DVR-2000B微机励磁调节器

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编制丛钱尤2006.03校对贾民健2006.03审核鲁道直2006.03标准巫旭明2006.04审定姜兴林2006.04批准目录第一章概述及适用范围 31.1 概述 31.2 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 DVR-2000B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215.1 开机画面215.2 主画面显示215.3 主菜单显示235.4 就地操作开关说明325.5 主控操作开关说明325.6 操作说明325.7 日常维护34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MA VR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。

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）U/F的比值，大于比值保护动作。

当机组频率降低的时候，为了使机组的机端电压保持恒定，励磁系统将会增加励磁电流。

此时，如果机组在低频率的情况下使机端电压保持在额定值，那么对机组及所有与机组相连的变压器和其他电气设备而言，将有可能出现过磁通现象（尤其是发变组中的主变压器），从而对机组及变压器等造成损坏。

防止过励磁而出现附加发热，损坏机组绝缘。

在发电机和变压器中有U=4.44fwΦf与匝数W不变的情况下，磁通量Φ与电压U成正比，那么u/f就是限制了最大磁通量的数值，也就是过激磁，从当转速超过额定频率到给定值时，给定值被限制在给定值上限，若频率低于正常值，给定点按设定的斜率减小，在约4%额定频率时电压减小到0，这一点确保了转子在静止时调节器停止工作。

3、过励限制与保护分为顶值电流瞬时限制和过励反时限限制两种功能。

无刷交流励磁机励磁系统采用励磁机励磁电流作为过励磁限制控制量。

励磁电流超过定值后，增加无功应该无效，处理为减小到定值以内。

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U GREF，手动给定值IF REF，触发角ARF，有功功率P，无功功率Q，励磁电压U fd，励磁电流I fd，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(单位阶跃函数输入的零状态响应)、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：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3：12.2.3 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%, 2A2.2.5 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%（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。

第三章 主要配置3.1 DVR-2000B 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。