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1、目 录 1 概况概况 1 2 功能说明功能说明 2 2 1 原理图 2 2 2 系统配置 4 2 3 可控硅整流桥 4 2 4 灭磁及过压保护 5 2 4 1 线性灭磁电阻的选择 6 2 4 2 转子过电压保护 6 2 5 起励回路 7 2 6 调节器控制单元 7 2 6 1 模拟量的采集 7 2 6 2 开关量输入 输出 8 2 6 3 通讯 8 2 6 4 人机界面 8 2 6 4 1 键盘 9 2 6 4 2 LED 指示灯 9 2 6 4 3 主画面显示 10 2 6 4 4 菜单操作使用说明 11 2 6 4 5 测量显示画面 11 2 6 4 6 参数设置菜单 12 2 6 4 7
2、 功能投退菜单 14 2 6 4 8 开入状态菜单 15 2 6 4 9 传动试验菜单 15 2 6 4 10 系统试验菜单 16 2 6 4 11 故障追忆菜单 16 2 6 4 12 故障波形菜单 17 2 6 4 13 事件记录菜单 17 2 6 4 14 精度调整菜单 17 2 6 4 15 机组参数菜单 18 2 6 4 16 系统设置菜单 18 2 6 4 17 试验选项菜单 19 2 6 4 18 其它试验菜单 20 2 7 装置电源 21 3 运行操作运行操作 21 3 1 操作面板介绍 21 3 2 运行方式 23 3 3 增磁 减磁操作 24 3 3 1 增 减磁节点防粘连
3、功能 24 3 4 零起升压功能 24 3 5 网压跟踪 24 3 6 故障后再投入 25 3 7 正常开机步骤 就地 25 3 8 正常停机操作 25 3 9 故障报警及处理 26 4 设备维护设备维护 26 4 1 日常巡检内容 26 4 2 大小修内容 27 5 上位机监控上位机监控 27 5 1 安装与启动 27 5 2 连接方式 27 5 2 1 单通道方式 27 5 2 2 双通道方式 27 5 3 系统设置 28 5 4 功能简介 29 5 4 1 主画面 29 5 4 2 状态显示 29 5 4 3 故障记录及 SOE 30 5 4 4 参数设置 31 5 4 5 波形分析 3
4、2 5 4 6 试验功能 32 6 中控设计指南中控设计指南 33 7 GEX 2000 微机励磁调节器技术说明微机励磁调节器技术说明 34 7 1 装置特点 34 7 1 1 主要特点 34 7 1 2 使用环境 35 7 2 主要功能及技术指标 35 7 2 1 主要功能 35 7 2 1 1 调节及控制功能 35 7 2 1 2 限制和保护功能 36 7 2 1 3 其它辅助功能 36 7 2 2 主要技术指标 37 7 2 2 1 模数转换器输入参数 37 7 2 2 2 开关量输入输出容量 37 7 2 2 3 输出参数 37 7 2 2 4 网络接口 38 7 2 2 5 电源参数
5、 38 7 2 2 6 指标参数 38 7 3 原理介绍 39 7 3 1 主要原理 39 7 3 2 单板原理 40 7 3 2 1 电源系统 40 7 3 2 2 计算机主板 CPU 41 7 3 2 3 模拟量处理板 41 7 3 2 4 开关量输入继电器输出板 42 7 3 2 5 脉冲放大板 42 7 3 2 6 PT CT 板 43 7 4 软件说明 43 7 4 1 主调度程序 43 7 4 2 中断程序 43 7 5 通讯协议 47 8 PSS 试验方法及试验步骤试验方法及试验步骤 51 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GLC JZ2000 1205 C1 1
6、 概况 GEX 2000C 系列微机励磁装置是北京科电亿恒电力技术有限公司 GEX 系列产品中主要应用于中小型同步发电机静止励磁系统的产品 具有 结构紧凑 安装方便 功能完善的特点 适用于采用静止自并励励磁的中 小型水 火电机组 GEX 2000C 系列分为以下两种型号 型号屏柜数量说明 GEX 2000C D1双通道单桥单柜 GEX 2000C S1单通道单桥单柜 以下为 GEX 2000C D 型的实物图和外形图 GEX 2000C D 型实物图 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GLC JZ2000 1205 C2 GEX 2000C 外型图 2 功能说明 GEX 200
7、0C 系列励磁装置由主回路单元 调节器控制单元 电源单元 以及操作和信号指示单元四部分组成 2 1 原理图 GEX 2000C 系列两种型号励磁装置的原理图分别如下 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GLC JZ2000 1205 C3 GEX 2000C D 型系统原理图 GEX 2000C S 型系统原理图 注 以上两种型号的系统图灭磁回路部分按照线性灭磁设计 起励回 路按照直流起励设计 根据需要也可设计为非线性灭磁 或者交 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GLC JZ2000 1205 C4 流起励 2 2 系统配置 型 号 配置 GEX 2000C D
8、GEX 2000C S 励磁变压器 可控硅整流 桥 1 组 单桥 1 组 单桥 转子过压保 护 灭磁回路线性灭磁 也可非线性线性灭磁 也可非线性 起励回路直流起励 也可交流起 励 直流起励 也可交流起励 励磁调节器2 套 双通道 1 套 单通道 风机 2 3 可控硅整流桥 六支可控硅组成三相全控整流桥 整流桥将励磁变压器二次侧的交流 电压转变成可控的直流电压 向发电机提供可变的励磁电流 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GLC JZ2000 1205 C5 三相全控整流桥 直流输出电压 Ud 即励磁电压 交流输入线电压 U2 控制角 它们之间的关系为 Ud 1 35U2cosa
9、 励磁调节器根据发电机工况 电压及功率等 及系统工况不断调节 角 在不同的 角下 有不同的直流输出电压 Ud 由于 角的变化 三相全控桥有三种工作状态 1 0 90 时 Ud 为正 全控桥工作在整流状态 此时 直流侧从交流侧吸收能量 向发电机提供励磁 2 90 180 时 Ud 为负 全控桥工作在逆变状态 能量 由直流侧向交流侧传递 发电机转子绕组的能量被逐步放出 利用这种特 性 可以实现逆变灭磁 逆变灭磁是一种快速的灭磁方式 3 90 时 Ud 0 直流侧和交流侧无能量交换 下图为带感性负载时的波形 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GLC JZ2000 1205 C6 t
10、2 03 4 t 2 0 3 4 t 2 03 4 t 2 03 4 t 2 03 4 用 FinePrint 打印 可在 订购 三相全控桥电感负载整流输出波形 2 4 灭磁及过压保护 灭磁部分由灭磁开关和线性电阻构成 正常停机采用逆变灭磁停机 快速安全 事故停机则跳灭磁开关 MK 通过线性电阻 RM 消耗线圈中的 剩余能量达到灭磁的目的 灭磁开关 MK 主要负责断开励磁电流通路 实现转子绕组的能量向灭 磁电阻的转移 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GLC JZ2000 1205 C7 灭磁及过压保护 2 4 1 线性灭磁电阻的选择 灭磁电阻的取值非常重要 它涉及灭磁时加于磁
11、场绕组的反压大小 m R 以及灭磁的快慢 灭磁时转子绕组两端电压 fdmfd UR I 灭磁时间常数 0df mf T R T RR 为定子开路时转子绕组时间常数 一般情况下为 5s 10s 0d T 为转子绕组直流电阻 f R fd f fd U R I 灭磁电阻的选择 是对灭磁时间和灭磁反压选择的折衷结果 考虑励 磁电流 2 倍强励时灭磁 转子绕组的绝缘所允许的程度 一般选择灭磁电 阻的阻值为 2 5 倍转子绕组直流电阻 这样强励灭磁时转子绕组两端的电 压小于转子绕组耐压值的 60 灭磁电阻的额定电流一般选择大于额定励 磁电流的 20 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GL
12、C JZ2000 1205 C8 2 4 2 转子过电压保护 整流桥直流侧并联非线性电阻 用于吸收诸如快速灭磁过程中直流侧 产生的过电压以及由于雷击 并网开关分断的不同期 发电机短路 低励 等原因所产生的过电压 过电压保护的选择原则 发电机转子过电压保护的动作值应低于转子绕组试验电压幅值的 75 发电机转子过压保护的动作值小于整流桥的最大允许电压 转子过电压保护的动作值应大于励磁变压器二次电压峰值的 2 5 倍 2 5 起励回路 起励电源取自厂用直流 根据需要也可采用交流电源 当机组定速 灭磁开关 MK 合上 调节器在 AVR 自动运行 运行方式下 按起机令 SB1 按钮 则调节器自动发出起励
13、命令 起励接触器 QLC 闭合 当定 子机端电压达到额定机端电压的 20 起励接触器 QLC 断开 当起励时 间超过 10 秒 而机端电压不能建立起来 则起励接触器 QLC 断开 同时 调节器报起励失败命令 调节器的运行方式在 FCR 手动运行方式 下 调节器不发起励命令 如果需要在 FCR 手动运行 方式下发电机定子建压 则需要按灭磁柜上 的起励按钮 SB3 但由于在 FCR 手动运行 方式下 励磁电流 IFR 的给定值为空载励磁电流的 5 发电机的定子电压将不能维持 需要在 建压之前将调节器 FCR 手动运行 方式下的励磁电流给定值 IFR 调整到 额定空载励磁电流 IFd0 的 15 这
14、样方能建立发电机定子电压 注意 由于手动运行方式下传递函数的设置 如果在 15 额定空载励 磁电流下建压将使机端电压和励磁电流在一个很大的范围内摆动后方可稳 定 极端情况下可能引起发电机过压 一般情况下将禁止使用此方法 起励按钮可作为自动运行方式下 调节器自动起励回路故障时的备用 选择 2 6 调节器控制单元 GEX 2000C 系列励磁装置控制单元分为信号处理 控制计算 信号输 出 通讯以及人机界面几个部分 通过采集发电机机组各种模拟量和开关 量信息 经过 CPU 计算 处理 控制可控硅整流桥输出 达到对励磁系 统的控制目的 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GLC JZ20
15、00 1205 C9 2 6 1 模拟量的采集 额定值端子排标号 量测 PT 电压105V801 1 801 3 801 5 仪表 PT 电压105V802 1 802 3 802 5 定子电流5A 1A 803 1 803 2 803 3 803 7 同步电压经变换后为 100V未上端子排 转子电压实际值807 1 807 2 转子电流75mv 分流器 807 3 807 5 2 6 2 开关量输入 输出 远方中控操作励磁装置信号输入 公共端为 901 9 DI 量端子排标号DI 量端子排标号 起机令902 1减磁902 5 停机令902 2恒无功运行902 6 自动 手动902 3恒功率因
16、数运行902 7 增磁902 4通道选择902 8 励磁调节器工作状态信号输出 公共端 805 1 DO 量端子排标号DO 量端子排标号 A 通道自动运行805 3恒功率因数运行805 11 A 通道手动运行805 5恒无功运行805 13 B 通道自动运行805 7CHA 通道报警805 15 B 通道手动运行805 9CHB 通道报警805 17 装置报警信号输出 公共端 805 23 DO 量端子排标号DO 量端子排标号 GEX 2000C 静止励磁系统技术与使用说明书 GLC JZ2000 1205 C10 快熔熔断805 25电源消失805 29 温度越限805 27风机停运805 31 2 6 3 通讯 串口 1 RS 485 隔离 903 1 903 3 串口 2 RS 485未引出 USB 接口调节器前面板 2 6 4 人机界面 GEX 2000 微机励磁调节器作为 GEX 2000C 系列励磁装置的核心控制 部分 采用 240 128 的大屏幕液晶显示器进行显示 该显示器可以显示 15 8 120 个汉字或 30 16 480 个字符 该显示器采用 T6963C 作为
