交流发电机调节器作用与基本原理

HWJT-09C 型微机励磁装置

使用说明书

目录

第一部分概述

第二部分功能规范及应用环境

2.1 主要特点

2.2、基本功能.

2.4、技术数据

2.5、主要技术指标

2.6、使用条件

第三部分励磁控制装置原理

3.1、励磁控制装置组成.

3.1.1.可控硅功率系统.

3.1.2.IGBT 功率系统

3.2、励磁系统控制部分说明

3.2.1、A VR 硬件系统介绍

3.2.1.1 输入

3.2.1.2 输出

3.2.2、控制电源

3.2.3、软件系统介绍

3.2.4、励磁监控单元

3.3、功率部分组成

3.3.1、可控硅功率单元

3.3.2、IGBT 功率系统 (50)

3.4、灭磁及过电压保护装置 (53)

3.4.1、灭磁及过电压保护系统组成 (53)

3.4.2、灭磁及转子过电压保护装置的工作原理 (53)

武汉洪山电工科技有限公司第3页

HEST HWJT-09C 微机励磁调节器使用说明书3.4.3、灭磁及转子过电压保护装置的技术规范及常用整定计算方法 (57)

3.4.4、高能氧化锌压敏电阻介绍 (58)

3.5、独立励磁电流调节通道（可选配） (59)

3.6、PLC 操作控制系统（可选配） (60)

第四部分控制装置使用及操作说明 (61)

4.1、系统介绍 (61)

调节器及功放电源 (61)

4.2、调节器面板说明 (61)

4.3、人机界面使用操作说明 (63)

第六部分装置的基本操作方法及维护 (76)

6.1、基本操作 (76)

6.1.1、安全要求和基本规定 (76)

安全规章 (76)

6.1.2、励磁装置的投入和退出 (78)

6.1.3、控制单元的操作 (79)

6.2、异常处理 (80)

6.2.1、一般性异常 (80)

武

6.2.2、励磁装置故障和异常 (81)

6.3、操作注意事项 (83)

6.3.1、运行人员注意事项 (83)

6.3.2、检修人员注意事项 (84)

6.4、基本维护 (84)

第七部分设备结构 (85)

第一部分概述

主要特点：

系统具有最小布线，高可靠性；

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；

有很强的电磁兼容性，有高抗干扰能力及共模抑制能力。

双通道DSP 处理器构成的励磁调节控制器互为热备用

控制系统在系统冗余方面可选择双通道互为备用，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；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。

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。

HWJT-09C 微机励磁调节装置双通道为热备用方式——双通道并联运行方式。出现

某通道故障，控制系统通过其自身的软、硬件诊断系统（WA TCHDOG）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。

运行方式也可采用主从备用方式。

励磁监控单元

励磁监控单元以人机界面为主要部件，人机界面为工业控制中非常成熟的人机交互

平台。人机界面通常可以随意选择液晶显示器的大小和显示器的色彩等，并配以触摸屏结构，为工业领域的通用配件。人机界面通过RS232C/RS485 串行通讯口与励磁调节器单元相联，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，调节器的故障、异常、发电机空载（并网）、

各个开关分合状态等等。

。

第二部分功能规范及应用环境

2.1 主要特点

HWJT－09C 型微机励磁控制装置的最大特点是结构简单，以TI 公司32 位DSP 控制芯片为核心，辅以外围接口芯片组成主控制模块。

1．励磁调节器A VR 可配置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或主从方式运行。

2．励磁调节器具有在线参数整定功能。在后台人机界面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25ms。

4．励磁调节器的移相电路采用余弦移相。

5．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．A VR 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．励磁调节器配备有完善的限制及保护功能。

8．励磁调节器配有PSS 附加控制单元，PSS 采用电功率加频率双输入信号。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%。

9．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。10．HWJT-09C 型调节器同时具备如下功能：

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；

11．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-09C 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0.08s；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0.08s，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%。