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HWLT-4型微机励磁调节器说明书哈尔滨电机厂有限责任公司控制设备事业部二零零一年二月目录1总体介绍1.1基本工作原理及技术特点1.2主要技术指标及参数2硬件介绍2.1组成特点2.2具体配置2.3接口信息3软件介绍3.1实时控制系统3.1.1控制器3.1.2跟随器3.1.3监控器3.2操控监视系统3.2.1性能概述3.2.2主控显示屏3.2.3系统参数设置屏3.2.4系统状态监视屏3.2.5故障分析显示屏3.2.6系统数据追忆及曲线分析屏3.2.7曲线参数设置4人机接口单元4.1串形通讯4.2并行通讯5文件及培训6使用条件7质量保证8附录1总体介绍1.1基本工作原理及技术特点图1.1 励磁系统原理框图由本调节器组成的自并励系统原理图见图1.1。
HWLT-4型微机励磁调节器是哈尔滨电机有限责任公司控制设备事业部的新一代产品，它是在前几代产品的基础上、应用国内外的先进技术、把握现代励磁的发展方向所完成的，提高了发电机运行的自动化程度。
该调节器采用标准化设计，扩展性强，升级方便，可以根据具体用户的要求改变或增加功能模块，是我公司为大中型同步电机配套的主导产品。
HWLT-4型微机励磁调节器由两套独立的微机通道和一套独立的模拟通道组成，每个微机通道分为两个环：电压环和电流环，模拟通道为电流环。
电压环是取发电机端电压信号进行闭环的，亦称为自动环；电流环是取转子电流信号进行闭环的，亦称为手动环。
控制通道根据现场工况，进行实时控制、准确调节。
为保证调节的快速性，系统连续采样，在一个工频周期内完成各种运算。
包括PID运算，以及各种限制、保护的判断，并完成各种控制信号的输出。
其中操作回路的动作由工业控制机与继电器共同控制完成。
本调节器具有极强的冗余容错能力，运行可靠，平均无故障工作时间大大加长。
两套微机通道与模拟通道，在正常情况下同时运行，但只有一套处于在线状态，能够发出控制信号；其它通道则处于离线热备用状态，其给定值、在线参数、控制信号均处于跟踪工作状态。
（封面一）LH-WLT01（02）微机励磁装置说明书武汉联华电气有限责任公司绪言武汉联华电气有限责任公司位于风光秀丽的武汉东湖新技术开发区，交通便利，科技发达，信息资源丰富。
多年来，武汉联华电气一直致力于电力系统自动化产品的开发和生产，其主导产品之一：LH-WLT01（02）微机励磁装置以其性能优越，运行可靠，维护、维修方便，售后服务优良，易于与微机监控系统接口等特点，在全国各地的用户中，获得广泛好评。
LH系列微机励磁装置具有下列四种类型：（1）LH-WLT01 单通道微机励磁装置；（2）LH-WLT02双通道微机励磁装置；（3）LH-WLT01LC单通道可编程励磁装置；（4）LH-WLT02LC 双通道可编程励磁装置。
这四种励磁装置是在融合了西门子技术的基础上并吸收电力系统自动化最新研究成果研制而成，是武汉联华电气有限责任公司与华中理工大学、七○九所紧密合作的产物，是现代控制理论、自动化技术、计算机网络技术、可编程控制完美结合的结晶。
LH-WLT01微机励磁装置选用了高性能的16位单片微机INTEL-80C196KC作为核心，配以适当的外围接口。
该种型号的励磁装置充分利用了单片机本身的硬件资源，功能强大，结构简单，性能可靠维护方便。
LH-WLT02则选用当今国际上性能最优、资源最丰富的32位微机INTEL-80386EX作为控制器的核心，充分利用处理器本身的丰富资源，大大减少外围接口芯片，实现总线不出模板，使其可靠性大大提高。
由于其超强的数字处理能力和丰富的内存，大大拓展了微机励磁装置的功能，如故障录波、试验结果分析和描述等。
该装置的主板是我公司自主设计定制的6层印制板。
LH-WLT01LC单通道可编程励磁装置，采用西门子公司的S7200系列的可编程控制器为核心，配以大规模集成电路构成的移相触发电路。
该种励磁装置结构简单，具有可编程控制器的一切优点：可靠、抗干扰能力强，编程简单、维护方便。
LH-WLT02LC双通道可编程励磁装置同LH-WLT01LC相比，增加了一套LH-WLT01LC调节器和切换电器。
HWLT－4励磁调节器定标说明发电机在运行状态定标，可参考如下步骤。
1、基本条件为，双通道中有一个通道为原正常CPU（假定为1通道），另一通道为新更换的备件CPU（假定为2通道，未定标）。
2、励磁柜上电时应一直按住2通道CPU复位按钮，直到1通道自检结束已正常工作后，才可放开2通道复位按钮，使2通道启动。
这样保证1通道为主，2通道为备用。
双通道全部启动后，对比界面中状态监视页和备用通道显示页的相应参数是否一致（应该一致）。
3、起机投励磁。
以1通道为主，2通道备用。
4、机组正常运行后，对比界面中状态监视页和备用通道显示页的模拟量采样值是否一致（包括机端电压Ug、机端电流Ig、转子电流Ie、阳极电压Ue）。
如果一致，说明定标准确，可以继续运行。
负责，需要继续按以下步骤进行重新定标。
5、如果需要定标，则应对以上4个模拟量逐个分别操作（如果哪个模拟量的双通道差异不大，可以跳过不定。
只需对双通道差异大的模拟量进行重新定标）。
以下以Ug为例说明操作步骤，其他模拟量定标与此相同。
6、把励磁调节器切换到磁场电流调节（FCR）。
7、保持发电机稳定运行。
在界面状态监视页中记录Ug的标幺值。
然后在参数设置页输入操作密码“1”，激活操作项。
8、点击下部定标按钮进入定标页面。
9、点击Ug定标按钮，输入刚刚记录的Ug标幺值。
10、返回重新对比状态监视页和备用通道显示页中Ug的标幺值，此时应该已经一致。
Ug定标结束。
11、如果继续对Ig定标，则重复7~10条，只需把所有Ug的内容改为Ig，对Ig操作。
如果对其他模拟量定标，也是同样道理。
12、注意整个定标过程必须在发电机稳定运行的状态下进行，发电机应无电压，磁场电流等波动发生。
13、此时定标结束后，新的定标值已经在运行内存中，但并没有保存在磁盘中。
只有在励磁调节器接到停机灭磁命令，才会把这些数据保存到磁盘中永久有效。
因此，定标后不能把2通道复位或断电，否则计算机重启后内存中数据消失，定标无效。
第一章发电机励磁系统的发展及现状§1-1 励磁主回路的发展动态在上世纪60年代以前，同步发电机基本上都是采用同轴直流励磁机的励磁方式，由于当时发电机单机容量不大，输电线路不长，因此基本上能满足当时的要求，但直流励磁机维护困难，炭刷易产生火花，换向器易于磨损，随着发电机单机容量的增大，励磁容量也相应增大，当汽轮发电机单机容量达10万千瓦，励磁机容量已近500千瓦，而同轴的转速为每分钟3000转的直流电机，受限于换向的极限容量仅为500千瓦。
当时大容量发电机或是用齿轮减速后驱动直流励磁机，或是用带大飞轮的独立驱动的电动发电机供励磁。
后来，随着硅整流元件出现，直流励磁机逐步被同轴交流励磁机和整流器代替，交流励磁机的容量基本上不受限制。
在1960年代,当时的第一机械工业部委托电器科学研究院，组织了汽轮发电机三机交流整流励磁系统的全国统一设计。
这种方式在大型汽轮发电机上一直延用至今。
为减小时间常数，交流励磁机通常采用频率100-250周，中频付励磁机用350-500周，早期中频付励磁机采用感应子式，转子上无绕组，近年来已逐步被永磁发电机所代替。
1960年代初，可控硅元件刚出现，电流、电压定额较低，所以他励式可控硅静止励磁用得较少。
可控硅主要用在三机交流整流励磁系统主励磁机的励磁控制上。
应该指出1960年代末期天津电气传动设计研究所，在发展我国各种主回路励磁方式上，起了很大作用，例如在1969年率先研制，并在天津第一发电厂4＃机25MW汽轮发电机上，投运了直流侧电流相加的自复励可控硅励磁系统，并励部分用的是三相半控整流桥。
串联部分用的是三相二极管整流桥。
1971年投运了由天传所设计，上海华通开关厂、上海整流器厂、上海电机厂参与生产的富春江2＃机60MW发电机的自复励可控硅励磁系统，容量为当时国内最大。
并励的功率部分用的是三相半控整流桥，限于当时国内生产元件的水平，富春江水电厂的可控桥臂是由（700V,200A）可控硅元件4串6并组成。
微机励磁调节器操作（运行）及维护规程一、正常开机操作1）发电机3000转/分，发电机具备升压条件。
2) 投入励磁调节器屏交直接工作电源。
3）合上控制箱交直接电源开关1DYK、2DYK。
4）投入控制箱PT投切开关QK。
5）注意：控制箱面板“开机工作”信号灯亮。
6）合上灭磁开关MK。
7）按“起励”键，发电机升压至预置值，再按“增”、“减”磁按钮，调整发电机电压至并网值，发电机并网运行。
8）按“增”、“减”磁按钮，调整发电机无功负荷。
二、正常退出操作1) 调整“减磁”键，将发电机无功减至可解列值，发电机解列。
2）按“逆变”按钮或跳开灭磁开关MK，使发电机降为零。
3）断开控制箱PT投切开关QK。
4）断开控制箱交直流电源开关1DYK,2DYK。
5）断开励磁调节器屏交直流工作电源。
三、正常巡检内容1）屏各表计显示是否正常，指示灯是否亮。
2）控制箱面板十六个数码显示是否正常。
3）控制箱面板“电压调节”、“本机正常”、“5V”、“+15V”、“-15V”、“24V”信号指示灯亮。
4）屏六只脉冲指示灯亮。
四、故障信号处理1）发“顶值限制”信号，是励磁电源超过强励倍数。
应检查发电机状态和系统状态，是否有短路或断路故障。
如无，则检查调节器的电流变换器、测量板、可控硅等器件，必要时退出调节器运行。
2）发“过励限制”信号，是励磁电流大于1.1倍额定值小于强励倍数值。
处理方法同上。
注意：故障消失后，此信号保持3分钟。
3）发“低励限制”信号，是机端电压过高或励磁电流太小，发电机进相运行。
调节器会自动增励磁退出进相工作点，在进相工作点附近可人为增退出进相。
如不能，则检查减磁键是粘连、测量板、可控硅等。
4）发“调变断线”信号，是励磁专用PT断线。
如果是双控制箱发信号，则为线路断线。
否则，为某一控制箱断线。
此时，检查PT 回路、测量板。
5）发“仪变断线”信号，是仪用PT断线。
检查方法同上。
6）发“系统无压”信号，是指系统电压低于85V或没有接入。
技术文件编号：DZ-XL0118B-2007锡林发电一期工程1号机组励磁系统调试报告内蒙古能源发电投资有限公司电力工程技术研究院1.概述内蒙古锡林一期工程1号机发电机组励磁系统采用机端变自并励静止励磁系统，其励磁电源取自发电机机端，励磁调节器采用哈尔滨电机有限责任公司生产的HWLT-4型微机励磁调节器。
为整套启动试验顺利进行，对1号机励磁系统分别进行静态调试和动态调试试验。
静态试验主要包括其自身的工作电源回路、操作回路检查，模拟量校准，起励试验以及调节性能试验等，其目的是为动态试验顺利进行做好准备。
动态试验主要包括零起升压、起励方式、方式切换、通道切换、调节范围、阶跃、灭磁等，通过上述各项试验对整个励磁调系统的工作性能进行较全面的检查。
2.调试人员和调试时间2.1 参加人员：沈志远刘景远王磊2.2 调试时间：2007年2月10日-2007年2月14日3.调试条件◆图纸资料齐全◆装置安装接线完毕◆厂家到现场、调节器本体运行正常◆励磁变安装接线完毕◆机组具备励磁条件4.调试过程4.1 静态检查4.1.1 励磁调节器柜（+ER）4.1.1.1 外观检查屏体和内部器件无机械损伤和锈蚀现象，各紧固部件、插件无松动现象。
4.1.1.2 加热、照明、风机电源回路检查确认两路220V 50Hz和三线四线制380V 50Hz交流电源接线位置正确；检查回路绝缘合格后送电至开关上口，测量各电源幅值及380V交流电源相序均正确；励磁调节器柜风机及加热器工作正常。
4.1.1.3 直流工作电源及灭磁开关操作电源回路检查确认两路直流电源接线位置正确；检查回路绝缘合格后送电至空开上口，检查电源幅值、极性正确后给上空开，检查直流24V电源幅值、极性正确，电源模块工作正常；给上24V直流电源后微机上电正常。
4.1.1.4 外回路检查外部控制及信号回路绝缘合格；调整后接线正确。
4.1.2 灭磁柜（+ES）4.1.2.1 外观检查屏体和内部器件无机械损伤和锈蚀现象，各紧固部件、插件无松动现象。
目录第一章概述主要特点 (3)技术性能指标 (4)励磁保护和限制功能 (5)型号及使用范围 (6)第二章硬件组成及工作原理综述 (7)硬件构成 (8)第三章软件功能主调度程序 (14)主控制程序 (14)第四章操作说明键盘与显示 (19)就地操作开关说明 (24)主控操作开关说明 (25)运行指南 (25)日常维护 (27)大小修项目 (27)第五章各类装置的组成说明 (29)第六章其它使用条件 (31)订货须知 (31)附图 (31)第一章概述随着电力系统的发展，发电机单机容量的增加，对发电机励磁控制系统提出了更高的要求。
除维持发电机电压水平外，还要求励磁控制系统能对电力系统的静态和暂态稳定起作用。
在提高励磁控制系统的可靠性及实现复杂控制规律的控制方面，微机型励磁调节器具有明显的优势。
近年来微处理机发展迅速，应用技术日趋成熟，为微机型自动励磁调节器的开发提供了坚实的技术基础。
目前，在我国中小型同步发电机组中，采用的励磁方式大致有两种：一种是采用直流励磁机励磁方式，这是一种较为古老的方式，虽然原理简单，但运转噪音高，反应速度慢，故障率高，整流子和炭刷维护困难，而且维修期长，已远远不能满足现代电网对发电机励磁提出的要求，目前已有逐渐被取代的趋势；另一种方式是以半导体整流器为励磁功率单元，与调节器共同组成的所谓半导体励磁系统。
采用此种方式，使用灵活，反应速度快，便于维修的特点，它已成为同步发电机励磁的发展方向。
而其中全静态自并励以其旋转设备少，可靠性高，响应速度快等被广泛接受。
目前，我国正在生产和使用的半导体励磁装置大多采用七十年代的模拟控制技术，设计线路复杂，元件较多，装置的整体性能不高，调试步骤繁多，参数难以精确整定，且存在无法解决的零漂温漂等问题，维修困难，必须由具有相当专业素质的人员才能胜任这些工作。
为尽快提高我国发电机组的运行水平，满足越来越大的电网对励磁系统所提出的越来越高的要求，我们研制了WKKL-4系列数字式同步发电机励磁装置。
关于励磁调节的作用及应用调试探究发表时间：2017-05-27T10:40:08.800Z 来源：《电力设备》2017年第5期作者：王博[导读] 摘要：励磁调节对于电力系统的静态稳定性和动态稳定性起着至关重要的作用。
（新疆华电发电有限公司红雁池电厂新疆 830047）摘要：励磁调节对于电力系统的静态稳定性和动态稳定性起着至关重要的作用。
它是同步发电机和同步调相机的励磁进行自动调节，电力系统维持母线电压及稳定分配机组间无功功率和提高输电线路传输能力的重要措施。
随着电网规模的不断扩大，电力系统稳定的问题越来越突出，对电力系统稳定分析计算的要求也越来越高。
进行励磁系统模型和参数测试，得到符合实际的模型和参数，对于提高电网的安全稳定运行具有重要意义。
本文对励磁调节的原理作用及我厂励磁调节器的静态定标试验、动态空载与阶跃试验的方法进行简要阐述。
关键词：励磁调节；定标试验；空载；阶跃试验前言新疆红雁池电厂4号机组采用HWLT-4型微机励磁调节器由两套独立的微机通道和一套独立的模拟通道组成，每个微机通道分为两个环：电压环和电流环。
电流环取转子电流信号进行闭环，电压环取发电机端电压信号进行闭环。
为保证调节的快速性，系统连续采样，在一个周期内完成各种运算。
电压环由机端电压与给定值的差值进行、或运算。
电流环由转子电流与给定的差值进行、运算。
在正常调节的同时进行各种限制、保护的判断并完成各种功能。
1.励磁系统的概述1.1励磁系统的定义励磁系统是同步发电机中的重要元件，它不仅能为同步发电机提供电机磁场电流也能供给同步发电机励磁电源。
它既包括调节与控制元件，又包括磁场放电装置、保护装置等。
通常来说，功率输出及其相关的控制元件组成了电力工程中所使用的励磁系统。
使人们在运行电力系统时能够更好地保护并控制发电设施，使之不受外界因素的干扰，从而避免出现使用故障问题。
励磁系统目前在电力工程建设中处于重要的位置，并且已在实际工作中得到广泛应用，可以提高电力系统的动、静态稳定性。
发电机励磁系统概述摘要：本文针对热电分厂所用的励磁方式，对各励磁系统的情况进行分析总结。
关键词：励磁方式励磁调节器电子开关放大器励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。
励磁系统一般由两部分组成：（如图一所示）一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。
另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。
在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。
在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，所以对励磁系统必须满足以下要求：图一1、常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。
2、应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。
3、励磁装置本身应无失灵区，以利于提高系统静态稳定，并且动作应迅速，工作要可靠，调节过程要稳定。
我热电分厂现共有三期工程，5台同步发电机采用了3种励磁方式:1、图二为一期两台QFG-6-2型发电机的励磁系统方框图。
图二2、图三为二期两台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图。
图三3、图四为三期一台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图图四一、三种发电机励磁系统的组成一期是交流励磁机旋转整流器的励磁系统，即无刷励磁系统。
如图二所示，它的副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，而交流励磁机正好相反，其电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转，不需任何滑环与电刷等接触元件，这就实现了无刷励磁。
HWLT-4型微机励磁调节器调试说明书哈尔滨电机厂有限责任公司控制设备事业部一．总体介绍HWLT－4型微机励磁调节器的主要硬件采用台湾研华公司的MIC－2000系列工控机板卡，使用时只要按照相应的说明设置地址和跳线就可以。
其它自己开发的板卡（脉冲发生、脉冲放大和计数板）不需要设置。
因此，调试的重点是检查软件功能的完善和全部回路的正确。
而调试人员的任务就是熟悉调节器系统并准确设置系统的PID参数和将相关的输入量定标。
1．调节器的特点1．1调节器的控制规律是传统的PID＋PSS，但独特之处在于为了增强系统的稳定性，A VR中又加入了一个小电流环。
1．2调节器采用的是混合冗余容错技术。
调节器包括二个微机模块和一个完全独立的模拟FCR模块。
触发脉冲由硬件电路产生，三个模块的切换点是在脉冲放大的前级，也就是说三个模块都产生相应的脉冲，但只有工作模块的脉冲才能到达脉冲放大。
1．3调节器的人机界面选用的是触摸输入的工业级平板电脑，全中文图形界面。
调试时可以方便地观察和更改相应的数据。
1．4为了增加电源系统的可靠性采用了二个一体化的电厂用专用电源模块，交直流电源同时输入（实际线路共三路电源输入）。
电源模块输出的DC24V 做为整个调节器（包括调节计算机）工作电源。
1．5输入和输出都采用了继电器隔离。
输入继电器为DC220V线圈，输出继电器为DC24V线圈。
二．硬件整体介绍1．计算机模块功能介绍计算机选用的是台湾研华公司的MIC2000系列，用的是背板技术，前端出线，很方便调试。
计算机的电源模块用的是24V输入的专用开关电源。
输出为＋5V，－5V，＋12V，－12V。
（在只检查电源时，输出要低，因为没有负载）CPU板是MIC－2340，在上面附加了PC104模块的电子盘。
利用电子盘替代了传统的硬盘，这样减少了因为机械部件引起的故障，并且读取数据的速度大大提高。
电子盘上事先安装好DOS操作系统和相应的调节器控制程序。
励磁调节器简介励磁调节器（Excitation Regulator）是一种用于调节发电机励磁电流的装置，通常由控制电路和电气部件组成。
励磁调节器的主要功能是稳定发电机的输出电压，并调节励磁电流以应对负载波动。
它在电力系统中起着至关重要的作用，保证电力供应的稳定性和可靠性。
励磁调节器的工作原理励磁调节器根据发电机的输出电压和负载情况，通过控制励磁电流来实现稳定电压的调节。
下面是励磁调节器的工作原理：1.检测输出电压：励磁调节器中的电压反馈回路会不断检测发电机的输出电压，并将检测到的电压信号传递给控制电路。
2.比较电压信号：控制电路会将检测到的电压信号与设定的目标电压进行比较，得出电压偏差（误差）。
3.产生控制信号：根据电压偏差，控制电路会产生相应的控制信号，用于调节励磁电流。
4.调节励磁电流：控制信号被传递给电气部件，如稳压器或励磁机，以调节励磁电流。
通常，当发电机输出电压偏低时，励磁电流应增加，而当输出电压偏高时，励磁电流应减小。
5.稳定输出电压：通过不断调节励磁电流，励磁调节器使发电机的输出电压保持在设定的目标电压附近，以稳定电力系统的电压。
励磁调节器的类型根据控制方式和电气部件的不同，励磁调节器可以分为多种类型。
下面是几种常见的励磁调节器类型：1.电压型励磁调节器：根据发电机输出电压和设定目标电压之间的差异，调节励磁电流，使输出电压稳定在设定值附近。
这种调节器适用于负载波动较小的情况。
2.感应型励磁调节器：利用发电机绕组中感应出的电动势来控制励磁电流，使输出电压稳定。
这种调节器适用于负载波动较大的情况。
3.智能型励磁调节器：结合先进的控制算法和传感技术，能够实时监测发电机的输出电压和负载情况，并自动调节励磁电流以保持电压稳定。
这种调节器具有更高的精度和响应速度。
励磁调节器在电力系统中的应用励磁调节器广泛应用于电力系统中的发电机组，确保电力供应的稳定性和可靠性。
它的主要应用包括：1.发电厂：励磁调节器用于控制发电机的励磁电流，保持输出电压稳定，以满足电网的需求。
GDF-4微机励磁控制器安装使用说明深圳市国立旭振电气技术有限公司一、概述▲GDF-系列励磁控制器只需要一键启动后，即可实现励磁控制全自动无人值守运行！▲GDF-4励磁控制器兼容旧版本的-3型励磁控制器。
▲GDF-4励磁控制器用最新一代软件同步技术，几乎适用于所有不同接法励磁变压器的可控硅励磁控制系统或发电机带副绕组的可控硅励磁控制系统。
▲电路板制造时元件采用贴片技术，大大减少了人工插件制作的错误。
解决或修正了旧版本的已知问题。
▲新增加“调试”功能，方便用户进行“开环”、“闭环”试验或进行发电机充磁操作。
主要特别功能：1、发电机恒功率因数运行功能；2、电压自动恢复功能，防止过电压；3、自动识别停机过程并进行可调整的灭磁控制；4、励磁控制回路调试功能；5、“独立小电网运行”功能，通过软件设置可实现该功能，适合工厂自行组合小电网的柴油发电机组并列运行；6、50HZ或60HZ运行频率适应功能；7、防止发电机过电流功能。
二、技术参数1. 适用范围:▲GDF-4适用机端电压为400V的同步发电机可控硅励磁控制，兼容旧版本的-3型励磁控制器。
▲励磁变压器接法为YY－12、DY-11、Y D-11、YY0-12、VV-12等，▲整流主电路的接线形式为：可控硅三相半控桥、可控硅三相全控桥全波整流电路或三相零式整流电路(三相全控桥整流控制需要订做)2. 输入信号：▲电流：串发电机定子C相电流互感器，额定电流：5A。
▲电压：发电机A、B、C、N电压400V/230V，电网A2、B2电压400V。
▲并网识别：发电机出口断路器的辅助接点：常开接点。
3. 控制器输出：▲共阴极的三相可控硅触发脉冲信号(或六个全控桥可控硅触发脉冲信号)。
▲起励输出电压+、-极直流起励电压。
4. 环境温度: -10°C～＋50°C 海拔：2500米以下地区5．外型尺寸：控制器（高）146 mm×（宽）305 mm×（深）240mm6. 开孔尺寸：（长）264 mm×（高）124 mm见外形图（GDF系列全部相同）三、安装接线、调试1、阅读理解接线原理图，按端子接线图接好外引连线。
郑州电力高等专科学校专科函授毕业设计（论文）题目：同步发电机励磁调节装置及其运行方式研究班级：电气0331姓名：李素琴指导教师：李全意：9（home）66868007（office）2006年 7月 20日同步发电机励磁调节装置及其运行方式研究第一章励磁系统研究 (6)1. 励磁系统概述 (6)2. 励磁系统的任务 (6)2.1. 维持发电机电压在给定水平上 (6)2.2. 无功分配 (7)2.3. 提高电力系统的稳定性 (9)2.4. 有利于电力设备的运行 (11)3. 励磁系统分类 (11)3.1. 按同步电机励磁电源提供方式分类 (12)3.2. 按同步电机励磁电压响应速度的不同分类 (15)4. 对励磁系统和励磁控制系统的基本要求 (16)5 电力系统稳定器的原理与实践 (17)第二章 HWLT-4型微机励磁装置研究 (18)1. HWLT-4型微机励磁系统概述 (18)2. 功率柜原理 (19)3. 灭磁回路 (21)第三章励磁大功率整流装置 (22)1. 励磁大功率柜概述 (22)2. 励磁大功柜的技术特点 (22)3. 励磁大功率柜过电压保护 (22)第四章发电机灭磁及转子过电压保护 (23)1. 发电机灭磁及转子过电压保护概述 (23)2. 发电机灭磁的基本原理 (23)3. 双断口灭磁开关简介 (24)4. FMB32 型灭磁及转子过电压保护装置 (25)第五章 HWLT-4型微机励磁调节器 (26)1. 励磁调节器原理 (26)2. HWLT-4型微机励磁调节器简介 (27)2.1. 基本工作原理 (27)3. 原理框图.................................................................................................................. 错误!未定义书签。
4. 性能指标和主要功能 (28)4.1. 性能指标 (28)4.2. 功能 (28)5. 励磁调节器的硬件配置 (28)5.1. 计算机模块功能介绍 (28)5.2. 备用A/FCR模块功能介绍 (29)5.3. 脉冲电路功能介绍 (30)5.4. 脉冲放大电路功能介绍 (30)5.5. 外围电路功能介绍 (30)6. 励磁调节器的软件简介 (31)6.1. 总体控制流程 (31)6.2. 等待过程 (31)6.3. 启励过程 (31)6.4. 调节过程 (32)6.5. 停机过程 (32)第六章 HWLT-4型微机励磁调节器操作及异常处理 (32)1. 励磁操作概述 (32)2. 励磁直流操作回路.................................................................................................. 错误!未定义书签。
HWLT-4型微机励磁调节器调试说明书哈尔滨电机厂有限责任公司控制设备事业部一．总体介绍HWLT－4型微机励磁调节器的主要硬件采用台湾研华公司的MIC－2000系列工控机板卡，使用时只要按照相应的说明设置地址和跳线就可以。
其它自己开发的板卡（脉冲发生、脉冲放大和计数板）不需要设置。
因此，调试的重点是检查软件功能的完善和全部回路的正确。
而调试人员的任务就是熟悉调节器系统并准确设置系统的PID参数和将相关的输入量定标。
1．调节器的特点1．1调节器的控制规律是传统的PID＋PSS，但独特之处在于为了增强系统的稳定性，A VR中又加入了一个小电流环。
1．2调节器采用的是混合冗余容错技术。
调节器包括二个微机模块和一个完全独立的模拟FCR模块。
触发脉冲由硬件电路产生，三个模块的切换点是在脉冲放大的前级，也就是说三个模块都产生相应的脉冲，但只有工作模块的脉冲才能到达脉冲放大。
1．3调节器的人机界面选用的是触摸输入的工业级平板电脑，全中文图形界面。
调试时可以方便地观察和更改相应的数据。
1．4为了增加电源系统的可靠性采用了二个一体化的电厂用专用电源模块，可以交直流电源同时输入（实际线路共三路电源输入）。
电源模块输出的DC24V做为整个调节器（包括调节计算机）工作电源。
1．5输入和输出都采用了继电器隔离。
输入继电器为DC220V线圈，输出继电器为DC24V线圈。
二．硬件整体介绍1．计算机模块功能介绍计算机选用的是台湾研华公司的MIC2000系列，用的是背板技术，前端出线，很方便调试。
计算机的电源模块用的是24V输入的专用开关电源。
输出为＋5V，－5V，＋12V，－12V。
（在只检查电源时，输出要低，因为没有负载）CPU板是MIC－2340，在上面附加了PC104模块的电子盘。
利用电子盘替代了传统的硬盘，这样减少了因为机械部件引起的故障，并且读取数据的速度大大提高。
电子盘上事先安装好DOS操作系统和相应的调节器控制程序。
计算机上电后自动进入控制程序运行。
AI板是MIC－2718，输入范围为-10V―＋10V。
特别是利用板上FIFO 功能，使AI板可以独立于CPU板工作，系统只是在需要的时候由CPU到AI板上的FIFO中取得数据。
而不用浪费时间在等待AI板的工作上。
AO板是MIC－2728，输出范围为-10V―＋10V。
只有一路输出作为脉冲发生器的控制电压（也就是模拟调节器的适应电压）DI板是MIC－2730,16路输入，有光电隔离。
DO板是MIC－2750,16路输出，有光电隔离。
每个通道的工作状态都可以在面板上指示灯表示出来。
因为两个计算机模块是并联运行，相应个DO 通道共用一个继电器作为输出隔离，所以DO板相应的输出各自串接了一个隔离二极管（B6.40），然后才并在一起接到继电器线圈。
计数板是自己开发的板卡，主要用途是测量转速和功率，还负责双计算机通道的切换控制。
双计算机模块在工作时没有指定主，从状态，只是在上电时哪一个先完成自检就作为主机。
在主机发生故障时，从机自动投入。
并且工作状态也相应变为主机。
只有主机的状态和数据可以实时的上传到上位机（人机界面），进行显示和分析。
从机只和上位机进行很少的信息交流。
2．备用A/FCR模块功能介绍备用A/FCR模块是由数字电路来实现的，可以进行闭环的磁场电流调节。
具用自动跟踪功能。
当计算机模块工作时，它进行跟踪，同时也输出控制电压至脉冲发生电路形成脉冲。
但脉冲在输出端被闭锁，不能进入脉冲放大。
当所有的计算机模块都退出工作时，备用A/FCR模块自动投入运行。
只要计算机模块恢复运行，备用A/FCR模块就自动退出运行。
紧急情况下，备用模块接受“逆变”命令停机，同时给定值自动复归到最小位置――大约15%的空载励磁电流位置。
注意：在调节器上电的时候，由于计算机模块先进入DOS系统，然后进入控制程序运行，这就需要一定的时间，而备用模块不需要这个过程，所以总是备用模块先投入运行，几秒钟后计算机模块就会接过去工作。
为了防止在调试或投运过程中出现问题，上电的时候最好将“逆变”命令投入，待计算机模块工作后再解除。
3．脉冲电路功能介绍调节器有三个相同的脉冲发生电路。
分别为1＃，2＃计算机模块和备用模块形成控制脉冲。
正常时三个脉冲电路都在工作，但只有工作通道的脉冲才没有被闭锁。
工作通道的脉冲电路有“发光二极管”指示。
脉冲电路的控制信号分别为计算机模块的AO板输出的控制电压和备用模块的输出的控制电压。
并且还有最大角（145°）和最小角（15°）限制。
4．脉冲放大电路功能介绍调节器一般有二个脉冲放大电路，分别对应二个功率屏。
脉冲放大的输出级也有闭锁控制电路，由计算机来控制在相应故障的情况下各个功率屏的投入或退出。
脉冲放大电路的脉冲次序依次为A，B，C，－A，－B，－C共6个工作通道。
在输入级有脉冲丢失检测电路，由小继电器将故障信号反馈给计算机进行报警。
为了方便调试和运行时的更换，脉冲放大电路增加了2路备用通道。
如果发现脉冲放大的某一通道故障时，可以将放大板的输入输出相应移动，（次序不能变），避开故障通道。
脉冲放大的输出级一定要注意检查与隔直电容相连再接至功率屏的脉冲变压器，防止因输出级短路而烧坏。
5外围电路功能介绍5．1输入信号调理电路这部分电路的作用是将信号调理成计算机AI板可以接受的信号范围（0－10V）。
电路全部应用无源元器件，即电阻，电容，二极管等实现，避免应用运放等有源器件时出现故障可能性。
5．2二次测量电路主要是用一些二次互感器来实现。
三路PT（机端1＃PT，2＃PT和电网电压PT）用的是100V/10V的三相变压器。
每路电流信号用的是三个单相的电流互感器，共有三路信号（两路定子电流和一路转子电流）。
其中每路定子电流用了四个互感器，有一个互感器是用来测量定子电流和定子电压的相位角的。
输入信号为定子电流的B相。
阳极电压同步信号用的是三相变压器，220V/10V，输出是六相电压信号。
共有二路，一路用于1＃和2＃脉冲发生电路的同步信号，另一路用于备用通道脉冲发生电路的同步信号。
这样在计算机模块的同步信号回路有故障时，也不会影响到备用通道的正常工作。
5．3调节器工作电源为调节器供电的电源模块是发电厂专用的一体化开关电源，可以交直流220V同时输入。
直流输入为电厂直流电系统（蓄电池供电），交流输入分别为厂用电和自用电（有的电厂也采用双段厂用电供电）。
这样共有三路电源接入调节器屏。
为了防止交流电系统和直流电系统互相干扰，交流电源用了二个单相的隔离变压器。
自用电的变压器变比是跟据机组的阳极电压确定的，副边都是220V。
厂用电的变压器变比是固定的（380V/220V），.输入为厂用电的AC相。
因为调节器的人机界面用的平板式工业电脑为厂用电220V输入，所以一定要将厂用电的中性点接至端子B7.6计算机模块中的开关电源为直流24V供电，注意不要将直流COM和电源接地接错。
注意：计算机的DO板在带电的状态下为高阻态。
因为DO板接至继电器的线圈，而继电器的线圈有工作电源输入的情况下一直有电，所以计算机的电源开关不要断，即计算机要保证只要外部的电源上电，它就同时上电。
如果调节器整体断电时，只需要将端子上的输入电源端子拉开（带有保险管的端子）。
三．软件整体介绍1．总体控制流程下位机的控制程序是在DOS系统下运行的。
DOS系统和应用程序都存放在CPU板的电子盘中，上电后，自动进入应用程序运行。
程序分为主控程序和中断程序两大部分。
主控程序又根据外部控制信号分为四个过程：等待过程，启励过程，调节过程和停机过程。
中断程序则自动地从AI板中取得相应的采样数据，并进行简单的处理。
上位机的程序是在WINDOW95系统下运行的。
正常运行时一直和下位机进行通讯。
在下位机程序工作的四个过程中，都在和上位机进行通讯同时还要进行双机之间的通讯。
并且还要对DI板输入的信号进行进行逻辑处理，然后通过DO 板输出控制信号。
在除等待以外的三个过程中还要进行PID调节运算，结果通过AO板以电压信号的形式输出。
整个控制周期在10MS之内。
2．等待过程计算机进行上电自检和所有板卡的初始化工作。
并且在这个过程中调入存储在电子盘的数据文件，里面包括PID参数和重要的定标参数及控制参数。
如果所有的外部信号都正常，计算机发出“允许启励信号”，并等待启机信号的到来。
在这个过程中脉冲是闭锁的，AO板也没有信号输出。
3．启励过程如果计算机接到“启励信号”，就解除脉冲闭锁，并且根据相应的机组参数进行快速启励，保证机组能够快速，平稳，准确的进入指定状态。
启励过程结束的条件是10S内达到机端电压的30%。
如果不能成功建压，则退到等待过程，并报出“启励失败”信号。
在这个过程中用到的是“软启动”技术，脉冲有时是按照一定方程式给出的。
注意：启励设计为只能有三次机会，如果连续三次都没有启励成功，计算机将会闭锁启励这个过程，必须重新启动计算机才能再次启励。
4．调节过程在启励过程结束后，自动进入调节过程，这个过程中脉冲按照调节得出的结果进行控制。
调节过程中有四种运行方式：A VR方式，FCR方式，恒Q方式和恒COSφ方式。
其中后二种方式必须在油开关闭合下才可以投入运行。
注意：如果是自并励系统，调节器会一直比较阳极电压和机端电压。
如果标幺值相差30%以上，会判断为故障。
因此在调试过程中，一定要将阳极电压和机端电压控制在接近状态。
5．停机过程计算机接到停机的相应命令后，先进行逆变，然后5秒后回到等待过程，同时闭锁脉冲。
注意：在这个过程中，有一个很重要的工作就是将在线修改的各种参数进行存储，将数据文件写入电子盘。
因此修改参数后，一定要有一个正常的停机过程。
四．控制结构介绍1．总体控制结构调节器采用的是传统的PID＋PSS控制。
PID是并联方式。
但是与常规不同的是我们在A VR中引入了电流环，这样增加了稳定性，并且对限制和跟踪的处理也十分方便。
PSS功能的输入是功率信号，经过双超前滞后环节，再控制调节器的A VR 输入给定。
2．PID参数设定PID参数可以在线进行修改，在人机界面相应的页面进行操作。
五．调试介绍1．参数定标微机调节器能够正常工作，主要在于能够正确的获取各种信号。
其中各种模拟量信号作为反映一个机组工作工况的重要表述，则更加重要。
可以说调节器调试工作中最重要的工作就是将输入的模拟信号进行定标，使其变成计算机可以认知的一个量，并可以简化处理过程。
HWLT－4型调节器应用了软件定标技术，没有任何外围的信号调整（比如电位器调整等），非常方便。
只要将需要定标的参量加在相应的端子上，然后根据输入量的大小在人机界面上写下相应的标么值即可。
因为双机之间是互相进行通讯的，所以定标的过程是双机同时进行的，不需要分别进行定标。
