WL-04A励磁及负阻器系统说明书

模拟发电机励磁及负阻器系统屏使用说明书武汉华工大电力自动技术研究所联系电话：[phone]（带传真）1概述WL-04A微机励磁调节器是为满足电力系统动态模拟实验室教学与科研的特殊需要而专门设计的微机型励磁调节器。其励磁方式可选择：微机它励、微机自并励、励磁机自励、励磁机它励和外接励磁机五种。微机励磁调节器的控制方式可选择：恒UF、恒IL、恒α（适用于它励）、外接DK（数字控制量）、外接UK（模拟电压控制量）和外接PSS；设有定子过电压保护（过压跳磁场开关FMK）和励磁电流反时限延时过励限制，最大励磁电流瞬时限制等安全保护措施；微机励磁调节器控制参数可在线修改、在线固化、灵活方便，最大限度地满足教学科研灵活多变的需要。发电机的励磁绕组可以看作是电感L与电阻R的串联，其时间常数T=L/R。由于实验室的模拟同步发电机受技术条件的限制，其励磁绕组的时间常数大都小于电力系统中原型发电机的励磁绕组的时间常数，因此在实验室进行特性模拟时，必须串接负电阻来减小分母，以增加时间常数，达到真实模拟的目的。动模实验室中的模拟发电机组配备负电阻器（以下简称负阻器），可以灵活调整模型机组励磁绕组的时间常数。模拟发电机励磁及负阻器系统屏使用说明书武汉华工大电力自动技术研究所联系电话：[phone]（带传真）2操作电源01机端电压V微机它励微机自励合闸V转子电压跳闸励磁电压V励磁电流励磁方式励磁机它励励磁机自励励磁外接A第一章励磁及负阻器系统屏整个励磁屏操作面板由系统励磁屏面板，WL-04A微机调节器面板和负阻器面板三部分组成.第一节励磁屏面板励磁屏面板包括：测量仪表、励磁屏电源总开关，以及若干操作按钮和指示灯等组成见图1，具体配置及其功用如下：图1模拟发电机励磁及负阻器系统屏操作面板图1．测量仪表共有4块表计：（1）发电机机端电压表用以测量指示发电机机端电压，量程：0—150V（接PT副方），精度：1.5级。模拟发电机励磁及负阻器系统屏使用说明书武汉华工大电力自动技术研究所联系电话：[phone]（带传真）3（2）发电机转子电压表用以测量指示发电机转子，量程：0—250V（直接并接在励磁回路中），精度：1.5级。（3）发电机励磁电压表用以测量指示发电机励磁电压，量程：0—150V（直接跨接在发电机励磁绕组与负阻器两端），精度：1.5级。（4）发电机励磁电流表用以测量指示发电机励磁电流，量程：0—5A（直接串接在发电机励磁回路中），精度：1.5级；2．操作电源开关SB1位于屏前，这是系统屏的电源总开关，负责提供励磁屏操作回路电源、励磁调节器工作电源和负阻器工作电源（励磁调节器和负阻器另设有分电源开关），电源开关接通后，励磁屏上【跳闸】绿色指示灯亮。3．操作按钮共有2只操作按钮：（1）FMK【合闸】按钮负责FMK的合闸，按FMK【合闸】后其上的红色指示灯点亮，【跳闸】按钮上绿灯灭。（2）FMK【跳闸】按钮负责FMK的跳闸，按FMK【跳闸】后其上的绿色指示灯点亮，【合闸】按钮上红灯灭。4．励磁方式转换开关共有5个位置，分别是：微机自励、微机它励、励磁机它励、励磁机自励和励磁外接。（1）微机它励：同步发电机的励磁电源由市电380V电源通过励磁变压器经可控硅整流桥整流后提供，励磁电流的大小微机励磁调节器控制；（2）微机自并励：同步发电机的励磁电源由发电机自身通过机端励磁变压模拟发电机励磁及负阻器系统屏使用说明书武汉华工大电力自动技术研究所联系电话：[phone]（带传真）4器经可控硅整流桥整流后提供，励磁电流的大小微机励磁调节器控制；（3）励磁机它励：同步发电机的励磁电源由市电380V电源通过励磁变压器经可控硅整流桥整流后提供给励磁机的转子回路，励磁电流的大小微机励磁调节器控制；（4）励磁机自励：同步发电机的励磁电流由发电机自身通过机端励磁变压器经可控硅整流桥整流后提供给励磁机的转子回路，励磁电流的大小微机励磁调节器控制；（5）励磁外接：本屏中调节器退出，让用户外加励磁。第二节励磁调节器面板励磁调节器面板包括：8位LED数码显示器、若干指示灯和按钮、串行通讯接口等见图2，具体用途及其操作方法如下：微机正常定子过压进相运行并网运行同步异常自励磁场开关励磁机它励助磁开关武汉华工大电力自动技术研究所PSS参数设置参数选择OFF电源参数设置PSSDkUk恒COS恒Q恒a方式确认方式选择F恒UL恒I增磁恒IL-12V+12V减磁+5V调变断线灭磁增磁减磁+24V仪变断线+A-C功柜故障母线无压灭磁复位+C+B-A-BWL-04A微机励磁调节器通讯接口控制电源触发脉冲图2WL-04A微机励磁调节器面板图模拟发电机励磁及负阻器系统屏使用说明书武汉华工大电力自动技术研究所联系电话：[phone]（带传真）51．8位LED数码显示器用途1：显示同步发电机励磁控制系统状态量：发电机机端电压,发电机输出有功功率和无功功率发电机励磁电压,励磁电流发电机频率励磁调节器输出控制角等用途2：查询、修改励磁调节器的控制参数：PID反馈系数控制参数修改励磁限制整定值等2．指示灯共36只指示灯分四类。第1类：电源指示灯(绿色)：+5V、±12V、+24V等四路微机励磁调节器工作电源指示灯，当工作电源电压正常时，指示灯亮；第2类：脉冲指示灯（红色）：励磁调节器输出的触发脉冲指示灯：+A、-C、+B、-A、+C、-B等6路脉冲指示灯，当调节器输出触发脉冲且脉冲正常时，指示灯亮；第3类：工作状态指示灯：（1）励磁方式指示灯——【励磁机】、【它励】、【自励】3只指示灯：励磁机：用同轴直/交流励磁机励磁时，将励磁方式开关SV切换到励磁机它励或自励，此时【励磁机】灯亮，微机励磁调节器再依据它励或自励进行相应控制。它励：分“微机”和“励磁机”两种励磁调节器工作。该指示灯与“励磁机”灯配合区分。自励：分“微机”和“励磁机”两种励磁调节器工作。与它励不同的是：选择自并励时，励磁变压器原边输入电压不再是380V，模拟发电机励磁及负阻器系统屏使用说明书武汉华工大电力自动技术研究所联系电话：[phone]（带传真）6而是根据不同模拟情况大约为220V左右，必要时应相应改变【励磁变压器变比调节】自耦变压器的副边接线以提高输出电压。（2）开关状态指示灯——【磁场开关】、【助磁开关】、【并网运行】3只指示灯。磁场开关：磁场开关FMK合上时亮,跳开时熄；助磁开关：自并励励磁方式下，发电机起励时由励磁调节器自动投入初始励磁时亮，退出助磁时熄；并网运行：发电机合上出口断路器DL并网时亮，跳开DL时熄。（3）调节器运行方式指示灯——【PSS】、【UK】、【DK】、【恒cos】、【恒Q】、【恒】、【恒UF】、【恒IL】等6灯：PSS：外接PSS控制信号，电压范围0~10V(由DB9的1，8输入)。运行方式的选择方法参见[方式选择]按钮的说明。UK：外接控制电压UK，由CPU的A/D采样输入，电压范围0~+5V(由DB9的1，7输入)或0~+10V(由DB9的1，6输入)，线性移相,移相范围：0~180度；DK：外接控制数值DK，由串口输入，波特率4800，偶校验，8位数据位，1位停止位，线性移相，数据范围0~7500对应移相角0~180度；恒cos：亮表示励磁调节器按恒cos方式运行，维持发电机功率因素在给定水平上；恒Q：亮表示励磁调节器按恒Q方式运行，维持发电机无功功率在给定水平上；恒：亮表示励磁调节器按恒α方式(开环)运行，只在它励方式下有效，自并励励磁方式不允许开环运行，所以自并励励磁方式下，恒方式被闭锁且在它励方式转自并励时，如果原来是恒方式也会自动转为恒IL方式；恒UF：亮表示励磁调节器按恒UF方式运行，维持发电机机端电压在给定水平上；恒IL：亮表示励磁调节器按恒IL方式运行，维持发电机励磁电流在给定水平上；模拟发电机励磁及负阻器系统屏使用说明书武汉华工大电力自动技术研究所联系电话：[phone]（带传真）7（4）运行状态指示灯——【进相运行】、【母线无压】、【灭磁】、【增磁】、【减磁】、【参数设置】等6灯：进相运行：无功功率为负值(即进相运行)时点亮，为正值时（滞相）灯熄；母线无压：系统电压小于70%额定电压或无电压时点亮，大于70%时灯熄；灭磁：按灭磁按钮或发电机频率低于43HZ时点亮，发电机并网带负荷时[灭磁]被闭锁，[灭磁]灯熄；增磁：按增磁按钮时亮，松开即熄；减磁：按减磁按钮时亮，松开即熄；参数设置：修改控制器参数时，按[参数设置]按钮一次灯亮，表示已进入参数设置状态，再按一次灯熄，表示退出参数设置状态。第4类：异常指示灯——【同步异常】、【定子过压】、【微机正常】、【调变断线】、【仪变断线】、【功柜故障】等6灯：同步异常：本微机励磁调节器工作在自并励方式时，同时采用励磁变压器和发电机电压互感器作为触发同步信号，当两路同步信号均正常时熄灭，任一路断线时点亮，它励运行时熄灭；定子过压：发电机机端PT电压大于额定电压的1.26倍(1001.26=126V)时，过压保护动作，去跳磁场开关FMK，同时【定子过压】指示灯点亮；微机正常：闪烁表示微机励磁调节器运行正常，常亮或常熄表示微机励磁调节器异常；调变断线：励磁调节器同时引入两路发电机机端电压互感器，分别称为调变UF1和仪变UF2(调变和仪表分别对应发电厂励磁调节器专用电压互感器和测量仪表用电压互感器)，发电机电压由下式决定；UF=MAX{UF1,UF2}当两路电压相差10%时，表示电压互感器发生断线故障，如调变电压小于仪变电压10%，调变断线灯亮。仪变断线：当仪变电压小于调变电压10%，仪变断线灯亮；功柜故障：全控桥故障时亮。模拟发电机励磁及负阻器系统屏使用说明书武汉华工大电力自动技术研究所联系电话：[phone]（带传真）83．12只操作按钮和1只电源开关电源开关：船形开关SB2主要负责WL-04A微机励磁调节器供电电源控制。参数选择：用以查询控制参数的当前数值和选择需要修改的控制参数，重复按下此按钮，则循环显示控制参数。具体控制参数的选择与修改方法详见第二部分说明。参数设置：正常工作状态（非参数设置状态）下，增量显示和减量显示按钮用以顺序和逆序召唤显示励磁控制系统状态变量，按【参数设置】按钮后，【参数设置】指示灯点亮，此时增量显示和减量显示按钮用作增加和减小用[参数选择]按钮选中的参数数值；“▲”显示和“▼”显示：用以顺序和逆序召唤显示励磁控制系统状态变量，在参数设置状态（此时【参数设置】指示灯点亮），用来增加或减小选中的参数数值；PSS：按下自锁按钮且“PSS”指示灯亮，表示投入电力系统稳定器功能。方式选择：用以选择运行方式恒cos、恒Q、恒、恒UF、恒IL等五种运行方式，选中但未确认之前，对应的运行方式灯闪亮。每按一次，方式预选灯循环一位；方式确认：用以确认被选中的运行方式，确认后选中的运行方式灯常亮，原来运行方式灯熄灭；但自并励励磁方式下，选恒方式不合法，调节器自动转为恒IL方式；恒IL：强制选择恒IL运行方式；增磁：发电机并网前，增磁则提高发电机电压，并网后增磁则增加发电机输出的无功功率；减磁：发电机并网前，减磁则降低发电机电压，并网后减磁则减少发电机输出的无功功率；灭磁：在发电机空载运行状态下，按一次灭磁按钮，则控制发电机执行逆变灭磁命令，但发电机并网带负荷后灭磁无效；发电机在未起励建压时，按灭磁按钮则执行起励建压命令；复位：手动强迫复位CPU，主要用以励磁调节器检修与调试，正常运行时不用。模拟发电机励磁及负阻器系统屏使用说明书武汉华工大电力自动技术研究所联系电话：[phone]（带传真）9OFF电源武汉华工大电力自动技术研究所试验电源输入正常试验负阻电流A+-补偿退出RU+RI调零整定O调零整定负阻电压V负阻器4．1个RS232标准通讯接口供与PC机交换信息，以及外接控制数值DK，外接控制电压UK，外接PSS控制等。DB9（阳性）串行口各引脚定义如下：引脚号定义2.4RXD3TXD1.5.9GND6UK2(10V)7UK1(5V