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1、 0NQ.140.531DVR-2100A 微微机机励励磁磁控控制制柜柜使用维护说明书使用维护说明书南南京京汽汽轮轮电电机机(集集团团)有有限限责责任任公公司司南南京京汽汽轮轮电电力力控控制制有有限限公公司司DVR-2100A 微机励磁控制柜使用维护说明书微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.5311代号 0NQ.140.南南京京汽汽轮轮电电机机 (集集团团)有有限限责责任任公公司司 南南京京汽汽轮轮电电力力控控制制有有限限公公司司代替 DVR-2100A 微机励磁控制柜 使用维护说明书共 37 页第 1 页编制编制丛钱尤 2010.11校对校对冯建生 2010.11审核审核鲁道直 2
2、010.11标准标准审审 定定批批 准准DVR-2100A 微机励磁控制柜使用维护说明书微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.5312目目 录录第一章概述及适用范围31.1概述41.2适用范围41.3运行环境4第二章主要功能及技术指标52.1主要功能52.2主要技术指标6第三章主要配置93.1微机励磁控制柜电气配置93.2结构配置10第四章基本原理134.1概述134.2工作原理144.3软件说明16第五章显示及操作说明225.1键盘操作介绍225.2主画面显示225.3主菜单显示235.4就地操作开关说明335.5主控操作开关说明345.6操作说明345.7日常维护36DVR-210
3、0A 微机励磁控制柜使用维护说明书微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.5313第一章第一章概述及适用范围概述及适用范围1.1概述概述DVR-2100A 微机励磁控制柜是在引进的英国 BRUSH 公司的 MAVR 自动电压调节器技术基础上开发的适合三机同轴无刷励磁系统的微机励磁调节器。它继承了第一代 DVR-2000A 系列数字励磁调节器的全部调节、控制及限制保护功能，并结合了千余台套的现场运行经验开发研制的升级换代产品。励磁调节器采用美国 TI 公司最新的高速 32 位 DSP 作为核心，配以大规模的可编程逻辑器件 CPLD 作为辅助元件，将控制系统基本缩小为一个片上系统，大大提高了
4、系统的可靠性。同时外挂的平板机和大屏幕液晶显示器将人机交互提高到了一个更新的高度，给用户的使用提供了极大的方便。DVR-2100A 微机励磁调节器具有以下特点：1.模型清晰、准确调节器所采用的计算模型均经过计算机仿真和动态信号分析仪实测证明该模型在离散化过程中误差小，精度高。2.测量精度高采用每周波 24 点交流采样，快速傅立叶变换，完全消除了零漂等对测量精度的影响，同时采用高速 14 位 A/D 变换器，保证了测量通道的精度和快速性。3.强大的网络功能具有强大的通讯功能，双通道的调节器之间通过可靠的现场总线 CAN-BUS 进行连接，实现数据共享和协调控制。每个调节器都提供两个独立、并进行隔
5、离的 RS232 和 RS485 接口。非常方便的实现调节器与上位管理机的通讯以及与电厂 DCS 系统的连接。4.高度集成化的硬件设计采用超大规模逻辑器件，该器件通过灵活编程能实现传统的数十个芯片组合才能完成的功能，一个芯片即完成了 CPU 的所有外围电路。硬件的简单大大的减少了装置的故障点，提高了系统的整体可靠性。5.美观实用的机箱设计和先进、规范的生产工艺调节器采用标准的 4U 机箱，背插结构，使得信号流流向一致，减少了信号交叉的影响，提高了系统的抗干扰能力，机箱采用全封闭结构，机箱内集成了调节器需要的所有板DVR-2100A 微机励磁控制柜使用维护说明书微机励磁控制柜使用维护说明书 0N
6、Q.140.5314件，自成系统。主要板件全部采用多层电路板，表面贴装工艺。1.2 适用范围适用范围DVR-2100A 微机励磁控制柜适用于 60MW 及以上三机无刷励磁系统，其中励磁电源是单相永磁机，频率为 400Hz。1.3 运行环境运行环境1、海拔高度不超过 2000 米。2、环境温度-1040。3、相对湿度不大于 90%。4、没有火灾及爆炸危险的场所。5、无导电尘埃及化学腐蚀气体的场所。6、无强的电磁干扰的场所。DVR-2100A 微机励磁控制柜使用维护说明书微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.5315第二章第二章主要功能及技术指标主要功能及技术指标2.1主要功能主要功能DV
7、R-2100A 微机励磁控制柜的基本任务是维持发电机的机端电压恒定、通过合理的调差设置保证并列运行的机组间无功功率的合理分配，以快速的励磁响应提高电力系统的暂态稳定和静态稳定。除了以上基本的控制调节功能外，调节器还具有故障录波、事件记录、系统自检、智能调试等辅助功能。2.1.1 调节及控制功能调节及控制功能1、 自动运行方式即发电机恒机端电压 PID 调节；2、 手动运行方式即发电机恒励磁电流 PID 调节；3、 发电机恒功率因数运行；4、 发电机恒无功运行；5、 自动、手动之间相互跟踪，实现各种方式下无扰动切换；6、 通道之间相互跟踪，实现通道之间无扰动切换；7、 发电机恒定控制角运行；8、
8、 无功调差调节，可任意设置正、负调差方向，调差系数 0-15%任意调节，级差0.1%；9、 完成发电机在空载、负载等工况下的机组稳定运行及无功的平滑调节；10、电力系统稳定器（PSS）附加控制；11、参数的在线修改及记录，保证掉电数据不遗失；12、可通过串行口将励磁控制柜接入电厂 DCS 系统，将调节过程中的数据实时传送到上位机；2.1.2 限制和保护功能限制和保护功能1、 PT 断线保护断线保护2、 V/Hz 保护（伏赫比保护）保护（伏赫比保护）3、 过励限制与保护过励限制与保护4、 欠励限制及保护欠励限制及保护5、 空载过电压保护空载过电压保护6、 触发脉冲丢失的检测触发脉冲丢失的检测DV
9、R-2100A 微机励磁控制柜使用维护说明书微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.53167、 通讯故障检测通讯故障检测8 8、 可控硅故障检测可控硅故障检测9、 电源检测电源检测10、旋转二极管故障旋转二极管故障检测及检测及报警报警2.1.3 辅助功能辅助功能1、故障录波功能。调节器记录故障前 10 秒故障后 10 秒的测量数据。记录的量包括，发电机电压 UG1，UG2，自动给定值 UGREF，手动给定值 IFREF，晶闸管控制角 ARF，有功功率 P，无功功率 Q，转子电压 Ufd，励磁电流 Ifd，发电机频率 F0。基本涵盖了所有模拟量，故障波形能够在调节器自带的液晶显示器进行显
10、示。故障录波的启动方式分为突变量启动和故障启动两种方式。2、试验录波功能。调节器能够通过手动启动的方式记录试验时的波形，如 10%阶跃响应，自动升压，手动升压，零起升压，空载，短路，灭磁，手自动切换，通道切换，频率特性，强励，欠励，无功调差，甩负荷等，记录时间为试验启动前 1 秒，试验启动后 19秒的时间，记录的量同故障录波。显示方式同故障录波。3、故障记录功能。能够按先进先出的原则记录 20 次故障动作值，及故障时间（精确到毫秒） ，及故障类型，所有信息均可在液晶显示或上位机上进行显示。4、事件记录功能。能够按先进先出的原则记录 20 次事件发生的类型和动作时间（精确到毫秒）例如灭磁开关的分
11、合，通道的投入/退出，运行方式切换，手自动的切换。5、强大的通讯功能。采用标准的 MODBUS 协议，可以通过灵活的通讯方式，RS232，RS485，CAN，进行通道之间的通讯以及调节器与 DCS 系统或电厂其它监控系统的接口。6、软件电位器功能。所有模拟量的处理回路均取消电位器，改为能够在菜单上整定的软件电位器，调试工作由此变的更加轻松灵活。7、强大试验功能。通过调节器上的键盘操作，方便的进行各项试验，如开关量传动试验、过励限制、欠励限制、阶跃响应试验、PSS 的有补偿试验，PSS 无补偿试验，空载试验、短路试验、自动升压试验，灭磁试验等，并能进行自动录波。2.2主要技术指标主要技术指标2.
12、2.1 模数转换器输入参数模数转换器输入参数A/D 采样通道： 16 路DVR-2100A 微机励磁控制柜使用维护说明书微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.5317模拟量输入一览：机端电压PT1： 副边额定值 105V(100120V 可调)机端电压PT2： 副边额定值 105V(100120V 可调)定子电流CT1： 副边额定值 5.0A(或1.0A)定子电流CT2： 副边额定值 5.0A(或1.0A)励磁电流： 柜内LEM测量2.2.2 开关量输入输出容量开关量输入输出容量16路光电隔离输入；10路开关量输出，其中2路光电隔离输出，8路继电器输出，可扩充到18路。触发脉冲：可供单
13、相全控整流桥用的双脉冲，脉冲宽度100us，脉冲电源24V。2.2.3 网络接口网络接口串口1：RS-232 （隔离）串口2：RS-485 （隔离）CAN总线：CANH,CANL（隔离）通讯协议：标准Modbus协议2.2.4 电源参数电源参数励磁电源：AC.190310V、020A 单相400Hz工作交流电源：AC.190310V、单相400Hz工作直流电源：DC.110220V20%，2A2.2.5 指标参数指标参数DVR-2100A微机励磁控制柜全面符合或优于GB/T 7409.3-1997 大、中型同步发电机励磁系统技术要求。具体指标参数如下：（1） CPU类型：32位高速DSP芯片（
14、2） CPU速度：最高150MHz（3） 可控硅控制角分辨率：0.0048度/码（4） A/D 转换量分辨率：2-14，16 路。（5） 控制计算调节速度：3.3 ms（6） 调压范围：10%130%（7） 调压精度：50%，发信号，限制增磁H080%，切手动运行，并且手动运行给定值设为 90%IfdnH010%，复归过励信号If(A)t(s)1.1IfdnIfd_max图 5-4 最大励磁电流反时限保护1.5S图 44 最大励磁电流反时限保护V/Hz 限制和保护DVR-2100A 微机励磁控制柜使用维护说明书微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.53121发电机空载时，V/Hz 是为
15、了防止发电机及其出口变压器出现磁饱和。限制和保护的原则是：(a) 当 V/Hz设定值时，闭锁增磁,发过 V/Hz 信号，限制增磁。(b) 当 V/Hz(设定值时+0.05)，面板 V/Hz 故障指示灯亮，过 V/Hz 继电器动作，调节器转为手动方式运行。(c ) 当频率大于 45Hz，小于 47.5Hz，在自动励磁时，等比例减小自动运行电压给定值。(d) 当频率低于 45Hz 时，通道退出运行并跳 KKA、KKB 开关。系统自检保护系统自检功能含存储器校验、电源检测、通讯故障等、当有故障发生时，发通道报警信号，同时本通道退出运行。对于主备用系统，备用通道自投。8. 故障录波记录故障前 10 秒，故障后 10 秒所有采集到的模拟量数据，故障录波分为故障启动和突变量启动两种方式。DVR-2100A 调节器按先进先出的原则记录 5 组录波数据，波形能显示在液晶屏幕上，也可以上传到上位
