1、GGAj02K 型 MVC196 微机电压自动控制器调试说明1GGAj02K 型MVC196 微 机 电 压 自 动 控 制 器 调 试 说 明一、控制器的组成和结构MVC196 微机电压自动控制器内部由主控板、综合板组成。外围接口板取样信号板。控制器装于控制柜门板上，外围接口板装于控制柜中。二、控制器各部分功能概述1. 主控板主控板是一个采用 MCS96 系列 16 位单片机 80C196KB 为核心的高性能单片机系统，它采用的主要芯片有：单片机 80C196KB随机存贮器 62256只读存贮器 PSD311可记忆存贮器 93LC66D/A 转换器 AD558TD可编程并行接口 8255A主
2、控板除了单片机与外围芯片外，还包括 216 字符液晶显示器驱动电路、功能键输入电路、串行通讯光隔驱动电路、看门狗自复位电路等。2. 综合板综合板主要电路包括稳压电源、过零脉冲信号产生、各路模拟信号处理输入和火花检测、I/O 接口、光控可控硅触发等。3. 取样信号板取样信号板包括信号取样、电表分流元件。三、主控板主要电路分析1. 单片机系统D1（80C196KB）是一个 16 位的单片机， D2（PSD311）是存储程序的GGAj02K 型 MVC196 微机电压自动控制器调试说明2只读存储器 EPROM，产生低 8 位地址及各芯片选通信号，D4（62256）作为可读写的随机存储器 RAM，这几
3、个芯片组成了一个基本的单片机系统；D10（93LC66）作为串行 E2PROM，由于它具有掉电不丢失储存的数据的特点，故可作为重要设定参数的储存器，可以永久保存数据。2. I/O 接口该板采用 2 块 I/O 芯片 D6 和 D7（8255），D6 的 A 口用于键的输入和开关量的输入，B 口和 C 口用于 216 字符液晶显示器的驱动；D7 的 B 口用于开关量的输出和信号板 A/D 信号输入多路开关 N8（4051）的控制，A 口和 C口留着扩展之用。3. 光隔串行通讯驱动电路。D11 和 D12（MAX485）是一个重要的芯片，负责将通讯电平从 TTL 转化为 RS485 驱动电平。N1
4、 、N2、N3（H11L1）起光电隔离作用。4. D/A 输出电路D8（AD558）是一个 D/A 变换器，其作用是将数字量转化为模拟量，输出电压作为火花检测电平，在综合板上火花检测电路起重要作用，该电压的高低随运行电流的高低自动变化。5. 复位与自复位电路D19（MAX706）是一个复位/自复位专用芯片，它能产生上电复位信号与手动复位信号。另外，它还有一个看门狗电路，当单片机系统万一受干扰终止运行时，它能自动将系统重新复位后投入正常运行。6. 过零中断、火花中断、输入电路和触发信号产生电路本系统有过零中断（EXINT）和火花中断（HSI0）两个重要的外部中断信号。D13A 驱动发光管 V14
5、 亮表示发生了电流冲击型火花； D13B 是触发脉冲发生器，但触发信号输出要受很多条件限制：D17 A、D18 A 等芯片就是起封锁触发信号输出的作用。四、综合板主要电路分析GGAj02K 型 MVC196 微机电压自动控制器调试说明31. A/D 输入电路80C196KB 有八路 A/D 输入通道，其中 ACH0ACH6 共七路输入信号如下：ACH0：二次电流平均值ACH1：二次电压平均值ACH2：一次电流平均值ACH3：一次电压平均值ACH4：二次电压瞬时值ACH5：二次电流瞬时值ACH6：二次电流峰值ACH7 的输入由 N8（4051）多路开关切换成 8 路 A/D 输入。以上模拟信号均
6、由运放作相应的处理。N6（LM339 ）是火花检测的比较器；N1A（LM348）作为电流峰值取样，其余电路原理比较简单。2. 光隔开关量输出开关量输出的光隔器件 N11、N12、N13、N14 采用 MOC3041，输出后可直接驱动 220V 的中间继电器，这些开关量输出为：启动、跳闸等。3. 光隔开关量输入N10（TLP5214）是一个四路光耦合器，其作用为将开关量隔离输入。开关量信号有主回路合闸触点和变压器故障（油温或瓦斯）报警输入触点。4. 光隔 SCR 触发电路N15、N16（4N39）是光控可控硅。来自变压器 2 组 19V 电源，相位相反，正好作为同步信号，光控可控硅导通产生触发信
7、号直接触发主回路中可控硅的G、K 极。（这一部分电路有高电压，调试时应注意）5. 过零脉冲电路N5A 和 N5B（LM348 ）作为线性整流器对电网同步信号进行线性整流；N6A（LM339）作为比较器产生与电网同步的过零脉冲，脉冲宽度为GGAj02K 型 MVC196 微机电压自动控制器调试说明480020S。6. 电源电路本控制器稳压电源有+5V、+15V 、-15V 三组。交流电源 220V 输入，经变压器变压、整流滤波后，由三端稳压集成电路 7805、7815、7915 稳压后输出。五、MVC196 控制器的操作和显示MVC196 控制器的操作和显示功能请参阅使用说明书第三章第四节内容。
8、使用时应注意以下事项：1. 控制器上电后，自动进入参数自检过程，检查正确显示“ORIGINAL PARAMETER OK！”表示“源参数正确”。如果有错误，控制器会自动装入缺省值并显示“USE DEFAULT PARAMETER ”表示 “使用缺省值”。2. 参数自检后，控制器将内部参数一屏一屏显示给操作者观察。第一屏显示的“设备容量、通讯地址、远地/本地选择”内容用户不要试图予以修改，需要修改时，请与厂家技术人员联系。但设备容量显示应与配套变压器、控制柜容量相符。3. 其它参数逐屏显示时，如果需要修改，可以按“设定 I”进入设定，方法见说明书。如果需要加速显示过程，可按“+”键。4. 运行中
9、可根据说明书介绍改变显示窗口的内容和修改设定参数。六、MVC196 控制器的调试1. 安全注意事项 上电运行后，信号处理板的电源部分和触发部分有 220V 和 380V 交流电压，使用过程中要注意安全。 严禁在带电情况下拔插元器件或连接线，以防触电和损坏元器件。 使用 30W 以下的电烙铁外壳需接地，若没接地，焊接印刷板器件时，则需拔下电烙铁电源再进行焊接。 不要用手触摸集成块的管脚。GGAj02K 型 MVC196 微机电压自动控制器调试说明5 示波器及其它测量仪器须可靠接地。2. 上电之前，首先检查各板的元器件参数的正确性，焊接是否可靠，有无开路、短路等故障，若发现错误，及时纠正。3. 上
10、电之前，用万用表测量下列各阻值。E13 脚（7805）对地电阻 4.2k左右E23 脚（7815）对地电阻 7.7k左右E33 脚（7915）对地电阻 26k左右插头 XP20530 与 XP20531 之间阻值 78左右4. 将综合板与专用的 MVC196 模拟调试台连接，暂时不接主控板，合上模拟调试台电源，用万用表检查各点电压。E13 脚（7815）对地电压 应+150.3VE23 脚（7915）对地电压 应150.3VE33 脚（7805）对地电压 应+50.1V5. 用双踪示波器观测过零脉冲用示波器探头观测 R53 与 R54 交点波形，灵敏度为 5V/DIV，扫描时间为 0.2mS，
11、此时可观测到过零脉冲宽度 80020S，如图 1 所示，否则可调整RP9 使之达到要求。6. 检测 SCR 触发电路用一根导线作短连线，一端搭测试点 XJ201，另一端搭在地端（注意：不能搭错！），此时，模拟调试台内部可控硅应全部导通，灯泡全亮，电压、电流指示为额定值，否则应检查 N15、N16 和相应电路，检查同步电压的相位是否正确。7. 在断电情况下将主控板、综合板连接好，合上 MVC196 模拟调试台电源，显示器应进入正常显示，逐屏显示结束后进入正常升压，按手动/自动转换键，自动灯灭（此时为手动状态），调手动设置为 100%，灯泡最亮，设置值降低，灯泡逐渐变暗。GGAj02K 型 MVC
12、196 微机电压自动控制器调试说明68. 在手动输出 100%情况下调整 RP2，使二次电压显示值与设备铭牌额定值相同；调整 RP3，使二次电流显示值与设备铭牌额定值相同；调整 RP4，使一次电流显示值与设备铭牌额定值相同；调整 RP5，使一次电压显示值 380V，此时对应模拟调试台一次电压为220V。9. 用双踪示波器观察 N6（LM339）比较器“+”、“”两端（即 XJ809与 XJ208）的波形（注意：示波器灵敏度与零扫描线一致），如图 2 所示，“+”端的直流电平应是“”电流值的 1.2 倍，否则调整 RP1 使之符合要求。10. 按 MVC196 模拟调试台“闪络试验”按钮，应能实
13、现闪络控制。11. 按“设定 I”进入参数修改，任意调节电流极限值，二次电流输出应在 0100% 变化。任意调节手动给定值，导通角应在 0100%之间变化。调节电压上限值（100%120%），二次电压应不能超过设定的百分数。电压上升率初设为 500，火花率初设为每分钟 100 次。12. 按“设定 II”，输入密码后，进入二级参数设定，控制方式改为双半波间歇供电和单半波全波供电后，可观察到正确的间歇供电波形。火花响应参数暂设为：ST=40 ，END=92，INC=10 ，HILEV=140%，OFF=1。这些参数应在带负载闪络试验重新调整好。13. 将 MVC196 模拟调试台上的“二次开路”
14、试验开关置“二次开路”位置时，开启电源，系统应跳闸，故障指示灯亮并显示故障“LOAD OPEN”。运行中将试验开关置“二次开路”位置时，也应能正常跳闸并显示故障类型。14. 将 MVC196 模拟调试台上的“负载短路”试验开关置“负载短路”位置时，开启电源，系统重试 16 次后，若故障未消除系统应跳闸，故障指示灯亮并显示故障“LOAD SHORT”。运行中将试验开关置“负载短路”位置时，系统重试 16 次后故障未消除也应能正常跳闸并显示故障类型。GGAj02K 型 MVC196 微机电压自动控制器调试说明715. 将 MVC196 模拟调试台上的“可控硅短路”试验开关置“可控硅短路”位置时，开
15、启电源，系统应跳闸，故障指示灯亮并显示故障“SCR SHORT”。注意：运行过程中不可做此试验。16. 将一只坏 RAM 插入相应 IC 位置后，开启电源，显示器显示自检错误“SYSTEM FAIL”。17. 将 MVC196 模拟调试台上的“一次过流”试验开关置“一次过流”位置时，当一次电流显示数值达到过流保护值的范围后，在此范围内某一数值跳闸，故障指示灯亮并显示故障“OVER CURRENT”。18. 将 MVC196 模拟调试台上的“偏励磁”试验开关置“偏励磁”位置时，开启电源，系统应跳闸，故障指示灯亮并显示故障“BIAS ALARM”。运行中将试验开关置“偏励磁”位置时，也应能正常跳闸
16、并显示故障类型。19. 老化试验：将整个控制器放入恒温箱，并与 MVC196 模拟调试台连接好，将恒温箱升温至 450C 恒温，开启模拟调试台电源让控制连续工作 12 小时，若此过程中出现故障应及时修复，并重新老化直至控制器正常工作为止。七、设备成套调试1. 按系统接线示意图连接控制柜、整流变压器、电抗器（低阻抗整流变压器配用）、阻尼电阻及负载。2. 整流变压器控制柜须可靠接地，检查所有接线是否正确。3. 用万用表检查 119 和 122 端对地阻值应符合要求。4. 测量取样信号板 4、5 端之间电阻，调整电位器 RP3 使其阻值最大。5. 检查控制器上电时的设备容量显示，显示容量（kV ，m
17、A）应与该 T/R额定容量相符。6. 合上控制柜主令开关，控制器应自动进入逐屏显示正常状态。电流极限和手动给定值应设定为 0，其它参数应选择合适的参数。7. 按控制器“复位”键后，按控制柜“启动”按钮，设备自动进入正常运行状态，选择“手动”运行方式，将手动设定值从 0 逐步提高，设备输出也GGAj02K 型 MVC196 微机电压自动控制器调试说明8应逐步提高。8. 调整负载，使设备输出功率达到额定值，此时液晶显示器显示的二次电流应为额定值，如有偏差，可调综合板 RP3，使显示值与电流表表头上的数值相符。9. 用校准表测量输出直流电压，调整综合板 RP2，校准显示器的二次电压显示值。10. 调
18、整主控板 RP4，校准一次电流显示值。11. 调整主控板 RP5，校准一次电压显示值。12. 复位后，设置为“自动”运行方式，调节电流极限设定值，输出电流应相应变化。13. 使设备运行于闪络状态，应能正常控制，显示器显示正确的火花率，在方式 2，调节“火花率设定值”，应能改变火花率并与设定值基本吻合。在其他方式，调节“上升率”电位器，应能明显改变闪络后的恢复时间，细心调节火花响应参数（ST、END、INC、HILEV、OFF）使火花响应特性处于最佳状态。14. 运行中使负载短路，系统重试 16 次，若故障未消除，则能跳闸报警，显示“LOAD SHORT”，预置输出短路，启动运行，系统重试 16
19、 次，若故障未消除则应能正常跳闸并报警。15. 断电后，使负载开路，启动运行，跳闸报警，并显示“LOAD OPEN”。16. 断电后加重负载，启动运行，当一次电流达到或超过设定值时（此值符合有关标准）应跳闸报警并显示“OVER CURRENT”。17. 断电后，将主回路可控硅的其中一只触发线断开，启动运行，设备应检出偏励磁故障并跳闸报警，显示“BIAS ALARM”。八、MVC196 控制器正常工作时的几个主要波形（附后）图 1：过零脉冲波形。 测试点：R53 与 R54 交点。GGAj02K 型 MVC196 微机电压自动控制器调试说明9图 2：火花比较器输入端波形。 测试点：XJ208、XJ209图 3：触发脉冲波形。 测试点：XJ201图 4：二次电流波形。 测试点：XJ202图 5：二次电压波形。 测试点：XJ203
