R-R勵磁調(diào)節(jié)器AVR運行說明手冊

XX發(fā)電廠300MW汽輪發(fā)電機

靜杰勵磁系統(tǒng)

安裝、調(diào)試、操作、運行和維護手冊

第三部分第1章

運行說明手冊

（譯自Rolls-Royce公司資料）

2003年8月

運行使用說明書

目錄

章節(jié)標(biāo)題頁碼

1勵磁系統(tǒng)概述

1.1環(huán)境

1.2系統(tǒng)參數(shù)

2AVR說明

2.1冗余

2.1.1TMR三模冗余原理

2.1.2冗余和系統(tǒng)輸入/輸出

2.2功能描述

2.2.1標(biāo)幺值定義

2.2.2AVR

2.2.2a)電壓、有功、無功及轉(zhuǎn)速的測量

2.2.2b)運行方式選擇

2.2.2c)AVR自動運行方式

2.2.2d)AVR手動運行方式

2.2.2e)AVR與整流器手動同步

2.2.2f)手動整流柜控制

2.2.2g)AVR與整流器手動控制的關(guān)系

2.2.2h)給定值控制

2.2.2i)勵磁和滅磁

2.2.2j)動態(tài)限制

2.2.2k)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）

2.2.21)無功補償（調(diào)差）

2.2.2m)恒功率因數(shù)運行方式

2.2.2n)恒無功功率運行方式

2.2.2o)操作員接口

2.3事故檢測

2.4VT和CT接口

2.5轉(zhuǎn)子平均溫度測量方法

2.6繼電器模塊

2.6.1高度集成繼電器表決模塊

2.6.2單繼電器表決模塊

2.7系統(tǒng)輸入和輸出

2.8可整定參數(shù)

2.9可編程試驗輸出指示

2.10AVR通過串行接口到DCS傳送數(shù)據(jù)

3整流器輔助柜系統(tǒng)描述

3.1勵磁系統(tǒng)中的主要控制信號

3.2EG809整流器輔助功能模塊

3.2.1輸入/輸出

3.2.la)輸入

3.2.1b)輸出

3.2.1c)觸發(fā)脈沖

3.2.2故障檢測

3.2.2a)"看門狗"(watchdog)

3.2.3整流器輔助模塊的邏輯功能

3.2.3a)勵磁和滅磁邏輯

3.2.3b)AVR或整流器手動控制選擇

3.2.3c)通訊

3.2.3d)脈沖與模塊之間電壓協(xié)調(diào)

3.2.3e)起勵順序

3.2.3f)風(fēng)機故障檢測邏輯

3.2.3g)風(fēng)機事故檢測邏輯

3.2.3h)整流器跳閘邏輯

3.2.3i)風(fēng)機選擇邏輯

3.2.Ij)可控硅故障檢測

3.2.4選擇整流器組開關(guān)

3.2.4a)選擇A組和停止B組

3.2.5CROWBAR跨接器

3.2.6過濾器報警

3.3通訊/手動控制器模塊EG810功能說明

3.3.1定義

3.3.la)同步電壓與勵磁電流

3.3.lb)最小整流控制角

3.3.1c)最大逆變角

3.3.Id)換相角

3.3.Ie)相位微調(diào)

3.3.If)數(shù)字信號輸入/輸出

3.3.2電路結(jié)構(gòu)

3.3.2a)通訊與報警接口

3.3.2b)手動控制原理圖

3.3.3觸發(fā)脈沖輸出

3.3.4報警輸出

3.4系統(tǒng)電源

3.4.1電源故障

3.5繼電器輸出

3.6系統(tǒng)輸入/輸出

3.6.1輸入

3.6.2輸出

3.6.3報警輸入

3.6.4模擬量輸入信號

3.6.5可調(diào)整參數(shù)

3.6.5a)整流器B存在

3.6.5b)故障設(shè)置旋轉(zhuǎn)開關(guān)

3.6.5c)正常設(shè)置旋轉(zhuǎn)開關(guān)

3.7邏輯圖

4整流器

4.1EX4014+ve可插拔式可控硅模塊

4.2EX4015-ve可插拔式可控硅模塊

4.3EX4029扼流圈裝配單元

4.4EX3006觸發(fā)脈沖板

5硬件說明

5.1AVR柜

5.1.1電源配電

5.1.la)110V直流控制電源

5.1.lb)220V50Hz控制電源

5.1.1c)220V50Hz伺服電源

5.1.2EG8503AVR機箱分裝配

5.1.3EG800自動控制器模塊

5.1.4EG802自動電源模塊

5.1.4a)輸入數(shù)據(jù)

5.1.4b)輸出數(shù)據(jù)

5.1.5EG812VT和CT信號調(diào)理單元(PC3170)

5.1.6EG901單繼電器表決輸出模塊(PC3108)

5.1.7EG903三重繼電器輸出模塊(PC3107)

5.2整流器柜

5.2.1電源配電

5.2.la)220V50Hz伺服電源

5.2.lb)380V3相50Hz電源

5.2.1c)743V3相50Hz電源

5.2.2EX4014ac/dc+Ve整流器模塊組件

5.2.3EX4015ac/dc-Ve整流器模塊組件

5.2.4EX4029扼流圈組件

5.2.5EX3006觸發(fā)脈沖板

5.2.5a)邏輯要求

5.3整流器輔助柜

5.3.1電源配電

5.3.la)220V50Hz伺服電源

5.3.lb)110Vde控制電源

5.3.1c)380V3相50Hz電源

5.3.Id)整流器3相50Hz電源

5.3.2EX4107整流器輔助柜就地控制盤

5.3.3EG8506三模冗余整流器輔助柜機箱分裝配

5.3.4EG809三模冗余整流器輔助柜邏輯模塊

5.3.4a)輸入

5.3.4b)輸出

5.3.5EG810通訊/手動控制器模塊

5.3.5a)電源

5.3.5b)附件

5.3.5c)盤后連線

5.4磁場斷路器（滅磁開關(guān)）柜

5.4.1電源配電

5.4.la)220V50Hz輔助電源

5.4.lb)110Vde控制電源

5.4.lc)380V3相50Hz起勵電源

5.4.2磁場斷路器（滅磁開關(guān)）

5.4.3EX4018起勵回路

5.4.4EX4021轉(zhuǎn)子電壓隔離器

表格標(biāo)題

1容量與特性

2AVR參數(shù)

3高集成繼電器表決模塊觸點容量

4單繼電器表決模塊觸點容量

5系統(tǒng)輸入和輸出代碼

6模擬量和數(shù)字量輸入/輸出

7可整定參數(shù)

8可編程試驗輸出指示

9輔助通訊信號列表

10通訊故障標(biāo)志

11硬接線數(shù)字量輸入/輸出

12通訊/手動到AVR數(shù)據(jù)位格式

13手動控制器觸發(fā)角數(shù)據(jù)位格式

14通訊控制器觸發(fā)角數(shù)據(jù)位格式

15AVR至通訊/手動數(shù)據(jù)位格式

16控制器配置參數(shù)表

17背板安裝繼電器接點容量

18數(shù)字量輸入

19模擬輸入信號范圍

20模擬輸入信號

20EG802模塊電氣輸入特性

21EG802模塊電氣輸出特性

22EX3006單個觸發(fā)脈沖卡輸入和輸出

23EX3006單個觸發(fā)脈沖卡頻率選擇

24EG809輸入DIN41612聯(lián)接器PL1安裝

25EG809輸入DIN41612聯(lián)接器PL2安裝

26EG809輸出DIN41612聯(lián)接器安裝

27EG810DIN41612聯(lián)接器PL1安裝

28EG810DIN41612聯(lián)接器PL2安裝

圖表目錄

1典型勵磁系統(tǒng)

2典型輸入/輸出方框圖

3AVR冗余策略

4AVR方式選擇

5AVR自動控制器一方框圖

6AVR手動控制器一方框圖

7整流器手動控制器一方框圖

8動態(tài)限制能力特性

9電力系統(tǒng)穩(wěn)定器方框圖

10無功功率補償

11恒功率因數(shù)和恒無功運行方式

12整流器輔助柜方框圖

13主要控制信號

14整流器手動控制狀態(tài)圖

15勵磁/滅磁邏輯

16起始/勵磁波形圖

17滅磁波形圖

18滅磁示意圖

19事件序列波形

20運行序列原理框圖

21公共FPGA通訊

22輔助FPGA通訊

23機器初始狀態(tài)及Abel列表

24機器發(fā)送狀態(tài)及Abel列表

25機器接收狀態(tài)及Abel列表

26起勵回路選擇項

27跨接器運行原理方塊圖

28EG810通訊/手動模塊方框圖

29EG810模塊通訊通道

30公共通訊就地顯示

31典型信號顯示頁

32主報警信號菜單

33典型報警信號組1頁

34典型定義報警輸入

35典型報警頁

36磁場電流控制器

37PI選擇

38跟蹤給定點控制

39操作員/AVR給定控制

40控制器配置主菜單

圖表目錄

41逆變/跨接器時間溢出邏輯

42勵磁/滅磁邏輯圖

43磁場斷路器合閘邏輯

44AVR/整流器手動選擇

45A組整流器跳閘邏輯回路

46B組整流器跳閘邏輯回路

47整流器跳閘邏輯圖

48閉合起勵輸入接觸器邏輯圖

49閉合起勵輸出接觸器邏輯圖

50觸發(fā)起勵可控硅整流器邏輯圖

51斷開起勵輸入/輸出接觸器邏輯圖(僅對DC起勵電路)

52風(fēng)機故障檢測邏輯圖

53風(fēng)機事故檢測邏輯圖

54A組整流器風(fēng)機選擇邏輯圖

55B組整流器風(fēng)機選擇邏輯圖

56對一個橋臂故障/跳閘檢測邏輯圖

57產(chǎn)生報警/跳閘邏輯圖

58觸發(fā)脈沖表決時間延遲邏輯圖

59選擇開關(guān)邏輯圖

60延遲不勵磁(NotExcited)信號邏輯圖

61磁場斷路器跳閘邏輯圖

62延遲勵磁(Excite)信號邏輯圖

63系統(tǒng)電源配電圖

64EG802模塊布置圖

65EG802模塊方框圖

66EG809模塊前面板

67EG810通訊/手動模塊前面板

68輔助柜背板電源配電

附圖列表

Rolls-Royce公司圖號名稱

M100-1210EX4017整流器輔助柜GA的就地控制盤

A100-0001勵磁系統(tǒng)總體布置

A100-0002AVR柜總體布置

A100-0003整流器輔助柜總體布置

A100-0004（4張）整流器柜總體布置

A100-0005（2張）磁場斷路器柜總體布置

M320-1119EX4017整流器輔助柜就地控制盤原理圖

A320-0001（2張）系統(tǒng)原理圖

A320-0002（4張）AVR柜原理圖

A320-0002（3張）AVR柜接線端子圖

A320-0003（6張）整流器輔助柜原理圖

A320-0003（4張）整流器輔助柜接線端子圖

A320-0004（3張）整流器柜原理圖

A320-0005（3張）磁場斷路器柜原理圖

A320-0005（1張）磁場斷路器柜接線端子圖

PL-A100-1210EX4017整流器輔助柜就地控制盤部件清單

PL-A100-0002（3張）AVR柜總體布置部件清單

PL-A100-0003（4張）整流器輔助柜總體布置部件清單

PL-A100-0004（6張）整流器柜總體布置部件清單

PL-A100-0005（5張）磁場斷路器柜總體布置部件清單

1.勵磁系統(tǒng)概述

勵磁系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過控制發(fā)電機勵磁電流來維持發(fā)電機端電壓；同時維持

其它發(fā)電機的變化在限定范圍以內(nèi)；在系統(tǒng)發(fā)生故障時進行滅磁或停機；

系統(tǒng)參數(shù)在運行手冊第二章給出。

勵磁系統(tǒng)由下列部分組成：

?由一組柜體組成

*AVR柜

*整流器柜

*整流器輔助柜

*磁場斷路器

圖1所示為勵磁系統(tǒng)原理圖，圖中給出了系統(tǒng)上述的幾個部分以及他們之間的連

接關(guān)系。

圖2所示為勵磁系統(tǒng)框圖，圖中給出了系統(tǒng)的主要部件以及部件內(nèi)部的連線關(guān)系。

圖1所示為一個典型的勵磁系統(tǒng)，圖2所示為一個典型的勵磁系統(tǒng)輸入/輸出。

勵磁系統(tǒng)將在如下段落中描述:

?第2段，AVR系統(tǒng)

?第3段，整流器輔助系統(tǒng)

?第4段，整流器

?第5段，硬件說明

1.1環(huán)境

運行溫度T0℃至40℃

儲存溫度-25℃至+85℃

相對濕度在25℃條件下,90%無結(jié)露

海拔高度1000m

L2系統(tǒng)參數(shù)

表1列出系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)、容量和特性,例如可調(diào)整參數(shù)、報警設(shè)定值和手動

控制設(shè)定點。這些參數(shù)在控制文件內(nèi)給出。這些控制文件是：

?AVR柜的硬件部分出廠試驗大綱在第3章附錄2中

?整流器、整流器輔助柜、磁場斷路器和中控室桌面主控盤的出廠試驗大綱在第

3章附錄3中。

?勵磁系統(tǒng)的出廠試驗大綱在第3章附錄4O

?調(diào)試大綱在第二部分調(diào)試手冊。

GENERATOR-300MW,20KV,50HZ

RATEDFIELDCURRENT=2642ADC

VOLTAGECURRENT

TRANSFORMERSTRANSFORMERS

20KV/100V12000/5A

r?FIRINGPULSES，OVERCURRENTPROTECTIONCTS

>AVRCONTROLCHANNEL3?—TOAUX.CH1?-1SET15000/5A,10P

V2SETS100/1A,10P

AVRCONTROLCHANNEL2l_FIRINGPULSES

TOAUX.CH2酎

EXCITATIONTRANSFORMER

_>lAVRCONTROLCHANNEL1FIRINGPULSES20000/743V,327KVA

STOAUX.CH3?

山

。4U

S

O

OLLH.ACSURGE

H山

IAVRCUBICLEjSUPPRESSION

?N

-FIELDCURRENT

IB

NOISOLATION

JAMPLIFIERS

OAK

/

。B

d山BRIDGE4

。

COMMUNICATIONSINTERFACE&'MANUALBRIDGE3h

CONVERTERMANUAL?FIRINGA山na

BRIDGE2HB

PULSES<H

BRIDGE1IizHV

24CABLESn0n8_l

dsMN

ONETOl_Cn

CONVERTERAUXILIARIESiEACHna

CHANNEL3W

THYRISTORDo

ACONVERTERAUXILIARIESMODULE

CHANNEL2□

CONVERTERAUXILIARIES-a

CHANNEL1

RELAY

MODULES

eN

NQ

星g

POWERSUPPLIES.I-o

RELAYS.CONTACTORS.FANSUPPLIESFROMSx

PROTECTIONANDMCBS3

TRANSFORMERIIICONVERTERAUX.:

CONVERTERAUXILIARIESCUBICLECONVERTERCUBICLE

圖1典型的勵磁系統(tǒng)原理框圖

Al-TOCH1DI-TOCH1DI?TOCH2TWOINDEPENDENTAC

Al-TOCH2Al-TOCH3DI-TOCH3

AVRSYCH.REF.AVRSYCH.REF.ORDCSUPPLIES

PHASEVOLTAGE-LINE'A'AVRSYCHREFPHASEVOLTAGE-LINE'A'

PHASEVOLTAGE-LINE'A'

PHASEVOLTAGE-LINE'B'PHASEVOLTAGE-LINE'B'CONVERTERA

PHASEVOLTAGE-LINE'CPHASEVOLTAGE-LINE'B'

PHASEVOLTAGE-LINE'C,PHASEVOLTAGE-LINECDOFROMAVR

PHASECURRENT-LINE'A'PHASECURRENT-LINE4

PHASECURRENT-LINE'A'CH1FIRINGPULSES

PHASECURRENT-LINE'B'PHASECURRENT-LINE宜

PHASECURRENT-LINE'B'CH2FIRINGPULSES

PHASECURRENT-LINE'CPHASECURRENT-LINE'C

AO-FROMCH1PHASECURRENT-LINE'CAO-FROMCH2AO-FROMCH3CH3FIRINGPULSES

FIELDCURRENT(TOTAL)FIELDCURRENT(TOTAL)

PROGRAMMABLEFIELDCURRENT(TOTAL)PROGRAMMABLEMANFIRINGPULSES

FIELDCURRENTBFIELDCURRENTBPROGRAMMABLE

OUTPUT1FIELDCURRENTBOUTPUT1AUTO/MANUALSELECTED

AVRTESTAVRTESTOUTPUT1

PROGRAMMABLEAVRTESTPROGRAMMABLECONVERTEROFF

(FIELDVOLTS)(FIELDVOLTS)PROGRAMMABLE

OUTPUT2(FIELDVOLTS)OUTPUT2DITOAVR

(GRIDVOLTSAMPLITUDE)(GRIDVOLTSAMPLITUDE)OUTPUT2

PROGRAMMABLE(GRIDVOLTSAMPLITUDE)PROGRAMMABLEFAULT/HEALTHY

(GENERATORCOOLANTTEMP.)(GENERATORCOOLANTTEMP.)PROGRAMMABLE

OUTPUT3(GENERATORCOOLANTOUTPUT3DISCREPANCY

(GRIDFREQUENCY)(GRIDFREQUENCY)OUTPUT3

PROGRAMMABLETEMP.)PROGRAMMABLEPROGRAMMABLEPHASEBACKALARMCONVERTER

OUTPUT4(GRIDFREQUENCY)OUTPUT4OUTPUT4TRIPPED

FIRINGPULSESAVRHEALTHY

POWERDOOUTPUTFROMAVR

SUPPLIESCLOSEIPCONTACTOR

1AND2CLOSEOPCONTACTOR

CLOSEFIELDBREAKER

OPENFIELDBREAKER

OPENIPCONTACTOR

OPENOPCONTACTOR

CHANNEL1CHANNEL2CHANNEL3

DITOAVR

SUPPRESSIONFUSESFAILED

DCFUSESFAILED

SUPPLY1UNDERVOLTAGE

SUPPLY2UNDERVOLTAGE

SECTIONAAVAILABLE

SECTIONBAVAILABLE

2oo3AIRTEMPERATUREOK

VOTING

MAINCBOPEN

CONVERTERMANUALHEALTHY

CONVERTERB

MAINTENANCEDIFROMCCRDESKDIFROMLOCALDITOCH1,2&3DOFROMVOTINGMODULES-THEFOLLOWINGLISTISTYPICALDOFROMAVR

PCPANELTOCH1,2&3CONTROLPANELTOMCBOPENINAUTOMODEFIELDCURRENTLOWALARMCH1FIRINGPULSES

CONNECTEDTOCH1,2&3AVRSTEPAUTOERRORONLIMITAVRTRIPCH2FIRINGPULSES