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版权所有东方电机控制设备有限公司电话：[phone]传真：2409268邮编：618000第1页共25页东方电机控制设备有限公司GES-3000系列励磁装置用户手册操作、维护目录1内容简介………………22.安全事项………………32.1安全规定2.2对操作人员的要求2.3对维护人员的要求2.4紧急情况的应对3.功能说明………………53.1系统结构53.2系统主回路63.3自动励磁调节器73.4电源系统103.5控制命令113.6保护限制功能133.7故障信号154.设备操作………………184.1开机上电………………184.2准备起励………………184.3励磁投入………………194.4励磁切除………………194.5监视和控制………………195.设备维护和检修………………205.1维护大纲205.2机组运行中每三个月的维护工作215.3每年的维护工作226设备维修………………24GES-3000系列励磁装置用户手册•操作、维护东方电机控制设备有限公司电话：[phone]传真：2409268邮编：618000第2页共25页GES-3000系列励磁装置用户手册操作、维护东方电机控制设备有限公司1.内容简介本文说明GES-3000系列励磁装置的操作、维护工作中需注意的事项，是励磁装置操作和维护人员的必读资料。本文属于通用性的说明书，不针对具体的工程项目。因为具体工程项目要求不同可能会产生功能的增删和器件编号的不同。同样，本文内附的图片也是通用图片，与具体工程用图会有局部差异，请读者阅读时注意。本说明书适用于东方电机控制设备有限公司出品的GES-3000同步发电机机端变自并励静止励磁装置。型号释义：代码GES3320位置12345代码说明：“1”GES——表示是发电机励磁系统。“2”3——表示为东电控制公司GES3000系列产品。“3”3——调节器采用IPC总线工控机“4”2——调节器为双通道冗余结构“5”0——机端变自并励静止励磁系统GES-3000系列励磁装置用户手册•操作、维护东方电机控制设备有限公司电话：[phone]传真：2409268邮编：618000第3页共25页2安全事项2.1安全规定操作和维护人员必需遵守电厂有关现场管理的安全制度，以确保人身和设备安全。本装置工作电源高于安全电压。控制回路电压分别为AC.380V和DC.220V，功率部分产生的电压可能超过DC.1000V。为保证现场人身安全，在运行期间时，要求关闭柜门，不能轻易开门。投入励磁前，应保证各部件都能正确动作。当励磁系统在运行时，操作人员必须随时注意报警信号，及时处理故障情况。检修工作必需由专业人员进行。在没有采取正确的保护措施前，任何人不能进行设备检查。电气柜中所有具有50V以上工作电压的元件不允许随便接触。2.2对操作人员的要求操作者应具备下列条件：·熟悉本手册；·具有励磁系统基本知识；·明白操作命令的后果；·熟悉励磁系统各种报警信号的含义及其运行处理措施；·熟练掌握电站事故防护措施，接受紧急事故和火灾防范的训练。·了解励磁装置出现紧急事故所采取的必要措施。一旦出现紧急事故，能够安全关断系统。2.3对维护人员的要求以下是对操作者或维护人员的要求：·熟悉本手册；·熟悉励磁系统硬件回路；·熟悉控制元件、操作和励磁系统报警信号显示；·明白操作命令的后果，能解释各种报警信号的产生原因；·熟悉操作、维护和检修工艺规程。·了解励磁装置出现紧急事故所采取的必要措施。一旦出现紧急事故，能够安全关断系统。·熟练掌握电站偶然事故的防护措施，接受紧急事故和火灾防范的训练。GES-3000系列励磁装置用户手册•操作、维护东方电机控制设备有限公司电话：[phone]传真：2409268邮编：618000第4页共25页2.4紧急情况的应对2.4.1火灾规程如果本设备及其相关回路发生火灾，首先应切除励磁系统（在控制室或机旁），此后关断系统所有的电源。扑灭电气柜中的火灾，只能可用CO2灭火器，或者是干粉灭火器；而不允许使用泡沫灭火器和水。2.4.2电气装置的紧急救护措施首先关断励磁系统（在控制室或机旁），若有必要可通过紧急事故开关切断机械设备，此后关断系统的所有输入。GES-3000系列励磁装置用户手册•操作、维护东方电机控制设备有限公司电话：[phone]传真：2409268邮编：618000第5页共25页3功能说明3.1系统结构系统从功能上主要可分为五个部分：·励磁电源部件励磁变压器-TE·控制部件自动励磁调节器+AVR·功率部件可控硅整流桥+SCR·磁场起励和灭磁部件磁场开关柜+FBC·磁场过电压保护部件转子过电压保护+PROGS发电机generator3~限制和保护PID控制器-A10工作模式PIDcontrollerIGIfsetpoint-U10UiU给定与跟踪&followchannel1通道一G1USYSUSYCH1U~U-U11-U14pulseproducerAUTO/MAN脉冲形成protectorlimiter&励磁变压器-A20channel2通道二USYCH2IfG2USYSUtransformerTEexcitationYKEYworkstation工作站-A30网络Arcnetpulse失脉检测detectorpulse-lossamplifier-A51currentdetector脉冲放大断流检测-G51QK52KM61T52,T53T51,QK51过电压保护over-vol.protectorQF-SCR1-SCR2V63flashsupply起励电源PIcontrollerPI控制器给定与跟踪setpoint&follow限制和保护limiter&protectorAUTOMAN同步UsychR61调节柜AVRCUBICLE整流柜SCRCUBICLE灭磁柜，保护柜FBCCUBICLE审查设计校核GES-3320励磁系统原理框图R63自动手动图3-1GES-3320励磁系统框图GES-3000系列励磁装置用户手册•操作、维护东方电机控制设备有限公司电话：[phone]传真：2409268邮编：618000第6页共25页硬件回路各单元的详细说明请参见《GES-3000励磁装置用户手册·硬件说明书》。3.2系统主回路励磁系统通过控制磁场电流来调整发电机端电压和无功功率；磁场电流是由可控硅整流桥提供的；自动励磁调节器控制可控硅桥的输出。AVRG~励磁变压器可控硅整流桥灭磁开关自动励磁调节器机端变自并励系统-TE+SCR-QF+AVR转子保护+PRO灭磁和起励+FBC图3-2GES-3320励磁系统主回路3.2.1励磁变压器在GES-3000励磁系统中，励磁变压器-TE是励磁功率的来源，并使励磁设备与发电机端电气隔离。其高压侧接在同步发电机的机端，低压侧接在大功率可控硅整流桥的交流输入侧。励磁变压器的容量和变比根据发电机励磁特性特殊定做，以满足发电机在各种运行工况的需要。3.2.2可控硅整流桥可控硅整流桥+SCR将励磁变压器提供的交流电源整流为直流电，输出到发电机磁场回路。通常有几组桥并联工作，共同分担负载；在部分可控硅支路故障的情况下，整流装置仍可为发电机提供稳定的励磁电流。具体的并联数和每桥可负担的电流，由发电机参数和可控硅元件的规格决定。通常情况下，退出一组桥，设备满足发电机额定工况的励磁要求；在某些工程中，退出一组桥，设备满足发电机强励工况的励磁要求。可控硅桥受自动励磁调节器的控制，调节其输出功率，改变发电机的励磁电流，从而调整发电机的机端电压和无功功率。可控硅整流桥的原理请参见《GES-3000励磁装置用户手册·硬件说明书》“大功率整流柜”一节。GES-3000系列励磁装置用户手册•操作、维护东方电机控制设备有限公司电话：[phone]传真：2409268邮编：618000第7页共25页3.2.3磁场断路器磁场断路器也称作灭磁开关或磁场开关，是发电机磁场绕组和励磁整流桥之间的可见断点，是磁场灭磁回路的重要组成部分，它可在紧急情况下快速分断并转移发电机转子磁场的能量，以确保发电机的安全。可控硅整流桥的直流输出通过磁场断路器输送到发电机磁场绕组。3.3自动励磁调节器UUIfITA1-TA3TV1-TV3setpoint给定与跟踪给定与跟踪setpoint-U10&followGG1USYSSYCH1UiUMANAUTOU-U11&followprotectorlimiter&限制和保护AUTO/MAN工作模式PI控制器limiter&protectorPID控制器限制和保护脉冲形成producerpulseUsych同步UUISYSAVRchannel2~通道一AVRchannel1G2f-A10-U14通道二USYCH2-T2Arcnet-A20网络TA4-TA6TE-QF-SCRKEY-A30generator发电机GS3~IfG1I1-U12-U22-U13-U23DIDO-U14网络接口-U15网络RS-485-A10：调节器工控机1-A20：调节器工控机2-A30：工作站工控机-U12、-U13：I/O信号接口板-U11：模拟信号采集板-U10：电流/电压变换器-U14：同步脉冲板-U15：RS485通讯模块-T2：同步变压器调节柜AVRcubicle图3-3GES-3320调节柜原理GES-3000系列励磁装置用户手册•操作、维护东方电机控制设备有限公司电话：[phone]传真：2409268邮编：618000第8页共25页GES-3000系列的自动励磁调节器位于调节柜内，分为信号调理、控制计算、信号输出几个部分。通过采集发电机机组各种模拟量和开关量信息，经工控机计算、处理，控制大功率可控硅整流桥的输出，达到励磁系统的控制目标。GES-3000系列产品的自动励磁调节器为双通道冗余容错结构。从信号采集、调理输入、计算、信号输出都是独立的两套硬件回路。两通道间既有联系，又可独立工作。双通道采用主、从方式并联工作，互为热备用。通道之间完全靠软件实现相互诊断和实时在线自诊断、相互跟踪、相互通讯、相互切换。3.3.1模拟信号输入请参考《GES-3000系列励磁装置用户手册·硬件说明书》“模拟信号测量调理”一节。调节器测量：ƒ机端电压UG；ƒ机端电流IG；ƒ系统电压USYS；ƒ励磁电流If；ƒ同步电压USYCH.。其中电流信号IG和If由电流/电压变换器-U10（-U20）转换为电压信号，和其他电压信号一起，经信号调理板-U11（-U21）调理后，输入到计算机-A10（-A20）的A/D单元。3.3.2开关量输入/输出计算机-A10（-A20）的I/O单元所有开关量信号都通过-U12（-U22）、-U13（-U23）与外部连接。具体信号定义请参见详细的系统原理图。I/O信号回路采用24V电源在-U12（-U22）、-U13（-U23）处测量，开关量I/O都是低电平有效。GES-3000系列励磁装置用户手册•操作、维护东方电机控制设备有限公司电话：[phone]传真：2409268邮编：618000第9页共25页3.3.3控制计算机控制计算机-A10（-A20）是励磁调节器的核心控制单元。CPUPC-BUSA/DI/ODC24V微机电源转换主板网卡脉冲形成控制计算机图3-3-3控制计算机关于控制计算机内部板件原理，请参见《GES-3000励磁装置用户手册·硬件说明书》“工业控制计算机”一节。3.3.4通讯网络GES-3320内部有ARCnet和RS485两种通讯网络。若用户需要，还提供与LCU（或DCS）通讯的串行口RS485/RS422。请参见《GES-3000系列励磁装置用户手册·硬件说明书》“通讯网络”一节。3.3.5人机界面-A30挂在调节柜的前门上，作为调节器的人机界面工作站，与-A10、-A20通过ARCnet联系。人机界面的使用请参见《GES-3000系列励磁装置用户手册·人机界面》。3.3.6调节器工作方式调节器的双通道采取主、从并联