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1、旭振电气 电机智能化数字技术专家 电站自动化改造解决方案PXL-4全数字全桥无刷励磁调节器使用说明书深圳市旭振电气技术有限公司http:/目 录一、概述及主要功能二、技术条件三、安装接线四、参数设置五、使用方法六、注意事项七、通讯规约八、附录衷心感谢您对本公司产品的信任，为了保证本产品安全可靠的运行，请您仔细阅读本手册。一、概述及主要功能本公司研发的PXL-4型全数字晶闸管全桥无刷励磁调节器有两种工作方式：一种是“独立”工作方式，调节器象过去的调节器一样独立完成所有的调节、控制。在此方式下又有两种工作模式：一种是“并机”工作模式主要用于小电网的多机并联运行；另一种是“并网”工作模式主要用于各种
2、无刷发电机组的并网发电。另一种是“联机”工作方式，本调节器与上位机（或其它外部控制器）“联合”工作，在“联机”工作方式下按给定方式分又有两种：一种是数字给定方式（通过全双工RS-485通讯），数字给定既可以发出各种命令，也可以给出各种给定参数（发电机电压、发电机电压无功电流矢量和、无功电流、触发角度等）；另一种是模拟给定方式，它只能给出触发角度。按工作方式分也有两种：一种是“正常”工作方式，联机数字给定中电压/无功电流给定属于这种工作方式，它跟“独立”工作状态下的调节器工作差不多，主要调节仍然由调节器完成，上位机仅作辅助控制如：作无功控制、功率因素控制、有功补偿等，而且一旦通讯失败可以非常平稳
3、地过渡到“独立”工作状态。另外“正常”工作方式又有“并机”和“并网”两种工作模式。另一种是“移相触发”工作方式，调节器除了保留必要的检测和保护外，变成一个晶闸管移相触发器，所有的调节都由上位机完成。联机模拟给定和联机数字给定中触发角度给定属于这种工作方式，“移相触发”工作方式与“并机”工作模式不兼容。励磁调节器在并网工作方式并网前和跳闸后采用“恒发电机电压”工作模式，在有有效网电压时自动跟踪网电压。在没有有效网电压时调节器会自动取出参数2设定的给定电压进行调节，此时可以实时用面板（或外接）增、减按钮调节，也可直接与准同期装置的调压输出连接进行调节。在“并机”方式下，除了采用“恒发电机电压”工作
4、模式外，需要时可以投入无功调差作为多机并联运行时稳压和均无功电流的手段（注意：“并机”方式不接电网电压）。发电机并网后，调节器工作于恒励磁电压+“无功调节”工作模式。刚投入并网时调节器会适当提升励磁电压防止“无功倒灌”。第一次并网时调节器还自动对无功电流的相位进行检测，如果相位正确自动取消此功能，以后不再检测。在“联机”工作方式下，除了可以远距离给出各种给定参数外，还可以远程控制起励、并机（修改调差系数）、脱机、并网（修改电压提升量）、脱网、灭磁、跳闸。本调节器有数字显示，可以显示参数、发电机电压、电网（或给定）电压、发电机频率和励磁电压（推算值）。在“联机”触发角度给定方式时还可以显示上位机
5、给定的触发角度。任何工作方式下本调节器都将这些信息通过RS485输出口传送到需要的地方。本调节器所有的参数选择和调节都由软件完成，不含电位器类的器件。它以高档PIC单片机为核心，采用智能化的模糊控制，有很高的稳定精度和快速的响应特性。另外本调节器有V/F给定特性，可长期低速待机，残压起励平稳，强励控制科学。具有励磁过载检测，低压、过压检测，低速、过速检测，励磁电压掉线（励磁保险管熔断）检测等功能和防飞车保护功能。在过压和飞车故障状态下励磁开关“跳闸”，对系统和调节器本身进行保护。本装置可以远程操作。二、技术条件1. 适用范围：各类中、小型低压无刷发电机组2. 输入信号：测量电压：标称400V发
6、电机线电压，标称400V电网电压（并网发电机必须接，单机、多机并联运行发电机不接）调差电流：标称5A的与线电压异相的相电流(建议发电机额定电流对应4A左右为好)。励磁电压：直接取自发电机相电压模拟给定电压：0V+5V，取自上级控制器输出（需要时再接）。全双工RS485接口：九芯母插头，入：+A3脚，-B2脚，出：+Y8脚，-Z7脚，地5脚。工作电源：发电机相电压，或其它外接电源AC50VAC300V,DC80V250V（在“联机”工作时必须外接）并网信号：用合闸开关（常开）信号(或经小型中间继电器引入)。3. 输出励磁电压：可控全波整流0190V，额定励磁电流不超过16A，最大励磁电流不超过2
7、5A。4. 电压测量精度: 不低于0.25频率测量精度: 不低于0.16 环境温度: -10C50C 海拔：2500米以下地区7. 外型尺寸：（长）180（高）120（深）200mm, 见外形图8开孔尺寸：（长）182（高）122 mm 见外形图9. 安装：用M4螺钉将装置后支架固定在离安装面210 mm处的支梁上。三、安装接线接线示意图如下：发电机电压（400V线电压）接U、W；并网工作方式时电网电压（400V线电压）接U、W（并机工作方式时不接）；调差电流（IV、IN）必须是测量线电压的异相电流，接V相电流（经电流互感器），请特别注意调差电流的同名端连接。参见注意事项相关内容。励磁电压输入
8、通过20A（或30A）快速熔断器和20A（或30A）励磁开关接发电机V、N（事实上任何相电压都可以）。工作电源可以单独供电（交直流两用），也可以直接与发电机相电压连接，在联机工作方式下工作电源最好单独供电。励磁电压正输出为E1，励磁电压负输出为E2。最好接一个直流电流表和电压表便于直接观察励磁输出。另外必须注意励磁电压方向与剩磁一致，否则第一次开机时可能会自动消磁需要重新充磁后才能顺利建压。事实上本调节器可以充当充磁电源，详细操作参见注意事项相关内容。“并网信号”（必须接！）可以取自合闸开关的常开辅助触点（也可以经小型中间继电器引入）接“并网”和“公共”端。需要远距离操作时可外接增、减按钮，如
9、按接线示意图接“增”、“减”和“公共”端。需要准同期自动调压时只须将准同期的“升压”、“降压”输出与外接增、减端子连接即可。另外如果残压过低需要外起励时可以接额定电流不小于5A的按钮作为外起励。如果选择联机模拟给定工作方式时最好采用屏蔽双绞线接最大为+5V的模拟输入。如果选择联机数字给定工作方式，全双工RS-485通信口必须连接，最好采用屏蔽双绞线联接，入（A，B）、出（Y，Z）分开，屏蔽地接5脚。如果调节器独立工作，但需要了解调节器的工作情况也可以只连接RS-485的输出（Y，Z）。接线原理图注意在“联机” 工作方式下，一般按并网/并机工作方式选择接线方式就可以。虽然从理论上说当所有的调节交
10、由上位机（或外给定）完成时（如：联机模拟给定，联机数字触发角度给定方式），调节器除了发电机线电压外（为了起励和基本保护的需要），其余所有的输入信号包括电网电压、调差电流、并网信号都是可以不接的。但考虑到通讯失败后的平稳过渡，按正常的并网/并机工作方式接线是最稳妥的。至于其它给定方式，本来调节就是由上位机跟本调节器联合完成的，因此测量输入信号都是需要按规定联接的。外形面板图：面板操作图背面接线图侧视图四、参数设置持续按参数键大于1.5S（注意参数键同时还是显示切换键）即进入参数设置状态，参数指示灯亮，数码管高两位或最高位闪烁显示参数标志或序号，其余位显示参数内容。用增、减键修改参数，用参数键循环
11、递增参数序号，用户能设置的最大参数序号为11，然后循环至00。停止操作8秒后自动退出参数设置状态（或持续按参数键1.5S也能退出）并存储修改后的参数。进入参数设置状态不影响电压调节器正常工作，退出参数设置状态后电压调节器立即按新参数工作。1） 参数00：联机/独立工作方式选择，参数标志为nE。显示nEYY为“联机”工作方式，显示nEnO为“独立”工作方式，出厂设定为独立工作方式，一般的用户不能修改。联机工作方式下，执行给定、控制功能的往往是类似发电机无功控制器之类的上级控制设备；独立工作方式下，本调节器独立完成一切调节、控制。2） 参数01：联机数字给定/模拟给定选择，在参数00为联机工作方式
12、时有意义，参数标志仍为nE。显示nEdd为“联机数字给定”方式，显示nEAA为“联机模拟给定”方式，出厂设定为“联机数字给定”。一般的用户不能修改。在“独立”工作方式下此参数自动跳过。3） 参数02：并机/并网工作方式选择，参数标志为bb。显示bbFF为并机工作方式, 并机工作方式主要用于小电网的多台发电机并联运行；显示bbnn为并网工作方式, 出厂设定为并网工作方式。并网工作方式主要用于各种无刷发电机组的并网发电。此参数在已经并网后不允许修改，当参数01选为“联机模拟给定”方式时此参数自动修改为并网工作方式。4） 参数03：自动并机/非自动（并网开关）并机选择，参数标志为bF，显示bFAU为
13、自动并机，显示bF-为非自动（并网开关）并机。在并网工作方式下此参数自动跳过。5） 参数04：电流同名端认相选择，参数标志为HP，显示HPYY为需要认相，HPnO为不需要，出厂设定为需要。在第一次开机并网后，本调节器会自动检测电流同名端接法是否正确，若不正确，并网指示灯会不断闪烁，建议用户停机后将电流同名端反接过来。若检测相位正确，并网指示灯常亮，本调节器会自动将此参数修改为HPnO，以后开机后不再进行同名端认相处理。另外在并机工作方式第一次开机投入无功调差时也有电流同名端认相问题，参见注意事项。6） 参数1：额定励磁电压，参数显示标志为1,设定范围为30V160V，出厂设定为80V。注意一般
14、发电机标牌给定值是不准确的，必须用实测值来设定，不允许偏离实测值过大。强励电压为额定励磁电压1.6倍（直到最大励磁电压），长期通电限制电压为额定励磁电压1.3倍。7） 参数2：发电机额定电压，设定范围为320.0480.0（V），出厂设定为400.0（V）。注意设置此参数时由于要同时利用4位数码来显示参数内容，数码管最高位不显示参数标志，而用“主电压”指示灯闪烁来表示。此参数在刚上电或脱网跳闸并且没有电网电压时作为基础发电机电压给定。8） 参数3：发电机额定电流/电流互感器标称值比，参数显示标志为3，设定范围为30%100%，出厂设定为80%。此参数用户也必须正确设置，如：电流互感器标称值为5
15、005，发电机额定电流为360A，那么此参数为360/500=72%。9） 参数4：电压比例调节系数，参数标志为4P，设定范围为116，出厂设定为5。系数越大，电压调节力度越强。对于并网发电机由于并网前不带负载此系数可以偏小一些，但对于单机、多机并联运行的发电机此参数以及以下几个参数都必须仔细调整，实践中可以把比例调节系数选得刚不振荡（留点余地）为好。10） 参数5：电压积分调节系数，参数标志为5I，设定范围为116，出厂设定为6。系数越大，电压快速消差和跟踪负载能力也越强，但可能会引起小幅度振荡。如果发现发电机电压跟实时给定电压较长时间不能相等（即跟踪能力不足），意味着积分调节系数小了，可以调大一些。实践中可以把积分调节系数选得比比例调节系数大一些。11） 参数6：电压微分调节系
