HWJT-08DS微机励磁调节器使用说明2005版.doc

1、HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 1 页文件名称： 使用说明书主题： HWJT08D 双通道励磁调节器适合 IGBT、可控硅桥摘要：HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 2 页目 录第一部分 概述 5第二部分 功能规范 8第三部分 HWJT-08DS 硬件系统介绍 11一 、 模 拟 信 号 转 换 板 .12二 、 采 集 板 12三 、 接 口 板 133.1 输入 133.2 输出 14四 、 主 机 板 144.1 特点 144.2 面板设置 .144.3 输入 144.4 输出 15五 、 控

2、 制 电 源 板 155.1 电源范围 .165.2 互换性好 .165.3 可靠性高 .16六 、 功 放 电 源 板 16第四部分 HWJT-08DS 软件系统介绍 17第五部分 励磁监控单元 20一 、 与 励 磁 控 制 单 元 的 通 讯 功 能 .20二 、 主 系 统 、 子 系 统 显 示 功 能 .202.1 控制单元 .212.2 参数设置 .222.3 特殊控制 .232.4 其它显示 .232.5 试验录波 .232.6 故障录波 .242.7 通讯接口 .24第六部分 独立励磁电流调节通道 26第七部分 智能检测显示装置 27第八部分 PLC 操作控制系统 .29一

3、、 主 回 路 信 号 29二 、 控 制 系 统 信 号 292.1 异常 29HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 3 页2.2 故障 292.3 显示 29三 、 逻 辑 回 路 29第九部分 HWJT-08DS 使用及操作说明 .30一 、 系 统 介 绍 301.1 调节器及功放电源 .301.2 调节器按钮和开关 301.3 控制柜按钮和开关 31二 、 励 磁 监 控 单 元 322.1 主界面 332.2 控制单元子界面 .372.3 特殊控制 .382.4 参数设置 .402.5 试验录波 .412.6 故障录波 .43三 、 装

4、置 操 作 433.1 开机操作 .433.2 停机操作 .443.3 投入和退出 45四 、 异 常 处 理 454.1 一般性异常 .454.2 事故和故障 .46五 、 注 意 事 项 485.1 运行人员注意事项 485.2 维修人员注意事项 49六 、 操 作 及 维 护 注 意 事 项 .496.1 安全事项 .496.2 维护事项 .50第十部分 设备结构 .51第十一部分 订货指南 .53一 、 环 境 要 求 53二 、 订 货 须 知 53HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 4 页第一部分 概述HWJT-08DS 励磁调节器是武

5、汉洪山电工科技有限公司于 2000 年开发研制的新一代微机励磁调节器，该调节器具有如下特点：1、双通道微处理器（前台）+工业控制机（后台）+PLC（选项）混合结构HWJT-08DS 双通道微机励磁调节器，由于采用了多微处理器与工业控制机混合运用的结构，既保留了微处理器的良好抗干扰性能，又扩展了励磁调节控制系统的功能。由于微处理器构成的工业控制系统其自身集成度高，能够保证系统具有最小布线，因而具有很高的可靠性，能够保证系统长期运行的稳定性；同时，由微处理器构成的控制系统的环境适应能力较强，能适应高温、高湿、腐蚀、振动冲击、灰尘等恶劣环境，特别是在电力系统中的强电磁干扰环境下，具有极高的电磁兼容性

6、，有高抗干扰能力及共模抑制能力。2、双通道微处理器构成的励磁调节控制器互为热备用目前采用的控制系统在系统冗余方面通常为双通道互为备用，但在备用方式上通常需区分冷备用及热备用两种方式。所谓冷备用，是指在正常运行方式下，系统中只有一个通道在输出，另一通道跟踪主通道运行；只有在运行通道故障的情况下，系统通过切换装置将运行通道退出，同时将备用通道投入运行。通常也称该方式为主/备冗余方式。该方式的关键技术在切换方面，切换过程需可靠，同时备用通道需长期跟踪工作通道的运行，独立于双通道的判断及切换电路是该方式的不足之处，往往易造成切换问题，即从主通道切换至备用通道常常切换不过来。HWJT-08DS 双通道微

7、机励磁调节器标准配置采用的是双通道互为热备用方式双通道并联运行方式。该方式的最大特点是：在正常运行的方式下，双通道同时输出。出现某通道故障，控制系统通过其自身的软、硬件诊断系统（WATCHDOG）及相互通讯，自动地将故障通道退出。该方式的优点在于从根本上避免了主/ 备方式下的切换及判断所带来的一系列问题，系统的可靠性要高。根据用户要求或在特殊励磁方式下，也可采用主从备用方式。3、励磁监控单元随着数字控制技术的发展，将微机控制引入自动控制系统是必然趋势。数字式励磁调节系统与常规的模拟调节系统相比，一个最主要的特点是用丰富的软件系统替代了模拟控制系统的调节、调整过程，界面友好、通讯方便、维护工作量

8、小、功能易于扩展。因此，现代的数字式励磁调节装置较模拟励磁调节装置在功能上也要丰富得多。但是，励磁调节装置的最HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 5 页主要功能是通过控制发电机的励磁，达到控制及调节发电机电压及无功。该主要控制环的稳定运行是最根本的。基于上述思想，HWJT-08DS 微机励磁调节器在设计开发之初就明确了该基本功能由运行稳定、抗干扰性强、可靠性高的微处理器来实现，而上述的辅助功能由辅助的工业控制机（励磁监控单元）来实现，这样可同时兼顾系统的简洁、可靠性及完善系统功能的矛盾。励磁监控单元的工控机为主体，配以大屏幕液晶显示器，通过 RS2

9、32C 串行通讯口与励磁调节器单元相联，通过 USB 口与励磁功率、灭磁和励磁变压器各单元相联，从而实现对励磁系统各组成部分的集中控制和管理。励磁系统监控单元可显示发电机定子电压、定子电流、有功功率、无功功率、励磁电流（电压）、脉冲角度、发电机频率，功率单元的主器件电压、电流、温度，灭磁柜电压、电流，励磁变压器电压、电流、温度等模拟量数据，调节器、功率柜、灭磁柜、励磁变压器的故障、异常、发电机空载（并网）、各个开关分合状态等等。可将上述各参量通过串行总线（RS232C、RS422 、RS485）、现场总线（ProfiBus、 CAN）、MODBUS 等方式上传到电厂计算机监控系统，并接收监控系

10、统控制数据。4、独立励磁电流调节通道（选项）硬件、软件完全独立的励磁电流调节通道，以 Intel 公司单片机为控制核心，通过励磁电流（电压）闭环 PID（PI）调节，以实现发电机恒励磁电流（电压）工作方式。5、智能检测显示装置（选项）智能检测显示装置以 Intel 公司单片机为核心，通过对功率柜模拟信号、状态信息的检测和控制，实现功率柜、灭磁柜和励磁变压器的操作、控制、状态监视、信息传递、信息显示等智能化。6、可编程逻辑控制单元替代常规逻辑控制接线（选项）根据要求，HWJT-08DS 微机励磁调节系统可以采用 PLC（可编程控制器）替代传统的继电器逻辑操作控制回路。根据不同励磁系统 所需要的操

11、作回路的不同，选取不同容量（接点数量或点数）的 PLC。PLC 不仅实现励磁控制系统的逻辑控制，简便系统回路，还可实现励磁系统的工作状态、系统异常、故障等状态的监视。7、采用光纤光缆实现远距离驱动（选项）根据要求，在励磁控制部分与励磁功率部分距离较远的情况下，可以采用光纤光缆传输HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 6 页控制信号，由于采用了非电量的传送方式，控制信号的衰减及干扰问题可以得到根本的解决。8、自行研制的大功率开关模块电源，具有适应范围广、抗干扰性强的特点HWJT-08DS 微机励磁调节器的电源，无论是励磁调节器的工作电源，还是脉冲功率放

12、大器的功率电源，均采用自行研制的高频开关电源或进口电源模块。特别是自行研制的开关电源，由于考虑的励磁系统的特殊性因素，如尖峰问题、中频波形畸变问题、电压波动范围大的问题等，具有较广泛的适用范围及良好的抗干扰性能。同时，调节器工作电源的互换性好。由于采用的是开关电源，无论是交流电源模块还是直流电源模块，均可直接互换，这样可大大方便现场的维护及备件的配备。9、同时兼容开关式励磁（IGBT）及可控硅励磁方式在励磁调节系统功率方面，我们公司在八十年代末生产的各类励磁系统的功率部分除沿用 SCR（可控硅）器件外，还在国内率先研制并使用中小功率器件 GTR（巨型晶体管）作为开关控制功率单元应用到直流励磁系

13、统中。在九十年代初经过技术攻关，将大功率器件IGBT（绝缘栅双极性晶体管）作为可控功率开关取代 GTR，首次在励磁系统中投入应用。IGBT 具有功率场效应管（Power MOSFET）高输入阻抗，驱动简单和巨型晶体管（GTR）低通态电阻的特点，是目前较理想的功率开关器件。随着大电流高电压的 IGBT 的出现，我公司又研制并投运成功了开关式自并激励磁系统，该系统具有独特的动静态品质特性，各项技术指标及功能均符合国家及电力工业部颁布的GB7409-97、DL583/88 等有关技术标准规定。其设计思想先进，可靠性高、运行稳定、故障率低、电路结构简单、检修方便、维护量少，用户反映良好。可适用于各种容

14、量的发电机组，属全国首创。利用 IGBT 设计的可控功率单元与传统的 SCR（可控硅）功率单元相比，功率控制环节简单可靠，功率控制器件大大减少，使整个功率回路大大简化，提高设备的可靠性，方便维护。上述各系统都在电厂取得了满意的使用效果。因此，HWJT-08DS 微机励磁调节器在设计上充分考虑了装置的高度通用性。使之不仅可用于可控硅励磁系统，也可用于开关式励磁系统，还可以实现双套同步并联运行。它能够满足各种交、直流励磁系统的同步控制功能，使微机励磁控制系统、开关式励磁功率系统或可控硅功率系统能够在各种发动机励磁系统中得到良好应用。HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科

15、技有限公司 第 7 页第二部分 功能规范HWJT-08DS 微机励磁调节器技术性能满足大型汽轮发电机自并激静止励磁系统技术条件DL/T650-1998 、大中型水轮发电机静止整流励磁系统技术条件DL/T583-1995 及同步电机励磁系统GB/T7409.3-1997 的技术要求：1励磁调节器一般设有两个独立的自动通道，通道间不共用电压互感器、电流互感器及稳压电源。双通道间采用并联运行方式。2励磁调节器具有在线参数整定功能。在后台工业控制机上能显示调节器各参数及各功能单元的输出量的实际值（标么值）。3励磁调节器电压测量单元的时间常数小于 1ms。4HWJT-08DS 微机励磁调节器的移相电路采

16、用余弦移相。5HWJT-08DS 微机励磁调节器的工作电源采用两路独立电源供电，其中一路取自厂用直流系统，另一路取自交流电源系统，依据励磁方式的不同有所不同。6由于 HWJT-08DS 微机励磁调节器采用双通道并联运行方式，调节器自身还配备有完善的软、硬件诊断系统，故障时能自动退出故障通道的运行。7励磁调节器配备有与发电机转子绕组发热特性匹配的反时限特性的过励限制单元，但在达到允许强励时间时，限制励磁电流。同时调节器配备有顶值限制，强励电压倍数满足2 倍能力，并配有瞬时顶值电流限制。8HWJT-08DS 配备有低励限制功能，其特性满足系统静稳极限和发电机端部发热的条件限制。9调节器的电压/频率

17、比率限制（低频保护）能与发电机和主变压器铁芯的过励磁特性匹配。调节器能保证在发电机空载运行状态下，频率每变化额定值的1%，发电机电压的变化不大于额定值的0.25%。10HWJT-08DS 微机励磁调节器配有 PSS 附加控制单元，PSS 采用电功率作为输入信号。PSS 具有自动投入、手动投入、输出限幅（5%10%）及故障自动退出运行功能。PSS 的输出噪声小于输出限幅值的 2%5%。11HWJT-08DS 配备有 PT 断线保护功能，即在某一只电压互感器回路失压时防止误强励功能。12在双通道励磁调节器中，调节器的各通道间自动跟踪。任一通道故障时均能发出故障信号，并自动退出，在退出故障通道时，不

18、会造成发电机无功功率或电压的明显波动。13HWJT-08DS 同时具备如下功能：HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 8 页1）具备自诊断功能和检验调试各功能用的软件及接口；2）具有串行口与发电厂计算机监控系统连接，接受控制和调节指令，提供励磁系统状态和量值；3）具有试验录波、故障录波及事件顺序记录功能。4）智能化检测与操作功能： 功率检测：系统设有功率检测功能，该功能主要用于检测系统主要功率器件的温度，实时显示；当温度高于设定值时，自动启动冷却风扇，并发报警信号； 过流检测：实时检测并显示功率元件的电流；当出现过流时，自动跳该回路的出口开关，切除故

19、障点，并发报警信号； 脉冲检测：实时检测调节器的脉冲输出状况，一但出现脉冲丢失情况，发报警信号； 调节器工作电源监视：正常运行时，调节器同时由厂用交直供电，一旦出现电源消失现象（或输入、输出越限），立即发报警信号； 实时检测励磁变压器的温度，当其温度高于某一设定值时，自动启动冷却风扇，并发报警信号；14手动励磁控制方式满足做励磁装置试验及发变组试验。手自动通道切换时无波动。当采用 HWJT-08DS 微机励磁调节器构成发电机励磁系统时，发电机励磁系统满足如下技术指标：励磁系统完全满足发电、调峰、调频、调相、同步并列、线路充电、进相运行和带线路零起升压要求。励磁系统电压响应时间上升不大于 0.0

20、8s；下降不大于 0.10s。励磁系统的延迟时间小于 0.02 秒。保证发电机电压静差率0.5%。发电机零起升压时，励磁调节器保证发电机电压最大值不大于额定值的 110%，振荡次数不超过 3 次，调节时间不大于 10s。励磁控制系统电压给定阶跃响应满足：空载阶跃响应：超调量不大于阶跃量的 30%，振荡次数不大于 3 次，上升时间不大于 0.06s，调节时间不大于 5s。在发电机甩额定无功功率时发电机电压最大值不大于额定值的 115%。励磁电压调节器在发电机空载额定电压的 10%110%范围内能进行稳定、平滑地调节。电压分辨率不大于额定电压值的 0.2%。手动控制能保证发电机励磁电压能在空载额定

21、励磁电压的 10%到额定励磁电压的 110%HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 9 页进行稳定、平滑调节。在发电机空载运行状态下，励磁调节器的给定电压调节速度不大于 1%额定电压/s；不小于 0.3%额定电压/s。调节器对发电机电压的调差采用无功调差。调差范围不小于10%。调差率的整定在全程内分挡调整。发电机空载运行时，频率变化 1%，发电机端电压波动不大于额定值0.25%。励磁调节器平均故障间隔时间（MTBF ）不小于 50000h，年强行退出比小于 0.04%，励磁装置平均故障时间小于 4 小时/年，可使用率大于 99.9，故障率小于 0.25

22、 次/ 台年。在下述厂用电源电压及频率偏差范围内，励磁调节器能够保证长期连续正常工作。交流 380/220V 系统，电压偏差范围为额定值的15，频率偏差范围为-3+2HZ，直流 220V 系统，电压偏差范围为额定值的-20 +10。交流工作电源短时间内波动范围 55120额定值时，励磁调节器能正常工作，并保证强行励磁和快速减磁工作。励磁调节器中与励磁绕组在电气上直接相连的电器设备或组件，发电机额定励磁电压不大于 500V 时，出厂工频试验电压为 10 倍额定励磁电压，但最低不小于 1500V；发电机额定励磁电压大于 500V 时，2 倍额定励磁电压加 4000V。其它电气组件工频试验电压为：额

23、定工作电压在 12V60V 范围时，500V；额定工作电压大于 60V 时，2 倍额定工作电压加 1000V，但最低不小于 1500V。对操作直流电源 220V 回路试验电压为 2500V。对厂用系统 380V 回路，出厂试验电压为 3800V。其他出厂试验电压按有关规定执行。对于信号线用 500V 摇表，绝缘应大于 10M，对于电源线用 1KV 摇表，绝缘应大于10M。励磁调节器在受到现场任何电气操作、雷电、静电及无线电收发讯机等电磁干扰时不会发生误调、失调、误动、拒动等情况。励磁调节器配备与计算机监控系统接口的软件和硬件，接口分计算机数据通讯、开关量和模拟量三种方式。数据通讯可采用串行（R

24、S232C、RS422 、RS485）、现场总线（ProfiBus、CAN）等方式。所有开关量输入应为无源的节点，检测电源为24V （220V ）3mA，串联电阻1M ；所有开关量输出均为无源的节点，容量：阻性负载 24220Vdc，5A。模拟量输出信号为 4mA20mA（或 05V），精度为 0.5。HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 10 页HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 11 页第三部分 HWJT-08DS 硬件系统介绍HWJT-08DS 双通道微机励磁调节系统主要由如下部分构成：1双通道微机

25、控制器2励磁监控单元3独立励磁电流调节通道（选项）4可编程逻辑控制回路（选项）5调节系统功率输出1）功率整流桥（分可控硅整流桥及 IGBT 开关式功率输出）2）发电机灭磁装置（线性灭磁及非线性灭磁）3）发电机转子过电压保护装置4）起励装置本部分主要介绍双通道微机控制器，励磁监控单元及可编程逻辑控制回路在其他部分介绍。调节系统的功率输出部分可参阅我公司的其他相关产品资料。HWJT-08DS 双通道微机控制器为组件加母板结构，整个系统由多个组件构成，根据不同励磁系统要求，可以通过更换或增减组件来构成相适应的系统。由于核心控制环节采用组件加母板，无外接总线，也就无需考虑总线的可靠性架构；另外，由于组

26、件间的连接采用了高性能的接插件，同时在设计过程做到了单一组件功能专一、电路简单，电路板面积小，保证了组件间的互连线最少，从而能大大提高设备可靠性。下图为双通道微机励磁控制器的结构布置图（参考图），由图可见，单个通道的微机励磁控制器主要构成部分为：采集板、主机板、接口板、控制电源板（两块：交流输入一块，直流输入一块，但两者间可以互换）、功放电源板（两种：一种用于可控硅励磁方式：输出为六个可控硅触发脉冲；一种用于 IGBT 开关式励磁方式，输出为脉宽调制方波 PWM）。通 讯功 率 柜切 脉 冲异 常灭 磁手 动运 行切 脉 冲灭 磁手 动增 磁 切 脉 冲减 磁 减 磁增 磁手 动灭 磁+12V

27、- 5VG + 5V-12VG运 行手 动灭 磁异 常功 率 柜通 讯 控 制 电 源 板 控 制 电 源 板 功 放 电 源 板接 口 板主 机 板采 集 板采 集 板主 机 板接 口 板控 制 电 源 板功 放 电 源 板 切 脉 冲ACINDI ACIND控 制 电 源 板HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 12 页下图为双通道微机励磁控制器的单元结构图。一 、 模 拟 信 号 转 换 板模拟信号转换板（编号：#0，控制箱外），通过高精度线性变流隔离技术，实现 4 路三相交流电压，3 路三相交流电流的隔离转换。采用高性能的变流器件，经过有源变

28、换，既保证较高的电气隔离（3000V ），同时获得大大优于常规变压器、变流器的信号转换的线性度和相位失真，信号的转换线性度优于 0.1%，相移小于 5 分。该单元板经过有源隔离转换，最多可将一组励磁 PT、一组仪表 PT、一组系统（母线）PT、一组励磁电源 PT 和一组发电机定子 CT、一组发电机总励磁电流 CT、一组发电机单柜励磁电流 CT 等七组单元信号进行变换，经过变换输出七组标准交流电压信号。励磁 PT、仪表 PT： （100 V or 105 V）三相正序 Y/Y12 输入；同步 UT： （100 V or 105 V）三相正序 Y/11 输入；系统 PT： （100 V or 10

29、5 V）单相输入；定子 IF、本套 IL、转子 IL： （5A）三相正序 Y/Y012 输入。二 、 采 集 板采集板（ Analogous Signal Sampling， 编 号 ： #1） 的主要功能是将励磁调节系统所需的模拟量信号转换成微处理器可以接受的信号，供微处理器处理。采集板采集的主要量有：HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 13 页励磁 PT 电压、仪表 PT 电压、系统 PT 电压、同步电压、转子电压、定子电流、转子励磁电流（LEM）、转子交流电流、本套励磁电流（LEM）、本套励磁电流（交流）等。采集板中的直流量直接进入，而通过交

30、流量变换成直流输出的量通过前置采集（安装于控制箱外的模拟信号转换板）后进入采集板。如上述采集量中的：系统 PT 电压、励磁 PT电压、仪表 PT 电压、同步电压、定子电流、转子交流电流、本套励磁电流（交流）等。HWJT-08DS 微机励磁调节系统中的采样方式采用了介于直流采样与交流采样之间的同步采样。众所周知，直流采样方式的测量精度高，实现容易，但采样时间长，结构复杂，难以在调节系统中实现对实时要求较高的高级算法；交流采样是利用微机直接采集励磁调节所需的电压及电流量，同时计算出对应于采集时间的电压、电流及功率量等，采用交流采样的方式所用硬件少，信号处理灵活，运行可靠性高，但其不足是算法复杂，占

31、用处理器的资源高。本装置采用的同步采样方式在不影响采样精度的前提下，适当地将交流采样的采样点数降低，提高了采样速度，减少了信号处理过程的不必要延时。该单元采用了高级精密整流、两级二阶有源带通滤波、幅值调整等技术，能对各种励磁方式下的测量信号进行快速准确转换，在信号变化的全范围内滤掉因大功率可控硅、二极管、IGBT 等器件工作时关断、换相过程中产生的波形干扰，提高测量的线性度、准确性。该单元可以根据不同的励磁系统将模拟信号转换板输出的 7 组标准交流电压信号以及 3路 LEM 直流电压信号转换输出 8 路标准模拟量测量电压信号：励磁 PT、仪表 PT、定子IF、系统 PT、同步 UT、转子 UL

32、、转子 IL、本套 IL；同时输出同步采样、测功、测频、同步触发脉冲信号。三 、 接 口 板接口板（I/O Interface，编号：#2），面板上设有 4 个按钮：增磁红色带灯不带锁，减磁红色带灯不带锁，手动红色带灯带锁，灭磁红色带灯带锁。该接口组件的主要特点为：3.1 输入本装置的全部 I/O 输入包括：13 路外接点输入、4 路本机插件按钮输入。4 路插件按钮输入如下：增磁、减磁、手动、灭磁。13 路外接点输入如下：开机、关机、并网、风机、#1 功率柜（可控硅）/#1 正组故障（IGBT ）、#2 功率柜（可控硅）/#1 反组故障、#3 功率柜（可控硅）/#2 正组故障、#4 功率柜（可

33、控硅）/#2 反组故障、备用。HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 14 页13 路外部信号经过光耦或继电器隔离，并经过抗干扰、防误处理通过母板送到主机板。3.2 输出所有的异常、故障均为双节点输出包括：公共节点、低频保护、过励限制、误强励、低励限制、灭磁、PT 断线、系统故障、通讯故障、备用。四 、 主 机 板主机板（Main Controller ，编号： #3）4.1 特点采用先进的超大规模集成电路为控制核心，全部控制回路和信号处理过程全部在本电路单元内进行，不需要外挂任何数字总线，主机系统具有较高的抗干扰能力和可靠性；电路设计简洁可靠，参数储

34、存体系完备，有较强的独立工作能力，保证系统在励磁监控单元（工控机）退出时也能正常工作；独立的自动、手动控制功能，满足用户各种正常和特殊的励磁控制要求，采用防误双向跟踪技术，实现了备用通道（“自动”、“手动”）全过程跟踪工作通道（“手动”、“自动”）；主机板输出具有一定负载能力的脉冲信号：6 相可控硅触发脉冲（或 2 路正反组 PWM脉冲），不仅可控制单套功率回路，也能准确传输多套功率单元的触发控制信号。4.2 面板设置面板上设有 1 个按钮、8 个发光管，它们分别为：A.按钮：切脉冲红色带灯带锁带防护盖；B.发光管：运行闪烁绿色发光管；手动、灭磁、异常、切脉冲、功率柜红色发光管；通讯（励磁监控

35、单元通讯异常）红色发光管。4.3 输入8 路模拟量：励磁 PT、仪表 PT、系统 PT、同步 UT、转子 UL、定子 IF、转子 IL、双套 IL，12 路同步测量信号；13 路控制信号：增磁增加给定 Ug减磁减少给定 Ug手动恒定励磁工作方式HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 15 页灭磁并网：无效；解列：给定清零，灭磁开机并网：无效；解列：当 UF 30V， Ug 置位到设定值或系统 PT 电压对应值关机并网：自动调节无功输出到零，等发电机解列；解列：逆变灭磁；定义为其它功能并网发电机出口断路器（DL 开关）状态风机功率柜风机状态或功率单元温度

36、状态#1 功率柜/#1 正组模块故障功率柜触发、熔断故障 /模块触发、烧毁故障#2 功率柜/#1 反组模块故障功率柜触发、熔断故障 /模块触发、烧毁故障#3 功率柜/#2 正组模块故障功率柜触发、熔断故障 /模块触发、烧毁故障#4 功率柜/#2 反组模块故障功率柜触发、熔断故障 /模块触发、烧毁故障备用备用输入通道4.4 输出4.4.1 6 路/2 路触发脉冲A 相脉冲、B 相脉冲、C 相脉冲、A 相脉冲、B 相脉冲、C 相脉冲/正组 PWM 脉冲、反组 PWM 脉冲4.4.2 8 路状态信号低频保护低频过励磁保护过励限制转子过热限制过励保护硬件过励保护、软件过励保护（误强励）低励限制发电机无

37、功进相、低无功限制断线保护PT 断线保护，（1） 励磁 PT 断线 （2） 仪表 PT 断线灭磁状态逆变灭磁（可控硅励磁）/正组输出为零、反组输出系统故障（1） 系统自检故障 （2） 风机故障 （3） 手动控制 （4） 脉冲切除通讯故障（1） 励磁监控单元通讯 （2） 双套通讯故障4.4.3 通讯状态信号输出手动控制、灭磁、并网、低频保护、系统电压跟踪、恒励磁（无功）、顶值限制、过励限制、低励限制、励磁 PT 断线、仪表 PT 断线、过励保护、风机故障、控制系统故障、双套通讯故障。HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 16 页五 、 控 制 电 源

38、板控制电源板（编号：#04、#05）的主要功能是将电厂的交流及直流输入电压转换成调节器工作所需的电压，为调节器提供工作电源。该电源为我公司专为励磁系统而开发设计，以保证了微机控制系统的可靠运行。该电源的主要特点如下：5.1 电源范围工作电源适应范围：三相线电压输入： 额定工作 100V 时，60V270V；直流输入电压： 额定工作 220V 时，100V400V；额定工作 110V 时，50V200V。交流输入可取自励磁变压器、励磁 PT、厂用交流电源、永磁机等。5.2 互换性好交流、直流电源可相互交换使用。5.3 可靠性高该电源抗干扰能力强，系统输出稳定，电源精度高众所周知，影响控制系统工作

39、稳定性的一个重要因素是其工作电源的稳定性，特别是对于励磁系统，由于其输入电源的不稳定性及波形畸变，常常会危及到励磁控制系统的运行，国内外励磁系统在这方面的教训极多。正是因为如此，我公司自行开发出了励磁系统专用的工作电源，消除了商用的开关电源在适应励磁系统工作方面存在的缺陷。另外，工作电源的精度也会直接影响到数字式励磁系统的采样精度，我公司在开发和设计电源时对这方面也给予了足够的重视。控制电源的面板上设有五个指示灯（红色）。指示灯分别指示+5V、两组12V 电源输出的状态，点亮为正常。六 、 功 放 电 源 板对于自并激励磁控制系统，由于其功率单元所需的触发功率较大，因此，微机调节器的脉冲输出需

40、通过一级放大，才能保证功率器件的正常触发，为此需专门设置与工作电源相互隔离的功率放大电源。功放电源板上设有一个指示灯（红色）。指示灯指示+24V 功放输出电源输出的状态，点亮为正常。另外，对于远距离驱动的功率单元，HWJT-08DS 还可采用光缆传输触发信号，从而避免信号的衰减，同时也有效地防止电磁干扰。HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 17 页第四部分 HWJT-08DS 软件系统介绍HWJT-08DS 微机励磁系统的软件系统设计遵循如下原则：1采用了科学的软件结构化设计，以提高系统的运行速度及系统的可靠性；2各子软件模块的独立性强，效率高，可

41、靠性高；3每个模块程序简洁、高效，以便于程序的检测；4每个模块保证其严密性和流向的清晰性；5每个变量、标志都有其严格使用范围，从而提高了数据的抗干扰能力；6模块可以看成一个输入、处理、输出的过程，即模块的 IPO（Input Process Output）格式。对于顺序连接的模块，尽可能的做到前一模块的输出直接作为下一个模块的输入，避免进行额外转换，就如流水线上的各道工序的衔接，从而提高效率和可靠性。7标准化的数据处理，使所有外界输入数据均转换为标幺值进行运算，提高数据的标准化，也提高程序的标准化，避免不同励磁系统参数不同引起工作数据的复杂化，防止大数据的不必要的溢出，小数据的低精度。子程序模

42、块：给定调节、开关量保护判断、采集、功率计算、限制和保护、自动 PID、手动 PID、低励 PID、PSS、调节方式（P 、PI、PD 、PID）选择、正负调差和调差率大小选择、手动跟踪自动、自动跟踪手动、双套控制单元通讯、上位机通讯等等。主程序原理流程示意图如下：HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 18 页HWJT-08DS 应用程序包括两部分：主程序和控制调节程序一、主程序的流程和功能1.系统初始化系统初始化程序在调节器开始运行时，对计算机板以及接口板进行模式和初始状态设置，它包括对中断的初始化，串行口和并行口初始化等，初始化结束，调节就准备就

43、绪，一旦起励条件满足，调节器即可进入调节和控制状态。2.开机条件判别及开机前设置由于各厂的开机条件不尽相同，因而程序将首先按各厂的开机条件判别是否起励。开机前设置对电压给定值设置，并将一些故障限制标志复位。 3.开中断开机条件满足后，微机励磁调节器将进入调节和控制状态，由于调节和控制程序作为中断程序调用，因此，必须进行开中断操作，开中断后，中断信号出现，CPU 将中断主程序的执行，转入执行中断程序，中断程序执行完毕，返回继续执行主程序。 4.故障检测设置调节器中，配置了对励磁系统故障检测程序，这些程序根据实时性的要求放置在主程序中或中断程序中，如：PT 断线判别，稳压电源检测，自恢复，硬件检测

44、信号等。 5.终端显示和微机命令接口为了监视发电机和调节器的运行情况，通过工控机，动态地将发电机和调节器的一些参量和状态量显示在屏幕上。 在调试过程中经常需要修改一些参数，为此可通过工控机接口将参数写入。通过人机接口命令还能进行一些动态试验，如 10%阶跃响应(具体操作见调试设备使用说明) 。二、控制调节程序的流程和功能微机励磁调节器控制调节程序流程如上所示，其中空载逆变条件为：(1) 停机令；(2) 端电压大于 130%或转子电流大于负载额定值；(3) 频率低于 45Hz；满足其中之一，则转入逆变灭磁程序，否则转入调节控制计算程序1.电压的调节计算电压的调节计算主要有采样、调差计算和 PID

45、 计算三部分组成，调差计算是为保证在扩大单元接线时，各台并联机组间无功合理分配而进行的一种无功补偿。HEST HWJT-08D 微机励磁调节器使用说明书武汉洪山电工科技有限公司 第 19 页2.功率加频率型 PSS 模块PSS 控制器是大型发电机励磁调节器的一个标准软件模块，它的作用是辅助控制励磁输出，以抑制发电机的低频振荡，提高电网的稳定性。功能模块在发电机功率超过一定值时投入，低于一定值时自动退出，以防止系统甩负荷时由于 PSS 的作用使发电机过电压；手动投切，故障或无效时自动退出。该 PSS 输出限幅（ 5%10%） ，输出噪声小于输出限幅值的 2%5%。该 PSS 的频率特性在较宽的频

46、带内，有较平的相位补偿。3.限制流程发电机工作时，为保证安全运行和不轻易跳闸，备有许多限制功能。在目前微机励磁调节器中就有发电机空载下最大磁通 V/F 限制，反时限强励顶值限制，以及滞相无功反时限或延时限制、进相无功瞬时限制等，限制判别程序就是判断发电机是否进入了这些限制状态。由于这些限制特性往往是非线性的，必须根据反映这些特性的非线性曲线来判别。V/f 限制 V/f 限制是为防止发电机及其出口变压器出现磁饱和。当发电机频率为 47.5Hz 时，则限制电压给定值不大于 UFG1，若频率进一步下降，则曲线限制电压给定值；当频率小于45Hz 时，则逆变灭磁。强励反时限限制判别 强励限制是为了防止发电机转子励磁绕组长期过负载而采取的限制励磁的措施，从转子励磁绕组发热考虑，当强励时，其容许的强励时