微机励磁调节器使用手册
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ZDMER-2A 型
微机励磁调节器
使用手册
湖南省永州市
智达自动控制设备有限公司
通过 IS09001:2000 国际质量体系认证
☆ZDMER-2A 型微机励磁调节器☆
使用手册
共 39 页 第 1 页
目
第一章
录
概述 ................................................................. 2
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共 39 页 第 3 页
3、厂用直流电等级：DC220V或DC110V。 4、如是改造电站，需注明励磁变压器副边电压，以便配同步变压器。
三、使用环境
1．周围的环境温度和湿度： 环境温度：-10℃—+45℃ 相对湿度：月平均湿度不大于 90% 日平均湿度不大于 95% 2．海拔高度：不超过 3000m 3．周围空气：无引起火灾、腐蚀金属、破坏绝缘的气体 4．尘埃：使用场所应无导电、易爆尘埃；污秽等级：Ⅲ级 5．安装使用场所应无较大振动和冲击；地震烈度：不超过 8 度
一、微机励磁调节器端子接线图 ...................................................................................................19 二、微机励磁调节器通讯口接线 ...................................................................................................19 三、微机励磁调节器输入/出接线 ..................................................................................................19 四、双微机励磁调节器联络线 .......................................................................................................19 第四章 现场试验............................................................. 19
二、型号说明
型号形式：ZDMER-2A 型号意义：ZD—智达公司 M—微机 E—励磁 R—调节器 2A—设计序号 订货时需说明： 1、励磁系统类型：是自并激励磁还是它励励磁系统（并说明是三相半控还是三相全控， 推荐采用三相全控） 。 2、发电机参数，包括：发电机容量，额定定子电压，额定定子电流；额定励磁电压，额 定励磁电流。
一、应用范围 .....................................................................................................................................2 二、型号说明 .....................................................................................................................................2 三、使用环境 .....................................................................................................................................3 四、主要功能和特点 .........................................................................................................................3 五、主要技术指标 .............................................................................................................................4 六、外形及安装开孔尺寸 .................................................................................................................5 第二章 微机励磁调节器技术说明 ................................................ 6
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共 39 页 第 2 页
第一章
一、应用范围
概述
发电机励磁装置是保证发电机组安全，稳定，高效运行的关键设备。作为水电站的两大关 键控制设备之一，励磁调节器除了保持用电和供电的无功负荷的平衡、保持电力系统的电压稳 定外，还对提高发电机及电力系统稳定、改善电力运行条件、提高继电保护动作的灵敏度有显 著的作用。其性能指标的好坏和可靠性直接关系到电力系统和发电厂的安全稳定运行。随着发 电机组容量的增大及输电线路的加长，对励磁系统的功能及可靠性、稳定性及调节准确性和响 应的快速性提出了更高的要求。 随着电子技术和控制理论的发展，励磁系统的模式与励磁调节器的控制规律一直在不断发 展与完善。由于微机励磁调节器不仅具有常规调节器的全部调节控制功能，而且还具有常规调 节器所不具备的许多控制、限制、保护和容错等功能。我公司研制开发的ZDMER型微机励磁 调节器具有结构简单、体积小、重量轻、功能全面、维护方便、可靠性高等优点，具有极高的 性能价格比，特别适合中、小型发电机组的励磁控制。 适用于不同类型发电机组，包括： ——水轮发电机组 ——汽轮发电机组 ——柴油发电机组 适用于各种励磁方式，如： ——自并激励磁系统 ——它励励磁系统 ——交流励磁机励磁系统 ——无刷励磁系统 能满足发电机单机或并网运行的要求。各项性能达到或超过国标GB10585-89《中、小型同 步发电机励磁系统基本技术要求》 、GB7409-87《大、中型同步发电机励磁系统基本技术条件》 及部标SD299-88《大、中型水轮发电机静止励磁系统及装置技术条件》规定的指标。
一、开停机试验 ...............................................................................................................................19 二、保护限制功能试验 ...................................................................................................................19 三、运行模式切换试验 ...................................................................................................................19 四、动态试验 ...................................................................................................................................19 第五章 软件参数设定......................................................... 19
四、主要功能和特点
1．采用 INTEL 公司的 MCS80C196 单片微处理器芯片,该芯片集 RAM，ADC，DAC，WATCHDOG，异步 串行口，高速计数器（具有捕获功能） ，PWM/脉冲输出，I/O 接口（具有中断功能）于一体，构成了真 正的单片型发电机励磁控制装置。 2．采用 PID＋PSS 复合控制规律，以机端电压 U 为主控制参量，有功功率 P 或机组频率 f 为辅助控制变量，这样既可以保证机端电压恒定和机组的无功合理分配，又可改善发电机的阻 尼特性，提高电力系统的稳定性。 3．软件具有完善的自诊断、自纠错、自恢复功能。采用独特的数字余弦移相算法，实现 数字余弦移相，保证了整个励磁系统的放大倍数在各种工况下的一致性。 4．具有电压调节（恒机端电压） 、电流调节（恒励磁电流） 、无功调节（恒无功功率） 、功 率因素调节（恒功率因素）四种调节运行模式。各模式之间有自动识别和跟踪功能，切换调节 模式时平稳无波动。 5．交直流混合采样技术，具有采样精度高、采样速度快等优点，确保良好的动态、静态 调节品质。 6．软件调差及调差率大小通过软件设定。 7．微机调节器具有完善的保护功能，配置有：励磁 PT 断相保护、过励限制、顶值限制、 低励限制、欠励保护、V/F 限制、误强励保护、空载过压保护等辅助功能，确保励磁系统和发 电机的安全运行。 8．具有自动零起升压和系统电压跟踪功能。接到建压令后，自动将发电机电压从零递升 至预置值或保证发电机机端电压与系统电压一致。 9．具有预置升流功能，在电流调节（恒励磁电流）模式下，收到启动命令后，自动将发 电机励磁从零递升至预置值。 10．每个调节器都采用大屏幕 LCD 液晶显示器，中文界面显示：发电机电压、参考电压、
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励磁电压、励磁电流、控制角等约 60 个参数，能非常直观地了解发电机、励磁调节器和励磁 系统的状态。 11．可通过常规的继电器操作方式与上位机监控系统联接，也可通过串行通讯方式（配置 RS-232 和 RS-485 串行口）与上位机监控系统联接。方便地实现远、近控及计算机监控操作。 通讯规约简洁实用。也可直接配接计算机，并能方便地进行工作监视，参数修改，故障录波， 试验记录。 12．正常停机时自动逆变灭磁。 13．可方便地构成双通道系统，两个通道从结构、信号、测量、输出完全独立，正常时，两个通 道独立工作，且对输出脉冲相互闭锁，切换逻辑简单，切换迅速可靠。一旦工作机故障退出，自动解 除对备用机的闭锁，备用机立即升格为工作机，而原工作机自动转为备用机。 14．双通道间采用状态跟踪技术，再加上独特的数字控制算法，使得两套调节器的性能具有良好 的一致性，跟踪性能良好，切换无冲击。同时由于是给定跟踪，从而避免了工作机故障时导致备用机 错误跟踪。 15．硬、软件均采用模块化结构，具有完善的自诊断、自恢复功能。在双通道系统中，单个控制 箱即是一个完整独立的微机控制通道，允许在机组运行状态下进行单通道检修工作，极大地提高了系 统的可靠性。 16．采用脉冲列触发技术，脉冲输出双重隔离及指示。 17．双重供电电源，采用 AC220V 和 DC220V（或 110V）两路电源双重供电，两路电源并 联使用，无切换电路。
一、微机励磁调节器硬件配置 .........................................................................................................6 二、微机调节器输入、输出参数 .....................................................................................................7 三、微机励磁调节器的工作模式 .....................................................................................................8 四、微机调节器控制软件说明 .......................................................................................................11 五、微机励磁调节器的操作与参数设置 .......................................................................................14 六、微机励磁调节器通讯规约 .......................................................................................................18 第三章 微机励磁调节器外部接线 ............................................... 19
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3、厂用直流电等级：DC220V或DC110V。 4、如是改造电站，需注明励磁变压器副边电压，以便配同步变压器。
三、使用环境
1．周围的环境温度和湿度： 环境温度：-10℃—+45℃ 相对湿度：月平均湿度不大于 90% 日平均湿度不大于 95% 2．海拔高度：不超过 3000m 3．周围空气：无引起火灾、腐蚀金属、破坏绝缘的气体 4．尘埃：使用场所应无导电、易爆尘埃；污秽等级：Ⅲ级 5．安装使用场所应无较大振动和冲击；地震烈度：不超过 8 度
一、微机励磁调节器端子接线图 ...................................................................................................19 二、微机励磁调节器通讯口接线 ...................................................................................................19 三、微机励磁调节器输入/出接线 ..................................................................................................19 四、双微机励磁调节器联络线 .......................................................................................................19 第四章 现场试验............................................................. 19
二、型号说明
型号形式：ZDMER-2A 型号意义：ZD—智达公司 M—微机 E—励磁 R—调节器 2A—设计序号 订货时需说明： 1、励磁系统类型：是自并激励磁还是它励励磁系统（并说明是三相半控还是三相全控， 推荐采用三相全控） 。 2、发电机参数，包括：发电机容量，额定定子电压，额定定子电流；额定励磁电压，额 定励磁电流。
一、应用范围 .....................................................................................................................................2 二、型号说明 .....................................................................................................................................2 三、使用环境 .....................................................................................................................................3 四、主要功能和特点 .........................................................................................................................3 五、主要技术指标 .............................................................................................................................4 六、外形及安装开孔尺寸 .................................................................................................................5 第二章 微机励磁调节器技术说明 ................................................ 6
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第一章
一、应用范围
概述
发电机励磁装置是保证发电机组安全，稳定，高效运行的关键设备。作为水电站的两大关 键控制设备之一，励磁调节器除了保持用电和供电的无功负荷的平衡、保持电力系统的电压稳 定外，还对提高发电机及电力系统稳定、改善电力运行条件、提高继电保护动作的灵敏度有显 著的作用。其性能指标的好坏和可靠性直接关系到电力系统和发电厂的安全稳定运行。随着发 电机组容量的增大及输电线路的加长，对励磁系统的功能及可靠性、稳定性及调节准确性和响 应的快速性提出了更高的要求。 随着电子技术和控制理论的发展，励磁系统的模式与励磁调节器的控制规律一直在不断发 展与完善。由于微机励磁调节器不仅具有常规调节器的全部调节控制功能，而且还具有常规调 节器所不具备的许多控制、限制、保护和容错等功能。我公司研制开发的ZDMER型微机励磁 调节器具有结构简单、体积小、重量轻、功能全面、维护方便、可靠性高等优点，具有极高的 性能价格比，特别适合中、小型发电机组的励磁控制。 适用于不同类型发电机组，包括： ——水轮发电机组 ——汽轮发电机组 ——柴油发电机组 适用于各种励磁方式，如： ——自并激励磁系统 ——它励励磁系统 ——交流励磁机励磁系统 ——无刷励磁系统 能满足发电机单机或并网运行的要求。各项性能达到或超过国标GB10585-89《中、小型同 步发电机励磁系统基本技术要求》 、GB7409-87《大、中型同步发电机励磁系统基本技术条件》 及部标SD299-88《大、中型水轮发电机静止励磁系统及装置技术条件》规定的指标。
一、开停机试验 ...............................................................................................................................19 二、保护限制功能试验 ...................................................................................................................19 三、运行模式切换试验 ...................................................................................................................19 四、动态试验 ...................................................................................................................................19 第五章 软件参数设定......................................................... 19
四、主要功能和特点
1．采用 INTEL 公司的 MCS80C196 单片微处理器芯片,该芯片集 RAM，ADC，DAC，WATCHDOG，异步 串行口，高速计数器（具有捕获功能） ，PWM/脉冲输出，I/O 接口（具有中断功能）于一体，构成了真 正的单片型发电机励磁控制装置。 2．采用 PID＋PSS 复合控制规律，以机端电压 U 为主控制参量，有功功率 P 或机组频率 f 为辅助控制变量，这样既可以保证机端电压恒定和机组的无功合理分配，又可改善发电机的阻 尼特性，提高电力系统的稳定性。 3．软件具有完善的自诊断、自纠错、自恢复功能。采用独特的数字余弦移相算法，实现 数字余弦移相，保证了整个励磁系统的放大倍数在各种工况下的一致性。 4．具有电压调节（恒机端电压） 、电流调节（恒励磁电流） 、无功调节（恒无功功率） 、功 率因素调节（恒功率因素）四种调节运行模式。各模式之间有自动识别和跟踪功能，切换调节 模式时平稳无波动。 5．交直流混合采样技术，具有采样精度高、采样速度快等优点，确保良好的动态、静态 调节品质。 6．软件调差及调差率大小通过软件设定。 7．微机调节器具有完善的保护功能，配置有：励磁 PT 断相保护、过励限制、顶值限制、 低励限制、欠励保护、V/F 限制、误强励保护、空载过压保护等辅助功能，确保励磁系统和发 电机的安全运行。 8．具有自动零起升压和系统电压跟踪功能。接到建压令后，自动将发电机电压从零递升 至预置值或保证发电机机端电压与系统电压一致。 9．具有预置升流功能，在电流调节（恒励磁电流）模式下，收到启动命令后，自动将发 电机励磁从零递升至预置值。 10．每个调节器都采用大屏幕 LCD 液晶显示器，中文界面显示：发电机电压、参考电压、
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使用手册
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励磁电压、励磁电流、控制角等约 60 个参数，能非常直观地了解发电机、励磁调节器和励磁 系统的状态。 11．可通过常规的继电器操作方式与上位机监控系统联接，也可通过串行通讯方式（配置 RS-232 和 RS-485 串行口）与上位机监控系统联接。方便地实现远、近控及计算机监控操作。 通讯规约简洁实用。也可直接配接计算机，并能方便地进行工作监视，参数修改，故障录波， 试验记录。 12．正常停机时自动逆变灭磁。 13．可方便地构成双通道系统，两个通道从结构、信号、测量、输出完全独立，正常时，两个通 道独立工作，且对输出脉冲相互闭锁，切换逻辑简单，切换迅速可靠。一旦工作机故障退出，自动解 除对备用机的闭锁，备用机立即升格为工作机，而原工作机自动转为备用机。 14．双通道间采用状态跟踪技术，再加上独特的数字控制算法，使得两套调节器的性能具有良好 的一致性，跟踪性能良好，切换无冲击。同时由于是给定跟踪，从而避免了工作机故障时导致备用机 错误跟踪。 15．硬、软件均采用模块化结构，具有完善的自诊断、自恢复功能。在双通道系统中，单个控制 箱即是一个完整独立的微机控制通道，允许在机组运行状态下进行单通道检修工作，极大地提高了系 统的可靠性。 16．采用脉冲列触发技术，脉冲输出双重隔离及指示。 17．双重供电电源，采用 AC220V 和 DC220V（或 110V）两路电源双重供电，两路电源并 联使用，无切换电路。
一、微机励磁调节器硬件配置 .........................................................................................................6 二、微机调节器输入、输出参数 .....................................................................................................7 三、微机励磁调节器的工作模式 .....................................................................................................8 四、微机调节器控制软件说明 .......................................................................................................11 五、微机励磁调节器的操作与参数设置 .......................................................................................14 六、微机励磁调节器通讯规约 .......................................................................................................18 第三章 微机励磁调节器外部接线 ............................................... 19