NES5100檢修規(guī)程綜述綜述

1、1、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)概述舟山電廠#4機勵磁調節(jié)器采用國電南瑞生產的NES5100發(fā)電機勵磁調節(jié)器，用于同步發(fā)電機靜止勵磁系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括NES5100調節(jié)裝置1臺（包括兩套完全相同的NES5100調節(jié)器）、FLZ可控硅整流裝置3臺、FLK滅磁開關1臺、FLR滅磁電阻柜1臺、FLJ進線柜1臺，其示意圖如下：2、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)說明2.1勵磁系統(tǒng)參數(shù)及電源配置：1) 勵磁系統(tǒng)參數(shù)： 名稱參數(shù)額定功率350 MW額定定子電壓20 KV額定定子PT變比20000/100 V額定定子電流11887 A額定定子CT變比15000 /5 A額定功率因數(shù)0.85勵磁變壓器變比20000/980 V轉子電流CT變比

2、 3000 /5 A強勵倍數(shù) 2 倍/ 10 S空載勵磁電壓/電流147V/706A負載勵磁電壓/電流485V/2031A2)電源配置：用途電壓功率（最大）調節(jié)器A套電源AC220V（UPS）400VA調節(jié)器B套電源AC220V（UPS）400VA調節(jié)器A套電源DC220V400W調節(jié)器B套電源DC220C400W輔助電源AC220V（UPS）500VA滅磁開關操作電源DC220V/2路15A/2S風機電源1AC380V9KVA風機電源2AC380V9KVA照明、加熱器電源AC220V800VA起勵電源AC380V3KV/10S3、勵磁調節(jié)器輸入接口參數(shù)機端電壓 3相交流，線電壓額定值100V

3、（最大150V）同步電壓 3相交流，線電壓額定值100V（最大150V）定子電流 3相交流，輸入范圍：05A轉子電流 3相方波，輸入范圍：05A（交流側，由勵磁變壓器低壓側的電流互感器來）4、勵磁調節(jié)器硬件配置單套NES5100調節(jié)器的單板插件組合示意圖如下：單板的名稱見表：單板編號單板名稱EX01脈沖電源板EX02系統(tǒng)電源板EX03CPU板EX04模擬量板EX05同步電壓板EX06開關量板EX07擴展開關量板EX08脈沖放大板4.1 電源板電源板包括EX01脈沖電源板和EX02系統(tǒng)電源板。EX01 脈沖電源板用來提供脈沖輸出的正24V電源. EX02 系統(tǒng)電源板：該板為雙路供電，AC220V

4、、DC220V（或DC110V）輸入，輸出+12V、-12V、兩路+5V和兩路24V用于開關量輸入輸出電源。4.2 CPU板EX03 CPU板是核心控制板，主要功能有：Ø 將模擬量板送來的模擬信號進行A/D變換采樣；Ø 根據A/D采樣的結果及開入信號邏輯判斷進行控制計算，產生小脈沖；Ø 根據邏輯判斷程序開出信號到開關量板；Ø 測頻及脈沖回讀檢測；Ø 雙套切換邏輯的實現(xiàn)；Ø 通訊功能4.3 模擬量板該板的主要功能是進行信號調理，調理的信號包括機端電壓、系統(tǒng)電壓、同步電壓、定子電流、轉子電流等，調理過程是將高壓（100V）、大電流（5A）

5、信號進行隔離并轉換為±10V電壓信號，然后傳輸?shù)街鰿PU板，該板還包括D/A輸出部分，有4路12位的D/A輸出。4.4 同步電壓板該板的主要功能是將整流柜送來的高壓（100V左右）的同步電壓信號進行變換，然后傳輸?shù)街鰿PU板， 4.5開關量板開關量板包括EX06開關量板和EX07 擴展開關量板。EX07 擴展開關量板和EX06開關量板的硬件是一樣的，所以功能也一樣。該板上有20路開關量輸入通道，通過光耦隔離輸入；16路開關量輸出，經過光耦隔離后通過繼電器節(jié)點輸出。開關量板具有很強的顯示功能，每一個開關量的狀態(tài)都可以通過面板上的燈的狀態(tài)來顯示，從而可以直觀地觀察開關量的狀態(tài)。4.6 脈

6、沖放大板該板的主要功能是將CPU板上形成的小脈沖通過光電隔離及電平轉換送至6片CMOS管放大，然后輸出。5、軟件系統(tǒng)5.1概述軟件組成包括三個方面：嵌入式操作系統(tǒng)、人機交互程序以及勵磁應用程序。Ø 嵌入式操作系統(tǒng)部分包括操作系統(tǒng)本體，還包括硬件底層驅動軟件、系統(tǒng)任務配置、系統(tǒng)中斷配置等。底層驅動包括Flash驅動、以太網驅動等。Ø 人機交互的核心程序位于通信報文處理任務中。該任務和網絡通信任務、RS232/RS485通信任務一同構成了整個人機交互的下位機系統(tǒng)。網絡通信任務、RS232/RS485通信任務接收到上位機發(fā)出的指令后，將指令發(fā)送到一共同的消息隊列中，通信報文處理任

7、務從消息隊列中逐條取出并處理。Ø 勵磁應用程序包括兩個部分：主流程和控制調節(jié)程序。主流程放置于主任務中，約每160ms運行一次，完成勵磁應用程序的初始化以及機組狀態(tài)的判斷等功能；控制調節(jié)程序放置于3.3ms中斷中，完成所有的勵磁控制調節(jié)功能，確保了控制調節(jié)的快速和精度。調節(jié)控制程序² 模擬量測量和A/D變換采集發(fā)電機機端交流電壓Uga、Ugb、Ugc，定子交流電流Iga、Igb、Igc，勵磁電流Ifa、Ifb、Ifc（整流橋陽極電流），同步電壓Usyna、Usynb、Usync等模擬量，計算出發(fā)電機定子電壓、發(fā)電機定子電流、同步電壓、發(fā)電機有功功率、發(fā)電機無功功率、發(fā)電機功

8、率因數(shù)、發(fā)電機勵磁電流等。具體如下：調節(jié)器通過模擬量板和同步電壓板將高壓（100V）、大電流（5A）信號進行隔離并轉換為±10V電壓信號，然后傳輸?shù)街鰿PU板上的A/D轉換器，將模擬信號轉換為數(shù)字信號。² 給定調節(jié)利用增、減磁開關量輸入信號，控制AVR給定值的增、減或預置。給定值有最大上限和最小下限。給定的變化速度可通過軟件設定。NES5100調節(jié)器的自動通道有電壓給定和電流給定兩個給定單元，分別用于恒機端電壓調節(jié)和恒勵磁電流調節(jié)。恒機端電壓調節(jié)稱為AVR調節(jié)方式，恒勵磁電流調節(jié)稱為FCR調節(jié)方式。發(fā)電機起勵建壓后，兩種運行方式是相互跟蹤的，即備用方式跟蹤運行方式，跟蹤的依

9、據是兩種調節(jié)輸出相等，且這種跟蹤關系是不能人工解除的。² 調差發(fā)電機無功調差功能是勵磁調節(jié)發(fā)電機無功出力的重要參數(shù)。發(fā)電機無功調差有兩方面作用：一方面是確定共母線機組穩(wěn)態(tài)時無功按比例分配；另一方面是在系統(tǒng)電壓波動時確定發(fā)電機組無功出力增量按比例分配。² 軟起勵軟起勵功能是為了在起勵時防止機端電壓超調。勵磁接收到開機令后即開始起勵升壓，當機端電壓大于10%額定值后，調節(jié)器以一個可調整的速度逐步增加給定值使發(fā)電機電壓逐漸上升直到設定值。² 自動跟蹤自動跟蹤功能保證了從自動電壓調節(jié)（AVR）模式到磁場電流調節(jié)（FCR）模式、A通道到B通道的平穩(wěn)切換。切換可能是由于故障（

10、如PT斷線）引起的自動切換或人工切換。跟蹤指兩個獨立的自動通道之間的跟蹤，跟蹤信號來源于運行通道控制信號和備用通道控制信號的差值。² 閉環(huán)調節(jié)勵磁調節(jié)器工作的目標是保證被調節(jié)量實時跟蹤對應的目標值，也就是說，通過閉環(huán)控制使被調節(jié)量隨其目標值增大而增大，隨其目標值減小而減小，從而達到調節(jié)發(fā)電機工況的目的。電壓閉環(huán)調節(jié)方式是最基本、最常用的勵磁控制方式，也是勵磁運行的主要運行方式，電壓閉環(huán)調節(jié)方式以發(fā)電機的機端電壓作為調節(jié)變量，調節(jié)目的是維持發(fā)電機的機端電壓與電壓目標值一致，而電壓目標值則主要由增磁命令（遠方或就地）或減磁命令（遠方或就地）進行增加或減小。發(fā)電機空載時，電壓目標值變化，使

11、機端電壓也隨之變化；發(fā)電機負載時，電壓目標值變化仍然使發(fā)電機電壓隨之變化，同時引起發(fā)電機無功功率更大范圍變化。勵磁電流閉環(huán)調節(jié)方式是常規(guī)勵磁控制方式，主要在勵磁試驗時或電壓環(huán)故障（PT斷線）時使用，勵磁電流閉環(huán)調節(jié)方式以發(fā)電機勵磁電流作為調節(jié)變量，調節(jié)目的是維持發(fā)電機勵磁電流與電流目標值一致，而勵磁電流目標值則主要由增磁命令（遠方或就地）或減磁命令（遠方或就地）進行增加或減小。Ø 脈沖輸出閉環(huán)調節(jié)模塊計算得到的觸發(fā)角度，經相控脈沖形成環(huán)節(jié)，產生所要求觸發(fā)角度的相控脈沖，由功率放大環(huán)節(jié)放大后輸出至整流橋。限制及保護程序調節(jié)器將采樣及計算所得到的相關數(shù)值，與預先整定的限制保護值相比較，分

12、析發(fā)電機組的實時工況，判斷發(fā)電機的工作區(qū)域，對過負荷和欠負荷工況進行限制，防止發(fā)電機進入不安全或不穩(wěn)定區(qū)域，從而保護機組的安全可靠運行Ø 低勵磁限制發(fā)電機勵磁不足反映在各個電氣參量中，主要表現(xiàn)為：勵磁電流低、進相深度大（負無功功率大）和定子電流增大，為保證發(fā)電機安全運行，針對反映低勵磁的主要電氣量有相應的限制手段，在NES5100調節(jié)器中，用P/Q限制來實現(xiàn)Ø 過勵磁限制發(fā)電機過激磁也反映為各個電氣參量變化，主要表現(xiàn)為：勵磁電流高、無功功率過負荷和定子過電流，為保證發(fā)電機安全運行，針對反映過勵磁的主要電氣量有相應的限制手段，主要包括：勵磁過流過熱限制、無功功率過勵限制、瞬時

13、強勵限制和伏赫茲（V/Hz）限制。Ø 勵磁過流過熱限制：勵磁過流過熱限制也稱為勵磁過電流反時限限制，主要用來防止轉子回路過熱。Ø 無功功率過勵延時限制：在NES5100調節(jié)器中，無功功率過勵延時限制亦通過P/Q限制來實現(xiàn)。無功功率過勵限制為延時限制，一般動作延時時間為5秒。Ø 瞬時強勵限制：瞬時過勵限制，或者稱為強勵頂值限制。其作用是防止在調節(jié)過程中發(fā)電機轉子電流瞬時超過容許的強勵頂值。其與前述過勵限制有兩點不同：其定值是強勵容許值，不是長期允許值；動作是瞬時的，不是按發(fā)熱積累考慮的延時。Ø 伏赫茲（V/Hz）限制發(fā)電機運行時，發(fā)電機端電壓與發(fā)電機頻率的

14、比值有一個安全工作范圍，當伏赫茲比值超過安全范圍時，容易導致發(fā)電機及主變過激磁和過熱現(xiàn)象，因此當伏赫茲比值超出安全范圍時，必須限制發(fā)電機端電壓幅值，控制發(fā)電機端電壓隨發(fā)電機頻率變化而變化，維持伏赫茲比值在安全范圍內。實際應用中一般取1.06為伏赫茲比值安全范圍，當伏赫茲比值超出1.06時，伏赫茲限制啟動，調低發(fā)電機端電壓并預留一定的安全裕度。另外，發(fā)電機空載時，當發(fā)電機頻率低于整定值時（45Hz），實際發(fā)電機組不允許繼續(xù)維持機端電壓，此時，需發(fā)出逆變脈沖，勵磁系統(tǒng)逆變滅磁。伏赫茲（V/Hz）限制動作條件為過電壓或低頻率。發(fā)電機負載時，由于發(fā)電機頻率即為系統(tǒng)頻率，實際負載伏赫茲（V/Hz）限制主

15、要為過電壓限制。發(fā)電機空載時，由于發(fā)電機電壓和頻率的比值與發(fā)電機勵磁電流成比例關系，實際空載伏赫茲（V/Hz）限制主要為過電流限制。Ø PT斷線保護發(fā)電機機端PT斷線為電廠常見故障之一，同時PT斷線也是誤強勵發(fā)生的主要誘因之一。勵磁系統(tǒng)對PT斷線的處理要求要迅速又要準確，如果判斷時間過長，實際PT斷線時，如果不能及時進行容錯控制，發(fā)電機勵磁電流很快上升直至強勵。NES5100勵磁裝置對PT斷線判斷采用三種方法：雙PT比較法、負序比較法和冗余判別法，保證各種PT斷線均能被正確而迅速地判別出，PT斷線保護采用兩種方法：主從切換和控制方式切換。² 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）電力系統(tǒng)

16、穩(wěn)定器（PSS）是NES5100勵磁調節(jié)器的一個標準功能。PSS的目的是通過引入一個附加的反饋信號，增加弱阻尼或負阻尼控制系統(tǒng)的正阻尼系數(shù)，以抑制同步發(fā)電機的低頻振蕩，提高發(fā)電機組最大輸出能力，有助于整個電網的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器機組正常運行時應投入。² 目標值設定正常運行時，NES5100勵磁調節(jié)器不斷地檢測增減控制命令，并按照增減的控制命令持續(xù)時間、勵磁閉環(huán)控制方式、發(fā)電機工況和預置的增減速度等要求，修改被調節(jié)量的目標值，從而實現(xiàn)被調節(jié)量的增加或減小² 雙機通訊從通道自動跟蹤主通道的被調節(jié)量的目標值和輸出的控制值。正常運行中，一個自動通道為主通道運行，另一個自動通道為

17、從通道運行，為保證通道間切換時無擾動，從通道通過雙機通訊，交換控制信息，自動跟蹤主通道的工況。6、操作和顯示6.1運行操作Ø 零起升壓機組第一次起動或大修之后一般采用零起升壓方式?？刹僮魅缦拢?）調節(jié)器設為電壓閉環(huán)控制方式。2）通過“就地減磁”按鈕將電壓給定值降為10對發(fā)電機或主變進行零升試驗注：，可設定的電壓給定預置值的最小下限的大小取決于可控硅正常換流的最低陽極電壓。 ，如果發(fā)電機不能建壓或發(fā)電機電壓向上攀升不能控制，應立即逆變滅磁或跳滅磁開關滅磁。停機檢查勵磁整流變壓器原邊的高壓保險有否熔斷和整流橋的交流輸入與發(fā)電機的相位、相序是否一致，并且應是正相序。 ，零起升壓正常后，將“

18、起勵定子電壓給定值”返回（一般設定為100），修改“起勵定子電壓給定值”后，必須經過一次開停機，或者寫入flash關電重啟后才有效。Ø 正常開機零起升壓正常后，即可進行正常開機。調節(jié)器上電后，即對發(fā)電機電壓給定值進行預置，勵磁系統(tǒng)接到以下命令時，發(fā)電機電壓升到預置值：1）調節(jié)器接到開機建壓令，且發(fā)電機轉速達到95，由調節(jié)器輸出起勵命令使發(fā)電機起勵升壓2）人工按“就地建壓”按鈕，且發(fā)電機轉速達到95Ø 空載運行正常開機建壓后，即可進行下列操作。就地控制：操作調節(jié)器面板上的“就地增磁”、“就地減磁”按鈕，可對發(fā)電機電壓進行調節(jié)。遠方控制：操作中控室的勵磁調節(jié)把手或按鈕，或通過監(jiān)

19、控系統(tǒng)可實現(xiàn)對發(fā)電機電壓的調節(jié)。Ø 自動準同期調節(jié)器可通過常規(guī)接點的方式接受自動準同期裝置或中控室的手動調節(jié)勵磁的命令，以調節(jié)發(fā)電機的電壓。Ø 并網運行機組并網運行以后，通過調節(jié)勵磁電流的大小實現(xiàn)對無功功率的調節(jié)?？刂苿畲诺牟僮鞣椒ㄍ蛰d運行時一樣。調節(jié)器通過調節(jié)控制、限制保護來保證發(fā)電機勵磁系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。NES5100勵磁調節(jié)器正常情況下由控制室遠控操作，直接安裝在勵磁調節(jié)器前面板上的就地控制屏僅在調試、試驗或緊急控制時使用。對勵磁調節(jié)器的命令應由DCS控制系統(tǒng)發(fā)出。 運行人員必須知道如何操作勵磁調節(jié)器和使用人機通訊界面，從而對勵磁系統(tǒng)進行操作使發(fā)電機適應于發(fā)電廠和

20、電網的運行條件。 NES5100勵磁調節(jié)器的開機流程見表序號動作結果1滅磁開關合閘滅磁開關已接通2勵磁系統(tǒng)開機在1-10秒內建壓至預設值發(fā)電機空載運行3操作NES5100的增、減磁功能發(fā)電機電壓調整到所需要的值4符合并網條件時，閉合主開關發(fā)電機并網發(fā)電機負載運行5操作NES5100的增、減磁功能調整發(fā)電機電壓，以使發(fā)電機的無功功率到達期望值7 開機前的檢查7.1電源投入NES5100勵磁調節(jié)器一般由兩路獨立的交流電源和一路直流電源供電。兩路獨立的交流電源分別作為A、B套調節(jié)器的交流工作電源，一路直流電源為A、B套調節(jié)器共用。任何一路輸入電源消失均不影響調節(jié)器的正常工作。正常運行情況下，NES5

21、100發(fā)電機勵磁調節(jié)器A套、B套交流電源開關，A套、B套直流電源開關，工控機電源開關，開入電源開關，輔助電源開關、照明加熱電源開關，滅磁開關電源1，滅磁開關電源2，三臺整流柜內的風機電源1、風機電源2開關均處于合閘位置。NES柜后面可控硅整流裝置中的脈沖投退開關SA1,SA2,SA3置“投”位，F(xiàn)LZ1-FLZ3中QS1、QS2刀閘在合位。電源投入時先給工控機上電，啟動工控機中OPC服務，再給調節(jié)器上電7.2開機前調節(jié)器狀態(tài)檢查1）如果調節(jié)器A套、B套EX03板上的顯示如圖，則表示調節(jié)器正常工作（假設調節(jié)器A套為主套）。 2）觀察監(jiān)控界面主界面中，應顯示（假設調節(jié)器A套為主套）： 通訊狀態(tài)：雙

22、套正常 機組狀態(tài)：A套等待 閉環(huán)方式：電壓閉環(huán)3）檢查電壓給定值是否為期望值，例如期望起勵后升壓到90，而此時默認的電壓給定值為100，則可通過遠方控制或現(xiàn)地減磁，讓電壓給定值降到90。7.3 勵磁系統(tǒng)開機調節(jié)器狀態(tài)一切正常后，合滅磁開關，確認此時機組轉速達到95額定轉速以上，初勵回路正常，然后通過遠方控制或現(xiàn)地發(fā)出“開機”令，則發(fā)電機可建壓至預設的電壓給定值， 進入空載狀態(tài)。如果觀察調節(jié)器A套、B套EX03板上的顯示如上圖），A套、B套EX08板上的顯示如下圖，表示調節(jié)器正常工作（假設調節(jié)器A套為主套）?？捎^察監(jiān)控界面主界面中，應顯示（假設調節(jié)器A套為主套）： 通訊狀態(tài)：雙套正常 機組狀態(tài)：

23、A套空載 閉環(huán)方式：電壓閉環(huán)7.4通道自動切換在運行通道發(fā)生下列事件時，會發(fā)生自動切換。 電源故障 脈沖故障 調節(jié)裝置故障 PT故障如果運行通道切換到“手動”，運行及檢修人員人員應該及時檢查與發(fā)電機勵磁系統(tǒng)有關的電氣量和裝置，找出切換原因，確認故障排除后，包括確認NES5100的自動通道完好的情況下，才能人工干預，將運行通道切回到“自動”。7.5增、減磁操作增、減磁操作可在現(xiàn)地或遠方操作。 等待狀態(tài)下，增、減磁操作可以調節(jié)電壓給定預設值 空載狀態(tài)下，增、減磁操作可以調整發(fā)電機定子電壓 負載狀態(tài)下，增、減磁操作可以調整發(fā)電機無功功率增、減磁接點有防粘連功能，增磁或減磁的有效連續(xù)時間和步長可以通過

24、人機通訊來設置。7.6電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）投入/退出電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）可以抑制低頻振蕩。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）的投入/切除可以通過現(xiàn)地或遠方操作進行手動切除，現(xiàn)地可以操作調節(jié)器屏柜前面控制屏上的PSS投入/切除開關。7.7 模擬量顯示可以通過觀察監(jiān)控界面，了解到發(fā)電機定子電壓、發(fā)電機定子電流、勵磁電流、系統(tǒng)電壓、有功功率和無功功率的數(shù)值。7.8 狀態(tài)和報警信息NES5100的狀態(tài)信息和報警、故障信息通過接點或通訊方式傳送到監(jiān)控系統(tǒng)。以下信號是NES5100報警和故障信息表開關量輸入信號信號名稱開關量輸出信號信號名稱 X1預留Y1保留 X2遠方增磁Y2綜合故障(A套或B套) X3遠方

25、減磁Y3功率柜故障 X4遠方建壓Y4調節(jié)器告警 X5遠方逆變Y5PT斷線 X6PSS投入（遠方）Y6起勵失敗 X7手動方式(調節(jié)器電流閉環(huán))Y7過勵限制 X8預留Y8欠勵限制 X9預留Y9強勵限制 X10預留Y10V/F限制 X11預留Y11Pss投入 X121號功率柜故障Y12調節(jié)器自動運行X132號功率柜故障Y13初勵控制X143號功率柜故障Y14X15預留Y15PSS動作X16預留Y16加熱器工作X17主變開關合閘Y178.運行中的檢查NES5100勵磁調節(jié)器運行期間應當進行下述的定期檢查： 調節(jié)器的限制器是否動作 通道跟蹤是否正常，從通道是否滿足運行通道的條件 勵磁電流、發(fā)電機定子電壓

26、和無功功率是否穩(wěn)定9. 停機操作Ø 正常停機滅磁 發(fā)電機停機時，停機繼電器接點動作信號輸入到勵磁調節(jié)器后，調節(jié)器自動逆變滅磁。Ø 人工逆變滅磁 按下逆變滅磁按鈕，如果發(fā)電機已解列，調節(jié)器自動逆變滅磁。Ø 事故停機滅磁 發(fā)電機事故停機，通過保護或監(jiān)控系統(tǒng)引入動作接點，分斷滅磁開關滅磁。停機流程見表序號動作步驟結果1發(fā)電機與電網解列 通過減磁減小發(fā)電機無功功率 通過調整氣門或導葉減小有功功率 斷開發(fā)電機主開關發(fā)電機運行到空載狀態(tài)，定子電壓為空載額定2勵磁系統(tǒng)停機 接到停機令，勵磁系統(tǒng)逆變滅磁 機端電壓低于5，勵磁調節(jié)器進入等待狀態(tài)發(fā)電機電壓在幾秒鐘之內降至零9.1逆變

27、滅磁發(fā)電機解列，有停機令（包括滅磁開關分閘）或操作調節(jié)器操作面板上的“逆變”按鈕，則逆變滅磁。9.2由于故障切除勵磁系統(tǒng)（跳閘）在NES5100故障情況下，例如發(fā)電機保護斷開滅磁開關將勵磁系統(tǒng)切除。故障勵磁系統(tǒng)被切除后，NES5100勵磁調節(jié)器EX01面板上顯示故障指示燈，若人機通訊正常，可通過監(jiān)控軟件查詢故障起因。一旦故障處理完畢，復位成功后，勵磁系統(tǒng)可以再次投入。10控制模式選擇10.1各控制模式介紹NES5100勵磁調節(jié)器有恒電壓調節(jié)（自動）、恒電流調節(jié)（手動）、定角度（試驗用）、恒無功調節(jié)（選用）、恒功率因數(shù)調節(jié)（選用）5種控制模式。在電壓調節(jié)模式下又有系統(tǒng)電壓跟蹤和不跟蹤兩種情況。每

28、種調節(jié)模式的調整目標是不同的，調節(jié)模式可以在遠方通過控制信號的輸入來選擇，也可以在工控機界面中選擇。1）恒電壓調節(jié)模式提示：無“控制方式切換”信號時，自動進入電壓調節(jié)模式。電壓調節(jié)模式為勵磁調節(jié)的主運行方式，又稱自動方式。在電壓調節(jié)模式下，勵磁調節(jié)器自動維持機端電壓為給定值。在此模式下，通過對發(fā)電機電壓和給定電壓進行比較：當發(fā)電機電壓高于給定電壓時，調節(jié)器將增大可控硅的觸發(fā)角度以降低勵磁電壓（勵磁電流）；反之，當發(fā)電機電壓低于給定電壓時，調節(jié)器將減小可控硅的觸發(fā)角度以增大勵磁電壓（勵磁電流）；從而達到控制機端電壓為給定水平的目的。當發(fā)電機與系統(tǒng)并列時，發(fā)電機的無功功率參與調節(jié)。當無功增加（減小

29、）時，觸發(fā)角的增加（減?。┤Q于設定的無功調差系數(shù)：調差系數(shù)為零時，無功的變化不會引起觸發(fā)角的變化；調差系數(shù)為正時，無功增加，觸發(fā)角增加，勵磁電流減??；調差系數(shù)為負時，無功增加，觸發(fā)角減小，勵磁電流增大。在電壓調節(jié)模式下，若發(fā)電機未與系統(tǒng)并列（空載），調整電壓給定值將改變發(fā)電機的機端電壓，當給定電壓增加時，機端電壓增加。若發(fā)電機與系統(tǒng)并列時，調整給定電壓將導致發(fā)電機的無功變化，增加給定電壓時，發(fā)電機輸出的無功功率將增大。2）恒電流調節(jié)模式提示：PT斷線故障時，該套調節(jié)器自動進入電流調節(jié)模式。在電流調節(jié)模式下，勵磁調節(jié)器自動維持勵磁電流為給定值。由于電流調節(jié)模式不考慮機端電壓的變化，故又稱手動方

30、式。在此模式下，通過對發(fā)電機勵磁電流和給定電流進行比較：當發(fā)電機勵磁電流高于給定電流時，調節(jié)器將增大可控硅的觸發(fā)角度以降低勵磁電壓（勵磁電流）；反之，當發(fā)電機勵磁電流低于給定電流時，調節(jié)器將減小可控硅的觸發(fā)角度以增大勵磁電壓（勵磁電流）；從而達到控制勵磁電流為給定水平的目的。當發(fā)電機與系統(tǒng)并列時，發(fā)電機的無功功率參與調節(jié)。在電流調節(jié)模式下，若發(fā)電機未與系統(tǒng)并列（空載），調整電流給定值將改變發(fā)電機的勵磁電流，當給定電流增加時，機端電壓增加。若發(fā)電機與系統(tǒng)并列時，調整給定電流將導致發(fā)電機的無功變化，增加給定電流時，發(fā)電機輸出的無功功率將增大。3）定角度調節(jié)模式為開環(huán)控制模式，只有開環(huán)試驗（如小電流

31、試驗、它勵源升壓或升流）時才用到。正常運行時，禁止使用該調節(jié)模式。10.2 控制模式間的轉換與跟蹤勵磁PT斷線時，該套調節(jié)器自動轉為電流閉環(huán)運行模式?？蛰d狀態(tài)下，沒有無功調節(jié)和功率因數(shù)調節(jié)模式。在電壓調節(jié)和無功調節(jié)模式下，電流給定自動跟蹤勵磁電流。勵磁PT斷線時，該套調節(jié)器只有電流閉環(huán)運行模式。在電壓調節(jié)模式下，電壓給定自動跟蹤發(fā)電機電壓。在電壓調節(jié)和電流調節(jié)模式下，無功給定自動跟蹤機組無功。11.異常、故障處理11.1異常情況及處理當調節(jié)器出現(xiàn)故障、限制或告警時，EX03主機板和EX06/EX07開關量板上對應燈亮，同時輸出接點信號。具體是什么故障、限制或告警，發(fā)生的時間及是否已返回，可進入

32、工控機勵磁客戶端的“故障日志”窗查找。11.2故障處理進行故障處理前必須將調節(jié)器斷電，以保證人身及設備的安全！禁止帶電插拔器件！對靜電敏感的器件，如調節(jié)器印制電路板上的CMOS器件，如果受到靜電放電，極容易損壞，應避免碰及，更換此類器件或更換裝有此類器件的電路板時，首先應關斷電源，操作時手腕最好有防靜電的防護套。緊急情況下，在操作前可先用手觸摸柜體無油漆的金屬部分，以減少手中靜電對器件的損壞危險。一些故障現(xiàn)象的確認要結合勵磁系統(tǒng)發(fā)送到中控室的信號和調節(jié)器面板上的故障、告警、限制信號，并查詢工控機界面中“故障日志”窗。故障信號綜述 NES5100 勵磁調節(jié)器通過自檢自診斷可以檢測到的故障信號如表

33、 7-1： A 通道 B通道故障名稱 故障信號說明 機端頻率故障 機端頻率 A 相故障 機端頻率 B 相故障 機端頻率 C 相故障 機端相位故障 機端相位 A 相故障 機端相位 B 相故障 機端相位 C 相故障 同步頻率故障 同步頻率 A 相故障 同步頻率 B 相故障 同步頻率 C 相故障 同步相位故障 同步相位 A 相故障 同步相位 B 相故障 同步相位 C 相故障 同步相序故障 同步相序故障 脈沖故障 +A 相脈沖告警 -C 相脈沖告警 +B 相脈沖告警 -A 相脈沖告警 +C 相脈沖告警 -B 相脈沖告警 脈沖回讀故障 脈沖計數(shù)故障 通訊故障 以太網通訊故障 485 通訊故障 UART

34、通訊故障 CAN1 通訊故障 CAN2 通訊故障 EX03 板硬、軟件故障A/D 故障 FPGA 故障 SPI 故障 TC2 中斷故障 TC3 中斷故障 TC4 中斷故障 主任務故障 TC4 任務故障 UART 任務故障 刷新任務故障 USB 任務故障 電源檢測故障 電氣回路、功能故障起勵失敗故障 PT 斷線故障 空載負荷開關合故障 負載負荷開關分故障 功率柜故障 故障信號注：“”表示該通道可以檢Ø 機端頻率故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有告警信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的告警燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢故障類型。 如果有機端頻率故障記錄，檢查是“機端頻率*

35、相故障”，并確定是單套報警還是雙套報警。 處理步驟如下： 調試過程中可查看調試電壓源是否符合要求，運行過程中也需用測試儀器在端子上或在其他測試位置看電壓信號是否正確； 如果電壓源信號正確，則需檢查 EX04 板和 EX03 板，如果只有一套調節(jié)裝置出錯，則可依次將兩套調節(jié)器的 EX04 板和 EX03 板更換，以確定那塊板件有故障； Ø 機端相位故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有告警信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的告警燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢故障類型。 如果有機端相位故障記錄，檢查是“機端相位*相故障”，并確定是單套報警還是雙套報警。 處理步驟如下： 打開監(jiān)

36、控軟件中的“示波器”，觀察機端電壓信號的波形是否正確，確定機端電壓相位是否正常； 如果波形不正確，根據圖紙查對裝置 1001 電壓端子上的電壓信號，看接線是否正確或是端子有松動現(xiàn)象； 如果線路正確，調試過程中可查看調試電壓源是否符合要求，運行過程中也需用測試儀器在端子上或在其他測試位置看電壓信號是否正確； 如果電壓源信號正確，則需檢查 EX04 板和 EX03 板，如果只有一套調節(jié)裝置出錯，則可依次將兩套調節(jié)器的 EX04 板和 EX03 板更換，以確定那塊板件有故障； 如果“示波器模塊”中顯示機端電壓波形正確，也應參照步驟查詢那塊板件有故障； Ø 同步頻率故障 故障查詢 裝置在調試

37、或運行過程中，運方有告警信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的告警燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢故障類型。 如果有同步頻率故障記錄，檢查是“同步頻率*相故障”，并確定是單套報警還是雙套報警。 處理步驟如下： 調試過程中可查看調試同步電壓源是否符合要求，運行過程中也需用測試儀器在端子上或在其他測試位置看電壓信號是否正確； 如果電壓源信號正確，則需檢查 EX05 板和 EX03 板，如果只有一套調節(jié)裝置出錯，則可依次將兩套調節(jié)器的 EX05 板和 EX03 板更換，以確定那塊板件有故障； Ø 同步頻率相位故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有告警信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的告

38、警燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢故障類型。 如果有同步相位故障記錄，檢查是“同步相位*相故障”，并確定是單套報警還是雙套報警。 處理步驟如下： 打開監(jiān)控軟件中的“示波器”，觀察同步電壓信號的波形是否正確，確定同步電壓相位是否正確； 如果波形不正確，根據圖紙查對裝置1105同步電壓端子上的電壓信號，看接線是否正確或是端子有松動現(xiàn)象，然后查對功率柜中的同步變壓器的信號端子焊接是否有松動； 如果線路正確，調試過程中可查看調試同步電壓源是否符合要求，運行過程中也需用測試儀器在端子上或在其他測試位置看電壓信號是否正確； 如果同步電壓源信號正確，則需檢查 EX05 板和 EX03 板，如果只有一

39、套調節(jié)裝置出錯，則可依次將兩套調節(jié)器的 EX05 板和 EX03 板更換，以確定那塊板件有故障； 如果“示波器模塊”中顯示同步電壓波形正確，也應參照步驟查詢那塊板件有故障； Ø 同步相序故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有故障信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的故障燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢故障類型。 正確的同步相序值應為“635H”。 如果有同步相序故障記錄，檢查是兩套故障或是單套故障。 處理步驟如下： 打開監(jiān)控軟件中的“示波器”，觀察同步電壓信號的波形是否正確，確定同步電壓相序是否正確； 如果波形不正確，根據圖紙查對裝置1105同步電壓端子上的電壓信號，看接線是

40、否正確，然后查對功率柜中的同步變壓器的信號端子焊接是否有錯誤； 如果線路正確，調試過程中可查看調試同步電壓源是否符合要求，運行過程中也需用測試儀器在端子上或在其他測試位置看電壓信號是否正確； 如果同步電壓源信號正確，則需檢查 EX05 板和 EX03 板，如果只有一套調節(jié)裝置出錯，則可依次將兩套調節(jié)器的 EX05 板和 EX03 板更換，以確定那塊板件有故障； 如果“示波器模塊”中顯示同步電壓波形正確，也應參照步驟查詢那塊板件有故障； Ø 脈沖信號告警 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有告警信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的告警燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢故障類型。 如

41、果有脈沖信號告警記錄，檢查是兩套告警或是單套告警，確定是那路脈沖信號告警。 處理步驟如下： 在監(jiān)控軟件的“方波與脈沖檢測”模塊中查詢小脈沖的數(shù)值，各相脈沖正確的數(shù)值為：+A 42H -C 06H +B 0CH -A 18H +C 30H -B 60H ； 如果有某相或某幾相的脈沖數(shù)值不對，則查詢相應的信號接線是否正確或松動； 如果信號接線回路正確，則應該檢查 EX03、和 EX08，可通過逐個更換板件來確定故障源。 Ø 脈沖回讀故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有故障信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的故障燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢故障類型。 如果有脈沖回讀故障記錄

42、，檢查是兩套故障或是單套故障。 脈沖回讀檢測的原理是將 EX08 板上送出去的脈沖經過脈沖回讀回路，經電平變換后送至 FPGA，F(xiàn)PGA 檢測回送的脈沖與送出去的脈沖是否一致來判斷脈沖是否錯誤。 處理步驟如下： 應該檢查 EX03、和 EX08，可通過復位 EX03 板，觀察是否能消除故障，并觀察一段時間。 若故障不能消除，則逐個更換板件來確定故障源。 Ø 脈沖計數(shù)故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有故障信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的故障燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢故障類型。 如果有脈沖計數(shù)故障記錄，檢查是兩套故障或是單套故障。 脈沖計數(shù)的原理是將 EX08 板

43、上送出去的脈沖經過脈沖回讀回路，經電平變換后送至 FPGA，F(xiàn)PGA 檢測回送的脈沖數(shù)與送出去的脈沖數(shù)是否一致來判斷脈沖計數(shù)是否錯誤。 處理步驟如下： 應該檢查 EX03、和 EX08，可通過復位 EX03 板，觀察是否能消除故障，并觀察一段時間。 若故障不能消除，則逐個更換板件來確定故障源。 Ø 通訊故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有故障信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的故障燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢具體的故障類型。 處理步驟如下： 通訊故障一般是受到外界的電磁干擾所致，經過重新上電復位即可恢復。所以應該檢查 EX03，先可通過復位 EX03 板，觀察是否能消

44、除故障，并觀察一段時間。 若故障不能消除，還應檢查通訊單元的引線是否松動， 后可通過更換板件來確定故障源。 如下表通訊故障包括： 通訊故障 以太網通訊故障 485 通訊故障 UART 通訊故障 CAN1 通訊故障 CAN2 通訊故障 通訊故障表 Ø EX03 板硬、軟件故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有故障信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的故障燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢具體的故障類型。 如表 7-3，EX03 板硬、軟件故障包括： EX03板硬、軟件故障 A/D 故障 FPGA 故障 SPI 故障 TC2 中斷故障 TC3 中斷故障 TC4 中斷故障 主任務故障

45、 TC4 任務故障 UART 任務故障 刷新任務故障 USB 任務故障 電源檢測故障 EX03 板硬、軟件故障表 處理步驟如下： 應該檢查 EX03，先可通過復位 EX03 板，觀察是否能消除故障，并觀察一段時間。 若故障不能消除，可通過更換板件來確定故障源。 Ø 起勵失敗故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有“起勵失敗”故障信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的故障燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢具體的故障類型。 “起勵失敗”是指從自動起勵開始，八秒鐘內機端電壓還小于 20的額定機端電壓。此時調節(jié)器便發(fā)“起勵失敗”信號。 處理步驟如下： 發(fā)“起勵失敗”信號時應首先檢查調節(jié)器

46、在起勵前是否處于正常的準備開機狀態(tài)，如功率柜交、直流刀閘、滅磁開關、PT 高壓側刀閘、起勵電源開關均合上，而且無停機信號。（此時也可以重新給調節(jié)器上一次電，重新預置。） 檢查機組“投勵磁令”信號是否正常送入勵磁盤，上述信號接點是否有抖動等。 然后再檢查是否有起勵電源，PT 保險是否熔斷，PT 回路的接線是否松動。如果這些都正常，則另換一個通道起勵，如果可以正常起勵則說明是調節(jié)器通道內的原因。 如果也不能正常起勵則應該檢查起勵回路、脈沖公共回路、可控硅整流器、轉子回路是否有接地或短路等。 若調節(jié)器沒有發(fā)出“起勵失敗”命令，但機組仍無法自動起勵，可在 NES5100 勵磁調節(jié)裝置的現(xiàn)地操作屏按“就

47、地建壓”或在滅磁柜的操作屏上按“初勵”按鈕。 若勵磁裝置已有勵磁電流輸入發(fā)電機勵磁繞組，但機組仍不能建壓成功，則應考慮是否存在機組起勵電流不夠的問題，可以適當調節(jié)起勵限流電阻，加大起勵電流進行試驗和檢查。 Ø PT 斷線故障 故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有“PT 斷線”故障信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的故障燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢具體的故障類型。 調節(jié)器發(fā)“PT 斷線”信號是指 A 通道用的 PT1 或 B 通道用的 PT2 有故障。 當故障發(fā)生在當前運行通道時，調節(jié)器會自動切換到備用通道運行。 處理步驟如下： PT 故障一般都由 PT 三相不平衡引起的。若

48、是 A 通道的 PT 故障，則首先檢查調節(jié)柜對外接線端子排上輸入的 PT1 的三相電壓是否平衡； 若不平衡則故障出在勵磁調節(jié)柜外，這時應檢查 PT1 的高壓側保險是否完好或各接線端子上的接線是否接觸良好，沒有松動； 若三相電壓平衡則說明故障在勵磁柜內，這時應檢查 PT1 信號的內部接線是否接觸良好，或檢查 EX04、EX03。 檢查 EX04 板和 EX03 板，如果只有一套調節(jié)裝置出錯，則可依次將兩套調節(jié)器的 EX04 板和 EX03 板更換，以確定那塊板件有故障； B 通道發(fā)生 PT 故障的處理方法與 A 通道類似，只需按照上述方法對應檢查PT2 電壓信號即可。 Ø 功率柜故障

49、故障查詢 裝置在調試或運行過程中，運方有“功率柜故障”信號，現(xiàn)地發(fā)現(xiàn) EX03 板的故障燈亮時，可從監(jiān)控軟件的“故障日志”中查詢具體的是幾號功率柜故障。 處理步驟如下： “功率柜故障”是由“功率柜風機故障”、“功率柜主回路熔絲斷”、“功率柜阻容吸收熔絲斷”等故障信號組合形成，具體跟功率柜的故障信號設置有關。 處理方法是先檢查功率柜的故障指示燈是否亮，然后檢查相關的回路。如果功率柜無故障確有故障信號，則需根據圖紙設計檢查相關的開關量板，如果開關量板沒有問題，則需要檢查 EX03 板Ø 調節(jié)器上電時所有信號開出不能復歸a) 可能插件板未插好，請斷電后重插插件板。b) 可能CPU板損壞，請

50、斷電后更換CPU板。c) 可能開關量板損壞，請斷電后更換開關量板。 Ø 誤發(fā)低勵限制a) 可能模擬量板損壞，檢查其采樣情況，必要時更換模擬量板。b) 可能PT、CT內外回路有接觸不良現(xiàn)象。 Ø 發(fā)電機轉子一點接地故障的處理a) 立即停止在轉子回路上的工作。b) 檢查轉子回路，如有接地點應設法排除。c) 測量轉子對地電壓并換算成絕緣電阻值，確定保護裝置是否正確發(fā)訊。Ø 勵磁變壓器溫升過高的處理a) 檢查勵磁系統(tǒng)是否過負荷運行。b) 檢查整流功率柜是否缺相運行。c) 檢查勵磁變壓器冷卻系統(tǒng)是否正常工作。Ø 勵磁整流功率柜故障的處理a) 如整流功率柜發(fā)生單柜故

51、障，可以減負荷運行，退出故障的整流功率柜進行處理。 退出故障的整流功率柜步驟： 將故障整流柜的脈沖投退開關SA1置“退”位。 拉開該整流的交直流電源刀閘。b) 整流功率柜發(fā)生多橋臂故障時，可作如下處理：1) 若勵磁電流可以調節(jié)，向調度申請機組解列，滅磁后處理。2) 若勵磁電流無法調節(jié)，經調度同意可將機組解列，滅磁后處理。3) 多橋臂故障引起機組失步，應立即將機組解列滅磁。4) 多橋臂故障造成誤強勵的，按勵磁系統(tǒng)誤強勵的處理。Ø 勵磁系統(tǒng)誤強勵的處理 發(fā)生勵磁系統(tǒng)誤強勵時應立即減少勵磁電流。若減磁無效應立即滅磁或停機。Ø 失磁保護動作或滅磁開關跳閘的處理a) 檢查轉子回路及整流功率柜功率電源回路是否存在短路故障點。b) 滅磁開關跳閘應查明原因，消除故障原因以后方可升壓并網。 Ø 勵磁變壓器過流保護動作的處理a) 檢查勵磁裝置，確認是否整流功率柜失控或轉子回路有短路點。b)