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摘 要：在热力发电厂的生产中，励磁控制系统起着至关重要的作用。端相电压，并且控制发电机无功功率的大小、功率负荷和电流等重要的经济参数。励磁系统所控制的几个部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）需要使发电机以及及电网系统在正常工作或发生运行中事故时能够及时调节发电机励磁电流，以保证发电机组和电网安全运行的需要；该公司#1发电机组励磁机系统自动调节器设备改造中设备改为瑞RCS——9410数字励磁调节装置，与原WLTC98自动励磁调节装置比较，在硬件、功能、工作方式、控制操作等方面有很大的区别，对其分析并掌握可以更好的进行运行操作、维护、故障处理。
关键词：励磁调节器 功能性 浅析
中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）003-039-02
1 装置基本功能原理
励磁调节系统装置的主要目的是保证发电机组输出机端电压水平稳定，从而保证维持机组的所需要的的何载要求，同时对发电机组转子与定子两侧各端电气设备的载荷进行限制调整。励磁调节装置在运行中进行自检和诊断，发现问题缺陷及时报警并切换到备用通道。通知运行人员进行分析消除，主要功能如下：
1.1 模拟量的的整理
取得发电机组机端定子交流电流Iga、Igb、Igc电压Uga、Ugb、Ugc，定子交流电流Iga、Igb、Igc，励磁电流Ifa、Ifb、Ifc，定子交流电流Iga、Igb、Igc转子电压Ufd等模拟数据整理出发电机定子电压、发电机定子电流发电机励磁电流、发电机有功功率、发电机定子电压发电机无功功率、发电机励磁电流、发电机转子电压。具体如下：调节器通过模拟信号板将高压（100V）、大电流（5A）信号进行隔离并转换为€？0V电信号传输到主CPU板上的A/D转换器，将模拟数据转换为数字信号。一个周波内（20ms）采样36个点运算出机组机端电压基波的幅值及频率、无功及转子电流，有功功率端电压基波的幅值及频率。
1.2 闭环模式的调节
励磁调节系统性能的作用是维持调节数据实时数据以及相应数据下的参考数值，也就是说，让闭环控制达到被调节数据跟踪调节数据上升而随之上升，跟踪调节数据下降而下降。使之起到到变化发电机负荷的要求。闭环调节的基本规律为PID调节规律。程序的计算模块根据控制调节方式，对被测量值与其参考值的差值进行PID计算，得到所需的触发角度，最终控制励磁系统的负荷。
1.3 模块调节过程
闭环调节模块得到实时数据根据模块要求，跟踪出相应数据达到触发的条件，让相控脉冲信号源形成环节、发生达到相控脉冲信号的触发角度，使功率数据得到放大，数据得到放大后发送输出给整流设备。
1.4 保护和稳定性
具体的调整模块设备运用及收集整理算出实时数据和模拟数据，根据调节装置预先设定的上下限动作数值进行分析，判断出机组的输出负荷数据，分析出发电机组的工作上下限区域，根据记住输出的负荷进行增加或者减少机组的负荷进行整定。根本的解决了发电机组因其他原因引起的超负荷和大幅降负荷故障。
1.5 装置模块作用
在发电生产过程中，励磁调节装置投入正常运行，所实时采集的数据和发出的指令以及系统内事先编程设定的整定数值转化的10v的电压号编辑整理，分析出当前数据是否在控制之内，如识别出实时数据与给定相应阶段数据偏差，设备根据数据状态进行调节，达到实时负荷在给定相对应的负荷控制之内。
模块的基本功能：（1）是否进入励磁运行；（2）是否进行逆变灭磁；（3）是否进行增瓷或减磁；（4）是空载还是负载状态；（5）是否进行系统电压跟踪；（6）是否切换闭环控制方式；（7）是否投入PSS附加控制。
1.6 模块整定数值的设置
设备正常工作时，发电机组的励磁调节系统设备不断地采集数据发出指令，并根据加减电信号的控制指令保持时间，闭环控制方式、发电机实时负荷和提前量设置要求，随时对被调节量的参数做出反应，使之达到调节的目的。机组负荷上升或下降的目的。
实时数据（主通道）被模块设定调节变量（从通道）跟踪，在整定范围内被调节数值。
励磁系统工作中，一个自动通道为从通道运行一个自动通道为主通道运行，另外一个自动通道为主通道运行，达到维护两个通道间数据沟通交流无互扰现象，从通道所采用的双机相互通讯的方式，交换实时数据和整定值，监视主通道的数据工作情况。基本原理为：主通道将本通道的被调节量的参考值和输出的控制值由通讯口发出，从通道接收双机通讯来的参考值和输出控制值，再通过容错处理，作为从通道的基本控制数据。采用双机通讯方式从通道实时跟踪主通道的负荷数据和变量调节实时数据控制，达到两个通道根据实时数据的变量自动进行切换调节，这样的通道并联运行。可控硅控制柜由2组独立的可控硅装置组成，两者相互之间并列运行。接受主通道的控制。
1.7 自动检测与分析
励磁调系统工作中中，连续地对本装置硬件和软件进行扫描分析，能够在第一时间处理所发生的数据以及设备的障碍，并发出指令，连带有报警信号以达到系统调至另一侧无障碍的通道侧工作。概括的说明调节装置对实时和模拟信号，设备硬件所设置的软件系统以及数据，设备电源以及电信号的输入输出来监测分析。能够判断出障碍和数据异常异常的情况发生以及处理，避免了设备设备障碍导致发电机组设备的隐患和非正常变负荷的严重情况发生。
设备系统内装置了必要的操作系统，设设备的使用者可以简单地进行人与设备的沟通（人和系统对话功能），这个系统使显示画面所给出的实时数据，整定值数据，以及整定值的调整，数据存储，设备自身实验数据等。根据系统所给出的数据，看到系统所调节的整定值空间和数率，得到系统自身实时工作状态以及所发出的异常指令和报告，处理情况。并且能调出历史数据和修改本套设备系统的一切制约和报警参数。 1.8 系统传输
本套发电机组励磁调节装置连接有内置网卡设备同时与各数据传输公司有着数据传输协议。
2 运行操作中注意的问题
（1）A套、B套自动调节器的电源为交、直流并联供电，自动调节器的交、直流电源任意一个消失，不影响调节器的正常运行。
（2）调节器屏上“控制方式选择开关”：在正常时投“恒电压”位置，既是自动运行；投“恒电流”位置，既是手动运行，在两组PT都失电时装置自动切恒电流，这时需切恒电流位置，手动调节励磁；“恒角度”位置为试验时使用。
（3）在发电机启机操作过程中，应先合上B套自动调节器的交、直流保险，然后合上A套自动调节器的交、直流保险，装置自动选择B套自动调节器为“主”通道运行，A套自动调节器为“从”通道运行，检查调节器A、B套自动调节器显示正确；若顺序相反，装置自动选择A套自动调节器为“主”通道运行，B套自动调节器为“从”通道运行，再通过“切换选择”开关切换为B套“主”A套“从”，即增加了无必要的操作，还可能造成误操作。
（4）正常运行中，我公司选择B套自动调节器为“主”通道运行，A套自动调节器为“从”通道运行，当需要主、从通道之间切换，此时运行人员应将自动调节器“切换选择”开关切至“切A”位置，再返回中间“自动”位置，则调节器主通道就能选择为指定通道运行。
（5）调节器屏上“开停控制开关”在投励磁时机端电压升5%Ue，逆变时就地空载逆变；控制台开停机控制开关，在启机升压时投“开机”（保持5秒以上）调节器自动升压到95%Ue，停机时空载状态下投“逆变”，发电机逆变灭磁。
（6）正常运行中，当主通道发生故障，则装置自动将主通道切换到另一通道为主通道运行，如另一通道也故障，则切换失败，通道方式不变，容错运行；如此时从通道正常，通道切换成功，检修人员处理故障通道，应将自动调节器“切换选择”开关选择，并用“切换确认”按钮锁定；故障消除后，恢复正常运行方式。
（7）单一套自动调节器故障，需停电处理，应先将另一套自动调节器锁定在“主”通道位置，然后，拉开该套自动调节器交、直流电源开关。
（8）单一套可控硅整流桥故障，应拉开该可控硅整流桥XK开关、XDK刀闸，并将该桥脉冲投切开关切至“切除”位置；此时，调节器柜内自动调节器不用操作。
（9）单一套可控硅整流桥运行，应合上功率柜的“风机电源”开关，投入可控硅整流桥的风机运行。
（10）在备励倒回工励运行操作时，应检查调节器主通道控制角ang>900时方可进行。
综合多次启、停机操作及运行维护总结，RCS-9410智能励磁调节装置是系统稳定好、性能、功能丰富、操作简捷、维护和使用方便，能实现发电机组自适应最佳状态调节。
关键词：励磁调节器 功能性 浅析
中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）003-039-02
1 装置基本功能原理
励磁调节系统装置的主要目的是保证发电机组输出机端电压水平稳定，从而保证维持机组的所需要的的何载要求，同时对发电机组转子与定子两侧各端电气设备的载荷进行限制调整。励磁调节装置在运行中进行自检和诊断，发现问题缺陷及时报警并切换到备用通道。通知运行人员进行分析消除，主要功能如下：
1.1 模拟量的的整理
取得发电机组机端定子交流电流Iga、Igb、Igc电压Uga、Ugb、Ugc，定子交流电流Iga、Igb、Igc，励磁电流Ifa、Ifb、Ifc，定子交流电流Iga、Igb、Igc转子电压Ufd等模拟数据整理出发电机定子电压、发电机定子电流发电机励磁电流、发电机有功功率、发电机定子电压发电机无功功率、发电机励磁电流、发电机转子电压。具体如下：调节器通过模拟信号板将高压（100V）、大电流（5A）信号进行隔离并转换为€？0V电信号传输到主CPU板上的A/D转换器，将模拟数据转换为数字信号。一个周波内（20ms）采样36个点运算出机组机端电压基波的幅值及频率、无功及转子电流，有功功率端电压基波的幅值及频率。
1.2 闭环模式的调节
励磁调节系统性能的作用是维持调节数据实时数据以及相应数据下的参考数值，也就是说，让闭环控制达到被调节数据跟踪调节数据上升而随之上升，跟踪调节数据下降而下降。使之起到到变化发电机负荷的要求。闭环调节的基本规律为PID调节规律。程序的计算模块根据控制调节方式，对被测量值与其参考值的差值进行PID计算，得到所需的触发角度，最终控制励磁系统的负荷。
1.3 模块调节过程
闭环调节模块得到实时数据根据模块要求，跟踪出相应数据达到触发的条件，让相控脉冲信号源形成环节、发生达到相控脉冲信号的触发角度，使功率数据得到放大，数据得到放大后发送输出给整流设备。
1.4 保护和稳定性
具体的调整模块设备运用及收集整理算出实时数据和模拟数据，根据调节装置预先设定的上下限动作数值进行分析，判断出机组的输出负荷数据，分析出发电机组的工作上下限区域，根据记住输出的负荷进行增加或者减少机组的负荷进行整定。根本的解决了发电机组因其他原因引起的超负荷和大幅降负荷故障。
1.5 装置模块作用
在发电生产过程中，励磁调节装置投入正常运行，所实时采集的数据和发出的指令以及系统内事先编程设定的整定数值转化的10v的电压号编辑整理，分析出当前数据是否在控制之内，如识别出实时数据与给定相应阶段数据偏差，设备根据数据状态进行调节，达到实时负荷在给定相对应的负荷控制之内。
模块的基本功能：（1）是否进入励磁运行；（2）是否进行逆变灭磁；（3）是否进行增瓷或减磁；（4）是空载还是负载状态；（5）是否进行系统电压跟踪；（6）是否切换闭环控制方式；（7）是否投入PSS附加控制。
1.6 模块整定数值的设置
设备正常工作时，发电机组的励磁调节系统设备不断地采集数据发出指令，并根据加减电信号的控制指令保持时间，闭环控制方式、发电机实时负荷和提前量设置要求，随时对被调节量的参数做出反应，使之达到调节的目的。机组负荷上升或下降的目的。
实时数据（主通道）被模块设定调节变量（从通道）跟踪，在整定范围内被调节数值。
励磁系统工作中，一个自动通道为从通道运行一个自动通道为主通道运行，另外一个自动通道为主通道运行，达到维护两个通道间数据沟通交流无互扰现象，从通道所采用的双机相互通讯的方式，交换实时数据和整定值，监视主通道的数据工作情况。基本原理为：主通道将本通道的被调节量的参考值和输出的控制值由通讯口发出，从通道接收双机通讯来的参考值和输出控制值，再通过容错处理，作为从通道的基本控制数据。采用双机通讯方式从通道实时跟踪主通道的负荷数据和变量调节实时数据控制，达到两个通道根据实时数据的变量自动进行切换调节，这样的通道并联运行。可控硅控制柜由2组独立的可控硅装置组成，两者相互之间并列运行。接受主通道的控制。
1.7 自动检测与分析
励磁调系统工作中中，连续地对本装置硬件和软件进行扫描分析，能够在第一时间处理所发生的数据以及设备的障碍，并发出指令，连带有报警信号以达到系统调至另一侧无障碍的通道侧工作。概括的说明调节装置对实时和模拟信号，设备硬件所设置的软件系统以及数据，设备电源以及电信号的输入输出来监测分析。能够判断出障碍和数据异常异常的情况发生以及处理，避免了设备设备障碍导致发电机组设备的隐患和非正常变负荷的严重情况发生。
设备系统内装置了必要的操作系统，设设备的使用者可以简单地进行人与设备的沟通（人和系统对话功能），这个系统使显示画面所给出的实时数据，整定值数据，以及整定值的调整，数据存储，设备自身实验数据等。根据系统所给出的数据，看到系统所调节的整定值空间和数率，得到系统自身实时工作状态以及所发出的异常指令和报告，处理情况。并且能调出历史数据和修改本套设备系统的一切制约和报警参数。 1.8 系统传输
本套发电机组励磁调节装置连接有内置网卡设备同时与各数据传输公司有着数据传输协议。
2 运行操作中注意的问题
（1）A套、B套自动调节器的电源为交、直流并联供电，自动调节器的交、直流电源任意一个消失，不影响调节器的正常运行。
（2）调节器屏上“控制方式选择开关”：在正常时投“恒电压”位置，既是自动运行；投“恒电流”位置，既是手动运行，在两组PT都失电时装置自动切恒电流，这时需切恒电流位置，手动调节励磁；“恒角度”位置为试验时使用。
（3）在发电机启机操作过程中，应先合上B套自动调节器的交、直流保险，然后合上A套自动调节器的交、直流保险，装置自动选择B套自动调节器为“主”通道运行，A套自动调节器为“从”通道运行，检查调节器A、B套自动调节器显示正确；若顺序相反，装置自动选择A套自动调节器为“主”通道运行，B套自动调节器为“从”通道运行，再通过“切换选择”开关切换为B套“主”A套“从”，即增加了无必要的操作，还可能造成误操作。
（4）正常运行中，我公司选择B套自动调节器为“主”通道运行，A套自动调节器为“从”通道运行，当需要主、从通道之间切换，此时运行人员应将自动调节器“切换选择”开关切至“切A”位置，再返回中间“自动”位置，则调节器主通道就能选择为指定通道运行。
（5）调节器屏上“开停控制开关”在投励磁时机端电压升5%Ue，逆变时就地空载逆变；控制台开停机控制开关，在启机升压时投“开机”（保持5秒以上）调节器自动升压到95%Ue，停机时空载状态下投“逆变”，发电机逆变灭磁。
（6）正常运行中，当主通道发生故障，则装置自动将主通道切换到另一通道为主通道运行，如另一通道也故障，则切换失败，通道方式不变，容错运行；如此时从通道正常，通道切换成功，检修人员处理故障通道，应将自动调节器“切换选择”开关选择，并用“切换确认”按钮锁定；故障消除后，恢复正常运行方式。
（7）单一套自动调节器故障，需停电处理，应先将另一套自动调节器锁定在“主”通道位置，然后，拉开该套自动调节器交、直流电源开关。
（8）单一套可控硅整流桥故障，应拉开该可控硅整流桥XK开关、XDK刀闸，并将该桥脉冲投切开关切至“切除”位置；此时，调节器柜内自动调节器不用操作。
（9）单一套可控硅整流桥运行，应合上功率柜的“风机电源”开关，投入可控硅整流桥的风机运行。
（10）在备励倒回工励运行操作时，应检查调节器主通道控制角ang>900时方可进行。
综合多次启、停机操作及运行维护总结，RCS-9410智能励磁调节装置是系统稳定好、性能、功能丰富、操作简捷、维护和使用方便，能实现发电机组自适应最佳状态调节。