PLC-2B调节器使用说明书

PLC-2B型励磁调节器使用说明书PLC-2B/SS重庆西南水电控制设备厂2003年1月目录第一章概述 3 §1-1 适用范围§1-2 使用环境§1-3 主要特点§1-4 主要功能§1-5 调节器装设下列信号§1-6 性能指标第二章硬件系统7 §2-1 简介与接口一§2-2 可编程序控制器一主要功能二输入输出原理三输入输出定义§2-3 图形操作终端GOT§2-4 电源系统第三章软件系统16 §3-1 程序方框图§3-2 开停机命令§3-3 软件限制功能一过励二欠励三V/F限制四软件调差第四章使用与操作19 §4-1起励操作§4-2 励磁调节§4-3 停机操作§4-4 运行方式选择§4-5 投入运行操作§4-6 图形操作终端GOT第一章概述同步发电机的可控硅励磁装置一般是由励磁功率单元和励磁调节器两部分构成，励磁调节器的作用就是跟据发电机运行状态自动调节功率单元输出的励磁电流，以满足发电机运行的要求。

可编程序控制器简称PLC(Programmable Logic Controller),它是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存储器，用来在其内部存贮执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式，模拟式的输入和输出，控制各种类型的生产过程。

我厂最新研制的PLC-2B型双可编程励磁调节器，调节器为A、B双通道调节器，双通道互为备用，备用通道自动跟踪运行通道工况，在检测到主通道故障时自行切换至备用通道运行并提示。

比第一代PLC-1型可编程励磁调节器采用的可编程控制器，运算速度更快，功能更强，指令更丰富，程序容量更大，能满足更多功能软件化，由于采用模块化设计，使功能扩展更方便。

其软件特有的梯形图编程比其它计算机语言更简单，易学。

PLC-2B型双可编程励磁调节器配有汉化显示触摸屏，方便在线修改，设置参数。

具有美观方便的人机操作界面。

§ 1-1 适用范围PLC-2B型励磁调节器可用于不同容量机组，不同励磁方式的励磁调节。

适用于从几千千瓦到5万千瓦不同类型的同步发电机的励磁系统，包括全控桥和半控桥整流系统。

§ 1-2 使用环境1．海拔高度不超过4000米。

2．环境空气温度：最高温度为+40℃；最低温度为-10℃。

3．最湿月的月平均最高相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度不高于25℃。

4．在无爆炸危险及空气清洁的环境中，及周围空气中无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃以及在无较大振动及颠簸的地方。

5．特殊要求由用户与厂方协商确定。

§ 1-3 主要特点1．采用日本三菱公司近年来推出的高性能小型整体式FX2n系列PLC，它具有运算速度快，功能扩展方便，程序容量大等特点。

2．多通道模式，无扰动切换机旁设置双通道模式，恒压，恒流通道。

通过与上位机通讯，可实现恒功率因数模式和恒无功功率模式。

3．简洁的硬件结构调节器由PLC，检测板，触发板，电源，监测变压器组成，结构简单，维护方便。

4．操作简单PLC-2B型励磁调节器设计了近方，远方操作方式，无论是在现场还是在中控室，均能实现励磁系统的全方位控制。

5．标准通讯可选配RS485通讯模块，把PLC采集的发电机组参数，励磁系统参数实时传送出来，实现计算机监控。

6．硬件“看门狗”FX2N系列可编程控制器自带硬件“看门狗”，实现PLC永不“死机”。

7．美观的人机操作界面采用大屏幕触摸屏，方便通过触摸屏监视设备运行状态，在线更改参数。

§ 1-4 主要功能1．按发电机端电压偏差的恒压调节功能。

2．以励磁电流为反馈量的恒流调节功能。

3．发电机恒功率因数运行(需监控系统配合)。

4．发电机恒无功功率运行(需监控系统配合)。

5．负调差和调差率大小选择。

6．欠励限制。

7．过励限制。

8．电压/频率(V/F)限制。

9．空载过电压保护。

10.PT断线保护。

§ 1-5 调节器装设下列信号1．各通道状态信号。

2．增磁，减磁信号。

3．空载过压信号。

4．电压/频率(V/F)限制动作信号。

5．过励限制器动作信号。

6．欠励限制器动作信号。

7．失磁信号。

8．逆变失败信号。

9．起励失败信号。

§ 1-6 性能指标1．同步发电机的励磁电压和电流为发电机额定励磁电压和电流的110%时，励磁系统保证连续运行。

2．励磁系统电压响应时间：上升(强行励磁)不大于0.08S；下降(快速减磁)不大于0.15S。

3．励磁系统对电源的要求：交流380/220V系统，电压偏差为额定值的±15%，频率偏差则为-3HZ~+2HZ；直流220/110V系统，电压偏差为额定值的-20%~+10%。

4．发电机静态调压精度优于0.5%5．发电机空载时，频率变化1%时，发电机电压变化不大于额定值的0.25%。

6．调节范围：发电机空载电压40%~110%额定电压。

7．调差系数整定范围为0~10%，可调。

8．调节器动态性能：a．零起升压超调不大于10%，调节时间不大于5秒，振荡次数不大于3次；b．发电机甩额定负荷，超调量不大于15%，调节时间不大于5秒，振荡次数不大于3次；9．符合标准GB/T 7409.3-1997第二章硬件系统§ 2-1 原理与接口励磁调节器根据发电机端的电压及无功负荷调节和控制发电机的励磁电流，它是励磁系统最重要的组成部分。

本励磁调节器对励磁电流的控制有两种方式，一是按发电机端电压的偏差进行控制，恒定发电机端电压；二是按发电机励磁电流偏差进行控制，恒定发电机励磁电流，用恒流模式运行时无恒机端电压能力，在起励和甩负荷停机时应注意操作，防治发电机过电压。

一．外部接口§ 2-2 可编程序控制器一．输入输出原理1．输入继电器X输入继电器是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。

PLC通过光电耦合器，将外部信号的状态读入并存贮在输入映象寄存器内，外部触点接通时对应的寄存器为“1”状态。

输入端外接的触点可以是常开的，也可以是常闭的。

图2-22．输出继电器Y输出继电器用来将PLC的输出信号传至输出端子上，驱动外部负载。

如图2-3图2-3 PLC输出接线简图§ 2-3图形操作终端GOT一．主要功能图形操作终端（以下简称GOT）安装在操作面板上，与可编程控制器连接。

可对运行状态检测，数据变化的显示，参数的设置。

二．画面显示1．菜单画面2．调试画面3．起励画面4．空载画面5．并网画面6．故障指示画面7．参数设定画面（包括功能设定，PID参数设定，时钟设定，机组参数设定，通讯设定）§ 2-4 电源系统PLC-2B型励磁调节器工作电源可由交流厂用电源或直流控制电源供电。

电源系统框图如图2-6图2-6 调节器电源系统框图第三章软件系统§ 3-1 程序方框图程序方框图见图3-1图3-1 控制程序框图§ 3-2 开停机命令1．开机命令PLC-2B型励磁调节器在满足以下条件，即可进入开机程序。

FMK合闸，PLC的X5有输入信号。

起励动作，PLC的X6有输入信号2．停机命令有以下情况，调节器进入停机程序，完成逆变(续流)灭磁。

调节器切除按钮动作。

正常停机信号动作。

远方切除操作§ 3-3 软件限制功能一．过励1．对于转子热容量曲线，美国ANSI。

C50建议，可以用数字表达式： (If-1.05)t=12K If 励磁电流标么值t 过励延时K 此值可根据机组允许值来设定3．同时满足以下条件，过励限制器投入：。

机组并网。

励磁电流过1.1倍额定(出厂时整定)二．欠励为防止发电机在低励进相区域时超过允许的进相容量，对相应的最小励磁电流加以限制。

1．欠励限制特性为功率圆P２+(Q-B)２=r２P 有功功率Q 无功功率B 圆心纵坐标r 半径2．同时满足以下条件，欠励限制器投入：。

机组并网。

进相运行V/f限制实质上是最大磁通限制。

1．当V/f>55HZ时，限制低励2．当V/f 45HZ时，逆变(续流)灭磁3．当发电机空载运行时，V/f限制功能有效四．软件调差调差的功能是实现并联运行的发电机之间无功互载合理分配的一种无功补偿机制。

当无功电流增加时，使得发电机电压具有下垂特性，防止发电机负载大于分配的无功功率。

1．出厂整定为负调差2．调差档位共十档，改变调差系数K，可改变调差率大小。

第四章使用与操作§ 4-1起励操作给接近同步转速的水轮发电机以初始励磁电流称为起励。

起励方式有外接电源起励和残压起励两种方式。

自动或人工起励，发电机建压在设定值。

起励切除可由电压继电器61YJ自动切除起励回路(整定值为40%额定值)。

在起励过程中由于某些故障起励时间过长而失败，发出起励失败信号。

起励建压设定值在GOT的“远行参数”画面上设定。

起励条件为：。

FMK合闸。

起励信号动作§ 4-2励磁调节1．自动通道时，恒压，恒流模式共用增减磁按钮。

在中控室或现场操作“增”，“减”按钮，可对发电机的电压或无功功率进行调节。

2．在调试状态时，“增”，“减”作用为反方向。

§ 4-3停机操作1．正常停机。

停机继电器接点控制调节器自动逆变(续流)灭磁。

2．人工切除。

发电机解列后，按“切除”按钮，则发电机逆变(续流)灭磁。

3．事故停机。

事故停机时，分灭磁开关灭磁。

§ 4-4运行方式选择PLC-2B型励磁调节器的运行方式有有恒压模式和恒流模式。

A、B通道互为备用，从机自动跟踪主机，当出现PT断线时，而另一通道正常时切换到另一通道。

恒压模式是以自动恒定发电机端电压方式运行，恒流模式是以自动恒定发电机励磁电流方式运行。

两模式可以无扰动切换。

正常运行应以恒压模式为主，恒压模式故障和需恒定发电机励磁电流的特殊工况时用恒压模式。

当以下故障发生时，自行切换到恒流模式；。

过励动作。

欠励动作§ 4-5投入运行操作1．合灭磁开关2．选定调节器运行方式3．起励建压4．增减磁调节，升压至额定值，并配合同期并列调节机端电压5．机组并网后，增减磁调节，带无功负荷正常运行§ 4-6图形操作终端GOT1．参数设定（密码保护）第一次开机，必须设定“机组参数”，其它参数按出厂设置即可。

在任意画面，按“菜单”进入主菜单画面，再按“参数设定”，首先按“请输入密码”，弹出键盘，输入密码后，按“ENT”确认或按“CLR”取消。

输入密码后，如果密码正确，可选择进入“运行参数”“功能设定”“PID设定”“机组参数”“通讯设置”。

2．画面切换通过“主菜单”按“画面选择”，可进入：根据状态开关进入各画面。