按规定地要求强行励磁. 四、提高电力系统稳定性. 五、快速灭磁,当发电机或升压变压器内部发生故障时,要求快速灭 磁,以降低故障所造成地损害. 同步发电机地励磁方式 一、直流发电机供电地励磁方式 二、交流励磁机经整流供电地励磁方式 三、静止电流供电地励磁方式.励磁电流是通过励磁变压器、励磁 电流器取自同步发电机机端或外部辅助电流. 励磁调节器地构成 励磁自动调节指地是发电机地励磁电流根据机端电压地变化按预定要求进行调节,以维持端电压为给定值.所以自动调节励磁系统可以看作为一个以电压为被调量地负反馈控制系统.同步发电机地励磁调节方式可分为按电压偏差调节和按定子电流,功率因数地补偿调节两种.下面主要介绍按电压偏差调节方式.
1-励磁系统中的各种定值及试验
1-励磁系统中的各种定值及试验
励磁系统中的各种定值介绍 一、励磁系统中各种定值的分类 励磁系统中的各种整定值主要是在励磁调节器（AVR）中。本次重点介绍励磁调节器中的定值。 1、发电机的励磁形式一般有直流励磁机系统、三机常规励磁系统、无刷旋转励磁系统、自并励励磁系统等。 （1）自励直流励磁机励磁系统： （2）三机常规励磁系统： （3）无刷旋转励磁系统 （4）自并励励磁系统
2、华北电网各个电厂所用的励磁调节器有吉思GEC系列、南瑞电控SAVR2000系列、NES5100系列、SJ800系列、武汉洪山的HJT系列、ABB公司的UN5000系列、GE公司的EX2100系列、英国R-R的TMR-AVR、日本三菱等。 各个厂家的励磁调节器中的定值数量各不相同。少的几十个（如吉思、南瑞），多的上千个（如ABB、GE）。 3、针对各种励磁调节器中的定值按照使用功能可以分为 （1）控制定值（控制参数） 控制定值包括自动方式控制参数、手动方式控制参数、PSS控制参数、低励限制控制参数、过励限制控制参数、过激磁限制控制参数等 （2）限制动作定值 包括过励限制动作定值、过激磁限制动作定值、低励限制动作定值等 （3）其他定值 包括励磁调节器模拟量测量的零飘修正、幅值修正、励磁方式定义、起励时间设定、调压速度设定、调差率等。
励磁调节器内部的控制参数 励磁调节器作为发电机的一种自动控制装置。在正常运行或限制动作时，用来控制发电机的运行工况不超过正常运行范围的参数。这些参数在运行中，是时刻发挥作用的。控制参数整定的合理，直接影响整个励磁系统的动态特性的好坏及各种限制功能的正常发挥作用。 一、自动方式下的控制参数(电压闭环) 1、自动方式是以机端电压作为控制对象的控制方式，是励磁调节器正常的工作方式。也是调度严格要求必须投入的运行方式。 华北电网调度部门下发的《华北电网发电机励磁系统调度管理规定》中规定： （1）各发电厂机组自动励磁调节装置正常应保持投入状态，其投入、退出和参数更改条件应在运行规程中作出规定，并应得到调度部门和技术监督部门的批准。调度部门要求投入的PSS装置应可靠投入运行。发电机自动励磁调节装置、PSS装置如遇异常退出，应及时向当值调度员备案，事后向技术监督部门汇报。 （2）电厂将励磁系统定值报有关调度部门和技术监督部门审核、批准后执行。运行中如定值或设定参数发生变化，须经有关调度部门和技术监督部门核准方可执行。参数实测后如定值或设定参数发生变化，应说明对已实测参数是否有影响，必要时重新进行参数实测工作。 （3）发电机励磁系统应采用定发电机电压控制方式运行。如果采用其他控制方式需要经过调度部门和技术监督部门的批准。 2、按照经典自动控制原理，一般采用PID控制方式。其中的P代表比例调节控制，I代表积分调节控制，D代表微分调节控制。 一般励磁调节器中的PID控制形式有以下三种方式： （1）并联PID控制方式传递函数