R-R励磁调节器AVR运行说明手册

300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分运行说明手册441XX发电厂300MW汽轮发电机静态励磁系统安装、调试、操作、运行和维护手册第三部分第1章运行说明手册（译自Rolls-Royce公司资料）2003年8月300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册2运行使用说明书目录章节标题页码1励磁系统概述1.1环境1.2系统参数2AVR说明2.1冗余2.1.1TMR三模冗余原理2.1.2冗余和系统输入／输出2.2功能描述2.2.1标幺值定义2.2.2AVR2.2.2a)电压、有功、无功及转速的测量2.2.2b)运行方式选择2.2.2c)AVR自动运行方式2.2.2d)AVR手动运行方式2.2.2e)AVR与整流器手动同步2.2.2f)手动整流柜控制2.2.2g)AVR与整流器手动控制的关系2.2.2h)给定值控制2.2.2i)励磁和灭磁2.2.2j)动态限制2.2.2k)电力系统稳定器（PSS）2.2.2l)无功补偿（调差）2.2.2m)恒功率因数运行方式2.2.2n)恒无功功率运行方式2.2.2o)操作员接口2.3事故检测2.4VT和CT接口2.5转子平均温度测量方法2.6继电器模块2.6.1高度集成继电器表决模块2.6.2单继电器表决模块2.7系统输入和输出2.8可整定参数2.9可编程试验输出指示300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册32.10AVR通过串行接口到DCS传送数据3整流器辅助柜系统描述3.1励磁系统中的主要控制信号3.2EG809整流器辅助功能模块3.2.1输入/输出3.2.1a)输入3.2.1b)输出3.2.1c)触发脉冲3.2.2故障检测3.2.2a)“看门狗”（watchdog）3.2.3整流器辅助模块的逻辑功能3.2.3a)励磁和灭磁逻辑3.2.3b)AVR或整流器手动控制选择3.2.3c)通讯3.2.3d)脉冲与模块之间电压协调3.2.3e)起励顺序3.2.3f)风机故障检测逻辑3.2.3g)风机事故检测逻辑3.2.3h)整流器跳闸逻辑3.2.3i)风机选择逻辑3.2.1j)可控硅故障检测3.2.4选择整流器组开关3.2.4a)选择A组和停止B组3.2.5CROWBAR跨接器3.2.6过滤器报警3.3通讯／手动控制器模块EG810功能说明3.3.1定义3.3.1a)同步电压与励磁电流3.3.1b)最小整流控制角3.3.1c)最大逆变角3.3.1d)换相角3.3.1e)相位微调3.3.1f)数字信号输入/输出3.3.2电路结构3.3.2a)通讯与报警接口3.3.2b)手动控制原理图3.3.3触发脉冲输出3.3.4报警输出3.4系统电源3.4.1电源故障3.5继电器输出300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册43.6系统输入/输出3.6.1输入3.6.2输出3.6.3报警输入3.6.4模拟量输入信号3.6.5可调整参数3.6.5a)整流器B存在3.6.5b)故障设置旋转开关3.6.5c)正常设置旋转开关3.7逻辑图4整流器4.1EX4014+ve可插拔式可控硅模块4.2EX4015-ve可插拔式可控硅模块4.3EX4029扼流圈装配单元4.4EX3006触发脉冲板5硬件说明5.1AVR柜5.1.1电源配电5.1.1a)110V直流控制电源5.1.1b)220V50Hz控制电源5.1.1c)220V50Hz伺服电源5.1.2EG8503AVR机箱分装配5.1.3EG800自动控制器模块5.1.4EG802自动电源模块5.1.4a)输入数据5.1.4b)输出数据5.1.5EG812VT和CT信号调理单元（PC3170）5.1.6EG901单继电器表决输出模块（PC3108）5.1.7EG903三重继电器输出模块（PC3107）5.2整流器柜5.2.1电源配电5.2.1a)220V50Hz伺服电源5.2.1b)380V3相50Hz电源5.2.1c)743V3相50Hz电源5.2.2EX4014ac/dc+Ve整流器模块组件5.2.3EX4015ac/dc-Ve整流器模块组件5.2.4EX4029扼流圈组件5.2.5EX3006触发脉冲板5.2.5a)逻辑要求5.3整流器辅助柜5.3.1电源配电300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册55.3.1a)220V50Hz伺服电源5.3.1b)110Vdc控制电源5.3.1c)380V3相50Hz电源5.3.1d)整流器3相50Hz电源5.3.2EX4107整流器辅助柜就地控制盘5.3.3EG8506三模冗余整流器辅助柜机箱分装配5.3.4EG809三模冗余整流器辅助柜逻辑模块5.3.4a)输入5.3.4b)输出5.3.5EG810通讯／手动控制器模块5.3.5a)电源5.3.5b)附件5.3.5c)盘后连线5.4磁场断路器（灭磁开关）柜5.4.1电源配电5.4.1a)220V50Hz辅助电源5.4.1b)110Vdc控制电源5.4.1c)380V3相50Hz起励电源5.4.2磁场断路器（灭磁开关）5.4.3EX4018起励回路5.4.4EX4021转子电压隔离器表格标题1容量与特性2AVR参数3高集成继电器表决模块触点容量4单继电器表决模块触点容量5系统输入和输出代码6模拟量和数字量输入/输出7可整定参数8可编程试验输出指示9辅助通讯信号列表10通讯故障标志11硬接线数字量输入/输出12通讯/手动到AVR数据位格式13手动控制器触发角数据位格式14通讯控制器触发角数据位格式15AVR至通讯/手动数据位格式300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册616控制器配置参数表17背板安装继电器接点容量18数字量输入19模拟输入信号范围20模拟输入信号20EG802模块电气输入特性21EG802模块电气输出特性22EX3006单个触发脉冲卡输入和输出23EX3006单个触发脉冲卡频率选择24EG809输入DIN41612联接器PL1安装25EG809输入DIN41612联接器PL2安装26EG809输出DIN41612联接器安装27EG810DIN41612联接器PL1安装28EG810DIN41612联接器PL2安装300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册7图表目录1典型励磁系统2典型输入／输出方框图3AVR冗余策略4AVR方式选择5AVR自动控制器－方框图6AVR手动控制器－方框图7整流器手动控制器－方框图8动态限制能力特性9电力系统稳定器方框图10无功功率补偿11恒功率因数和恒无功运行方式12整流器辅助柜方框图13主要控制信号14整流器手动控制状态图15励磁／灭磁逻辑16起始／励磁波形图17灭磁波形图18灭磁示意图19事件序列波形20运行序列原理框图21公共FPGA通讯22辅助FPGA通讯23机器初始状态及Abel列表24机器发送状态及Abel列表25机器接收状态及Abel列表26起励回路选择项27跨接器运行原理方块图28EG810通讯/手动模块方框图29EG810模块通讯通道30公共通讯就地显示31典型信号显示页32主报警信号菜单33典型报警信号组１页34典型定义报警输入35典型报警页36磁场电流控制器37PI选择38跟踪给定点控制39操作员／AVR给定控制40控制器配置主菜单300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册8图表目录41逆变／跨接器时间溢出逻辑42励磁／灭磁逻辑图43磁场断路器合闸逻辑44AVR／整流器手动选择45A组整流器跳闸逻辑回路46B组整流器跳闸逻辑回路47整流器跳闸逻辑图48闭合起励输入接触器逻辑图49闭合起励输出接触器逻辑图50触发起励可控硅整流器逻辑图51断开起励输入/输出接触器逻辑图（仅对DC起励电路）52风机故障检测逻辑图53风机事故检测逻辑图54A组整流器风机选择逻辑图55B组整流器风机选择逻辑图56对一个桥臂故障／跳闸检测逻辑图57产生报警／跳闸逻辑图58触发脉冲表决时间延迟逻辑图59选择开关逻辑图60延迟不励磁（NotExcited）信号逻辑图61磁场断路器跳闸逻辑图62延迟励磁（Excite）信号逻辑图63系统电源配电图64EG802模块布置图65EG802模块方框图66EG809模块前面板67EG810通讯/手动模块前面板68辅助柜背板电源配电300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册9附图列表Rolls-Royce公司图号名称M100-1210EX4017整流器辅助柜GA的就地控制盘A100-0001励磁系统总体布置A100-0002AVR柜总体布置A100-0003整流器辅助柜总体布置A100-0004(4张)整流器柜总体布置A100-0005(2张)磁场断路器柜总体布置M320-1119EX4017整流器辅助柜就地控制盘原理图A320-0001(2张)系统原理图A320-0002(4张)AVR柜原理图A320-0002(3张)AVR柜接线端子图A320-0003(6张)整流器辅助柜原理图A320-0003(4张)整流器辅助柜接线端子图A320-0004(3张)整流器柜原理图A320-0005(3张)磁场断路器柜原理图A320-0005(1张)磁场断路器柜接线端子图PL-A100-1210EX4017整流器辅助柜就地控制盘部件清单PL-A100-0002(3张)AVR柜总体布置部件清单PL-A100-0003(4张)整流器辅助柜总体布置部件清单PL-A100-0004(6张)整流器柜总体布置部件清单PL-A100-0005(5张)磁场断路器柜总体布置部件清单300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册101.励磁系统概述励磁系统的主要任务是通过控制发电机励磁电流来维持发电机端电压；同时维持其它发电机的变化在限定范围以内；在系统发生故障时进行灭磁或停机；系统参数在运行手册第二章给出。励磁系统由下列部分组成：由一组柜体组成*AVR柜*整流器柜*整流器辅助柜*磁场断路器图1所示为励磁系统原理图，图中给出了系统上述的几个部分以及他们之间的连接关系。图2所示为励磁系统框图，图中给出了系统的主要部件以及部件内部的连线关系。图1所示为一个典型的励磁系统，图2所示为一个典型的励磁系统输入/输出。励磁系统将在如下段落中描述：第2段，AVR系统第3段，整流器辅助系统第4段，整流器第5段，硬件说明1.1环境运行温度－-10℃至40℃储存温度－-25℃至+85℃相对湿度－在25℃条件下，90％无结露海拔高度-1000m1.2系统参数表1列出系统的设计参数、容量和特性，例如可调整参数、报警设定值和手动控制设定点。这些参数在控制文件内给出。这些控制文件是：AVR柜的硬件部分出厂试验大纲在第3章附录2中整流器、整流器辅助柜、磁场断路器和中控室桌面主控盘的出厂试验大纲在第3章附录3中。励磁系统的出厂试验大纲在第3章附录4。调试大纲在第二部分调试手册。300MW汽轮发电机静止励磁系统·第三部分第1章运行说明手册44DISCHARGERESISTORCROWBARUNITFIELDBREAKERCUBICLECONVERTERCUBICLEACSURGESUPPRESSIONAUX.TRANSFORMERCONVERTERAUXILIARIESCUBICLEAVRCUBICLEFIELDCURRENTISOLATIONAMPLIFIERSLATCH/DCOUTPUTFILTERFAN2FAN1EXCITATIONTRANSFORMER20000/743V,327KVAOVERCURRENTPROTECTIONCTS1SET15000/5A,10P2SETS100/1A,10PGENERATOR-300MW,20KV,50HZRATEDFIELDCURRENT=2642ADCFIRINGPULSESTOAUX.CH1FANSUPPLIESFROMCONVERTERAUX.VOLTAGETRANSFORMERS20KV/100VCONTROLROOMOPERATORI