1、DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器使用维护说明书1目 录第一章 概述.2第二章设计标准.3第三章硬件结构.43.1 基本配置.43.2 励磁控制器.43.3 大功率整流桥.63.4 灭磁及过电压保护装置.63.5 各部分名称.8第四章基本操作.104.1 运行状态.104.2 上电操作.124.3 液晶操作.124.4 开机操作.214.5 停机操作.224.6 励磁操作.224.7 报警指示.23第五章 安装与投运275.1 订货275.2 运行条件275.3 存放与运输285.4 安装285.5 静态检查295.6 投运试验及步骤29第六章 运行与检修326.1 正常开停机操作
2、326.1.1 正常开机操作326.1.1 正常停机操作336.2 故障报警及处理336.3 正常巡检内容.346.4 大小修试验内容.35DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器使用维护说明书2第一章 概 述DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器是山东济南发电设备厂在清华大学电机工程系大力支持下研制的高科技产品，也是目前国内外具有最简单的硬件结构与最丰富的软件功能的工业微机励磁调节器。DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器依据先进的非线性控制理论、采用全数字化的微机控制技术，使产品在改善发电厂和电力系统运行稳定性方面具有明显的优越性。山东济南发电设备厂针对中小容量机组励
3、磁设备场地小、励磁电流小的特点，研制成功了 DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器。该励磁调节器集励磁控制器、可控硅整流器、灭磁及过电压保护装置于一或两个柜中，结构简练，各种控制和保护功能齐全，可靠性高，特别适合 50MW 及以下采用静止式自并励励磁系统的水、火电机组。DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器使用维护说明书3第二章 设计标准国标 GB/T7409.1-7409.3-1997同步发电机励磁系统基本技术条件IEC2A（秘 13-1978） 汽轮发电机励磁系统技术要求IEC（秘 5933-1982） 关于同步发电机励磁系统的若干规定IEC 34-16 同步发电机的励磁系
4、统DL/T650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件GB3797-89 电控设备第二部分GB/T3859-93 半导体变流器GB4064-83 电气设备安全设计导则GB4208-93 外壳防护等级（IP 代码） GB6162-85 静态继电器及保护装置的电气干扰试验GB/T7064-1996 透平型同步发电机技术要求GB13926-92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性GB14285-93 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14598.9-1995 量度继电器和保护装置的电气干扰试验GB50150-91 电气装置安装工程GB/T14598.9-1995 继电器及其装置包装
5、储运技术条件GB/T596-1996 电力设备预防性试验规程DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器使用维护说明书4第三章 硬件结构3.1 基本配置DAVR-S1/S2 型全数字微机励磁装置由励磁控制器、功率整流部分、灭磁开关、励磁变压器等构成。励磁控制器是励磁反馈控制的核心部分。功率整流部分是由大功率可控硅组成的三相全控整流桥。DAVR-S1/S2 型全数字微机励磁装置采用单柜结构，柜内包括励磁控制器、大功率整流桥、灭磁开关，外部配有励磁变压器。DAVR-S1 型为单置励磁调节控制装置；而 DAVR-S2 型为双置励磁调节控制装置，两套励磁调节控制装置互为备用运行，每套励磁调节控制装置
6、均能满足包括强励在内的发电机各种运行工况对励磁的要求。DAVR-S1/S2 型全数字微机励磁装置包含了以下三个部分：1） 励磁控制器：励磁反馈控制的核心部分；2） 大功率整流桥：大功率三相全控整流桥及输入刀闸；3） 灭磁及过电压保护装置；灭磁开关、非线性灭磁电阻及过电压保护装 置。3.2 励磁控制器DAVR-S1/S2 型全数字微机励磁控制器把中央处理单元（CPU+ PSD9） 、数字开关量、模拟量输入、A/D 转换、六相脉冲、与外部串行通讯等集成在一块电路板上，这样在完成励磁控制的基础上具有更高的可靠性。1、CPU：中央处理器： Intel 公司 MCS80C196KB/80C196KC，1
7、6 位工频频率： 12MHZ/16MHZ/20MHZ存储容量： EPROM 16KB/RAM 72KB/E2PROM 2KB高速输入： 4HSI高速输出： 6HSO定时器： 2 个硬件定时器4 个软件定时器，16 位串行口： 全双工，9600/19200 BPSDAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器使用维护说明书52、A/D：CPU 片内 A/D分辨率： 2-10转换时间： 10.5us通道数： 8 通道3、DI/DO：点数： 光电隔离式，最大 16 入/16 出输入阻抗： 2K输出驱动： DC50V，200mA延迟时间： 不大于 10us4、可编程器件 PSD：PSD9系列，2M 字
8、节的闪速存储器、256k 字节的闪速存储器以及256k 字节数据 SRAM，可在线编程。PSD（Programmable System devices）是意法半导体公司（简称 ST 公司） （STMicroelectroics）设计生产的一种可编程系统器件，发展至今已近 20 年。它是专为 8 位或 16 位、32 位微控制器及 DSP 系统提供的最优化的可编程外围器件。它将 Flash、E 2PROM、SRAM 等存储器，可编程逻辑，I/O 口以及电源管理等诸多 MCU 外设资源集成在一颗芯片内，即将 MCU 外围高度集成，只需两颗芯片（MCU+PSD）即可代替众多的外围器件，组成一套完整的
9、 MCU 系统。5、电源：DAVR 控制器是交、直流双路供电的，任何一路电源有电即可保证 DAVR的运行，正常时交直流双路并列供电。6、量测回路：现场送给励磁控制器的信号都是 100V、5A 的强电信号，而计算机的A/D 转换一般只能处理5V 以内的弱电信号，DAVR 微机励磁调节器用DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器使用维护说明书6量测转换电路将一次系统中的强电信号转换为弱电信号，完成强、弱电的隔离。励磁控制器将励磁 PT 和仪表 PT 的 100V 电压经二次电压传感器及运放电路隔离，转换成 2.8V 左右的交流弱电信号，将定子 CT 的A、C 相电流经二次电流传感器隔离，转换
10、成 3.5V 左右的交流弱电信号，将励磁电流（或励磁电压）经电压变送器转换成 5V 以内的弱电信号，供给计算机作 A/D 采样。7、脉冲放大：DAVR 控制器 CPU 产生六相脉冲后经 NPN 三极管放大形成六相双脉冲，再经整流器的脉冲放大板放大去触发可控硅。8、逻辑回路：微机励磁由于大部分功能均由软件实现，外部逻辑回路就显得非常简单，主要是用若干直流 220V 继电器完成外部开关量信号的隔离，从现场来的灭磁开关、主油开关、增、减磁节点，均经过直流 220V 继电器隔离，因为这些信号一般传送距离较远，且混在强电电缆沟里，直流 220V 操作有利于提高抗干扰能力。经隔离后的继电器节点送入 DI/
11、DO，再经光隔后读入计算机。DAVR 的开关量经过电磁与光电双重隔离，并保证柜外均是强电接口，柜内 24V 电源不引出柜体，从而保证可靠性。3.3 大功率整流桥DAVR-S1/S2 型全数字微机励磁装置采用大功率可控硅三相全控整流桥，保证满足包括发电机强励在内的所有运行工况的运行要求。交流侧采用 HD 系列刀开关，便于检修。3.4 灭磁及过电压保护装置DAVR-S1/S2 型全数字微机励磁装置的灭磁及过电压保护装置主要由 DM8G 灭磁开关与非线性电阻过电压保护回路组成。氧化锌非线性灭磁电阻过电压保护回路包括尖峰吸收器 SPA 和非线性电阻FR1。DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器
12、使用维护说明书71） 线性电阻过电压保护装置为保证励磁系统安全运行必须对转子实行过电压保护。对于 DAVR-S1/S2 型全数字微机励磁装置采用的是非线性电阻过电压保护装置。ZnO 是目前所知的最理想的灭磁及过压保护材料，目前国内基本上都采用此种材料。它主要有以下优点：a）氧化锌阀片单位体积能容量大，可做到 300J/cm2，单只阀片可做到20KJ/只。b）保护性能好，残压比仅为 1.5，氧化锌电阻开通后电压几乎为一定值，不随电流的变化而变化，具有优良的非线性伏安特性。c）漏电流小，氧化锌阀片漏电流一般小于 50uA，漏电流愈小，在正常工况下耗散的功率愈小。d）老化寿命长，阀片能够在持续运行电
13、压 Ue=0.75U10mA（即荷电率为0.75）下,工作 100 年。2) 针对各种过电压，选配保护元件如下：a）灭磁过电压保护组件 FR1，对灭磁过电压进行保护，为了保证灭磁装置的优良品质，通过以下措施保证灭磁效果：对灭磁能量精确计算；对每片阀片采用先进技术进行测量并保证精度；对阀片作全电流的测试；用均能的原则对阀片进行合理的组合匹配，保证各并联支路的能量吸收误差小于 2%。b) 尖峰吸收器 SPA：可控硅整流励磁系统具有可靠性高，调节速度快，反应灵敏，系统接线简单，操作和维护方便等优点，也存在着过压、过流承受能力低等的缺点。原因是可控硅在换相时直流侧会出现换相尖峰过电压，这种过电压峰值高
14、，容易引起转子系统绝缘的软击穿，引发误强励和失磁故障，而这种故障一般情况下很难找到故障点，使发电机组安全运行受到威胁。SPA 尖峰过电压吸收器采用高能氧化锌阀片与阻容串联组合而成，充分利用氧化锌的非线性伏安特性，将电压限制在一定范围内的特点，同时考虑到尖峰电压的能量分布，利用电容两端电压不能突变的特点，将尖峰电压的前段高电压部分的能量DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器使用维护说明书8吸收在 SPA 尖峰吸收器的氧化锌组件中，从而使得尖峰吸收器能有效地吸收可控硅整流桥直流侧换相尖峰过电压，将尖峰过电压限制在安全范围内，大大减少了换相尖峰过电压对转子系统的破坏作用。3.5 各部分名称D
15、AVR-S1/S2 型全数字微机励磁装置的柜体尺寸为 800mm800 mm2260mm（宽深高） 。DAVR-S1 型全数字微机励磁装置前门上安装有“转子电压表” 、 “转子电流表” 、指示灯、励磁控制器及操作按钮等。柜内从上而下分别为：风机、大功率可控硅三相全控整流桥、阳极刀闸、灭磁开关和非线性电阻过电压保护装置。“转子电压表”：指示发电机转子电压，即励磁装置输出的直流电压“转子电流表”：指示发电机转子电流的大小，即励磁电流的大小“指示灯 ”：指示灭磁开关分合及脉放电源的有无“励磁控制器”：励磁反馈控制的核心部分“增磁”按钮 ：增加励磁“减磁”按钮 ：减少励磁“停机令（逆变灭磁） ”按钮
16、：逆变灭磁停机“开机令（起励） ”按钮 ：自动起励开机“信号复归”按钮 ：复归报警信号“脉放电源分/合”切换开关 ：可控硅脉放电源可由此开关进行有/无切换“手动/自动”切换开关：励磁控制器控制规律进行恒机端电压（自动） 、恒励磁电流（手动）切换。“FMK 操作”开关 ：操作灭磁开关（FMK）分、合闸的开关DAVR- S2 型全数字微机励磁装置前门上安装有“转子电压表” 、 “转子电流表” 、指示灯、双套励磁控制器及操作按钮等。柜内从上而下分别为：风机、DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器使用维护说明书9可控硅整流单元、阳极刀闸、灭磁开关和非线性过电压保护装置。“转子电压表”：指示发电
17、机转子电压，即励磁装置输出直流电压“转子电流表”：指示发电机转子电流的大小，即励磁电流的大小指示灯 ：指示灭磁开关分合、脉放电源的有无及励磁控制器哪套为主状态“励磁控制器”：励磁反馈控制的核心部分“增磁”按钮 ：增加励磁“减磁”按钮 ：减少励磁“停机令（逆变灭磁） ”按钮 ：逆变灭磁停机“开机令（起励） ”按钮 ：自动起励开机“信号复归”按钮 ：复归报警信号“主从切换”按钮：切换主、从状态“脉放电源分/合”切换开关 ：可控硅脉放电源可由此开关进行有/无切换“手动/自动”切换开关：励磁控制器控制规律进行恒机端电压（自动） 、恒励磁电流（手动）切换。“FMK 操作”开关 ：操作灭磁开关（FMK）分
18、、合闸的开关“A 套电源分/合”切换开关 ：A 套励磁控制器电源可由此开关进行有/无切换“B 套电源分/合”切换开关 ：B 套励磁控制器电源可由此开关进行有/无切换DAVR-S1/S2 静止可控硅微机励磁调节器使用维护说明书10第四章 基本操作在 DAVR 励磁控制器的内部，设置了一些运行状态，如自动状态、手动状态、运行状态、主从状态（DAVR-S2 采用双置励磁控制器，分主状态、从状态，互为备用运行）等，为了方便用户理解，在此作简要说明。4.1 运行状态自动状态：指 DAVR-S1/S2 按发电机机端电压闭环反馈方式运行，自动状态运行时励磁控制器的 LED 状态指示的“恒 Ut”亮。在正常状
19、况（或默认状况）下，DAVR 均是运行在自动状态，增、减磁操作改变的是电压给定值 Ur。手动状态：DAVR-S1/S2 的手动状态是指恒励磁电流运行状态，增、减磁操作改变的是励磁电流给定 Ir。一般若是发生了故障（如 PT 断线等） ，DAVR 无法按电压反馈闭环方式运行时会自动切换到手动状态。手动状态运行时励磁控制器的 LED 状态指示的“恒 If”亮。在运行状态时可通过 “自动/手动”切换开关来进行自动、手动切换。运行状态：或者叫正常状态，指 DAVR-S1/S2 正常调节、正常控制、正常发脉冲时的运行状态，LED 状态指示“运行正常”亮。DAVR-S1/S2 检测到有同步信号后即进入运行状态。主从状态：相对于 DAVR-S2 而言（DAVR-S1 是单置，只有主状态，无从状态） ，指示 A、B 套励磁控制器运行在主状态或是备用从状态，可以从面板上的“A 套为主”指示灯亮、
