EXC9100型励磁系统解析.ppt

四川小金川春堂坝水电站 EXC9100型励磁系统 介绍内容 一、系统概述 二、调节器 三、功率整流系统 四、灭磁系统 五、基本参数 一、系统概述 主要功能特点 核心技术 功能特点 全数字化系统 CAN总线技术用于励磁系统内部互联 友好完善的人机界面 灵活多样的对外接口方式 完善的调试软件，可实现智能化调试 良好的电磁兼容性能 独立的三通道,两种不同的调节器组态 完善的故障检测系统 功率柜和灭磁柜实现智能化监测及控制 高耐压的脉冲变压器 停风机运行能力 独特的可控硅ECB灭磁系统 完善的通讯功能 一、系统概述 核心技术 多CPU架构技术 PSS2B多变量PSS技术 主流ARM + 新型FPGA的嵌入式处理技术 高频脉冲列触发技术 低残压快速起励技术 可控硅整流桥智能均流技术 CAN现场总线技术 组态编程技术 智能控制技术 一、系统概述 二、调节器 --系统组成 --硬件配置 软件设计 功能实现 人机界面 通信规约 系统组成 二、励磁调节器 现场总线 现场总线用于励磁系统内部进行数据交换，实现了全数字化 减少柜间接线，节省安装空间，提高工艺水平，安装、运行、维护方便 实现了分散控制，提高可靠性 二、励磁调节器 CAN总线 多主总线，无主站从站之分，信息优先级先后顺序来决定通信次序 自动重发 故障节点自动脱落 通讯速度快，最快可达1Mbit/s 可靠性高，抗干扰能力强，最远传输距离可达10km 二、励磁调节器 调节通道配置 微机/微机/模拟三通道 C通道的励磁调节从实现的原理和实现的途径与数字式调节器完全不同，因而能起到很好的后备作用，显著提高了调节器的安全性和可靠性，还特别方便于发电机组和励磁的试验和维护。 二、励磁调节器 AVR：自动电压调节 FCR：励磁电流调节（手动模式） 通道级别 通道状态级别 定义 3 通道在自动方式且无异常 2 PT故障 1 ―― 0 机端电压大于10%、但无同步信号 二、励磁调节器 通道在自动方式下，正常运行情况时状态为3级；当出现PT故障时，切到备用通道，本通道变为手动方式并且状态变为2级，该状态保持直至PT故障恢复；机端电压大于10%时，若没检测到同步信号，则本通道优先级变为0，表示本通道不可用，同样保持直至故障恢复。 由单CPU模式向多CPU模式发展 ARM处理器完成励磁调节运算、逻辑处理和对外通讯的工作 FPGA同步采集控制、同步交流采样及算法实现、频率补偿、同步信号检测输出脉冲、脉冲闭锁 优点：（1）内部集成了大容量RAM和多路DSP,极大地提高了调节器的运算速度和响应的快速性，提高了系统的调节精度。 （2）可以运行复杂的控制程序，能满足电网对励磁控制的高性能要求。 调节器的硬件—多CPU模式 二、励磁调节器 故障检测系统 可检测的故障 同步回路故障信号 故障判据：1.同时满足 1）同步电压比机端电压低15%；2）机端电压大于40%；3）同步电压大于20%；4）励磁电流大于4.5%。 2.同步相序反接。3.同步消失（机端电压大于额定的10%且无同步信号） 以下同步断相信号，不影响调节器正确工作，也不改变调节通道的可用状态级别：同步原边断A相，同步原边断B相，同步原边断C相同步副边断A相，同步副边断B相，同步副边断C相，同步副边断BC相，同步副边断AC相，同步副边断AB相 PT断线故障 调节器通过机端PT检测到的机端电压信号将是错误的降低了30％左右，切换到手动方式或其他高级别的通道运行。 有三种情况判断：Average = Ug/1.2；（1）情况1：[ (Ug 10%) ( (Ua Average) || (Ub Average) || (Uc Average) ) ] [同步与PT不相关] 2）情况2：(Ug + 10% Utb) ( Utb 20%) [同步与PT相关]3）情况3：----相当于PT信号消失( Ug 5%) (IL 20%) 通道故障 对调节器中各调节通道（A或B或C通道）内部的通讯故障、电源系统故障、软件故障、ARM芯片故障及FPGA芯片故障，都是影响主控制板运行的严重故障，必须完成实时监视。一旦出现故障，由逻辑监视单元立即封锁此通道的输出、退出本通道运行，自动切换到其他通道并报“通道故障”信号。 低励磁电流故障 低励磁电流，相当于励磁系统失磁状况的检测。 判断条件为： 本通道运行 定子电流大于10％ 励磁电流小于低励磁电流限制值。 返回 二、励磁调节器 程序结构优化，实现多流程控制 采用结构化程序语言 功能完善 调节器软件 二、励磁调节器 调节器的功能 按机端电压调节的自动方式 按励磁电流调节的手动方