exc9000励磁系统的技术培训

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1、EXC9000励磁系统技术培训,广州电器科学研究院 广州擎天电气控制实业有限公司2005年8月,对试验、维护人员的要求,熟悉励磁系统的图纸、资料； 了解励磁系统的工作原理； 了解励磁系统的各个元器件的作用和安装位置； 基本掌握励磁系统的试验和调试方法； 了解国家、行业的相关标准内容。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,需要掌握的内容,1、励磁系统的组成和工作原理 2、励磁系统的硬件极其功能 3、调试方法 4、运行操作方法 5、维护及故障处理方法,广州电器科学研究院/擎天电控公司,励磁系统的功能,励磁系统：向同步电机的激磁绕组提供用于建立电磁场的直流电流的系统或装置。通过励磁的调节控制，可以达到

2、以下目的： A、恒发电机电压控制，稳定发电机电压。 B、设置调差率，保证发电机无功功率的合理分配。 C、提高发电机运行的稳定性。 D、通过附加的PSS控制，提高电力系统的稳定性。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,励磁系统的分类,我们公司生产的励磁系统以自并激静止励磁系统为主，可提供同步电动机、水轮发电机、汽轮发电机、抽水蓄能机组等类型的励磁装置，技术领先。 按励磁系统的供电方式： 自励：励磁电源取自发电机本身。 自并励 自复励 它励：励磁电源不是发电机提供。 按励磁系统的结构不同分： 旋转励磁系统 直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统 常规三机励磁 无刷励磁 静止励磁系统,广州电器科学研究

3、院/擎天电控公司,自并励静止励磁系统 potential source static excitation systems,从发电机机端电压源取得功率并使用静止可控硅整流装置的励磁系统，也称电势源静止励磁系统。 优点： 1、取消励磁机，发电机的长度缩短，可以减小轴系振动。 2、结构简单，易于掌握，操作使用方便。 3、没有旋转电机部分，维护检修方便。 4、调节速度快，是反应速度最快的快速励磁系统。 5、调节性能优越，通过附加PSS控制可以有效提高电网的稳定性。 6、技术成熟，可靠性高。 7、造价比较低。自并励静止励磁系统取代直流励磁机和交流励磁机励磁系统是技术发展的必然趋势，目前国内所有的新建水

4、电站和大部分的火电厂都使用自并励静止励磁系统。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,励磁系统的组成,励磁系统（EXC9000型、LTW6200型、DLT6000及DLT4000型）是由励磁调节器、功率整流器、灭磁及转子过压保护回路、起励单元、测量用电压互感器、电流互感器及励磁变压器6个部分组成，其系统原理框图如下图所示。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,系统原理框图,广州电器科学研究院/擎天电控公司,EXC9000励磁系统各部分的主要组成器件,广州电器科学研究院/擎天电控公司,EXC9000励磁系统的主要特点,全数字化的系统 各个部分通过现场总线（CAN总线）有机的集成在一起 采用交流采样技术

5、 调节器采用PID+PSS调节规律 智能控制及显示：调节柜、功率柜、灭磁柜均配置智能显示屏,广州电器科学研究院/擎天电控公司,CAN总线特点,多主总线 无破坏性的居于优先权的仲裁 自动重发 故障节点自动脱落 通讯速度快,广州电器科学研究院/擎天电控公司,CAN总线站号,广州电器科学研究院/擎天电控公司,广州电器科学研究院/擎天电控公司,调节器原理框图,广州电器科学研究院/擎天电控公司,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，A套和B套调节器是以COMPACT PCI总线工控机为核心的数字调节器，而C套调节器则是基于集成电路的模拟调节器，这三个通道从测量回路到脉

6、冲输出回路均完全独立。调节器以主从方式工作，其中一个自动电压调节器作为主通道，另一个自动电压调节通道作为第一备用通道，手动调节通道作为第二备用通道。调节器可以人工切换，在故障情况下自动进行切换。,返回,三通道,两种调节模式,广州电器科学研究院/擎天电控公司,数字式自动通道框图,多CPU模式 主CPU：调节逻辑控制（CPU板） DSP：采样（DSP板） 单片机：输出脉冲脉冲闭锁故障检测（通道接口板）,广州电器科学研究院/擎天电控公司,COMPACT PCI 工控机,高性能：32位33MHz总线，数据传输速度高达132MB/sec.，满足CPU速度的提高对总线性能的要求； 高可靠性：标准的欧洲卡结

7、构和尺寸，高密度的2mm针-孔连接器，无源母板和功能模板垂直放置，抗冲击、抗震动能力强； 良好的热设计：合理的散热结构设计便于均匀散热，降低元件失效率； 良好的可维护性：无源母板和插卡结构，安装简单，维护方便； 软、硬件资源丰富； 热插拔和热切换； 适应性强：CompactPCI总线独立于CPU的类型，可选择范围宽。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,CPU板APCI5094,486DX5-133 CPU APCI总线接口 FLASH电子盘（用于引导DOS和固化应用程序） 4KB的EEPROM（用于存储参数设定值，实现参数在线修改）,广州电器科学研究院/擎天电控公司,CPU板图示,广州电器科学

8、研究院/擎天电控公司,CPU板的功能,调节功能：给定值设置、AVR调节器（PID+PSS)、AIR、调差、恒Q/PF控制、软起励、跟踪 限制功能V/F限制、过励限制、欠励限制 其它功能智能封脉冲、调节参数在线修改、容错控制（防增、减磁接点粘连、防并网后误逆变）,广州电器科学研究院/擎天电控公司,DSP板APCI5467,DSP处理器：TMS320VC33-120 板内存储器：只读存储器（程序） 128Kx8bit EPROM定值存储器 8KB串行EEPROM双口RAM存储器 2Kx16bit双口RAM非易失性RAM存储器 1Mx16bit NVRAM 主CPU和DSP可以相互提出中断请求，握手

9、信号方便灵活 具有看门狗功能，刷新时间为150ms，600ms，1200ms 转换器： 分辨率：16bit输出码制：二进制补码。通道数：单端34路。模拟信号输入量程：5V。 多通道同步采集频率: 200/通道数（16位精度）,广州电器科学研究院/擎天电控公司,DSP板图示,广州电器科学研究院/擎天电控公司,DSP板的功能,数据采集机端PT、CT、系统PT、励磁变副边CTPSS试验信号（V1V4) 数据计算机端PT、CT、系统PT、励磁变副边CT、电压频率、有功、无功 数据传递将相关数据储存到RAM，供CPU采集,广州电器科学研究院/擎天电控公司,I/O板APCI5432,32路开关量输入（24

10、路光隔输入/8路TTL电平输入）、24路开关量输出（8路光隔输出/16路TTL电平输出） CAN总线通讯接口 4路模拟量输出（12位精度，010V，用于励磁系统模型测试及PSS试验）,广州电器科学研究院/擎天电控公司,I/0板图示,广州电器科学研究院/擎天电控公司,I/O板的功能,接收对调节器的控制指令增、减磁、开机令、停机令、并网令等 CAN总线通讯将调节器相关数据与显示屏、LOU连接 故障信号输出PT故障、脉冲故障、同步断相 数字式控制信号输出,广州电器科学研究院/擎天电控公司,通道接口板EXC900A,主要功能： 1、将开关量总线板信号转接至IO板； 2、本通道故障检测及自切换控制（EX

11、C900062故障检测芯片实现）； 3、整流桥投切控制（用于实现智能封脉冲） 4、同步信号处理及脉冲输出。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,通道接口板图示,广州电器科学研究院/擎天电控公司,自动通道故障检测系统,独立于调节器CPU，在EXC900A板上 可检测的故障 调节器软件故障 调节器硬件故障 调节器电源故障 脉冲故障 调节器故障时，将自动进行通道切换，将本通道退出。 检测系统本身的故障，通过LOU板检测并报警。,返回,广州电器科学研究院/擎天电控公司,手动通道-EXC900C,手动通道（C通道）以恒定励磁电流的输出为目的，其给定由一块单片机控制一个12位精度的串行数模转换器得以实现，反

12、馈量为励磁电流。用线性集成的PID调节电路进行调节，输出控制信号控制移相触发模块进行脉冲触发。 具有通道自动跟踪、1.2倍机端电压限制、空载低频逆变等功能。开机前自动预置电流给定值为电流下限。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,C通道板图示,广州电器科学研究院/擎天电控公司,手动通道的功能,1、 恒励磁电流调节； 2、恒控制角控制；（用于它励零升或短路 试验，正常运行时退出该功能） 3、 机端电压限制； 4、 数字给定及自动预置； 5、 自动跟踪运行通道； 6、 移相触发及脉冲控制； 7、 故障检测看门狗信号输出到LOU板。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,模拟量总线板-EXC900E,功能

13、对交流采样电气量实现电气隔离；对模拟量进行信号调理；与DSP板连接，将模拟量信号传送到DSP；与开关量总线板连接，传送IL、UK、R639等信号；10Ug电压信号测量（内部开机令信号）；过励保护信号测量及整定；预留4路A/D用于试验用途（PSS试验用）。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,模拟量总线板图示,广州电器科学研究院/擎天电控公司,开关量总线板EXC900H,实现各种开关量信号转接； 实现脉冲控制，并将调节器的脉冲转接到功率柜； 实现残压起励、切脉冲、功率柜投退、跨接器阻断等功能； 功率柜智能均流给定，用于功率柜闭环均流调节； 与模拟量总线板连接，传送同步电压信号等； I/O板模拟量输

14、出接口，试验用途；DC24V电源I、II段检测；通道切换逻辑电路。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,开关量总线板图示,广州电器科学研究院/擎天电控公司,LOU板EXC900J,EXC9000励磁系统的操作核心部件，管理CAN总线的励磁系统状态信息及操作命令，通过CAN总线传输数据及指令，或转换成IO信号对AVR调节器进行操作。 非智能部件的状态信号通过接点方式引入LOU，关键的控制指令如投起励电源、逆变失败分灭磁开关等通过接点方式输出控制。 可以实现：起励控制、增减磁操作控制、通道跟踪投切控制、系统电压跟踪投切控制、逆变灭磁失败检测、投切PSS控制等,广州电器科学研究院/擎天电控公司,LOU

15、板图示,广州电器科学研究院/擎天电控公司,人机界面带触摸功能的显示屏,显示 操作 报警 故障记录 故障追忆 智能化调试,返回,广州电器科学研究院/擎天电控公司,状态显示,返回,广州电器科学研究院/擎天电控公司,广州电器科学研究院/擎天电控公司,操作,返回,广州电器科学研究院/擎天电控公司,故障记录,返回,按时间的先后顺序自动记录励磁装置最近发生的500个故障，可以方便运行检修人员的故障分析。故障的历史记录可通过操作翻页按钮来实现翻屏显示。,广州电器科学研究院/擎天电控公司,故障追忆,返回,最近出现的500个故障按先入先出的原则,对故障内容及发生时间作了详细记录，不受掉电影响。,智能化调试,全中

16、文的图形化调试界面，可对调节器进行参数整定、试验录波、连续显示微机通道采集的各种模拟量等。,返回,广州电器科学研究院/擎天电控公司,与电站控制系统的接口,智能接口 接口方式灵活多样 继电器接点 串行通讯 现场总线 混合方式 接口电路与调节器相对独立 万能的通讯协议,返回,广州电器科学研究院/擎天电控公司,智能I/O板EXC900I,励磁系统通过智能I/O单元与监控系统连接，它既支持接点方式，也支持串行通讯方式。,返回,广州电器科学研究院/擎天电控公司,智能I/O板图示,广州电器科学研究院/擎天电控公司,广州电器科学研究院/擎天电控公司,励磁系统的通讯协议,由于智能I/O的可编程性能，通讯规约是灵活多样的，既支持通用的通讯协议（诸如MODBUS、PROFIBUS、CAN总线等），也支持监控系统自定义的通讯协议。我院生产的励磁系统可适应任何监控系统DCS（LCU）的通讯规约。,返回,输出继电器板EXC900G,