EXC9000励磁系统操作界面资料
八、EXC9000型全数字式静态励磁系统运行操作
EXC9000用户手册第8章运行操作广州电器科学研究院广州擎天电气控制实业有限公司目录1．简介 (4)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 在电网中运行的自动电压调节器的功能 (6)2．操作及显示 (9)2．1 概述 (9)2．2 开机前对励磁系统的检查 (9)2．3 开机前调节器的操作 (10)2．3．1 调节器的电源开关 (10)2．3．2 调节器状态检查 (10)2．3．3 其它运行方式设置 (10)2．4 开机前功率柜的操作 (12)2．4．1 功率柜投入/退出检查 (12)2．4．2 功率柜整流桥开关检查 (12)2．4．3 功率柜风机电源开关检查 (12)2．5 开机前灭磁柜的操作 (12)2．5．1 灭磁开关检查 (12)2．5．2 起励电源输入回路检查 (13)2．6．1 残压起励功能的投/退 (13)2．6．2 残压起励投入 (13)2．6．3 起励失败 (13)2．7 零起升压 (13)2．8 正常预置值升压 (14)2．9 手动运行方式 (14)2．10 机组升压 (14)2．11 通道跟踪与切换 (15)2．11．1 通道间的备用关系 (15)2．11．2 通道跟踪功能投退 (15)2．11．3 通道人工切换 (16)2．11．4 通道自动切换 (16)2．12 系统电压跟踪 (16)2．13 增减磁操作 (17)2．14 逆变灭磁 (18)2．15 V/F限制动作 (18)2．16 功率柜的操作 (18)2．16 .1 风机控制 (18)2．16 .2 其它操作 (19)2．17 灭磁柜的操作 (19)2．18 机组并网 (19)2．19 恒Q或恒PF调节 (20)2．21 电力系统稳定器投入 / 退出 (21)2．22 机组由于故障而切除 (22)2．23 模拟量显示 (23)2．24 状态和报警信息 (23)3．系统的运行 (25)3．1 投入前的检查 (25)3．2 开机流程 (25)3．3 运行中的检查 (26)3．4 停机流程 (26)3．5 紧急停机 (27)4．调节器工控机面板信号灯定义 (27)4．1 DSP板 (27)4．2 I/O板 (27)1．简介本章叙述了励磁系统的运行操作规程，并指出系统无故障运行时需要遵守的事项。
金昌EX9000教材---5-8章-1-5附录
金昌EX9000教材---5-8章-1-5附录金昌EX9000教材---5-8章-1-5附录第五章工具介绍本章提要·介绍EX9000工具栏中工具的使用启动金昌EX9000时，工具栏便显示在图像窗口的左侧，将鼠标移向工具栏的蓝色位置，便可将工具栏拖到屏幕的其他位置上。
学习金昌EX9000的使用，最基本的是，要熟练掌握金昌EX9000提供的工具。
本章主要介绍常用工具的用途，详细的使用方法将在以后的实例操作中讲解。
1.工具栏中工具按钮的使用方法只要用鼠标单击某一工具按钮，或按相应的快捷键（鼠标移动到工具图标上系统会显示其名称和相应的快捷键如），就可使用该工具。
此时在屏幕的右上侧会显示选项控制面板，在选项控制面板中会根据所选取的不同工具，而显示出不同设定参数的控制面板，如图5-1所示：图 5-1 工具按钮示意图如果在屏幕的右上侧没有显示控制面板，可单击菜单列表中相应的命令，便可显示控制面板。
2.金昌EX9000工具栏中的工具按钮，按其功能性质的不同，主要分为：移动工具、几何图形工具、剪刀工具、镜像工具、印章工具、撇丝工具、线条工具、泥点工具、减淡工具、色块工具、渐变云纹工具、文字工具、栅格工具、接回头等工具。
5.1 前景色和背景色金昌EX9000软件使用前景色绘画、填充和描线，使用背景色进行渐变填充和填充图像中被擦除的区域，你可以在图像中或在调色盘中选取前景色或背景色，下面详细介绍前景色、背景色、保护色、非保护色的选取和操作方法。
5.1.1 切换前景色和背景色当前前景色显示在【工具箱】中较下面的颜色选择框中，背景色显示在较上面的框中。
默认的前景色为1号色，默认的背景色为0号色。
A.背景色B. 保护色和非保护色 C. 切换颜色 D. 前景色切换前景色和背景色：在【工具箱】中点按【】图标。
5.1.2 更改前景色或背景色·要更改前景色，在【工具箱】中上面的颜色选择框单击右键。
·要改变背景色，在【工具箱】中下面的颜色选择框单击右键。
EXC9000励磁系统介绍
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三通道
A套调节器
测量元件
B套调节器
操作元件
C套调节器
A—BUS 电源系统
K—BUS
该调节器由两个自动电压调节通道（A 、 B）和一个手动调节通道（C） 组成，A套和B套调节器是以COMPACT PCI总线工控机为核心的数字调节器， 而C套调节器则是基于集成电路的模拟调节器，这三个通道从测量回路到脉 冲输出回路均完全独立。调节器以主从方式工作，其中一个自动电压调节器 作为主通道，另一个自动电压调节通道作为第一备用通道，手动调节通道作 为第二备用通道。
2
系统原理框图
3
各部分的主要组成器件
名称 调节器 主要组成器件 三通道调节器、双总线、LOU、智能I/O、人机界面、电源系统。
功率整流 器
灭磁系统 起励单元 测量单元 励磁变
6个可控硅组件（硅元件、散热器)、脉冲变、快熔、功率柜智能板、 脉冲功放板、风机及其控制回路、LCD屏、集中式阻容保护
灭磁开关及控制回路、LCD屏、灭磁柜智能板、BOD过压检测、厂用电 切换回路、转子电压电流测量单元 电源开关、起励接触器、起励二极管、限流电阻 机端PT、CT，系统PT，励磁变副边CT 变压器本体、温控温显装置、测温电阻、高低压侧CT
COMPACT PCI 工控机
• 高性能：32位33MHz总线，数据传输速度高达132MB/sec.，满足 CPU速度的提高对总线性能的要求； • 高可靠性：标准的欧洲卡结构和尺寸，高密度的2mm针-孔连接器， 无源母板和功能模板垂直放置，抗冲击、抗震动能力强； • 良好的热设计：合理的散热结构设计便于均匀散热，降低元件失效率； • 良好的可维护性：无源母板和插卡结构，安装简单，维护方便； • 软、硬件资源丰富； • 热插拔和热切换； • 适应性强：CompactPCI总线独立于CPU的类型，可选择范围宽。
EXC9100励磁系统说明书与监控系统的通讯规约
EXC9100励磁系统说明书第4章与监控系统的通讯规约中国***有限公司*****有限公司1目录4-1前言 (3)4-2 串行通讯口的设置 (3)4-3 通讯协议 (4)4-3.1 读取励磁系统状态 (4)4-3.2以当前工况进入恒无功调节 (6)4-3.3退出恒无功调节 (7)4-3.4当前工况进入恒功率因数 (7)4-3.5退出恒功率因数 (8)4-3.6系统电压跟踪投入 (9)4-3.7退出系统电压跟踪 (9)4-3.8 PSS投入 (10)4-3.9 PSS退出 (11)4-3.10 命令列表 (12)4-4 励磁系统输出状态定义表 (13)4-1前言EXC9100励磁系统与监控系统LCU的接口方式非常灵活，既可以是常规的继电器接点方式，也可以是通讯方式，还可通过现场总线以组网方式接入监控系统。
而且，以上几种接口方式还可混用。
用户可根据自身的需要选用其中一种或多种接口方式。
近几来，随着微机励磁调节器的全面进步，和监控系统LCU的连接已越来越多地采用了串行通讯的连接方式。
EXC9100系统中专门配置了一块智能IIU板，配置了专用的可编程芯片，用于处理与监控系统的串行通讯。
根据当前电厂和监控系统的实际需求，我们开发了MODBUS通讯协议配套的专用程序，可以MODBUS通讯规约和监控系统实现串行通讯。
通讯接口硬件方式为性能先进、适用于远距离传输的RS485接口。
4-2 串行通讯口的设置励磁系统与监控系统之间的串行通讯采用Modbus通讯规约。
我公司的通讯协议支持RTU模式。
出厂默认设置如下：⏹电气接口规范：RS485（隔离）⏹站号：1⏹通讯模式：RTU⏹波特率：19200bit/s⏹数据位：8位⏹停止位：1位⏹校验位：偶校验站号、波特率（最大57600bit/s）、停止位、校验位可根据现场要求更改。
4-3 通讯协议具体的通讯协议如下：4-3.1 读取励磁系统状态监控系统可通过下述方式读取励磁系统的基本信息。
EXC9000励磁系统典型设计
EXC9000型励磁系统
• • • • • • 系统配置 主要特点 调节柜 功率柜 灭磁柜 励磁变压器
励磁柜的总体布置
• 励磁装置由四面柜体组成，正面观察从左 至右依次为调节柜、功率柜（2面）、灭磁 柜。具体的外形尺寸及盘面布置可见下图。
柜体排列
脉冲功放板
• • • • 实现脉冲功率放大 实现智能化动态均流 实现本柜脉冲的投切控制 退柜时向调节器发出信号
液晶显示屏
液晶显示屏
灭磁柜
• • • • • • • • 灭磁柜智能板 直流变送器板 BOD板（过压保护板） 灭磁开关 灭磁电阻 直流变送器 厂用电源切换回路 起励回路
灭磁开关
• • • • • • 制造商：ABB 型号：E3H/E MS-2500A/1000V 额定电压：1000V 额定电流：2500A 断口数量：4断口 辅助接点：5常开5常闭
起励方式
• 残压起励：
利用发电机端残压，起励。整流桥须是高频脉冲列触发方 式。
• 直流起励：
起励电源DC220V，起励电流20A
• 交流起励：
起励电源AC380V，起励电流60A
励磁变压器
型式：户内环氧干式三相变压器（IP20外壳） 型式：户内环氧干式三相变压器（IP20外壳） 制造商：海南金盘 容量：500kVA 容量：500kVA 变比：10500V/210V 变比：10500V/210V 绝缘等级：F 绝缘等级：F级 短路阻抗：4% 短路阻抗：4% 额定容量下允许温升：80K 额定容量下允许温升：80K 额定容量下允许损耗： 其他：温控温显装置 高压侧CT：容量变比待定，双绕组输出，准确级 高压侧CT：容量变比待定，双绕组输出，准确级 5P20/0.5 • 进出线方式：高压侧共箱封母进线，低压侧电缆出线 • • • • • • • • • •
励磁操作说明
励磁系统操作步骤说明励磁装置上电之前应用万用表测量QF3,QF4,QF5输入电源的极性和大小确定其在正常范围后方可投入电源空开。
上电后励磁调节箱屏亮，具体画面及操作如下：一，LCD液晶操作说明液晶为蓝底白字,汉字显示.系统拥有屏幕保护功能,在20分钟内如果没有按键操作,液晶将进入保护模式,关闭背光电源,CPU不再对液晶进行任何操作,直到按键被触动,回到正常模式.辅助CPU启动或复位后，将显示启动画面。
在等待4秒或有按键输入的情况下，系统进入系统状态，系统状态总共有4面，状态显示有2面，共6个显示画面。
按UP键和DOWN键将在显示的6个画面中来回切换。
在任一画面中按ESC键将进入参数设置界面，ENT在这里无效。
5个画面显示如下：在以上任一画面中按ESC键将进入参数设置密码选择界面。
画面显示如下：安全密码为三键组合使用，依次为：UP、DOWN、ENT。
如果安全密码输入正确，将进入参数设置界面，否则将不能进入参数设置界面。
密码在输入正确后，保持有效，任何按键操作将使密码继续有效，使密码失效的唯一方式是：在5分钟内没有任何按键操作，密码将自动失效。
参数设置界面如下：四个项目依次为：参数编号、参数修改步长、参数值和参数说明。
当手指向参数编号时，按ENT将进入选择修改参数编号，以下依次类推。
当在参数值选想中按ENT键时，将修改参数。
并有提示，参数修改是否正确。
1．液晶右边操作按键说明如下：a>RST按钮：为显示控制CPU的复位按键，当按下此键时液晶显示控制将复位。
b>UP按钮：为增加按键，在液晶操作中作为菜单操作或控制对象选择按键。
c>DOWN按钮：为减少按键，在液晶操作中作为菜单操作或控制对象选择按键。
d>EXIT按钮：为确认按键，在液晶操作中作为取消或返回上层页面.e>ENTER按钮：为确认按键,在液晶操作中作执行功能按键。
2．面板上指示灯说明如下：a>电源指示：分别为开关电源+12V,-12V,+5V,+24V工作电源指示。
EXC9000励磁系统介绍教学内容
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CAN总线站号
硬 A套 B套 现地 工 智 1# 2# 3# 4# 灭 件 调 调 控制 控 能 功 功 功 功 磁
节 节 单元 电 I/O 率 率 率 率 柜
器器
脑单柜柜柜柜
元
站 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 号
• 限制功能 V/F限制、过励限制、欠励限制
• 其它功能 智能封脉冲、调节参数在线修改、容错控制（防增、减磁 接点粘连、防并网后误逆变）
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DSP板——APCI5467
• DSP处理器：TMS320VC33-120 • 板内存储器：只读存储器（程序） 128Kx8bit EPROM
定值存储器 8KB串行EEPROM 双口RAM存储器 2Kx16bit双口RAM 非易失性RAM存储器 1Mx16bit NVRAM • 主CPU和DSP可以相互提出中断请求，握手信号方便灵活 • 具有看门狗功能，刷新时间为150ms，600ms，1200ms • 转换器： 分辨率：16bit 输出码制：二进制补码。 通道数：单端34路。 模拟信号输入量程：±5V。 • 多通道同步采集频率: 200/通道数（16位精度）
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DSP板的功能
• 数据采集 机端PT、CT、系统PT、励磁变副边CT PSS试验信号（V1~V4)
• 数据计算 机端PT、CT、系统PT、励磁变副边CT、电压频率、 有功、无功
• 数据传递 将相关数据储存到RAM，供CPU采集
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I/O板——APCI5432
• 32路开关量输入（24路光隔输入/8路TTL电平输 入）、24路开关量输出（8路光隔输出/16路TTL电 平输出）
EXC9100励磁系统说明书 2、系统组成及功能
EXC9100励磁系统说明书第2章系统组成及功能中国电器科学研究院有限公司广州擎天实业有限公司目录2-1系统组成部分 (4)2-2励磁调节器单元 (4)2-2.1调节通道 (4)2-2.2励磁调节器硬件及通道配置方案 (5)2-2.2.1主控制板 (7)2-2.2.2模拟量板 (8)2-2.2.3I/O接口板 (9)2-2.2.4开入量板 (9)2-2.2.5开出量板 (9)2-2.2.6智能IIU板 (9)2-2.2.7人机界面――彩色液晶触摸屏 (10)2-2.2.8电源系统 (10)2-2.3励磁调节器软件功能 (11)2-2.3.1调节功能 (11)2-2.3.1.1运行方式及其给定值调节 (11)2-2.3.1.2自动方式AVR和手动方式FCR的数学模型 (11)2-2.3.1.3余弦移相功能 (13)2-2.3.1.4励磁系统放大倍数 (14)2-2.3.1.5电力系统稳定器（PSS）及其数学模型 (14)2-2.3.1.6电制动模式 (17)2-2.3.1.7恒控制角模式 (17)2-2.3.1.8无功调差 (18)2-2.3.1.9软起励控制 (19)2-2.3.1.10通道间的跟踪 (19)2-2.3.2限制功能 (20)2-2.3.2.1励磁电流强励限制 (20)2-2.3.2.3V/F限制 (23)2-2.3.3励磁调节器主环调节模型 (24)2-2.3.4故障处理及信号报警 (26)2-2.3.4.1过励保护 (26)2-2.3.4.2低频保护 (26)2-2.3.4.3同步回路故障信号 (26)2-2.3.4.4PT断线故障 (28)2-2.3.4.5通道故障 (29)2-2.3.4.6低励磁电流 (29)2-2.3.5防错功能 (29)2-2.3.5.1检测容错 (29)2-2.3.5.2控制容错 (29)2-2.3.6跟踪功能 (30)2-2.3.6.1调节通道内部跟踪 (30)2-2.3.6.2系统电压跟踪 (30)2-2.3.6.3通道间跟踪 (30)2-2.3.7其他辅助功能 (31)2-2.3.7.1R631信号 (31)2-2.3.7.2R632信号 (31)2-2.3.7.3恒无功（恒Q）控制 (31)2-2.3.7.4恒功率因数（恒PF）控制 (32)2-2.3.7.5增、减磁操作 (32)2-3励磁系统功率单元 (33)2-3.1智能化功率柜 (33)2-3.1.1功率柜智能控制板 (33)2-3.1.2功率柜主要操作功能 (34)2-3.1.3高频脉冲列形成 (36)2-3.1.4智能均流 (36)2-3.1.6集中式阻容保护 (37)2-3.2常规功率柜 (38)2-4灭磁及过压保护单元 (39)2-4.1灭磁及过压保护回路框图 (39)2-4.2智能化灭磁柜 (40)2-4.2.1灭磁柜智能控制板 (40)2-4.2.2转子绕组温度估算 (41)2-4.2.3BOD板 (41)2-4.3常规灭磁柜 (42)2-5起励单元 (43)2-1系统组成部分EXC9100型励磁系统主要由励磁调节器单元（调节柜）、功率单元（多个功率柜）、灭磁及过压保护单元（灭磁开关柜、灭磁柜、灭磁电阻柜等）、起励单元、励磁变压器等组成。
EXC9000励磁基础知识
晶闸管的控制原理－单相半波可控整流电路
控制角α：从晶闸管承受正向电压起到触发脉冲加 入时的电角度。 导通角θ：晶闸管在一个周期内导通的角度。 移相：改变α的大小即改变脉冲在每个周期内出现的时刻； 对单相半波电路α的移相范围是0~π。 Α越大即脉冲向后移晶 闸管导通时间越小，电阻上的输出电压越小。 单相半波可控桥输出电压和电流为：
频率特性
• 表明发电机空载励磁电流不变的情况下，发电机电压和频 率的关系。 • E=4.44fwΦ,即在励磁电流不变(Φ不变)，发电机电压和频 率成正比 • 投入自动电压调节器后，机端电压在频率变化时保持不变， 励磁电流和频率成反比，所以低频时会发生过励。
外特性
• 频率不变，励磁电流不变的情况下，发电机电压和发电机 单机负荷电流的关系。 • 转子产生的磁场叫主磁场，定子产生的叫电枢磁场，电枢 磁场对主磁场的作用叫电枢反应。根据负载性质（阻性， 感性和容性）分别作用不同（去磁，助磁）。
负载电感很大（如发电机的转 子），能量释放时间长，α角控制 作用很小，输出平均电压很低－ －加续流二极管，输出电流比较 平。
单相全波整流电路－半控桥
单相全波整流电路－－全控桥
三相可控整流电路-半控桥
直流输出电压平均值： 晶闸管承受反压：
U2是整流桥输入线电压
移相范围：0~180°
三相可控整流电路-半控桥
发电机的并列运行
3、发电机的无功功率和电枢反映：
发电机电压的建立是靠转子的磁场来形成的，发电机 转速一定，磁场强度（B）越强（励磁电流越大）， 发电机电压就越高。发电机并网后增加励磁电流，因 电网的容量很大，单台机机端电压升高是不可能把整 个电网电压提上去的，表现出的是无功分量电流的增 加，实际上是无功分配。励磁它本身并不做功的，励 磁电流越大，所发的无功负荷就越多。
EXC9000励磁系统介绍
DSP板的功能
• 数据采集 机端PT、CT、系统PT、励磁变副边CT PSS试验信号（V1~V4)
• 数据计算 机端PT、CT、系统PT、励磁变副边CT、电压频率、 有功、无功
• 数据传递 将相关数据储存到RAM，供CPU采集
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I/O板——APCI5432
• 32路开关量输入（24路光隔输入/8路TTL电平输 入）、24路开关量输出（8路光隔输出/16路TTL电 平输出）
• CAN总线通讯接口 • 4路模拟量输出（12位，0~10V）
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I/O板的功能
• 接收对调节器的控制指令 增、减磁、开机令、停机令、并网令等
• CAN总线通讯 将调节器相关数据与显示屏、LOU连接
• 故障信号输出 PT故障、脉冲故障、同步断相
• 数字式脉冲信号输出
• 多主总线 • 无破坏性的居于优先权的仲裁 • 自动重发 • 故障节点自动脱落 • 通讯速度快
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CAN总线站号
硬 A套 B套 现地 工 智 1# 2# 3# 4# 灭 件 调 调 控制 控 能 功 功 功 功 磁
节 节 单元 电 I/O 率 率 率 率 柜
器器
脑单 6 7 8 9 10 号
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系统原理框图
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各部分的主要组成器件
名称 调节器 功率整流 器 灭磁系统
起励单元
主要组成器件
三通道调节器、双总线、LOU、智能I/O、人机界面、电源系统。
6个可控硅组件（硅元件、散热器)、脉冲变、快熔、功率柜智能板、 脉冲功放板、风机及其控制回路、LCD屏、集中式阻容保护 灭磁开关及控制回路、LCD屏、灭磁柜智能板、BOD过压检测、厂用电 切换回路、转子电压电流测量单元 电源开关、起励接触器、起励二极管、限流电阻
EXC9100励磁系统说明书 5、运行操作部分
EXC9100励磁系统说明书第5 章运行操作中国电器科学研究院有限公司广州擎天实业有限公司目录5-1 操作及显示 (4)5-1.1 概述 (4)5-1.2开机前对励磁系统的检查 (4)5-1.2.1开机前对励磁调节器的操作 (4)5-1.2.2开机前对功率柜的操作 (6)5-1.2.3开机前对灭磁柜的检查 (6)5-1.3起励操作 (7)5-1.3.1 起励说明 (7)5-1.3.2 起励建压值 (7)5-1.3.3 发电机起励升压过程 (8)5-1.4励磁调节器通道间跟踪与切换 (9)5-1.4.1 通道间跟踪关系 (9)5-1.4.2 通道跟踪 (10)5-1.4.3 通道切换 (10)5-1.5 励磁调节器的系统电压跟踪 (11)5-1.6 励磁调节器增磁/减磁操作 (11)5-1.7 励磁调节器逆变灭磁 (12)5-1.8励磁调节器调差系数设置 (12)5-1.9 PSS功能投入/退出 (13)5-1.10功率柜的操作 (14)5-1.10.1风机控制 (14)5-1.10.2其他操作 (15)5-1.11灭磁柜的操作 (15)5-1.11.1灭磁开关分、合闸 (15)5-1.11.2其他操作 (15)5-1.12机组并网 (16)5-1.13 人机界面模拟量、状态及报警信息 (16)5-1.13.1模拟量显示 (16)5-1.13.2状态和报警信息 (16)5-2 系统的运行 (18)5-2.1 投入前检查 (18)5-2.2 开机流程 (18)5-2.3 运行中检查 (19)5-2.4 停机流程 (20)5-2.5 紧急停机 (20)本章叙述了励磁系统的运行操作规程，并指出系统无故障运行时需要遵守的事项。
本资料还说明了需要采取的安全预防措施。
5-1 操作及显示5-1.1 概述注：对于运行人员来说，很多操作和显示都是通过励磁系统的人机界面来实现的，因此，在阅读本章之前，必须认真阅读本说明书的第四章《人机界面》中的相关功能和说明，才能更好完成对励磁系统的运行操作工作。
三、EXC9000型全数字式静态励磁系统调节器软件功能说明
EXC9000用户手册第3章调节器软件功能说明广州电器科学研究院广州擎天电气控制实业有限公司目录1．调节功能 (4)1.1 给定值调节与运行方式 (4)1.2 自动电压调节器AVR和励磁电流调节器FCR (4)1.3 电力系统稳定器（PSS） (6)1.4 调节器工作模式 (8)1.4.1 发电模式 (8)1.4.2 电制动模式 (9)1.4.3 恒控制角模式 (10)1.4.4 短路干燥模式 (11)1.5 有功和无功功率补偿 (11)1.6 调差 (11)1.7 叠加的无功功率或功率因数控制 (12)1.8 软起励控制 (12)1.9 通道间的跟踪 (13)2．限制功能 (14)2.1 强励限制和过励限制 (14)2.2 欠励限制 (15)2.3 定子电流限制（正无功限制） (16)2.5 低频 (18)3. 故障检测及判断 (18)3.1 同步故障 (18)3.2 低励磁电流 (19)3.3 励磁变副边CT故障 (19)3.4 PT故障 (19)3.5 调节器故障 (20)4．防错功能 (20)4.1 检测容错 (20)4.2 控制容错 (21)5. 其它功能 (21)5.1 R631信号 (21)5.2 R632信号 (21)5.3 开机令输出 (21)5.4 复位 (22)5.5 通道跟踪 (22)5.6 内部跟踪 (22)5.8 恒Q控制 (23)5.9 恒PF控制 (23)5.10 人工操作增减磁 (23)6. 调节器逻辑流程图 (25)6.1 开机流程 (25)6.2 停机流程 (26)6.3 主CPU程序及中断服务流程 (27)6.4 DSP采样程序及中断服务流程 (28)6.5 通道切换流程 (28)6.6 通道跟踪流程 (29)6.7 系统电压跟踪流程 (29)1．调节功能1.1 给定值调节与运行方式利用开关量输入命令或者通过串行通讯，可控制励磁调节器给定值的增、减和预置。
EXC型励磁系统PPT课件
A
AVR FCR
B
AVR FCR
Manual
C
AVR：自动电压调节 FCR：励磁电流调节（手动模式）
C通道的励磁调节从实现的原理和实现 的途径与数字式调节器完全不同，因而能起到 很好的后备作用，显著提高了调节器的安全性 和可靠性，还特别方便于发电机组和励磁的试 验和维护。
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Average) || (Uc < Average) ) ] && [同步与PT不相关] 2）情况2：(Ug + 10% < Utb) && ( Utb > 20%) && [同步与PT相关]3）情况3：----相当于PT信号消失( Ug < 5%) && (IL > 20%)
• 通道故障
• 对调节器中各调节通道（A或B或C通道）内部的通讯故障、电源系统故障、软件故障、ARM芯片故障及FPGA芯片 故障，都是影响主控制板运行的严重故障，必须完成实时监视。一旦出现故障，由逻辑监视单元立即封锁此通道的 输出、退出本通道运行，自动切换到其他通道并报“通道故障”信号。
• 正常停机逆变灭磁，将能量消耗到交流侧。 • 事故停机跳灭磁开关将能量转移到灭磁电阻进行灭磁。 • 灭磁电阻：ZnO（即压敏电阻），具有非线性电阻特性，电压低于阀值，通过
电流几乎为0，电压超过阀值，通过电流随电压的增加而急剧增大。
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四、灭磁系统
灭磁及过压保护
• 当过压保护检测单元（ECB）检测到转子过电压时，立即控制可控硅V1导通，将能量消 耗。
• 实现了分散控制，提高可靠性
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二、励磁调节器
EXC9000静态励磁系统调节器自动切至C通道分析与处理
励磁 系统在发 电模 式下有两种运行方 式：自动方 式和手 动方 式。其 中恒机端 电压 调节 方式称 为 自动 方式 ，恒励磁 电
流 调 节 方 式称 为 手 动方 式 。 自动 方 式 是 主 要 的运 行方 式 ，有 利 于提 高 系 统运 行 的稳 定 性 。手 动 方 式 是 辅 助运 行 方 式 ，不 允许 长 时 间投 入运 行 。
节退 出” ６ 发 电机励磁 电源故 障” ６｝ 电机励磁 电源 正 、“ ≠ ≠ 、“ ≠ 发
常 ” ６ 发 电机 自动方 式 （ 磁 通 讯 ）复 归” ６ 发 电机 Ｃ 、“ 撑 励 、“ 通 道 运 行 （ 磁 通 讯 ）动 作 ” 励 ；现 地 检 查发 现 ６ 号机 励 磁 调 节 器 柜 上 Ｃ通 道 运 行 灯 亮 ，自动 灯 未 亮 ，故 障 灯 未 亮 ，当前 故 障 画 面 无 任 何 显 示 。２ １ ０２年 ２月 １ ５日，运 行人 员在 做 用 电定 期 切 换 试 验 又 发 生 ６ 机 在 备 用 态 励 磁 调 节 器 自动 切 号
浙 江 省 电 力 公 司 紧 水 滩 水 力 发 电厂 位 于 浙 江 省 丽 水 市 云和 县 境 内，在 瓯 江 上 游 干 流 龙 泉 溪 上 ，属 国家 大 （ Ｉ １ ）型 电 力 企 业 ，担 负 电力 系 统 调 峰 ，调 相 ，事 故 备 用任 务 。紧 水 滩 水 力 发 电厂 共 有 ９台 机 组 ，下 辖 紧 水 滩 电站 和 石 塘 电站 ， 上游 紧 水 滩 电站 装 机 容 量 ６ ５ ＭＷ ， 游 石 塘 电站 装 机 容 量 ｘ０ 下 ３２ ． ｘ ８ ＭＷ ，２ ０ 年 开 始 逐 步 将 Ｗ Ｌ０ 励 磁 系 统 改 造 为 ６ ０８ ．３ Ｅ ９ ０ 静 态 励 磁 系 统 ，到 目前 为 止 共 有 ８ 台机 组 改造 完 ＸＣ ０ ０ 毕 。 体 来 说 ， ＸＣ ０ ０静 态 励 磁 系 统 在 紧 水 滩 水 力 发 电厂 总 Ｅ ９０ 运 行 稳 定 可 靠 ，但 有 存 在 一 些 故 障 隐 患 ，本 文 介 绍 的就 是 一 例 ， 在 此 作 简 单 分 析 ，供 各 采 用 相 同系 统 的 同行 参 考 。
EXC9000静态励磁系统介绍调节器
• 硬件自监报警 • 软件自监报警 • 内部供电报警
• 内部短路 • 可控硅过载
2020/5/3
• 转子接地 • 转子短路
• 转子热过载二级报警 • 转子温升二级报警 • 转子过电压
转子温度的测量
If
Rf = f(Uf, Uf,Lrotor,Ubrush)
Uf 0 -235oC
2020/5/3
转子电阻 Rf
功能强大的调试软件
EXC9000励磁系统配置了功能强大 、完善的调试软件，可以很方便地完成 辅助调试、参数整定及在线修改、故障 监测、录波、机组试验等功能。
2020/5/3
人机界面的功能
• 显示 • 操作 • 报警 • 故障记录、追忆、录波 • 故障处理 • 专家调试系统
2020/5/3
智能触摸屏
2020/5/3
故障录波和故障记录
• 故障录波的触发条件可以通过调试软件在 线设定，比如强励动作、灭磁开关跳闸、 甩负荷、PT断线等。
• 一旦满足触发条件，调节器将自动启动录 波功能，将事件发生前后一段时间（可设 定）的数据永久保存直至下次故障。
• 保存的数据可通过调试软件读出后进行分 析。
2020/5/3
Stator Current Limiter
Reference value selector
I¥
Itherm 1/2
Actual stator current
+
Dig
-S
K
Lead
+ -
S
Dig K
Lag
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Overcurrent detector
+ -
S
Surplus power integrator
EXC9000励磁培训资料
河口电站EXC9000系统培训讲义王晓光一、励磁系统简介1、励磁系统的作用：维持发电机电压为额定给定水平，实现并联运行的发电机之间无功功率的合理分配，事故情况下快速实现灭磁。
提高系统运行的稳定性。
2、励磁系统的组成调节器、励磁变、功率柜、灭磁柜、转子、电流互感器、电压互感器3、励磁系统的原理图简介EXC9000系统主要由调节器、人机界面、对外接口、功率柜、灭磁及过压保护、励磁变压器等组成。
二、励磁调节器的介绍1、EXC9000励磁调节器为双微机三通道调节器，其中A、B通道为微机通道，其核心控制器件是32位总线工控机，C通道为模拟通道。
其中A通道为主通道，测量信号通过机端第一套电压互感器BV1和电流互感器BA1取得；B通道为第一备用通道，测量信号通过机端第二套电压互感器BV2和电流互感器BA2取得；从励磁变副边采集的三相同步电压信号供三个通道公用，从励磁变副边电流互感器取得的励磁电流信号也供三个通道公用。
三通道调节器采用微机/微机/模拟三通道双模冗余结构，由两个自动通道（A、B）和一个手动通道（C）组成，这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立。
三通道以主从方式工作，正常方式为A通道运行、B通道备用，B通道及C通道自动跟踪A通道。
可选择B通道或C通道作为备用通道，B通道为首选备用通道。
当A通道出现故障时，自动切换到备用通道运行。
C通道总是自动跟踪当前运行通道；同样，当B通道投入运行后出现故障，自动切换到C通道运行。
三通道之间的结构关系如下图所示：调节通道配置图2、人机对话界面调节器的人机界面是实现调节器和运行操作人员人机交流的主要工具，具有以下功能：（1）显示：人机界面具备机组运行参数显示、运行状况显示功能，并有故障报警指示；（2）操作：通过人机界面的触摸按键，可以实现机组参数设定、起励、残压起励功能投退、通道跟踪、系统电压跟踪、调差率设定等操作。
（3）报警：当励磁系统出现故障时，可以提供报警画面。
五、EXC9000励磁系统调试软件
ＥＸＣ９０００用户手册 第５章 调试软件 广州电器科学研究院 广州擎天电气控制实业有限公司 目录1 引言 (3)1.1 编写目的 (3)1.2 背景 (3)1.3 软件特征 (3)2 运行环境 (4)2.1 硬件设备 (4)2.2 支持软件 (4)3 使用 (4)3.1 安装与卸载 (4)3.2 与调节器联机 (5)3.3 界面说明 (6)3.4 系统功能 (7)3.5模拟量监视 (10)3.6 状态量监视 (14)3.7 参数修改 (15)3.8 发送命令 03.9 录波 (3)１ 引言 １．１ 编写目的 本手册适用对象为调试和维护ＥＸＣ９０００励磁调节器的工程人员，主要介绍了本软件对运行环境的软硬件要求、软件的功能、系统参数表和命令列表。
通过详细介绍软件的功能，使读者能够正确操作Ｄｅｂｕｇ软件，以达到在生产过程中能够合理使用本软件对ＥＸＣ９０００励磁系统进行配置和试验。
１．２ 背景 本手册描述对象为ＥＸＣ９０００ Ｄｅｂｕｇ软件 Ｖ１．０版，简称Ｄｅｂｕｇ。
软件用于广州电器科学研究院电器控制实业有限公司ＥＸＣ９０００励磁系统。
１．３ 软件特征 Debug软件利用EXC9000励磁调节器提供的通讯接口，为用户提供一个与调节器进行交互的可视化接口，方便用户对调节器进行参数整定和对调节器、励磁系统进行试验。
特征如下：1 软件具备完善的示波器功能。
可以同时显示11路模拟信号，每一路信号可以独立进行开关操作、颜色设置、缩放、平移等操作；每个模拟通道具备6500点的存储深度和10ms/点的分辨率；丰富的波形转储功能，可以将波形存储为数据文件、单色波形和彩色波形的BMP文件。
2 参数操纵功能。
可以上载、下载EXC9000励磁调节器的参数表；参数表具备版本控制功能，可以自动验证参数的有效性；每个参数都具备一组约束条件，可以有效防止错误参数的输入；参数表分组功能，方便用户从数量众多的参数表中寻找特定的参数；参数对比功能，可以将当前参数表中的参数与默认值或者存储在文件中的参数表进行对比；参数转储功能，可以将参数转存为数据文件或者文本文件。
十二、EXC9000励磁系统数学模型与控制逻辑
P83
100
励 磁 电 流 IL2 励 磁 电 流 IL
(IL-Iover)
2
I
O Time
50S
1 2
1<2 强励限制值有效
P93
0 0
1 1=2 2 1 2 1>2
>Start Status CLR
励磁电流越限
强励与过励限制
7
EXC9000 励磁系统
6 调差与欠励限制控制逻辑
Ut 机端电压 Pt 有功功率 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 0 0.1 0.2 0.3 0.4
EXC9000 励磁系统
EXC9000 用户手册
第 12 章
调节系统数学模型与控制逻辑
广州电器科学研究院 广州擎天电气控制实业有限公司
1
EXC9000 励磁系统
1 自动电压调节器（AVR）数学模型
1.1 传递函数框图
_ ∑ 1+TRS + + ∑ + Qt 无功功率 1 KIR 1+TRS 1 KIA 1+TRS PSS2A acc. to IEEE 421.5 1992 ∑ + PSS_UK Ufmin + 1+TA1S 1+TA2S 1+TA3S 1+TA4S KR 1 1+TsS + HV Gate LV Gate UEL 欠励限制 OEL 过励限制
典型值 0.010 0.004 +0.06 0.00 200 0 4.0 0 1.0
EXC9000 励磁系统
Ufmax Ufmin
最大励磁电压 最小励磁电压
标么 标么
固定 固定
… -0.9* Ufmax
励磁调节器参数设置说明
EXC9000调节器参数设置1、COMM1控制码：输入参数：菜单选择输出参数：Data1[0]：“0000”――修改运行参数，不写入EEPROM。
“1000”――修改运行参数，并写入EEPROM。
“2000”――读入EEPROM数据为运行参数。
“3A00”――请求发送录波数据。
A＝0，发送本命令前到本命令时刻止记录的录波数据。
A＝1，发送由IPC触发或阶跃试验记录的录波数据。
“40BC”――阶跃试验。
先上跃后下跃，间隔由B值（秒）确定。
C为阶跃量（％）。
“50AA”――修改单个运行参数，不保存，AA＝参数编码（序号）。
2、电压放大系数Kavr输入参数：Kavr＝？(倍)输出参数：Data1[1]=1000*Kavr3、PID调节器参数T1、T2传递函数：W(S)=(1+T1S)／(1+T2S)输入参数：T1＝？(秒)，T2＝？(秒)输出参数：Data1[2]=1000*T1Data1[3]=1000*T24、PSS隔直参数Tq传递函数：W(S)=TqS／(1+TqS)输入参数：Tq＝？(秒)输出参数：Data1[4]=1000*Tq5、PSS放大系数Kpss输入参数：Kpss＝？(倍)输出参数：Data1[5]=1000*Kpss6、PSS第一级参数T1、T2传递函数：W(S)=(1+T1S)／(1+T2S)输入参数：T1＝？(秒)，T2＝？(秒)输出参数：Data1[6]=1000*T1Data1[7]=1000*T27、PSS第二级参数T3、T4传递函数：W(S)=(1+T3S)／(1+T4S)输入参数：T3＝？(秒)，T4＝？(秒)输出参数：Data1[8]=1000*T3Data1[9]=1000*T48、电流放大系数Kair输入参数：Kair＝？(倍)输出参数：Data1[14]=1000*Kair9、恒IL调节参数T1、T2传递函数：W(S)=(1+T1S)／(1+T2S)输入参数：T1＝？(秒)，T2＝？(秒)输出参数：Data1[15]=1000*T1Data1[16]=1000*T210、PI调节器参数Kp、Ti（用于过励限制）传递函数：W(S)= Kp+1/(TiS)输入参数：Kp＝？，Ki＝？输出参数：Data1[17]=100*KpData1[18]=1000*Ti11、电压预置值输入参数：ug=? (％)输出参数：data1[20]=100*ug12、过励限制值输入参数：I=? (％)输出参数：data1[21]=100*I13、强励限制值输入参数：I=? (％)输出参数：data1[22]=100*I14、最大电流允许时间输入参数：t=? (秒)输出参数：data1[23]=1000*t15、V/HZ限制值输入参数：V=? (％)输出参数：Data1[24]=100*V16、欠励限制值k、b欠励限制：Q＝k*P-b输入参数：k=?, b=?输出参数：Data1[25]=1000*kData1[26]=1000*b17、空载励磁电流系数值Kilo空载励磁电流系数＝额定空载励磁电流／额定励磁电流输入参数：Kilo=?输出参数：Data1[28]=1000*Kilo18、功率系数值Kpow功率系数值*功率测量值＝功率显示值调整Kpow，使功率显示值＝按PT、CT变比计算的实际输入有功或无功功率。
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1、概述
在 Exc-9000励磁系统中，每个功率柜内设计有一套智能 控制系统，该系统包括智能检测单元、通讯接口、传感器、 LCD 显示器、以及相应的输入输出接口电路等。由于引入 了智能控制系统，取消了常规表计和指示灯，功率柜的操 作、控制、状态监视、信息传递、信息显示等均实现了智 能化。
2 功率柜HMI 各个画面介绍 主画面
额定容量、额定机端电压以及额定励磁电流输入错误后会导致调节器 人机界面显示的当前有功、无功、机端电压以及励磁电流的实际值显 示不正确（百分数显示是不受影响的）；
额定励磁电流输入不正确会影响智能均流输出的结果； 功率柜数量设置不正确则某些功率柜的状态信息在调节器人机界面无
法正确显示； 测温元件数量输入不正确则会影响功率柜人机界面上的温度显示；
点击开关量显示区域就可以进入开关量显示画面（如下所 示）：
系统开关量
系统开关量画面主要显示除A/B 套调节器开关量以外的所 有开关量信息，包括功率柜和灭磁柜的状态信息。
励磁系统通讯监视画面
通讯画面显示了整个智能化励磁系统中的各个站之间的通 讯状态。各站前的绿色通讯指示灯在正常状态下为闪烁， 如果出现通讯故障，则通讯状态指示灯不再闪烁
在多功能选择画面中选择“模拟量监测”菜单， 就 可以进入A/B套模拟量显示画面。
在多功能选择画面中选择“当前故障”菜单，就可以进入 当前故障显示画面。
当励磁系统出现任何故障时，屏幕上会显示红色闪烁报警 信息。在当前故障画面里按时间的先后顺序自动记录当前 发生的100 种故障或状态。当前故障记录可通过翻页按钮 来实现翻屏显示。
故障报警：
当励磁系统发生任何故障时，都会有红色闪烁指示灯报警， 点击故障报警区域就可以进入当前故障显示画面。当前故 障报警以列表形式给出，按发生的时间顺序排列，先发生 的排在后，后发生的排在前；故障复归后可以在历史故障 画面中（参见故障追忆画面）查询。
3.2多功能选择画面
在主画面中点击按钮“画面选择”后可进入多功能选择画 面
3.3开关量显示：
显示励磁系统中的部分开关量信息：
自动/手动运行方式、停机逆变、并网限制、强励。
每个开关量都有一个状态指示灯，指示灯被点亮则表明相 应的功能投入。其中“自动”的指示灯在点亮时表示调节器 处于自动运行方式，否则处于手动运行方式；当励磁系统中 的“励磁电流限制器”、“欠励限制”、“V/F限制”、 “定子电流限制器”中任意一个限制动作时，“限制”的指 示灯被点亮。
2 待机时间设置
为了保护HMI 的显示屏幕，设置了屏幕保护功能， 当在设定的时间内对HMI 没有操作时它自动暂时消 去屏幕显示。待机时间默认为2分钟。
3 调节器HMI 各个画面介绍
3.1 主画面
3.2模拟量显示： （1）机端电压Ug、励磁电流IL、发电机有功P、发电机无 功Q。 以上这些模拟量分别以百分数和真实值的形式显示。 其中：机端电压Ug的基准值是额定机端电压值（V）； 励磁电流IL的基准值是额定励磁电流值（A）； 发电机有功P和无功Q基准值是额定视在容量（KVA） （2）A通道控制信号UKA、B通道控制信号UKB、C通道控制 信号UKC。
运行方式设置画面
调差设置画面 在运行方式设置画面选择“调差设置”功能，就可以进入
调差设置画面。
调差率设置共有31 档 （－15～0～＋15）。点 击调差率设定值的数字显 示框会弹出一个数字输入 框（如下所示），点击数 字输入框上的数字则可设 置调差率
手动运行设置 在运行方式设置画面选择“手动运行设置”菜单，就可以
1、调节器HMI 2、功率柜HMI 3、灭磁柜HMI
1 概述
调节器HMI选用带全屏触摸功能的显示器 （Proface触摸屏）作为人机界面。其优点是功能
齐全，不仅用于运行操作，也可用于试验和维护， 画面丰富，视觉效果良好，操作简便，同时具有数 字量、模拟量、通讯状态和系统运行状态显示，设 备运行状况一目了然，运行人员可在短短的几分钟 时间内学会所有的相关操作。
单柜风机数量输入不正确则会影响功率柜人机界面上的风机操作。 说明 1：所有这些设置是不受调电影响的。 说明 2：以上这些设置是不影响系统的正常运行的。
说明 3：重新更新程序后，系统会将所有寄存器清0，所以必须重新 设置这些变量。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 试验画面
在多功能选择画面中选择菜单，在正确输入密码后就可以 进入试验画面。
运行模式显示画面
在多功能选择画面中选择菜单，就可以进入运行模式显示 画面。该画面显示了A、B套调节器的当前运行模式。一般 是在试验状态下会用到这些模式。
系统设置画面
在多功能选择画面中选择菜单，在正确输入密码后，就可 以进入系统设置画面。
在系统设置画面中需要进行正确的选择和输入，否则会出现显示及其 它错误出现，例如：
模拟量显示：
在功率柜主画面中，可以显示六个桥臂电流、本柜总电流、 风道温度这些模拟量。
在多功能选择画面中选择“历史故障”菜单，就可以进入 历史故障显示画面。
表格中如果故障以红色跳跃形态显示说明该故障为当 前故障，如果以蓝色静止形态显示则说明该故障为历史故 障。
励磁系统将最近出现的500 个故障按FIFO（先进先出） 原则,对故障内容、发生时间以及恢复时间作了详细记录， 其记录内容不受掉电影响。
起励操作画面
在主画面中点击按钮后可进入起励操作画面。
在该画面中可以选择起励方式：残压 起励方式或零起升压方式。选择时只 需要在画面上对应按 钮操作即可。（默认为残压起励退， 零起升压退）选择好起励方式后，按 住画面下方的起励按钮，并 保持5 秒钟，同时可以在画面上方的 机端电压表上监视起励时电压变化情 况。
进入手动运行设置画面。在此画面中可以设置A/B通道在
手动运行方式或自动运行方式。
系统上电后，默 认为自动运行方 式。
PSS投切操作画面
1）在运行方式设置画面选择按钮，会弹出一个密码输入 对话框。密码正确，则进入PSS投切操作画面。在操作画 面中点击PSS退出/PSS投入按钮，则PSS功能投入/退出。