RCS-9400微机励磁系统现场用资料汇编(ZL_LCXT0802.0605)
励磁系统涉网模型及参数(2011)
1
1>2
2
1-2
2
2-1
1 1>2
定子过流 限制动作
2 2 Ch ( I g I gn )
发热常数C
2
I gact
2
1-2
Ig
Q0
1 2-1
I g lim I g lim
I grtn k * I gact
I gact I grtn 2
2 1-2
Q0
励磁系统与保护功能配合
励磁系统与保护功能配合
– 低励失稳限制，以发电机静稳阻抗圆为基 础，采用阻抗特性判据及功率整定定值的 方式，与以阻抗圆为依据的失磁保护，在 定值和动作原理上保持高度一致。
Pg U g
P Q=f(P)
26
Q f (U g , Pg )
P
Qg lim
Qg lim Qrtn / 2
1 1>2 1 1>2 1-2 2
11
励磁系统数学模型
PID+PSS-II数学模型
U ref
12
U hxp
Qg lim I g lim
HV
K Limit
1 Tc1s Tb1s
1 Tc1s 1 Tb1s
1 TLa s 1 Tb 2 s 1 Tc 2 s 1 Tb 2 s
1 TLf s 1 Tb 2 s
KS2 1 T p 7 s
1 Tp 3 s 1 Tp 4 s
1 T p1s 1 Tp 2 s
0
-
I fTop
P
Tw3 s 1 Tw3 s
Tw 4 s 1 Tw 4 s
+
KS3
w
励磁系统介绍
调节器的关键技术和特点—总结(1) 高可靠性高性能的调节装置(1)
➢ 全新的硬件系统设计，ARM+DSP+FPGA核心系统设计，构 成三层次的硬件系统，具有较高的可靠性，较高的先进 性，硬件结构简洁，硬件资源配置强
➢ 实时的全数字精确同步交流采样技术，采样精度高 ➢ 基于FPGA的实时接口技术，实现了与调节计算的并行处
➢ TV断线检测和保护方案能够实现对各种形式的TV断线的 准确判断和处理
关键技术及主要特点(18)
调节器的关键技术和特点—总结(4)
先进完善的功能(2)
➢ 按加热和冷却模型实现的发电机转子过流过热的限制， 防止在复合故障下，励磁系统重复多次进入强励而导致 的转子绕组过热
➢ 完善的冗余的负荷限制和保护，包括：过励限制和保护、 欠励限制和保护、V/F限制和保护
调节器的关键技术和特点—总结(3)
高可靠性高性能的调节装置(3)
➢ 高配置的通讯接口，包含以太网和485接口 ➢ 全方位的电磁兼容措施，通过有关标准要求的最高等级
电磁兼容试验检验，使装置的可靠性得到保证 ➢ 合理的结构和先进的生产工艺，按自动化生产模式设计
的装置结构，全拼装全接插，无焊接无配线；电路板采 用表面贴装生产工艺，全自动化生产
关键技术及主要特点(2)
调节器的关键技术和特点
➢ 新型调节装置核心硬件结构 ➢ 全方位的电磁兼容措施 ➢ 完善提高的功能配置
• 调节与控制 • 限制与保护 • 故障检测与容错 • 辅助功能 • 通讯及人机接口
➢ 调节器总结
关键技术及主要特点(3)
全方位的电磁兼容措施
装置采用了大量的电磁兼容措施，抗干扰能力强， 电磁兼容性能优越，装置通过有关标准最高等级
南瑞继保励磁产品介绍(PCS-9400)-201505-南瑞继保
25
PCS-9400励磁系统之录波自主触发
• 实用有效的录波触发机制，保证任何工况变化 均可记录数据，保证故障分析准确，及时发现 故障及隐患，提高系统运行安全可靠性
设置多种录波及事件记录触发机制，保证任何励磁或发 电机异常后均有完整录波。
2
P器RC-SR可控硅整流 1套 按大置P保C功护N脉S+-率装冲194冗可置变2余5控压；整配硅器交流置直；（桥，流低1测.退隔噪5控1万离声柜装伏刀冷满置）开却足（；关风额智集机；定能中；和I阻P分强U断）散励式式；阻布容
3 P压R保C-护BR灭磁及过电 1套 磁进Z；n智口ROC,能高SSi-测性C9,8控能R5R）装磁E；转置场子双断（接向路BF地过器CR检压；通测吸大道装收容）置设量备；灭P；磁CS起电-励9阻4设3（5备灭 4 ZSCB励磁变压器 1台 环备氧；干高式低变压压侧器保护；及铝测合量金外CT壳；温控温显设
• 采用高速度高性能运算器件，提高励磁测量及调节
速度至每秒钟4000次，提高响应速度和稳定特性
• 采运用行5，00提MH高z主运频算3速2位度高，速分数散字硬信件号风处险理，器提（高D励SP磁）系；统多运C行PU安并全列
性能；多周期多等级中断任务，处理励磁多时序功能
•
调节频率最高可达4000Hz，传递函数离散时间至0.25毫秒，数 学模型更精确，调节品质更出色，为电力系统及发电机提供更
PCS-9400系列化励磁系统简介
- 前言
PCS-9400系统是南瑞继保基于现代励磁最新技术、最 新标准、基于南瑞继保统一的硬软件平台而设计的新 一代高技术性能高可靠性的智能励磁系统；根据不同 的配置需要可以构成各种励磁方式的励磁系统。
浅谈RCS—9400励磁系统的应用
浅谈RCS—9400励磁系统的应用张家口发电厂共有8台300MW国产凝汽式汽轮发电机组，总装机容量为2400MW，单机容量为300MW。
其中一期四台机组发电机励磁系统采用早期的三机励磁系统，已运行多年，曾多次出现主、副励磁机转轴弯曲、断裂等缺陷，运行事故隐患较多，因此我厂提出励磁系统改造的要求。
新的励磁系统采用南瑞RCS-9400系列静态励磁系统。
1 励磁系统的构成励磁调节器柜是由2个RCS-9410数字励磁调节装置组成，2套调节装置作通道互为独立，分别可以单独进行励磁的调整，相互作为备用。
RCS-9410数字励磁调节装置是以采用最新的数字量通讯技术和先进的信号处理技术，结合励磁系统的原理研制的新型调节装置。
RCS-9410励磁调节装置以DSP为计算控制核心，励磁调节器的对外通讯系统以ARM为中心。
RCS-9420 可控硅整流装置通过接受励磁调节器的触发脉冲信号，实现可控整流，为发电机或副励磁机的励磁绕组提供励磁电流；该整流装置可实现短时间的逆变功能，通过逆变实现发电机的快速灭磁。
主要包含以下五部分：（1）三相可控硅整流桥；（2）过压保护；（3）过流保护；（4）冷却系统；（5）辅助控制回路。
RCS-9430 灭磁装置是由灭磁开关、灭磁电阻、转子过电压保护组成的，在正常停机或事故停机时对发电机转子绕组进行快速灭磁，在运行中抑制转子中过电压的综合设备。
对于自并励系统，还配置直流电源供电的或交流电源供电的初励回路，保证发电机的可靠起励。
2 励磁系统的软件及功能应用2.1 起励升压RCS-9410励磁调节装置可以采用零起升压、定压起励升压和软起程控升压三种方式。
软起程控升压是一种新型的电压升高的方式。
值得注意的是：在发电机电压上升过程中，如果运行人员操作了“远控减少励磁”或“远控增加励磁”命令，软起程控升压功能立即终止，发电机维持当前电压稳定运行，此时如要继续改变电压，则需要运行人员操作“远控减少励磁”或“远控增加励磁”命令。
PCS-9400励磁系统培训
张琦雪 2006年2月
主要内容
• 励磁系统的概述 • PCS-9410 励磁调节器 • PCS-942X 整流柜 • PCS-943X 灭磁柜
基础概念
Байду номын сангаас
各部分的 构成及功能
• 静模仿真及现场投运试验
工程人员的任务
参考书目
• • • • • • • • • • 莫正康 《半导体变流技术》 李发海 《电机学》 黄耀群 《同步电机现代励磁系统及其控制》 李基成 《现代同步发电机励磁系统设计及应用》 … … 《RCS-941X系列数字励磁调节装置技术说明书》 《RCS-9420系列可控硅整流装置技术说明书》 《RCS-943X系列灭磁装置技术说明书》 《RCS-9400微机励磁系统现场用资料汇编》 … …
RCS系列测控装置技术和使用说明书
2.1 装置主要功能 .....................................................3 2.2 CPU 板主要功能 ....................................................4
2.2.1 遥测采集及计算.................................................. 5 2.2.2 遥信测量........................................................ 6 2.2.3 遥控输出........................................................ 6 2.2.4 GPS 对时 ........................................................ 6 2.2.5 通信............................................................ 6
3.3 RCS-9603 测控装置 ................................................23 3.3.1 装置典型应用................................................... 23 3.3.2 硬件结构....................................................... 23
3. 装置技术说明.........................................................7
RCS-9400励磁系统现场试验记录
A套
B套
+15V
-15V
光耦电源 脉冲电源
2、初励操作回路检查
就地手动
试验结果：
远方手动
试验结果：
自动投初励
试验结果：
满足初励投入条件（投励令且无电压信号），RCS-9410 励磁调节装置自动投入初励
装置，起励 6 秒后如未能建压，初励装置自动退出，并置“起励失败”标志；如果建压
成功且机端电压条件满足，初励装置立即自动退出。
项目
A 相测量值(A)
A套
B套
A，记录励磁电流测量为： B 相测量值(A) C 相测量值(A)
直流值(A)
输入 100%额定励磁电流为
项目
A 相测量值(A)
A套
B套
A，记录励磁电流测量为： B 相测量值(A) C 相测量值(A)
直流值(A)
输入 50%额定励磁电流为
A，记录励磁电流测量为：
项目
A 相测量值(A) B 相测量值(A) C 相测量值(A)
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电气专业
RCS-9400 微机励磁系统调试作业指导书
B 通道直流掉电 A 套脉冲电源掉电 B 套脉冲电源掉电 #1 柜快熔熔断 #2 柜快熔熔断 #3 柜快熔熔断 灭磁开关合信号 灭磁开关分信号 过压保护动作 灭磁开关辅助接点引出
7、各机柜照明灯
三、静态模拟试验
试验结果： 试验结果： 试验结果： 试验结果： 试验结果： 试验结果： 试验结果： 试验结果： 试验结果： 试验结果：
初励装置输出极性
试验结果：
3、功率桥操作回路检查 手动启、停风机（把手） 自动启、停风机（调节装置远控） 风机转向检查（风流方向） 主电源/备用电源自动切换 风机运行状态信号指示 主回路快熔熔断信号 过压保护回路快熔信号 继电器节点信号指示
南瑞继保PCS9400型励磁小电流试验详细步骤说课材料
南瑞继保P C S9400型励磁小电流试验详细步骤南瑞继保PCS9400型励磁调节器励磁小电流试验详细步骤河北省电力科学研究院目录1、概述 (5)2、试验目的 (5)3、试验依据 (6)4、试验仪器 (6)5、南瑞继保PCS9400型励磁调节器开环试验详细步骤 .. 86、试验结果分析 (9)7、结论 (12)8、相关技术问答 (12)8.1 什么是励磁系统的小电流试验？ (13)8.2励磁系统小电流试验的作用是什么？ (13)8.3 如何进行励磁系统小电流试验？ (13)8.4 为什么小电流试验没有直流输出？ (14)8.5 如何分析励磁系统小电流试验的录波图？ (14)1、概述近年我国电源建设突飞猛进，在建发电机机组的单机容量迅速提高，发电机的额定励磁电压和励磁电流都越来越大，励磁系统的安全性越来越显得特别重要，在早期的静态调试实验以及机组大修试验中，励磁系统开环试验（小电流试验）是一项非常重要的试验。
励磁系统开环试验需要外接380V的交流电源、阻值恰当且功率合适的电阻负载以及录波器等设备。
为了解决励磁系统开环试验现场准备工作的繁琐性，我们研发了EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪，由电源变换模块、负载电阻和显示存储装置组成，实现了励磁系统开环测试的数字化、小型化、便携化。
经现场使用后，EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪避免了现场试验准备的繁琐工作，大大节约了励磁系统开环试验的时间，提高了现场试验接线的安全可靠性，进一步降低了试验人员的劳动强度。
2、试验目的励磁系统开环试验的目的是创造一个模拟的环境检查励磁调节器的基本控制功能，脉冲可靠触发的能力，晶闸管完好性等。
同时检查同步信号回路的相序和相位，查看调节器的触发脉冲是否正确，检查晶闸管功率桥是否均能可靠触发，检查晶闸管输出波形是否正确。
3、试验依据4、试验仪器仪器名称：EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪研发单位：河北电力科学研究院生产单位：保定云顶电子科技有限公司设备介绍：EXOM-Ⅱ型励磁系统开环测试仪由电源变换模块、负载电阻和显示存储装置组成。
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ZL_LCXT0802.0605RCS-9400 微机励磁系统现场用资料汇编南京南瑞继保电气有限公司版权所有本公司保留对此说明书修改的权利，届时恕不另行通知。
产品与说明书不符之处，以实际产品为准。
更多产品信息，请访问互联网：/目录第一章RCS-9400 微机励磁系统现场试验规程 (1)1．概述 (1)2．安全条件 (1)3．对调试人员的要求 (2)4．紧急事件的说明 (2)4.1 火灾 (2)4.2 触电 (2)5．调试的必要条件 (3)6．调试步骤 (3)7．试验环境 (4)8．适用标准及规范 (4)第二章RCS-9400 微机励磁系统运行说明书 (5)1．简介 (5)1.1 发电机运行方式 (5)1.2 发电机空载运行 (5)1.3 发电机并网带负荷运行 (5)1.4 自动电压调节器的功能 (6)2．操作及显示 (8)2.1 概述 (8)2.2 开机前调节器操作 (9)2.3 零起升压 (9)2.4 预置值升压 (9)2.5 通道跟踪与切换 (9)2.6 系统电压跟踪 (10)2.7 手动运行方式 (10)2.8 增减磁操作 (10)2.9 逆变灭磁 (11)2.10 功率柜操作 (11)2.11 灭磁柜操作 (11)2.12 短路试验 (11)2.13 恒无功或恒功率因数调节 (12)2.14 调差系数设置 (12)2.15 电力系统稳定器投入/ 退出 (12)2.16 低励磁/ 过励磁限制器动作 (12)2.17 机组由于故障而切除 (13)2.18 模拟量显示 (13)2.19 状态和报警信息 (13)3．系统的运行 (14)3.1 投入前的检查 (14)3.2 开机流程 (14)3.3 运行中的检查 (15)3.4 停机流程 (15)3.5 紧急停机 (15)第三章RCS-9400 微机励磁系统现场检修试验大纲 (16)1．发电机组及励磁系统参数 (16)2．励磁系统静态检查 (17)2.1 电源回路检查 (17)2.2 功率桥操作回路检查 (17)2.3 灭磁开关操作 (17)2.4 灭磁耗能电阻试验 (17)2.5 初励操作回路检查 (18)2.6 励磁调节装置输入输出信号检查 (18)3. 静态模拟试验 (18)3.1 定子电压测量校验 (18)3.2 定子电流测量校验 (18)3.3 功率测量校验 (18)3.4 励磁电流测量校验 (19)3.5 同步电压测量校验 (19)3.6 系统电压测量校验 (19)3.7 自动调节特性检查 (19)3.8 整流桥输出波形检查 (19)3.9 通道切换试验 (20)4．发电机空载动态试验（选做） (20)4.1 发电机短路升流及零起升压（他励） (20)4.2 起励升压试验 (21)4.3 阶跃响应试验 (21)4.4 逆变试验 (21)4.5 切换试验 (21)4.6 伏赫兹（V/F）限制及频率特性 (21)4.7 系统电压跟踪（同期）（选做） (21)4.8 空载最大励磁电流限制（选做） (22)4.9 电源消失试验 (22)4.10 TV断线试验 (22)4.11 功率柜单桥投/退试验 (22)4.12 空载分灭磁开关试验 (22)5．发电机负载动态试验（选做） (22)5.1 并网带负荷 (22)5.2 调差大小及极性检查 (22)5.3 功率柜均流系数计算 (22)5.4 最小励磁电流限制 (23)5.5 无功功率欠励限制 (23)5.6 进相定子过电流限制 (23)5.7 最大励磁电流限制 (23)5.8 励磁过流反时限制 (23)5.9 无功功率过励限制 (23)5.10 滞相定子过流反时限制 (23)5.11 可控硅过流限制（选做） (24)5.12 切换试验 (24)5.13 PSS试验（选做） (24)5.14 恒无功功率调节（选做） (24)5.15 恒功率因数调节（选做） (24)5.16 甩负荷试验（选做） (24)第四章RCS-9400 微机励磁系统现场试验记录 (25)1．发电机组及励磁系统参数 (25)2．装置/单元检查试验 (26)3．静态检查 (26)3.1 电源回路检查 (26)3.2 初励操作回路检查 (26)3.3 功率桥操作回路检查 (27)3.4 灭磁开关操作 (27)3.5 投耗能电阻试验 (27)3.6 励磁调节装置输入信号检查 (27)3.7 励磁系统输出信号检查 (28)3.8 各机柜照明灯和加热器检查 (28)4．静态模拟试验 (29)4.1 定子电压测量校验 (29)4.2 定子电流测量校验 (29)4.3 功率测量校验 (29)4.4 励磁电流测量校验 (30)4.5 同步电压测量校验 (30)4.6 系统电压测量校验 (30)4.7 自动调节特性检查 (31)4.8 整流桥输出波形检查 (31)4.9 通道切换试验 (31)5．发电机空载动态试验 (32)5.1 发电机零起升压及空载特性测试（他励） (32)5.2 起励升压试验 (32)5.3 阶跃响应试验 (32)5.4 逆变试验 (33)5.5 切换试验 (33)5.6 伏赫兹（V/F）限制及频率特性 (33)5.7 系统电压跟踪（同期） (34)5.8 空载最大励磁电流限制 (34)5.9 电源消失试验 (34)5.10 TV断线试验 (34)5.11 功率柜单桥投/退试验 (34)5.12 空载分灭磁开关试验 (34)6．发电机负载动态试验 (35)6.1 并网带负荷 (35)6.2 调差大小及极性检查 (35)6.3 功率柜均流系数计算 (35)6.4 最小励磁电流限制 (35)6.5 无功功率欠励限制 (35)6.6 进相定子过电流限制 (36)6.7 最大励磁电流限制 (36)6.8 励磁过流反时限制 (36)6.9 无功功率过励限制 (36)6.10 滞相定子过流反时限制 (36)6.11 可控硅过流限制 (36)6.12 切换试验 (37)6.13 PSS试验 (37)6.14 恒无功功率调节（选做） (37)6.15 恒功率因数调节（选做） (37)6.16 甩负荷试验 (37)7．励磁定值 (38)第五章RCS-9400 微机励磁系统现场投运试验大纲 (46)1．发电机组及励磁系统参数 (46)2．装置/单元检查试验 (47)3．静态检查 (47)3.1 电源回路检查 (47)3.2 初励操作回路检查 (47)3.3 功率桥操作回路检查 (47)3.4 灭磁开关操作 (48)3.5 灭磁耗能电阻试验 (48)3.6 励磁调节装置输入输出信号检查 (48)4．静态模拟试验 (48)4.1 定子电压测量校验 (48)4.2 定子电流测量校验 (48)4.3 功率测量校验 (49)4.4 励磁电流测量校验 (49)4.5 同步电压测量校验 (49)4.6 系统电压测量校验 (49)4.7 自动调节特性检查 (49)4.8 整流桥输出波形检查 (49)4.9 通道切换试验 (50)5．发电机空载动态试验 (50)5.1 发电机短路升流及零起升压（他励） (50)5.2 起励升压试验 (50)5.3 阶跃响应试验 (51)5.4 逆变试验 (51)5.5 切换试验 (51)5.6 伏赫兹（V/F）限制及频率特性 (51)5.7 系统电压跟踪（同期） (51)5.8 空载最大励磁电流限制（选做） (51)5.9 电源消失试验 (52)5.10 TV断线试验 (52)5.11 功率柜单桥投/退试验 (52)5.12 空载分灭磁开关试验 (52)6．发电机负载动态试验 (52)6.1 并网带负荷 (52)6.2 调差大小及极性检查 (52)6.3 功率柜均流特性计算 (52)6.4 最小励磁电流限制 (52)6.5 无功功率欠励限制 (53)6.6 进相定子过电流限制 (53)6.7 最大励磁电流限制 (53)6.8 励磁过流反时限制 (53)6.9 无功功率过励限制 (53)6.10 滞相定子过流反时限制 (53)6.11 可控硅过流限制（选做） (54)6.12 切换试验 (54)6.13 PSS试验（选做） (54)6.14 恒无功功率调节（选做） (54)6.15 恒功率因数调节（选做） (54)6.16 甩负荷试验 (54)第六章RCS-9410装置定值及整定说明(示例) (55)第一章 RCS-9400 微机励磁系统现场试验规程1．概述本试验规程详细介绍了RCS-9400微机励磁系统的调试方法及调试步骤以及相关的安全指南。
本试验规程主要面向发电厂设备维护人员，要求维护人员具备较好的电气工程方面的知识和与励磁系统密切相关的专业知识。
2．安全条件进入励磁系统各机柜内工作要特别的小心。
接触励磁系统中带电的元器件或母排，会导致触电，引起严重的伤害。
电厂运行人员没有必要的和专门的知识，没有保护措施，均不能进入柜体内工作。
整流柜元件的交流侧接到励磁变压器的副边，直流侧接到发电机的转子绕组。
二者均带很高的电压，所以，对这些元件都要采取隔离措施，以防止意外的触电。
强烈建议不要在带电情况下进行维护。
由于励磁变压器的副边电压和发电机转子励磁电压都接到励磁柜内，所以存在着危险性，即如果发生触电事故，会产生很大的短路电流。
在灭磁柜中，磁场开关和灭磁设备都直接接到发电机转子。
所以危险性很大的高电压随时可能出现。
灭磁柜的两扇门豆要锁好，防止小动物进入柜内。
如果打开门的话，要切记：可能产生高电压和非常大的短路电流。
励磁系统要在一个受保护的安全环境中运行，操作人员必须严格遵循国家制定的有关安全规则。
否则将引起下列后果：l将会引起人身的伤害和设备的损坏。
l如果调试工作没有完全按要求去做，就可能引起损坏，而这种损坏带来的维修成本是很高的。
若整流器积满灰尘和污垢，则可能产生很高的放电电压。
3．对调试人员的要求调试人员必须熟悉励磁系统使用说明书必须熟悉本文必须熟悉励磁系统的控制元件、运行和报警显示，还要熟悉励磁装置就地操作和中控室远控操作（见运行说明书）。
必须熟悉运行、调试、维护和维修的程序。
必须清楚：励磁系统的电源接线、构成和原理等方面的各种指令；紧急情况下的停机措施和如何切断事故设备的电源。
必须熟悉如何预防工作现场事故的发生、必须经过培训并能在第一时间处理紧急事件和清楚怎样灭火。
4．紧急事件的说明4.1 火灾所有人员都要知道灭火器放置的地方和紧急出口在哪里。
灭火器装有卤素灭火剂、二氧化碳或泡沫。
CO2灭火器主要用于电器安装时灭火，它不能对着人体使用。
泡沫灭火器对于一般物体的灭火是很有效的。
但它不能用于电器设备的灭火。
可以用于人体的灭火。
若设备起火,首先要从就地或控制室切断励磁回路，有必要就停机。