0NQ.140.417 DⅤR-2000B徼机励磁控制柜 使用维护说明书 南京汽轮电机(集团)有限责任公司 南京汽轮电力控制有限公司
0NQ.140.417 DVR-2000B 微机励磁控制柜 使用维护说明书 南京汽轮电机(集团)有限责任公司 南京汽轮电力控制有限公司
DⅤR2000B微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 南京汽轮电机(集团)有限责任公司代号0NQ140417 南京汽轮电力控制有限公司代替 DVR-2000B微机励磁控制柜 使用维护说明书 共36页第1页 编制钱尤200603 校对贾民健200603 审核鲁道直200603
DVR-2000B 微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 1 南京汽轮电机(集团)有限责任公司 南京汽轮电力控制有限公司 代号 0NQ.140.417 代替 DVR-2000B 微机励磁控制柜 使用维护说明书 共 36 页 第 1 页 编 制 丛钱尤 2006.03 校 对 贾民健 2006.03 审 核 鲁道直 2006.03
DⅤR2000B微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 目录 第一章概述及适用范围 概述 1.2适用范围 1.3运行环境 第二章主要功能及技术指标 2.1主要功能 2.2主要技术指标 334455699 第三章主要配置 3.1DVR-2000B微机励磁调节器电气配置 3.2结构配置 第四章基本原理 概述 4.2工作原理 软件说明 第五章显示及操作说明 .1开机画面 5.2 主画面显示 5.3主菜单显示 24 5.4就地操作开关说明 33 5.5主控操作开关说明 34 5.6操作说明 34 5.7 日常维护 36 2
DVR-2000B 微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 2 目 录 第一章 概述及适用范围 3 1.1 概述 3 1.2 适用范围 4 1.3 运行环境 4 第二章 主要功能及技术指标 5 2.1 主要功能 5 2.2 主要技术指标 6 第三章 主要配置 9 3.1 DVR-2000B 微机励磁调节器电气配置 9 3.2 结构配置 10 第四章 基本原理 13 4.1 概述 13 4.2 工作原理 14 4.3 软件说明 16 第五章 显示及操作说明 22 5.1 开机画面 22 5.2 主画面显示 22 5.3 主菜单显示 24 5.4 就地操作开关说明 33 5.5 主控操作开关说明 34 5.6 操作说明 34 5.7 日常维护 36
DⅤR2000B微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 第一章概述及适用范围 11概述 DVR-2000B微机励磁调节器是我公司在引进的英国 BRUSH公司的MAVR自动电压调 节器技术的基础上,开发了适合我公司的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系列微机励磁调节器的全部调节、控制及限制保护功能,并结合了几 百台套的现场运行经验的基础上开发研制的升级换代产品 DⅤR2000B微机励磁调节器具有以下特点: 模型清晰、准确 DⅤR-2000B微机励磁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 DVR-2000B微机励磁调节器采用每周波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AD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 DVR-2000B微机励磁调节器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。每个控制通道都提供两个独立、并 进行隔离的RS232和485接口。非常方便的实现励磁调节器与上位管理机的通讯以及与电 厂DCS系统的连接 4.方便、友好的人机界面 DR-20008微机励磁调节器采用大屏幕液晶显示器(240*128),采用树型菜单结构,方 便直观,可以结合键盘进行参数整定,测量显示,试验控制等功能,并能在此屏幕上显示试 验波形和故障波形,以及故障类型和事件SOE。 5.国内速度最快的励磁调节器 DVR-2000B微机励磁调节器的CPU采用美国T1公司的32位DSP产品,主频最高可 达150MHz,DSP强大的数据处理能力及快速的浮点计算为励磁调节器模型的精确数字化和 励磁调节器其它辅助功能的实现提供了保证 6.高度集成化的硬件设计
DVR-2000B 微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 3 第一章 概述及适用范围 1.1 概述 DVR-2000B 微机励磁调节器是我公司在引进的英国 BRUSH 公司的 MAVR 自动电压调 节器技术的基础上，开发了适合我公司的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 系列微机励磁调节器的全部调节、控制及限制保护功能，并结合了几 百台套的现场运行经验的基础上开发研制的升级换代产品。 DVR-2000B 微机励磁调节器具有以下特点： 1. 模型清晰、准确 DVR-2000B 微机励磁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 DVR-2000B 微机励磁调节器采用每周波 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 DVR-2000B 微机励磁调节器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。每个控制通道都提供两个独立、并 进行隔离的 RS232 和 485 接口。非常方便的实现励磁调节器与上位管理机的通讯以及与电 厂 DCS 系统的连接。 4. 方便、友好的人机界面 DVR-2000B 微机励磁调节器采用大屏幕液晶显示器（240*128），采用树型菜单结构，方 便直观，可以结合键盘进行参数整定，测量显示，试验控制等功能，并能在此屏幕上显示试 验波形和故障波形，以及故障类型和事件 SOE。 5. 国内速度最快的励磁调节器 DVR-2000B 微机励磁调节器的 CPU 采用美国 TI 公司的 32 位 DSP 产品，主频最高可 达 150MHz，DSP 强大的数据处理能力及快速的浮点计算为励磁调节器模型的精确数字化和 励磁调节器其它辅助功能的实现提供了保证。 6. 高度集成化的硬件设计
DⅤR2000B微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 DR-2000B微机励磁调节器采用超大规模逻辑器件CPLD,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 7.美观实用的机箱设计和先进、规范的生产工艺 DⅤR-2000B微机励磁调节器采用标准的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,机箱内集成了励 磁调节器需要的所有板件,自成系统。主要板件全部采用多层电路板,表面贴装工艺 12适用范围 DVR-2000B微机励磁调节器适用于3MW-60MW三机无刷励磁系统,其中单相永磁机 的频率为400Hz。 1.3运行环境 海拔高度不超过1000米 2、环境温度-10℃~40℃。 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-2000B 微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 4 DVR-2000B 微机励磁调节器采用超大规模逻辑器件 CPLD，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。 7. 美观实用的机箱设计和先进、规范的生产工艺 DVR-2000B 微机励磁调节器 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，机箱内集成了励 磁调节器需要的所有板件，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 DVR-2000B 微机励磁调节器适用于 3MW~60MW 三机无刷励磁系统，其中单相永磁机 的频率为 400Hz。 1.3 运行环境 1、海拔高度不超过 1000 米。 2、环境温度-10℃～40℃。 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
DⅤR2000B微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 第二章主要功能及技术指标 21主要功能 DⅤR-2000B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,通过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,DVR-2000B微机励磁调节器还具有 故障录波、事件记录、系统自检等辅助功能 211调节及控制功能 1、自动运行方式即发电机恒机端电压PD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、发电机恒定触发角运行 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、参数的在线修改及记录,保证掉电数据不遗失; ll、可通过串行口将DVR-2000B调节器接入电厂DCS系统,将调节过程中的数据实时 传送到上位机 212限制和保护功能 1、PT断线保护 2、V/H保护(伏赫比保护) 3、过励限制与保护 4、欠励限制及保护 5、空载过电压保护 6、触发脉冲丢失的检测 7、通讯故障检测
DVR-2000B 微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 5 第二章 主要功能及技术指标 2.1 主要功能 DVR-2000B 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，通过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，DVR-2000B 微机励磁调节器还具有 故障录波、事件记录、系统自检等辅助功能。 2.1.1 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、 发电机恒定触发角运行； 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、参数的在线修改及记录，保证掉电数据不遗失； 11、可通过串行口将 DVR-2000B 调节器接入电厂 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 1、 PT 断线保护 2、 V/Hz 保护（伏赫比保护） 3、 过励限制与保护 4、欠励限制及保护 5、空载过电压保护 6、触发脉冲丢失的检测 7、通讯故障检测
DⅤR2000B微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 8、可控硅故障检测 9、电源检测 10、旋转二极管故障报警 21.3辅助功能 1、故障录波功能。DVR-2000B微机励磁调节器记录故障前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 AGREE,手动给定值IFRF,触发 角ARF,有功功率P,无功功率Q,励磁电压Ua,励磁电流Ia,发电机频率FO,本通道 输岀电流ⅡLA,它通道输岀电流IB。基本涵盖了所有模拟量,故障波形能够在控制器自带 的液晶显示器进行显示。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,DⅤR-2000B微机励磁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,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,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(精确到亳 秒)例如灭磁开关的分合,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,DVR-2000B微机励磁调节器采用标准的 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DVR-2000B微机励 磁调节器与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 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DR-2000B微机励磁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、空载实验、短路试验、自 动升压试验,灭磁试验等,并能进行自动录波。 22主要技术指标 221模数转换器输入参数 AD采样通道:16路 模拟量输入一览:
DVR-2000B 微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 6 8、可控硅故障检测 9、电源检测 10、旋转二极管故障报警 2.1.3 辅助功能 1、故障录波功能。DVR-2000B 微机励磁调节器记录故障前 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，触发 角 ARF，有功功率 P，无功功率 Q，励磁电压 Ufd，励磁电流 Ifd，发电机频率 F0，本通道 输出电流 ILA，它通道输出电流 ILB。基本涵盖了所有模拟量，故障波形能够在控制器自带 的液晶显示器进行显示。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，DVR-2000B 微机励磁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，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，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，DVR-2000B 微机励磁调节器采用标准的 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 DVR-2000B 微机励 磁调节器与 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 DVR-2000B 微机励磁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、空载实验、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 2.2.1 模数转换器输入参数 A/D 采样通道： 16 路 模拟量输入一览：
DⅤR2000B微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 机端电压PT1:额定值100V 机端电压PT2:额定值100V 定子电流 额定值5A 励磁电流: 由LEM来 222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。 触发脉冲:可供单相全控整流桥用的双脉冲,脉冲宽度100us,可同时触发5组以上并联 运行的全控桥。脉冲电源24V,脉冲变压器变比为3:1 223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 224电源参数 工作交流电源:永磁发电机输出 工作直流电源:DC220V±20%,(或DC1l0V±209%),2A 辅助交流电源:厂用AC220V±15%,2A 225指标参数 DVR-2000B微机励磁控制柜全面符合或优于GB/T7409.3-1997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 (2)CPU速度:最高150MHz (3)可控硅控制角α分辨率:0.0048度/码 (4)AD转换量分辨率:214,16路 (5)控制计算调节速度:3.3ms (6)调压范围:10%~130% (7)调压精度:<0.5%
DVR-2000B 微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 7 机端电压PT1： 额定值 100 V 机端电压PT2： 额定值 100 V 定子电流： 额定值 5A 励磁电流： 由LEM来 2.2.2 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。 触发脉冲：可供单相全控整流桥用的双脉冲，脉冲宽度100us，可同时触发5组以上并联 运行的全控桥。脉冲电源24V，脉冲变压器变比为3：1 2.2.3 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 工作交流电源：永磁发电机输出 工作直流电源：DC220V±20%，(或DC110V±20%),2A 辅助交流电源：厂用AC220V±15%, 2A 2.2.5 指标参数 DVR-2000B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 （2） CPU速度：最高150MHz （3） 可控硅控制角α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：<0.5%
DⅤR2000B微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 (8)移相范围:0~170°。上下限值可程序设置 (9)调差:软件无功调差、正负大小任选级差为±1% (10)频率特性:频率每变化1%,发电机端电压变化不大于额定值的±0.25% (11)整定值调节速度:可编程,满足不大于1%/s,不少于0.3%/s (12)在空载额定电压情况下,当发电机给定阶跃为±10%时,发电机电压超调量小于 阶跃量的30%,振荡次数小于2次,调节时间小于5s。 (13)当发电机零起升压时,机端电压超调量不超过额定电压的10%,振荡次数小于2 次,调节时间小于10s。 (14)工作方式:主、备用
DVR-2000B 微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 8 （8） 移相范围：0～170°。上下限值可程序设置 （9） 调差：软件无功调差、正负大小任选级差为±1%。 （10）频率特性：频率每变化1%，发电机端电压变化不大于额定值的±0.25%。 （11）整定值调节速度：可编程，满足不大于1% /s，不少于0.3% /s。 （12）在空载额定电压情况下，当发电机给定阶跃为±10%时，发电机电压超调量小于 阶跃量的30%，振荡次数小于2次，调节时间小于5s。 （13）当发电机零起升压时，机端电压超调量不超过额定电压的10%，振荡次数小于2 次，调节时间小于10s。 （14）工作方式：主、备用
DⅤR2000B微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 第三章主要配置 3DvR-200微机励磁控制柜电气配置 DVR-2000B微机励磁控制系统以简单、可靠为原则,可针对不同的励磁方式进行相应 的励磁系统配置。本章就以三机无刷励磁系统为例作一介绍 311励磁系统工作方式 图4-1是DVR-2000B微机励磁控制系统应用于三机无刷励磁方式时的系统方框图 在无刷励磁方式下DVR-2000B微机励磁调节器工作在主、备用方式。主、备通道相互通讯 备用通道作为热备用跟踪工作通道,并能进行无扰动切换。在这种方式下,单通道运行即能 满足发电机各种运行工况的要求,双通道配置则大大提高了系统的可靠性 312输入输出接口示意图 模拟量量程为±5V,操作回路统一使用24V电源。有关信号示意如下, 仪表PT模拟量 DIA 灭磁开关开关量自动运行 输入 输入 量测PT D/A 2 零起升压 手动运行 定子电流 功率单元故障 励磁电流 增磁/减磁 恒无功 恒无功/功率因数 恒功率因数 测试信号 RS-2 制保护 信号 开关量 系统电压 输出 RS-485通道投/退 输出 (可选) CAN 运行/跟踪 跳开关 脉冲输出 图4-1输入输出接口 313主要组成 DVR-20008微机励磁调节器是一个高度集成化的控制器,包含了从开关电源到脉冲放大
DVR-2000B 微机励磁控制柜使用维护说明书 0NQ.140.417 9 第三章 主要配置 3.1 DVR-2000B 微机励磁控制柜电气配置 DVR-2000B 微机励磁控制系统以简单、可靠为原则，可针对不同的励磁方式进行相应 的励磁系统配置。本章就以三机无刷励磁系统为例作一介绍。 3.1.1 励磁系统工作方式 图 4-1 是 DVR-2000B 微机励磁控制系统 应用于三机无刷励磁方式时的系统方框图。 在无刷励磁方式下 DVR-2000B 微机励磁调节器工作在主、备用方式。主、备通道相互通讯， 备用通道作为热备用跟踪工作通道，并能进行无扰动切换。在这种方式下，单通道运行即能 满足发电机各种运行工况的要求，双通道配置则大大提高了系统的可靠性。 3.1.2 输入输出接口示意图 模拟量量程为±5V，操作回路统一使用 24V 电源。有关信号示意如下。 3.1.3 主要组成 DVR-2000B 微机励磁调节器是一个高度集成化的控制器，包含了从开关电源到脉冲放大 仪表 PT D/A 1 灭磁开关 自动运行 量测 PT D/A 2 零起升压 手动运行 定子电流 功率单元故障 励磁电流 增磁/减磁 恒无功 恒无功/恒功率因数 恒功率因数 测试信号 RS-232 限制保护 系统电压 RS-485 通道投/退 （可选） CAN 运行/跟踪 跳开关 脉冲输出 图 4-1 输入输出接口 模拟量 输入 信号 输出 开关量 输入 开关量 输出