【正文】 0(K－1)＋KIΔVt(K)計算。數(shù)字移相觸發(fā)器則把控制角α折算成對應(yīng)的延時t，再折算成對應(yīng)的計數(shù)脈沖個數(shù)： N= t/Tc=(α/360)Tfc 式中： T—陽極電壓周期； TC—計數(shù)脈沖周期； fc—計數(shù)脈沖頻率。在自然換流點，同步方波引起中斷，作為計時起點。CPU響應(yīng)中斷后將N送入計數(shù)器，時間一到立即輸出相應(yīng)的觸發(fā)脈沖。微機(jī)輸出六路雙窄脈沖()，經(jīng)前置放大和切換電路送到脈沖放大部分，再經(jīng)過脈沖變將新的控制角送到可控硅控制極，改變SCR的導(dǎo)通角，從而達(dá)到自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)工況之目的。將α轉(zhuǎn)換成計數(shù)脈沖，并用同步信號作為計數(shù)命令，計數(shù)完畢立即輸出脈沖，這是數(shù)字移相觸發(fā)器的工作原理。如果在一個周期內(nèi)需要A、B、C三相同步電壓來完成移相任務(wù)，稱之為三相同步原理的數(shù)字移相觸發(fā)器；如果只需要A、B、C中任一相同步電壓來完成移相任務(wù)，則稱為單相同步原理的數(shù)字移相觸發(fā)器，MEC就是采用單相原理。這種單相原理的數(shù)字移相觸發(fā)器，對三相全控橋來說，在一個周期內(nèi)，首先給一個可控硅輸出正確的移相脈沖后，其它可控硅只需按照觸發(fā)脈沖順序，每隔60度輸出移相脈沖即可。3 MEC—31的原理框圖MEC一31多微機(jī)勵磁控制器已在葛洲壩電廠大量使用，其勵磁系統(tǒng)原理框圖見圖22。 FMK F 61LH DL ZK ～ It PT1 PT2 PT3 脈沖變 US 測量板（Ⅰ） 測量板（Ⅱ） 測量板（Ⅲ） 62LH If 開關(guān)量Ⅰ LED顯示 開關(guān)量Ⅱ LED顯示 開關(guān)量Ⅲ LED顯示 同步測量 PT4 UTB 工控機(jī)Ⅰ 工控機(jī)Ⅱ 工控機(jī)Ⅲ UY 脈沖檢測 Ⅰ 脈沖檢測 Ⅱ 脈沖檢測 Ⅲ 脈沖輸出 脈沖切換圖22 MEC一31多微機(jī)勵磁系統(tǒng)原理框圖在圖22中：FMK—發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān)； ZK—主勵開關(guān)； DL—發(fā)電機(jī)出口斷路器；61LH—定子電流CT，給Ⅰ機(jī)和Ⅱ機(jī)提供計算P、Q的定子電流；62LH—陽極電流CT，給Ⅰ機(jī)、Ⅱ機(jī)和Ⅲ機(jī)提供勵磁電流；PT1—定子電壓PT（61YH），給Ⅰ機(jī)提供定子電壓，給Ⅱ機(jī)提供定子比較電壓；PT2—定子電壓PT（62YH），給Ⅰ機(jī)提供定子比較電壓，給Ⅱ機(jī)提供定子電壓；PT3—母線電壓PT；給Ⅰ機(jī)和Ⅱ機(jī)提供母線電壓，作為跟蹤母線電壓起勵用；PT4—裝置內(nèi)陽極電壓PT，給Ⅰ機(jī)、Ⅱ機(jī)和Ⅲ機(jī)提供100V的同步電壓。 從圖22可見，PTPT2和61LH只接入測量板（Ⅰ）和測量板（Ⅱ），以便工控機(jī)Ⅰ和工控機(jī)Ⅱ測量并計算Ut和P、Q，使之成為功能齊全的自動電壓調(diào)整器。使用兩個PT的主要目的，是為了判斷其中一個PT是否斷線，因為正常運行時二者之間沒有電壓差，一旦產(chǎn)生電壓差，就可斷定PT發(fā)生了斷線。62LH的接入是為了使各個微機(jī)能進(jìn)入勵磁電流閉環(huán)運行。每一工控機(jī)都有自己的LED顯示和小鍵盤，但開關(guān)量信號是公用的。同步電壓經(jīng)同步測量后，進(jìn)入各微型工控機(jī)，數(shù)字移相器產(chǎn)生移相脈沖。正常運行中，只有一個微型工控機(jī)的輸出脈沖在線，6相脈沖經(jīng)過放大進(jìn)入脈沖變壓器，使每個可控硅都得到觸發(fā)脈沖。4 MEC的性能指標(biāo)和主要功能MEC31調(diào)節(jié)器的主要性能指標(biāo)見表21。MEC31多微機(jī)勵磁控制器的功能，主要是指Ⅰ機(jī)或Ⅱ機(jī)的功能。Ⅰ機(jī)和Ⅱ機(jī)都是自動電壓調(diào)節(jié)器，二者硬件相同，軟件也相同，因而功能也一致。Ⅲ機(jī)只是勵磁電流調(diào)節(jié)器，簡稱手動，即只有一種運行方式即轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)運行。表21 MEC調(diào)節(jié)器主要性能指標(biāo)項 目性 能 指 標(biāo)起勵 起勵時間163。8s，電壓超調(diào)10% ，振蕩3次 逆變滅磁逆變滅磁時間163。5s，無顛覆現(xiàn)象電壓調(diào)節(jié)范圍空載：10%～130%Ute； 負(fù)載：70%～110%Ute手動調(diào)壓速率每秒的電壓變化163?！?Ute電壓頻率特性每赫茲的電壓變化163。% Ute，10%階躍響應(yīng)超調(diào)10%Ute，擺動1次，調(diào)整時間163。調(diào)差率整定范圍0～30%發(fā)電機(jī)端電壓靜差率163。%調(diào)壓精度 163。%勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間35msa 三種起勵方式 第一是恒機(jī)端電壓起勵，即發(fā)電機(jī)端電壓閉環(huán)運行。正常起勵設(shè)定值是額定機(jī)端電壓，試驗起勵設(shè)定值可由小鍵盤的“+、”確定，主變或線路充電試驗一般取30%的額定機(jī)端電壓。第二是恒勵磁電流起勵，即轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)運行，最小起勵設(shè)定值是15%額定勵磁電流，其值可由小鍵盤的“+、”進(jìn)行修改。第三是自動跟蹤系統(tǒng)母線電壓起勵，它也是發(fā)電機(jī)端電壓閉環(huán)運行，只不過其給定值是系統(tǒng)母線電壓值，不能由小鍵盤進(jìn)行修改。b 三種運行方式第一是恒機(jī)端電壓運行即自動運行，它對發(fā)電機(jī)端電壓偏差進(jìn)行最優(yōu)控制調(diào)節(jié)，并完成自動電壓調(diào)節(jié)器的全部功能，是調(diào)節(jié)器的主要運行方式。第二是恒勵磁電流運行即手動運行，它對勵磁電流偏差進(jìn)行常規(guī)比例調(diào)節(jié)，由于只能維持勵磁電流的穩(wěn)定運行，故無法滿足系統(tǒng)的強(qiáng)勵要求，是調(diào)節(jié)器的備用和試驗通道。恒勵磁電流運行方式，一般是在恒機(jī)端電壓運行下出現(xiàn)強(qiáng)勵、PT斷線、功率柜故障等情況時，調(diào)節(jié)器自動轉(zhuǎn)換，故障消除后又自動恢復(fù)。第三是恒無功運行，它對發(fā)電機(jī)無功偏差進(jìn)行常規(guī)比例調(diào)節(jié)，其投入也是自動的，比如調(diào)節(jié)器過勵或欠勵動作后，調(diào)節(jié)器就自動由恒機(jī)端電壓運行轉(zhuǎn)入恒無功運行，起穩(wěn)定無功的作用。當(dāng)這些限制復(fù)歸后，其運行方式也自動恢復(fù)到恒機(jī)端電壓運行。c 五種限制功能第一是瞬時/延時過勵磁電流限制，即強(qiáng)勵限制。所謂強(qiáng)勵就是勵磁電壓的快速上升，衡量強(qiáng)勵能力的指標(biāo)是強(qiáng)勵倍數(shù)，它是指最大勵磁電壓和額定勵磁電壓的比值。由于勵磁裝置強(qiáng)勵時，勵磁電流大大超過其額定值，故為了勵磁裝置設(shè)備的安全，應(yīng)對強(qiáng)勵時的勵磁電流進(jìn)行限制。MEC的強(qiáng)勵限制曲線是一個反時限曲線，又稱為瞬時/延時過勵磁電流限制，延時20秒；，延時0秒；，延時無窮大。強(qiáng)勵限制動作后，調(diào)節(jié)器由恒電壓運行方式自動轉(zhuǎn)為恒勵磁電流方式，限制勵磁電流。第二是功率柜仃風(fēng)或部分功率柜故障退出運行時的勵磁電流限制。當(dāng)勵磁整流柜冷卻消失或部分功率柜故障時，勵磁裝置的輸出能力就會下降，此時若發(fā)生勵磁強(qiáng)勵或勵磁電流太大，就會造成勵磁功率柜過載損壞，故一旦發(fā)生上述情況，調(diào)節(jié)器就有恒電壓運行方式自動轉(zhuǎn)化為恒勵磁電流運行，相當(dāng)于取消勵磁強(qiáng)勵功能，限制勵磁電流。第三是發(fā)電機(jī)無功功率過載限制，其限制值一般為額定無功功率。這樣當(dāng)發(fā)電機(jī)的無功超過其額定值時，正在恒電壓運行方式下的調(diào)節(jié)器則自動轉(zhuǎn)為恒無功運行，由于此時給定值是額定無功值，這樣就限制了無功功率過載。第四是發(fā)電機(jī)無功功率欠勵磁限制，也就是發(fā)電機(jī)無功進(jìn)相限制。發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運行，由于系統(tǒng)電壓變高，調(diào)節(jié)器就減少勵磁電流，當(dāng)勵磁電流減少過多時，定子電流就會超前端電壓，發(fā)電機(jī)開始從系統(tǒng)吸收滯后無功功率即進(jìn)相運行。如果進(jìn)相太深，則有可能使發(fā)電機(jī)失去穩(wěn)定而被迫停機(jī)即失磁保護(hù)動作。為配合發(fā)電機(jī)靜穩(wěn)功率圓和熱穩(wěn)限制線，欠勵限制也是一條直線。圖23是一幅典型的發(fā)電機(jī)穩(wěn)定曲線圖，橫坐標(biāo)為有功P，縱坐標(biāo)為無功Q，直線L1是欠勵限制線，其上方表示低勵運行區(qū)，可按勵磁系統(tǒng)要求進(jìn)行整定。曲線L2是發(fā)電機(jī)靜穩(wěn)功率圓，曲線L3發(fā)電機(jī)熱穩(wěn)限制線。 Q 0 .2 0 .4 0 .6 0 .8 P L1 L2 L3 圖23. 發(fā)電機(jī)穩(wěn)定曲線圖第五是伏赫限制，也稱為發(fā)電機(jī)變壓器過激磁保護(hù)。所謂伏赫限制就是在發(fā)電機(jī)頻率下降的情況下降低發(fā)電機(jī)端電壓。我們知道，隨著頻率的下降，發(fā)電機(jī)端電壓也要下降，而自動電壓調(diào)節(jié)器為維持發(fā)電機(jī)端電壓就不斷增加勵磁電流，直到勵磁電流限制動作為止。顯然，此時應(yīng)對調(diào)節(jié)器的恒電壓運行方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，伏赫限制就是調(diào)整的方法之一。MEC的伏赫限制。正常運行時，電壓與頻率的比值為1，當(dāng)頻率下降而電壓不變時，二者的比值開始大于1。，伏赫限制動作，調(diào)節(jié)器自動減少給定值，使發(fā)電機(jī)端電壓下降。當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率下降很多時，伏赫限制直接逆變滅磁。葛洲壩二江電廠MEC勵磁調(diào)節(jié)器限制功能整定參數(shù)見表22。表22 二江電廠勵磁調(diào)節(jié)器整定參數(shù)機(jī)組編號參數(shù)名稱170MW機(jī)組125MW機(jī)組1F～2F3F～7F強(qiáng)勵頂值倍數(shù)強(qiáng)勵允許時間20秒20秒無功過載限制P=0，Q=83Mvar；P=1，Q=83MvarP=0，Q=69Mvar；P=1，Q=69Mvar欠勵限制P=0，Q=－65Mvar；P=1（Ut=100%Ute），Q=－65MvarP=0，Q=－47Mvar；P=1（Ut=100%Ute），Q=－47Mvar調(diào)差率00電壓調(diào)節(jié)范圍空載：30～120%Ute負(fù)載：90～110%Ute空載：30～120%Ute負(fù)載：90～110%Ute發(fā)電機(jī)空載過壓保護(hù)125%Ute125%Ute空載電壓/頻率限制47HZ以上不限，47HZ～40HZ動作，40HZ以下逆變。47HZ以上不限，47HZ～40HZ動作，40HZ以下逆變。勵磁電流限制強(qiáng)勵頂值電流單柜SCR故障不限兩柜SCR故障三柜SCR故障無風(fēng)機(jī)故障注：Ute表示額定機(jī)端電壓， Ufe表示額定勵磁電壓，Ife表示額定勵磁電流 MEC—31勵磁控制器的硬件配置1 微型工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng)本裝置配備了三套 STD 總線模式的微型工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng)。其中Ⅰ、Ⅱ機(jī)內(nèi)部配置完全相同，可自動相互切換為主、從機(jī)運行。 Ⅲ機(jī)是Ⅰ、Ⅱ機(jī)的備用機(jī)，當(dāng)Ⅰ、Ⅱ機(jī)全部故障情況下可自動投入Ⅲ機(jī)運行。STD是Standard（標(biāo)準(zhǔn)）的縮寫，是一個面向工業(yè)控制的8位微機(jī)總線，其特點具有小板結(jié)構(gòu)，高度的模塊化；嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化，廣泛的兼容性；面向I/O的設(shè)計，非常適合工業(yè)控制應(yīng)用；高可靠性。由于STD插件板小，信號流向統(tǒng)一，由其構(gòu)成的系統(tǒng)就顯得插件板太多，扁平電纜接線復(fù)雜，給人一種外觀零亂的感覺。STD共有56條信號線，其中8根雙向數(shù)據(jù)線，16根地址線，22根控制線，10根電源線，STD總線引腳分配見表23。表23 STD總線引腳分配元件面線路面插腳信號名稱信號流向說明插腳信號名稱信號流向說明1+5VDC入邏輯電源2+5VDC入邏輯電源3GND入邏輯地4GND入邏輯地5VBAT入電池電源6VBAT入電池電源7D3/A19入/出數(shù)據(jù)總線/地址擴(kuò)展8D7/A23入/出數(shù)據(jù)總線/地址擴(kuò)展9D2/A18入/出10D6/A22入/出11D1/A17入/出12D5/A21入/出13D0/A16入/出14D4/A20入/出15A7出地址總線16A15/D15出地址總線/數(shù)據(jù)總線擴(kuò)展17A6出18A14/D14出19A5出20A13/D13出21A4出22A12/D12出23A3出24A11/D11出25A2出26A10/D10出27A1出28A9/D9出29A0出30A8/D8出31WR*出寫存儲器或I/O32RD*出讀存儲器或I/O33IORQ*出I/O地址選擇34MEMRO出存儲器地址選擇35IOEXP入/出I/O擴(kuò)展36MEMEX入/出存儲器擴(kuò)展37REFRESH*出刷新定時38MCSYNC*出CPU機(jī)器周期同步39STATUS1*出CPU狀態(tài)40STATUS0*出CPU狀態(tài)41BUSAK*出總線響應(yīng)42BUSRQ*入總線請求43INTAK*出中斷響應(yīng)44INTRQ*入中斷請求45WAITRQ*入等待請求46NMIRQ*