DVR-2000B微機勵磁控制柜說明書

1、0NQ.140.417DVR-2000B微機勵磁控制柜使用維護說明書南京汽輪電機（集團）有限責任公司南京汽輪電力控制有限公司DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃南京汽輪電機（集團）有限責任公司 南京汽輪電力控制有限公司代號 0NQ.140.417代替乂 *DVR-2000B微機勵磁控制柜使用維護說明書共34頁第1頁編制叢錢尤2006.03校對賈民健2006.03審核魯?shù)乐?006.03標準審定批準第一章概述及適用范圍31.1概述31.2適用范圍41.3運行環(huán)境4第二章主要功能及技術指標52.1主要功能52.2主要技術指標6第三章主要配置93.1DVR-2000

2、B電氣配置93.2結構配置10第四章基本原理134.1概述134.2工作原理144.3軟件說明16第五章顯示及操作說明215.1開機畫面215.2主畫面顯示215.3主菜單顯示235.4就地操作開關說明325.5主控操作開關說明325.6操作說明325.7日常維護342DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃第一章概述及適用范圍1.1 概述DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器是我公司在引進的英國BRUSH公司的MAVR自動電壓調節(jié)器技術的基礎上，開發(fā)了適合我公司的三機同軸無刷勵磁系統(tǒng)的微機勵磁調節(jié)器。它繼承了第一代DVR-2000A系列微機勵磁調節(jié)器的全部調節(jié)、控制及

3、限制保護功能，并結合了幾 百臺套的現(xiàn)場運行經驗的基礎上開發(fā)研制的升級換代產品。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器具有以下特點：1. 模型清晰、準確DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器所采用的計算模型均經過計算機仿真和動態(tài)信號分析儀實 測證明該模型在離散化過程中誤差小，精度高。2. 測量精度高DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器采用每周波24點交流采樣，快速傅立葉變換，完全消除了零漂等對測量精度的影響，同時采用高速14位A/D變換器，保證了測量通道的精度和快速性。3. 強大的網絡功能DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器具有強大的通訊功能，雙通道的調節(jié)器之間通過可靠的現(xiàn) 場總線CAN-BUS進行連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共

4、享和協(xié)調控制。每個控制通道都提供兩個獨立、并進行隔離的 RS232和485接口。非常方便的實現(xiàn)勵磁調節(jié)器與上位管理機的通訊以及與電 廠DCS系統(tǒng)的連接。4. 方便、友好的人機界面DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器采用大屏幕液晶顯示器（240*128），采用樹型菜單結構，方便直觀，可以結合鍵盤進行參數(shù)整定，測量顯示，試驗控制等功能，并能在此屏幕上顯示試 驗波形和故障波形，以及故障類型和事件SOE5. 國內速度最快的勵磁調節(jié)器DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的 CPU采用美國TI公司的32位DSP產品，主頻最高可 達150MHz，DSP強大的數(shù)據(jù)處理能力及快速的浮點計算為勵磁調節(jié)器模型的精確數(shù)字化和

5、 勵磁調節(jié)器其它輔助功能的實現(xiàn)提供了保證。6. 高度集成化的硬件設計DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器采用超大規(guī)模邏輯器件CPLD，該器件通過靈活編程能實現(xiàn)傳統(tǒng)的數(shù)十個芯片組合才能完成的功能，一個芯片即完成了CPU的所有外圍電路。硬件的簡單大大的減少了裝置的故障點，提高了系統(tǒng)的整體可靠性。7. 美觀實用的機箱設計和先進、規(guī)范的生產工藝DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器 采用標準的4U機箱，背插結構，使得信號流流向一致， 減少了信號交叉的影響，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，機箱采用全封閉結構， 機箱內集成了勵磁調節(jié)器需要的所有板件，自成系統(tǒng)。主要板件全部采用多層電路板，表面貼裝工藝。1.2適用范圍DVR-

6、2000B微機勵磁調節(jié)器適用于 3MW60MW 三機無刷勵磁系統(tǒng)，其中單相永磁機 的頻率為400Hz。13運行環(huán)境1、海拔高度不超過 1000米。2、環(huán)境溫度-10C40C。3、相對濕度不大于 90%4、沒有火災及爆炸危險的場所。5、無導電塵埃及化學腐蝕氣體的場所。6、無強的電磁干擾的場所。4DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃第二章主要功能及技術指標2.1 主要功能DVR-2000B微機勵磁控制柜的基本任務是維持發(fā)電機的機端電壓恒定、通過合理的調 差設置保證并列運行的機組間無功功率的合理分配，通過快速的勵磁響應提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定。除了以上基本的

7、控制調節(jié)功能外，DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器還具有故障錄波、事件記錄、系統(tǒng)自檢等輔助功能。2.1.1調節(jié)及控制功能1、 自動運行方式即發(fā)電機恒機端電壓PID調節(jié)；2、 手動運行方式即發(fā)電機恒勵磁電流PID調節(jié)；3、發(fā)電機恒功率因數(shù)運行；4、發(fā)電機恒無功運行；5、自動、手動之間相互跟蹤，實現(xiàn)各種方式下無擾動切換；6、通道之間相互跟蹤，實現(xiàn)通道之間無擾動切換；7、發(fā)電機恒定觸發(fā)角運行；8、 無功調差調節(jié)，可任意設置正、負調差方向，調差系數(shù)0-15%任意調節(jié)，級差0.1%；9、完成發(fā)電機在空載、負載等工況下的機組穩(wěn)定運行及無功的平滑調節(jié)；10、參數(shù)的在線修改及記錄，保證掉電數(shù)據(jù)不遺失；11、 可

8、通過串行口將 DVR-2000B調節(jié)器接入電廠 DCS系統(tǒng)，將調節(jié)過程中的數(shù)據(jù)實時 傳送到上位機；2.1.2限制和保護功能1、PT斷線保護2、V/Hz保護（伏赫比保護）3、過勵限制與保護4、欠勵限制及保護5、空載過電壓保護6、觸發(fā)脈沖丟失的檢測7、通訊故障檢測8、可控硅故障檢測9、電源檢測10、旋轉二極管故障報警2.1.3輔助功能1、 故障錄波功能。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器記錄故障前 10秒故障后10秒的測量數(shù) 據(jù)。記錄的量包括，發(fā)電機電壓 UG1，UG2，自動給定值 Ugref，手動給定值IFref，觸發(fā) 角ARF，有功功率P,無功功率 Q,勵磁電壓 Ufd,勵磁電流 也發(fā)電機頻率

9、F0,本通道 輸出電流ILA，它通道輸出電流ILB?；竞w了所有模擬量，故障波形能夠在控制器自帶的液晶顯示器進行顯示。故障錄波的啟動方式分為突變量啟動和故障啟動兩種方式。2、試驗錄波功能，DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器能夠通過手動啟動的方式記錄試驗時的波形，如10%階躍響應，自動升壓，手動升壓，零起升壓，空載，短路，滅磁，手自動切換，通道切換，頻率特性，強勵，欠勵，無功調差，甩負荷等記錄時間為試驗啟動前1秒,試驗啟動后19秒的時間，記錄的量同故障錄波。顯示方式同故障錄波。3、 故障記錄，能夠按先進先出的原則記錄 20次故障動作值，及故障時間（精確到毫秒）： 及故障類型，所有信息均可在液晶顯

10、示或上位機上進行顯示。4、 事件記錄，能夠按先進先出的原則記錄20次事件發(fā)生的類型和動作時間（精確到毫秒）例如滅磁開關的分合，通道的投入/退出，運行方式切換，手自動的切換。5、 強大的通訊功能，DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器采用標準的 MODBUS協(xié)議，可以通 過靈活的通訊方式， RS232，RS485，CAN，進行通道之間的通訊以及 DVR-2000B微機勵 磁調節(jié)器與DCS系統(tǒng)或電廠其它監(jiān)控系統(tǒng)的接口。6、軟件電位器功能，所有模擬量的處理回路均取消電位器，改為能夠在菜單上整定的 軟件電位器，調試工作由此變的更加輕松靈活。7、 強大試驗功能，通過DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器上的鍵盤操作

11、，方便的進行各項 試驗，如開關量傳動試驗、過勵限制、欠勵限制、階躍響應試驗、空載實驗、短路試驗、自 動升壓試驗，滅磁試驗等，并能進行自動錄波。2.2主要技術指標2.2.1模數(shù)轉換器輸入參數(shù)A/D采樣通道：16路模擬量輸入一覽:機端電壓PT1：額定值105 V機端電壓PT2：額定值105 V定子電流：額定值5A（可選特殊定貨值1A）勵磁電流：由本柜的LEM取樣222開關量輸入輸出容量16路光電隔離輸入；10路開關量輸出，其中2路光電隔離輸出，8路繼電器輸出。觸發(fā)脈沖：可供單相全控整流橋用的雙脈沖，脈沖寬度100us，可同時觸發(fā)5組以上并聯(lián)運行的全控橋。脈沖電源 24V,脈沖變壓器變比為3: 12

12、23網絡接口串口 1： RS-232（隔離）串口 2： RS-485（隔離）CAN總線：CANH,CAN（隔離）通訊協(xié)議：標準Modbus協(xié)議2.2.4電源參數(shù)工作交流電源：永磁發(fā)電機輸出工作直流電源： DC220V± 20% ,2A（或特殊定貨值 DC110VL 20% 2A）輔助交流電源：廠用 AC220Vt 15%, 2A2.2.5指標參數(shù)DVR-2000B微機勵磁控制柜全面符合或優(yōu)于 GB/T 7409.3-1997大、中型同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術要求。具體指標參數(shù)如下：（1）CPU類型：32位高速DSP芯片（2）CPU 速度：最高 150MHz（3）可控硅控制角a分辨率：0.

13、0048度/碼（4）A/D轉換量分辨率：2-14, 16路。（5） 控制計算調節(jié)速度：3.3 ms（6）調壓范圍：10%130%（7）調壓精度：0.5%(8) 移相范圍：0170°上下限值可程序設置(9) 調差：軟件無功調差、正負大小任選級差為土1%。(10) 頻率特性：頻率每變化 1%,發(fā)電機端電壓變化不大于額定值的土0.25%。(11) 整定值調節(jié)速度：可編程，滿足不大于1% /s，不少于0.3% /s。(12) 在空載額定電壓情況下，當發(fā)電機給定階躍為土10%時，發(fā)電機電壓超調量小于 階躍量的30%振蕩次數(shù)小于2次，調節(jié)時間小于5s。(13) 當發(fā)電機零起升壓時，機端電壓超調量

14、不超過額定電壓的10%振蕩次數(shù)小于2 次，調節(jié)時間小于10s。工作方式：主、備用。8DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃9DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃第三章主要配置3.1 DVR-2000B電氣配置DVR-2000B微機勵磁控制系統(tǒng)以簡單、可靠為原則，可針對不同的勵磁方式進行相應的勵磁系統(tǒng)配置。本章就以三機無刷勵磁系統(tǒng)為例作一介紹。3.1.1勵磁系統(tǒng)工作方式圖4-1是DVR-2000B微機勵磁控制系統(tǒng) 應用于三機無刷勵磁方式時的系統(tǒng)方框圖。在無刷勵磁方式下 DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器工作在主、 備用方式。主、備通

15、道相互通訊， 備用通道作為熱備用跟蹤工作通道， 并能進行無擾動切換。在這種方式下，單通道運行即能 滿足發(fā)電機各種運行工況的要求，雙通道配置則大大提高了系統(tǒng)的可靠性。3.1.2輸入輸出接口示意圖模擬量量程為土 5V，操作回路統(tǒng)一使用24V電源。有關信號示意如下。3.1.3主要組成DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器是一個高度集成化的控制器，包含了從開關電源到脈沖放大等幾乎所有的功能插件。每個通道具體包括：1、 開關電源組件1 （ +5V, 土 12V）（電源I ）2、開關電源組件2（24V1, 24V2）（電源H ）3、主機板4、開關量輸入輸出板 （開入開出）5、脈沖放大板6、模擬量信號處理板（信號

16、處理）7、PT/CT及同步變壓器板 （PT/CT）8、功率板9、總線后底板10、鍵盤及液晶顯示面板3.2結構配置3.2.1柜體構成DVR-2000B微機勵磁控制柜采用拼裝柜結構，柜體平整美觀，且柜體強度大大優(yōu)于焊接柜，柜體前后設門。柜體表面采用噴塑工藝，顏色由用戶提供色標。柜內配線走向按強、弱電分開，避免相互干擾。勵磁主電流回路用2.5mm2的導線，其它用1.5mm2的導線。所有的線號及號牌用專用的打印機打印，做到整齊一致。水平接地銅母線尺寸不小于 6 x 25mm2,每個柜的接地是由螺栓接地母線連至裸露的金屬來實現(xiàn)。在母線兩端應提供接線柱來連接從2 2電站接地網來的120mm /2x 60m

17、m （4/OAWG）銅芯接地電纜。在勵磁柜上提供每個屏蔽設備用的接地端子。勵磁控制柜帶玻璃前門， 便于監(jiān)視。標準柜體外形尺寸為800 x 600x 2260mm（由用戶在合同中確定），柜體設上下通風孔網。3.2.2分層介紹勵磁柜結構詳見DVR-2000B微機勵磁控制柜裝配圖1）、表計層表計層裝設發(fā)電機機端電壓表，永磁機電壓表，勵磁電流表，便于運行或就地試驗監(jiān)視。2）、操作層本層安裝5個操作開關，用于在就地對 DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器進行操作，1QK1道選擇開關：可以通過此開關進行通道間的切換，共有四個位置可供選擇，即切除、通道A （運行）、通道B （運行）、切除。2QK主控/就地開關：

18、用來選擇DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器接受就地開關的命令還是主 控開關的命令，該開關打到主控位置，本柜操作開關失效，DVR-2000B調節(jié)器受主控開關的控制；該開關打到就地位置，DVR-2000B調節(jié)器接受本柜開關的命令，主控室的對應開關失去作用。運行中如果進行主控/就地切換時，應先將主控和就地的開關位置先對應成一致狀態(tài)。3Q防式選擇開關：用來選擇DVR-2000B調節(jié)器在自動運行、手動運行工作方式。4Q防式選擇開關：用來選擇DVR-2000E調節(jié)器在恒電壓運行、恒功率因數(shù)運行、恒無 功運行工作方式。5QK增/減磁開關：為自復歸開關，用來調整發(fā)電機電壓或無功功率的大小，3）、控制層控制層是D

19、VR-2000B微機勵磁調節(jié)器（主控單元），它集成了勵磁調節(jié)器幾乎所有的 功能板件。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器采用 4U標準機箱，表面氧化處理，美觀大方。插件 板采用背插方式。圖 3-1A為DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的前視圖。圖3-1B為DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的后視圖。 在DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的面板上布置了240*128大屏幕液晶顯示器，鍵盤控制器以及運行指示燈。在面板右下方為RS232接口。opoDVR®鍛機勵磁謂節(jié)器PSS址入也無助南京汽輪電力控制有限公司12DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃#DVR-2000

20、B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃圖3-1A DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器前視圖#DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃幀LQ msnrr7C.、彳審KRDe"i rH ItVi:Mombea>|T-* z -PE1 6 fl 7 fi-£H開.MF出耳抽且斤Egor幔£曲.i卄.LiolaRIlanISJlslalnlsm"二II_I1* 呻 B4ML皆 4 1n 1*mrI ' w“ISI cEREEm丄督0IE>圖 3-1B DVR-2000BQ *-»OnEH&

21、#39;cL4on nn-inonzi 丄衛(wèi)"4r -nft.vnJ£-iiL-kDP*bCM-微機勵磁調節(jié)器的后視圖從圖3-1B看出，DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的插件板從機箱的后部插入，從左至右一共10塊獨立的插件板組成，其中含可擴展的備板兩塊。機箱內的插件板需要嚴格按順序插入對應的導軌內，插錯順序，會導致插件板損壞。4、開關層有交流電源開關1QS直流電源開關2QS通道A輸入開關1KKA通道B輸入開關1KKB5、其它器件包括電源變壓器、LEM熔斷器、瓷管電阻、二極管、分流器 FL1、FL2( 15A/75mV)， 繼電器1K 2K、3K、4K等.電源變壓器T將給DV

22、R調節(jié)器供電的中頻交流電隔離、降壓，整流后與廠用直流電經過逆止二極管并聯(lián)給 DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器供電。LEM是用于DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器勵磁輸出電流的測量。FL1用于本柜的勵磁輸出電流表的顯示，F(xiàn)L2用于發(fā)電機中控盤或 DCS的顯示。13DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃第四章基本原理4.1概述DVR-2000B微機勵磁控制柜的輸入電氣信號有發(fā)電機量測PT電壓，儀表PT電壓及從發(fā)電機電流互感器來的三相定子電流信號。各路信號經各自的信號處理及變換電路對信號濾波、隔離放大，變換成適合于A/D采樣的信號。這些信號送入A/D變換器，由程序控制依

23、次進行模數(shù)轉換成數(shù)字量，存放在存貯器中，供DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器使用。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器需要直流電源作為后備工作電源。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器輸出的電流、電壓為直流量。利用以上采集到的數(shù)據(jù)，通過軟件計算可以得到發(fā)電機的運行工況，勵磁系統(tǒng)參數(shù)，DVR調節(jié)器輸出參數(shù)等全部信息，如交流量采用24點快速傅立葉變換（FFT）計算出發(fā)電機三相電壓有效值，三相電流有效值，有功功率P,無功功率Q。主控室對DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器工作方式的選擇，增、減勵磁操作，和滅磁開關 等狀態(tài)量作為開關量輸入信號以及故障告警等開關量輸出信號是經過光電隔離與CPU接口的。DVR-2000

24、B微機勵磁調節(jié)器共有 16路開關量輸入，10路開關量輸出通道。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的功率輸出部件為單相半控晶閘管整流橋。為了保證其輸 出直流電壓連續(xù)可調，要求控制角a在0170度之間變化。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器中由脈沖同步電路來保證各晶閘管的依次導通，用大規(guī)模邏輯器件直接將數(shù)字控制量轉換成相應控制角a的觸發(fā)脈沖信號。300Hz的中斷控制程序，計算發(fā)電機電壓與參考電壓之差 ，并進行PID運算后綜合附加調 差信號得到一個控制量去改變晶閘管的導通角。這就是DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的主調節(jié)環(huán)。PID參數(shù)的正確選擇，將直接影響 DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的靜態(tài)和動態(tài)特

25、性。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器中的保護功能模塊如失脈沖檢測，低勵磁限制，過勵限制，V/Hz限制，PT斷線保護等都是用軟件來實現(xiàn)的。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的安裝地點環(huán)境比較惡劣，電磁干擾相當嚴重。對于 DVR-2000B微機型勵磁調節(jié)器來說抗干擾能力是十分重要的。本調節(jié)器有獨特的抗干擾措 施，如控制板核心部件采用雙層屏蔽，每個輸入、輸出電路均采用光電或電磁隔離電路，電 源用開關電源隔離等措施，另外還設軟件自復歸電路。當程序萬一在大干擾的作用下跑飛或進入死循環(huán)時，該電路將自動復歸使程序重新從頭開始執(zhí)行，恢復正常工作狀態(tài)。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的前面板設有操作顯示界面供人機

26、對話使用。人機界面采 用液晶顯示，漢化菜單，所有計算機采集到的模擬量值均以有名值顯示在液晶顯示器上，便于運行人員的監(jiān)視。另外開關量輸入的實時狀態(tài)顯示，開關量強制輸出，控制和保護參數(shù)設定，故障錄波數(shù)據(jù)的提取等功能均可在此人機對話窗口上實現(xiàn)。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器的工作電源也是獨立的，采用開關電源。輸出電壓有：+5V、±12V電源供主機板，運算放大器用；24V1供脈沖回路，24V2供繼電器及操作回路用。電源采用兩路供電：一路來自永磁機電源整流，另一路后備電源，來自廠用直流電。兩路電源 通過逆止二極管并聯(lián)運行，任何一路失電，DVR調節(jié)器仍能正常工作。4.2工作原理作為同步發(fā)電機勵

27、磁系統(tǒng)，其可靠性對于機組和電網的安全穩(wěn)定至關重要，因此DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器在設計時就將系統(tǒng)的可靠性作為第一重要的內容，因此搭建一個穩(wěn)定的硬件測控平臺是提高系統(tǒng)可靠性的基礎。電源系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)的供電電源由兩路冗余，來自永磁機輸出的交流電源經過隔離變壓器隔離后，經過整流變?yōu)橹绷?，并與經過二極管和來自廠用蓄電池的直流 電并聯(lián)運行，共同為機箱內的開關電源供電，為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，按照不同的 功能將系統(tǒng)電源分為 3部分，1）CPU電源：5V，土 12V，其中DSP芯片的內核電壓 1.8V，外設電壓 3.3V，低壓 系統(tǒng)保證了高速 CPU低功耗和高可靠性。2）操作電源：2

28、4V2，用于開關量的輸入輸出，對于雙通道的勵磁系統(tǒng)，其兩個通道的24V2經過二極管并聯(lián)，提供操作信號。兩個通道的0V2直接并聯(lián)。這樣就保證了24V2電源的冗余。3）脈沖電源：24V1，用于脈沖放大和觸發(fā)回路以上電源系統(tǒng)相互獨立，避免干擾的產生。主機板（CPU）此板為系統(tǒng)的中樞，我們選用當前最流行，并且經過多年運行經驗的DSP芯片和大規(guī)?？删幊踢壿嬯嚵蠧PLD組成這塊板，由于采用了可編程邏輯陣列，使我們的系統(tǒng)具有一定的開放性用戶可以根據(jù)自己的現(xiàn)場實際，進行邏輯組態(tài)，并且大大簡化了電路，從而做到了總線不出板，提高系統(tǒng)可靠性。本板由以下部分組成。DSP （數(shù)字信號處理器）：本系統(tǒng)采用的芯片為著名的D

29、SP廠商Texas Instrments德州儀器專門為控制領域推出的C2 XX系列芯片作為主CPU，此CPU具有以下特點：1）最高工作頻率達到150MHz，每個指令的執(zhí)行周期只有6.67ns2）32位的數(shù)據(jù)線，24位地址線使得它的尋址空間達到了4M3）哈佛結構，高速的流水線指令操作，進一步提高了運行速度4）強大的外設功能：一個增強型的 CAN總線驅動器一個串行外設接口（ SPI）兩個串型通訊接口（ SCI）三個32位的定時/計數(shù)器片上128K X 16位的FLASH5）A/D轉換：16路高速（400KSPS ）高精度（14位）A/D，同步采樣，能避免由于采樣速度造成的相移，提高了精度。采樣頻率

30、為0.833ms。6）兩路可編程的 D/A輸出，為PSS參數(shù)整定和 DVR調節(jié)器模型的辨識提供硬件 接口。7）大規(guī)模的邏輯陣列 CPLD :完成脈沖形成、開關量輸入輸出、以及其它的邏輯操作和譯碼功能。8） 外擴存儲器：一片128K的程序存儲器用于調試時，下載程序。一片128K的數(shù)據(jù)存儲器用于進行故障錄波的數(shù)據(jù)存儲。16K位的串行EEPROM存儲參數(shù)和重要的故障數(shù)據(jù)。9）看門狗電路：采用專門的看門狗監(jiān)視芯片。10）通訊部分：本板提供一路 RS485, 一路 CAN-BUS，其隔離和電平變換采用模塊化 產品。RS485從端子輸出，CAN通過端子輸出。11）時鐘電路：時鐘采用 DS1305，時鐘芯片

31、。12） 四路光耦隔離的開關量輸入，要求操作電源電壓等級為24V。13）四路光耦隔離的開關量輸出，輸出為本通道24V2有源信號。信號處理板該板的主要功能是進行電平變換和隔離，由于采用交流采樣，所以電流、電壓回路經過高精度小型 CT和PT隔離后，進行濾波和電平轉換適配到A/D測量范圍內進入主機板。直流量（勵磁電流）經過濾波和電平轉換后進行采樣。同時將同步信號整形為方波， 供主機板CPU產生脈沖。開關量輸入繼電器輸出板本板將16路開關量輸入信號經過光電隔離后，進入測控CPU板，進行狀態(tài)判斷。另外所有的電源檢測電路也在這塊板上。將10路開關量輸出信號經過光電隔離后驅動繼電器，進行信號輸出。脈沖放大板

32、本板將主 CPU板產生的雙窄脈沖進行功率放大輸出，每一路脈沖功率可驅動5組以上并聯(lián)的可控硅橋。同時本板上有脈沖指示燈，用于顯示脈沖是否正常，本板上可以 通過跨接器選擇脈沖變壓器是內置式，還是外置式。PT/CT 板PT/CT板將發(fā)電機量測 PT、儀表PT、系統(tǒng)PT同步電壓信號采用小型化的電壓互感器 進行隔離后，適配為A/D量程內的弱電信號。 將定子電流互感器來的信號經過內部小型電流 互感器隔離后，適配為 A/D量程內的弱電信號。4.3軟件說明4.3.1主調度程序主調度程序主要完成下列功能：1）初始化處理打開調節(jié)器工作電源，首先進行硬件和軟件的初始化，硬件初始化包括對CPU及其他智能芯片的初始化，

33、軟件初始化是指對一些變量置初值。2）鍵盤分析及液晶顯示在程序每個循環(huán)周期內，對小鍵盤進行采樣，不同的鍵按下，對應不同的處理子程序，同時在液晶顯示器上顯示不同的菜單指示。通過鍵盤和液晶顯示的配合，可以完成人機對話，包括：運行參數(shù)的實時顯示、開關量狀態(tài)的在線監(jiān)視、用于調試的開關量強制輸出、以及參 數(shù)修改，事故追憶及故障數(shù)據(jù)的提取和顯示。4.3.2 中斷程序作為中斷服務程序：主控制程序具有最高的中斷優(yōu)先級，中斷周期為0 .833毫秒。在中斷程序中完成以下功能：1. 交流、直流采樣模擬輸入量有發(fā)電機測量PT輸出電壓和儀表 PT輸出電壓以及發(fā)電機定子電流 （均為三相），另外還有DVR微機勵磁調節(jié)器的輸出

34、電流等，在主控制程序中進行模擬量的采樣，18DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃每個周波采集24點。2. FFT快速傅立葉變換及其它數(shù)據(jù)處理32位DSP芯片通過FFT變換分別算出發(fā)電機三相電壓，三相電流有功功率，無功功率。3. 調差計算按照設定好的調差系數(shù)和調差極性進行調差計算，將附加調差給定加（減）到給定值上。reftiaocha-U GNQQn#DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃#DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃ref=U ref - U ref _ tiaocha （正調差）Ure

35、f 二 5efref_tiaocha（負調差）其中：K為調差系數(shù)，Uref為電壓參考值，Uref_tiaocha為附加調差給定值。4. 控制規(guī)律的實現(xiàn)按照給定的控制規(guī)律和運行參數(shù)進行控制量計算。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器采用串聯(lián)校正數(shù)學模型。設定發(fā)電機在不同的運行工況下的參考電壓或參考勵磁電流值并綜合恒功率因數(shù)給定, 無功功率調節(jié)附加給定值和調差運行附加給定值。在自動運行方式下，采用自動升壓方式， 在規(guī)定時間內電壓給定值增加到 90%額定電壓。6.保護程序所有保護的投退均可在菜單上進行設定，保護只有在設定為投入狀態(tài)時才起作用。程序將測量到的儀表 PT值和量測PT的值進行比較，如果其差值大

36、于較大值的1/8，則發(fā)PT斷線信號，如果是量測PT斷線，除發(fā)信號外，運行方式由自動運行切換到手動運行方式。失脈沖檢測觸發(fā)脈沖重新被 CPU重新回讀，并進行綜合判斷，確定失脈沖的相，并顯示在液晶顯 示器上。失脈沖發(fā)生時，發(fā)報警信號。欠勵限制和保護欠勵限制按兩段整定，如圖5-3所示，第一條線為限制線，第二條線為保護線。當發(fā)電機無功功率進入低勵限制區(qū)時，DVR微機勵磁調節(jié)器將封閉減磁按鈕，并且發(fā)報警信號,同時自動進行增磁，直到退出低勵狀態(tài)。如果DVR微機勵磁調節(jié)器在某種工況下進入低勵限制區(qū)，而沒有被控制住，無功功率繼續(xù)減少，當無功功率低于保護線時，DVR微機勵磁調節(jié)器發(fā)報警信號并且切手動方式運行。欠

37、勵限制線和欠勵環(huán)參數(shù)可以在菜單上進行整定。保護線為對應的限制線上無功功率的1.25 倍。Pb 1.25Pb0PQa1.25Qa圖5-3欠勵限制示意圖其中，Qa點為零有功時，允許進相的無功功率值。Pb點允許發(fā)電機進相運行的最大有功功率。過勵限制過勵限制是為了防止發(fā)電機轉子勵磁繞組長期過負載而采取的限制勵磁措施，從轉子勵磁繞組發(fā)熱考慮，當強勵時，其容許的強勵時間t是隨發(fā)電機勵磁電流Ifd2的大小成反比關系。如圖5-4所示。過勵限制和保護按照下列原則：(a) 轉子電流Ifd > Ifd_max時，延時1.5秒直接封鎖脈沖退出運行。lfd_max為菜單整定的瞬時過勵值；(b) Ifd >

38、1.1lfdn、Ifd v 1.0 Ifdn時計算反時限等效時間：2 2Heat= / (Ifd - Ifdn 廣t ;Heat_n= / (Ifd_2set- Ifdn2)*t_set ;其中：lfd_set:設定的強勵倍數(shù)的電流值t_set :強勵時間HeatH 0100%; H0 :顯示在液晶上，便于監(jiān)視。Heat _ n(c) H0>50%，發(fā)信號，限制增磁H0>80%，切手動運行，并且手動運行給定值設為90%IfdnH0<10%，復歸過勵信號圖5-4最大勵磁電流反時限保護V/Hz限制和保護V/Hz是為了防止發(fā)電機及其出口變壓器出現(xiàn)磁飽和。限制和保護的原則是：(a)

39、當V/Hz >設定值時，閉鎖增磁，發(fā)過V/Hz信號，限制增磁。(b) 當V/Hz > (設定值時+0.05)，面板V/Hz故障指示燈亮，過 V/Hz繼電器動作，DVR 調節(jié)器轉為手動方式運行。(c )當頻率大于45Hz,小于47.5Hz,在自動勵磁時， 等比例減小自動運行電壓給定值。(d) 當頻率低于45Hz時，通道退出運行并跳開關。系統(tǒng)自檢保護系統(tǒng)自檢功能含存儲器校驗、電源檢測、可控硅故障，通訊故障等、當有故障發(fā)生時，發(fā)通道故障信號，同時本通道退出運行。對于主備用系統(tǒng)，備用通道自投。7. 故障錄波記錄故障前10秒，故障后10秒所有采集到的模擬量數(shù)據(jù)，故障錄波分為故障啟動和突變量啟

40、動兩種方式。DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器按先進先出的原則記錄5組錄波數(shù)據(jù)，波形能顯示在液晶屏幕上。8. 試驗錄波能夠記錄試驗前1秒，后19秒的通道的錄波數(shù)據(jù)， 記錄通道為12個，波形顯示在液晶 屏幕上。在菜單上能設定階躍試驗的階躍量和階躍時間。9. 事件記憶SOE按照時間的先后記錄 20組事件發(fā)生的時間（精確到毫秒），包括：運行操作信號如通道 投入、退出；開關量輸入信號，如：滅磁開關的合、分閘；10. 故障追憶按照時間先后記錄 20組故障發(fā)生的時刻（精確到毫秒），故障動作值。11. 試驗功能通過此功能可以設置信號相加點的位置，設定DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器按恒定觸發(fā)角輸出，輸出觸發(fā)角

41、大小在設定的最小觸發(fā)角到設定的最大觸發(fā)角范圍內任意可調。通過這種操作可以測定交流勵磁機的時間常數(shù)。12 .跟蹤切換手動運行方式時，自動通道實時跟蹤發(fā)電機電壓；自動運行時，手動通道延時30秒跟蹤輸出電流。兩種運行方式之間能進行無擾動切換。雙自動通道之間通過 CAN總線高速通訊將雙方的運行數(shù)據(jù)進行交換，完成備用通道對 運行通道的跟蹤，同時，DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器根據(jù)勵磁電流計算出對應的觸發(fā)角，這兩種跟蹤方式的跟蹤結果實時進行比較，以防止由于通訊過程中可能發(fā)生的誤碼，導致錯誤跟蹤，進一步保證了系統(tǒng)的可靠性。13.運行方式的選擇DVR調節(jié)器具有以下四種運行方式選擇：恒機端電壓調節(jié)恒勵磁電流調

42、節(jié)恒功率因數(shù)調節(jié)恒無功功率調節(jié)以上四種運行方式可以進行無擾動切換，其中后兩種調節(jié)方式是疊加在第一種調節(jié)方式 上的輔助功能。第五章顯示及操作說明DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器，采用240*128的大屏幕液晶顯示器進行顯示，此顯示器可以顯示15*8=120個漢字或30*16=480個字符，此顯示器采用 T6963C作為控制芯片，可 以進行圖形和文本的兩種顯示模式。液晶顯示器內帶驅動負電源，外配背光和芯片電源控制回路。液晶顯示器主要完成人機交互界面的功能。主要完成測量顯示，參數(shù)整定，故障顯示， 事件追憶顯示。和鍵盤結合使用，完成以上功能。鍵盤介紹：24DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明

43、書0NQ.140.4 仃#DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃上，下，左，右鍵的作用是用于選中菜單，在修改參數(shù)時用上鍵使數(shù)字增一，下鍵用于數(shù)字減一，OK鍵用于確認所選中菜單進入下一級菜單，修改參數(shù)時用于確認參數(shù)的修改。Q鍵用于退出子菜單返回上一級菜單，在修改參數(shù)時用于取消對參數(shù)的修改。RST鍵用于信號復歸。5.1開機畫面:注：此畫面停留 2秒后進入主畫面顯示DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器版本：V1.05.2主畫面顯示：主畫面進行系統(tǒng)運行狀態(tài)及主要測量數(shù)據(jù)的顯示。此屏顯示從上到下共分為四個區(qū)域。第一區(qū)域：故障顯示區(qū)。位于最頂端一行，最上面一行在調節(jié)器正常運行時

44、顯示微機勵磁調節(jié)器，調節(jié)器出現(xiàn)故障時顯示相應的故障，例如： +A相脈沖故障，按下“RST”鍵 后重新顯示 微機勵磁調節(jié)器標識。第二區(qū)域：數(shù)據(jù)顯示區(qū)。對應顯示量：UG1:機端三相線電壓平均值IG1:定子三相電流平均值UFD:勵磁電壓，對于無刷勵磁系統(tǒng)此處顯示零IFD:勵磁電流,對于無刷勵磁系統(tǒng)顯示的為調節(jié)器輸出電流UGR:自動（恒機端電壓調節(jié)） PID的給定參考電壓IFR:手動（恒轉子電流或恒輸出電流調節(jié)）PID的給定參考電流P:有功功率Q:無功功率ARF:可控硅輸出角COS:功率因數(shù)F0:系統(tǒng)頻率ILD :本柜電流DVR-2000B微機勵磁調節(jié)器UG1:10.5KVIG1:1.25KAUFD:

45、0 VIFD:4.5AUGR:10.5KVIFR:1651AP :30MWQ :10.3MVarARF:88.1COS0.866F0 :50.01 HzILD:5 A滅磁開關：合/分通道狀態(tài):運行/跟蹤主油開關：合/分運行方式:自動/手動2005-11-1816： 12：20第三區(qū)域：狀態(tài)顯示區(qū)在此區(qū)域內，將主要的開關量狀態(tài)進行顯示，其中包括：滅磁開關：如果不做特殊說明，滅磁開關接常閉輔助接點，狀態(tài)顯示為分或合。主油開關：用于顯示機組并網運行還是空載運行。主油開關的狀態(tài)根據(jù)定子電流的有無進行判別。通道狀態(tài)：表示調節(jié)器本通道的運行狀態(tài)。分為以下三種情況：運行、跟蹤、和退出。運行方式：顯示的是當前

46、的運行方式， 分為自動運行和手動運行兩種方式。其中自動運行方式，為恒發(fā)電機機端電壓調節(jié)，手動運行方式為調節(jié)器恒勵磁輸出電流調節(jié)。5.3主菜單顯示：按上下左右鍵選中菜單，按 0K鍵后進入主菜單顯示，按 Q鍵逐級退回顯示菜單。-主菜單+測量顯示參數(shù)設置+保護投退開入狀態(tài)+傳動試驗系統(tǒng)試驗+故障追憶故障波形+事件記錄精度調整+機組參數(shù)系統(tǒng)設置+試驗選項其它試驗5.3.1測量顯示本菜單將全部測量到的數(shù)據(jù)以及計算得到的值顯示在屏幕上。對應顯示量UAB1,UBC1,UCA1:量測PT三相線電壓UG1:量測PT三相線電壓平均值UAB2,UBC2,UCA2:儀表PT三相線電壓UG2:儀表PT三相線電壓平均值I

47、A,IB,IC:定子對應三相電流IG:定子三相電流平均值ILA,ILB:應用于三機有刷勵磁系統(tǒng)，按雙柜均流運行方式運行，本柜和它柜輸出的勵磁電流F0:發(fā)電機機端電壓頻率F1:勵磁電源頻率UFD :轉子電壓IFD :勵磁電流URAN:疊加的測試信號UPSS:PSS的輸出，在投入 PSS時，先檢查此信號，此信號為零時，投入PSS沒有沖擊。P：有功功率Q:無功功率COS:功率因數(shù)，小數(shù)點后三位顯示ARF:觸發(fā)角U5V:5V電源U12V:12V電源H0:發(fā)熱量百分比US：系統(tǒng)側電壓測量顯示-UG1 :K VILA :AUAB1 :KVILBAUBC1 :KVP:MWUCA1 :KVQ：MV arIG

48、:KACOSIA :KAF0 :HzIB :KAF1:HzIC:KAARFUG2 :KVURAN :VUAB2 :KVUPSS :VUBC2 :KVU5V :VUCA2 :KVU12V :VUFD :VH0 :%IFD :AUS:KV5.3.2參數(shù)設置本菜單主要設定機組運行需要的參數(shù)；例如PID , PSS;以及保護和限制參數(shù)。有 代表有下一級菜單，無就在當前菜單修改。本菜單需要密碼進入。 參 數(shù)設置-自動PID手動PID PSS參數(shù)欠勵限制強勵倍數(shù)2.0豊強勵時間10 S瞬時過勵2.2豊V/Hz倍數(shù)1.15調差極性正豊調差系數(shù)15%最大a角170最小a角10交軸電抗0.7增減速度0.2%注：

49、修改參數(shù)的方法首先選中對應菜單，按下0K鍵，這時會出現(xiàn)閃爍的光標，按左右鍵使光標移動到需修改的位，按上、下鍵增減數(shù)字，修改后須按0K鍵確定修改有效，光標取消。若按下Q鍵則修改無效，光標取消。5.3.2.1 自動 PID本菜單圖形化設定系統(tǒng)運行需要的PID參數(shù)。修改參數(shù)的方法同上。29DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃自動 PID 參數(shù)Kp1 * 1 rs1 T2S 1 T4S_Ke_1_TeST1= 0.8 S T3= 1.5 ST2= 25 S T4= 0.05 SKp= 5Ke=50b=0.02Te=0.155.3.2.2手動PID本菜單設定手動運行時需

50、要的PID參數(shù)。手動 PID 參數(shù)Kp1 T1S 1 T3S1 T2S 1 T4S5.323 PSS 參數(shù)T1= 0.8 S T3= 2 ST2= 20 S T4= 2 SKp=5圖形化方式顯示PSS傳遞函數(shù)并將有關的參數(shù)在此頁進行顯示。910Tw1=0.15Tw2=0.25Ks2=1.00T5=0.15T6=0.25T7=1.00T8 =0.15T9=0.25M=4KS仁 100T1= 0.13T2=0.22T3=0.08T4=0.05Ks3=1.0030DVR-2000B 微機勵磁控制柜使用維護說明書0NQ.140.4 仃5.3.2.4欠勵限制A:欠勵限制A點B:欠勵限制B點K:欠勵環(huán)比例

51、系數(shù)Ti:欠勵環(huán)時間常數(shù) 欠勵限制5.325、其它參數(shù)說明強勵倍數(shù)：設定勵磁電流允許的最大值，當勵磁電流達到設定的強勵倍數(shù)，調節(jié)器強減， 將勵磁電流限制在設定的倍數(shù)之下。強勵時間：設定勵磁電流達到強勵倍數(shù)時，最大允許的強勵時間。瞬時過勵：瞬時過勵保護動作定值。當勵磁電流達到此設定值后，1.5秒延時后，立即切除調節(jié)器。V/Hz倍數(shù)：設定V/Hz保護定值。設定范圍為 1.001.50調差極性：用于設定調差系數(shù)的極性，根據(jù)機組情況可以設定為正調差和負調差。調差系數(shù)：用于設定調差系數(shù)，設定范圍0%15%級差：0.1%最大a角：設定PID輸出的最大限幅值，對于全控橋一般設定為1500,對于半控橋，一般設定1700。最小a角：設定PID輸出的最小限幅值，對于全控橋一般設定為150,對于半控橋，一般設定為500交軸電抗：用于PSS計算的一個參量。增減磁速度：用于設定運行人員進行增、減磁操作時的電壓變化率，設定范圍為0.2%2%UGN秒。5.3.3保護投退通過此菜單將設定各項保護的投退開關。需要密碼進入此菜單。 注：首先選中對應菜單，按下OK鍵進入修改狀態(tài)，這時光標出現(xiàn)，按上下鍵改變投退狀態(tài)，確認修改則按下 OK鍵,修改有效并且光標取消。若按下Q鍵則修改無效并且光標取消。保護投退 P T斷線投