【正文】 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/地址擴展8D7/A23入/出數(shù)據(jù)總線/地址擴展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擴展36MEMEX入/出存儲器擴展37REFRESH*出刷新定時38MCSYNC*出CPU機器周期同步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*。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，扁平電纜接線復雜，給人一種外觀零亂的感覺。 Ⅲ機是Ⅰ、Ⅱ機的備用機，當Ⅰ、Ⅱ機全部故障情況下可自動投入Ⅲ機運行。勵磁電流限制強勵頂值電流單柜SCR故障不限兩柜SCR故障三柜SCR故障無風機故障注：Ute表示額定機端電壓， 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)控制計算機系統(tǒng)。表22 二江電廠勵磁調(diào)節(jié)器整定參數(shù)機組編號參數(shù)名稱170MW機組125MW機組1F～2F3F～7F強勵頂值倍數(shù)強勵允許時間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負載：90～110%Ute空載：30～120%Ute負載：90～110%Ute發(fā)電機空載過壓保護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。當發(fā)電機頻率下降很多時，伏赫限制直接逆變滅磁。正常運行時，電壓與頻率的比值為1，當頻率下降而電壓不變時，二者的比值開始大于1。顯然，此時應(yīng)對調(diào)節(jié)器的恒電壓運行方式進行適當?shù)恼{(diào)整，伏赫限制就是調(diào)整的方法之一。所謂伏赫限制就是在發(fā)電機頻率下降的情況下降低發(fā)電機端電壓。曲線L2是發(fā)電機靜穩(wěn)功率圓，曲線L3發(fā)電機熱穩(wěn)限制線。為配合發(fā)電機靜穩(wěn)功率圓和熱穩(wěn)限制線，欠勵限制也是一條直線。發(fā)電機并網(wǎng)運行，由于系統(tǒng)電壓變高，調(diào)節(jié)器就減少勵磁電流，當勵磁電流減少過多時，定子電流就會超前端電壓，發(fā)電機開始從系統(tǒng)吸收滯后無功功率即進相運行。這樣當發(fā)電機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。當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，相當于取消勵磁強勵功能，限制勵磁電流。強勵限制動作后，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。由于勵磁裝置強勵時，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)對強勵時的勵磁電流進行限制。c 五種限制功能第一是瞬時/延時過勵磁電流限制，即強勵限制。第三是恒無功運行，它對發(fā)電機無功偏差進行常規(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)器就自動由恒機端電壓運行轉(zhuǎn)入恒無功運行，起穩(wěn)定無功的作用。第二是恒勵磁電流運行即手動運行，它對勵磁電流偏差進行常規(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)的強勵要求，是調(diào)節(jié)器的備用和試驗通道。第三是自動跟蹤系統(tǒng)母線電壓起勵，它也是發(fā)電機端電壓閉環(huán)運行，只不過其給定值是系統(tǒng)母線電壓值，不能由小鍵盤進行修改。正常起勵設(shè)定值是額定機端電壓，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%的額定機端電壓。%調(diào)壓精度 163。% Ute，10%階躍響應(yīng)超調(diào)10%Ute，擺動1次，調(diào)整時間163。5s，無顛覆現(xiàn)象電壓調(diào)節(jié)范圍空載：10%～130%Ute； 負載：70%～110%Ute手動調(diào)壓速率每秒的電壓變化163。表21 MEC調(diào)節(jié)器主要性能指標項 目性 能 指 標起勵 起勵時間163。Ⅰ機和Ⅱ機都是自動電壓調(diào)節(jié)器，二者硬件相同，軟件也相同，因而功能也一致。4 MEC的性能指標和主要功能MEC31調(diào)節(jié)器的主要性能指標見表21。同步電壓經(jīng)同步測量后，進入各微型工控機，數(shù)字移相器產(chǎn)生移相脈沖。62LH的接入是為了使各個微機能進入勵磁電流閉環(huán)運行。 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Ⅰ和工控機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。3 MEC—31的原理框圖MEC一31多微機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。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。微機輸出六路雙窄脈沖()，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的導通角，從而達到自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)工況之目的。在自然換流點，同步方波引起中斷，作為計時起點。將上述當前值與給定值進行比較，再按最優(yōu)勵磁控制的原理計算出可控硅控制角α，其算法為： Δα=－D[KpΔP+KωΔω+K VΔVt] 式中： D—轉(zhuǎn)換系數(shù) 可控硅控制角 α＝α0＋Δαα0是上一個計算周期的控制角，可按式：α0(K)＝α0(K－1)＋KIΔVt(K)計算。MEC調(diào)節(jié)器應(yīng)加強這兩方面的研究，特別是需要進一步完善在線輸出工控機的故障檢測功能，充分利用多機系統(tǒng)優(yōu)勢，快速的將故障的在線機切換到正常的備用機上，強化系統(tǒng)切換功能，提高勵磁調(diào)節(jié)器的可靠性。從理論上講，高冗余的硬件設(shè)備必將大大提高其可靠性，然而，MEC調(diào)節(jié)器運行情況并不理想。MEC是微型計算機勵磁控制器的英文縮寫（Microputer Excitation Controller），31中的3表示工控機數(shù)，其后的1表示用于靜止勵磁系統(tǒng)。 MEC—31多微機勵磁控制器概述1 MEC—31系列控制器型號含義MEC一31系列多微機勵磁控制器，由華中理工大學和葛洲壩電廠聯(lián)合研制，葛洲壩電廠能達公司生產(chǎn)，是一個裝設(shè)三臺微型工業(yè)控制計算機的勵磁調(diào)節(jié)器，其中兩臺工控機不僅具備自動電壓調(diào)整器全部功能，而且還有手動勵磁電流調(diào)節(jié)等功能，并且集多種控制功能于一體。由于移相器輸出的移相脈沖，是一個弱電信號，不能直接接入可控硅的控制極G，故一般要利用脈沖變壓器進行信號的傳遞。若可控硅兩端電壓反向，即使有觸發(fā)脈沖，可控硅也不導通。那么，什么是同步電壓呢？所謂同步電壓就是指加在可控硅兩端的正向電壓。正因為如此，同步電壓是勵磁調(diào)節(jié)器最重要的輸入信號。從實際電路來說，將直流控制電壓同交流同步電壓疊加，其合成電壓的過零點就發(fā)生變化，再利用這個變化的點所產(chǎn)生脈沖就是隨控制電壓大小變化的移相脈沖，這就是余弦移相器的工作原理。移相器的工作原理有許多，最常用的是余弦移相。移相器的多少同可控硅電路有關(guān)，三相全控橋有6個可控硅，需要6個移相器，三相半控橋有3個可控硅，則需要3個移相器，如圖21所示。對于大量采用靜止可控硅整流電路的勵磁裝置來說，勵磁調(diào)節(jié)器僅能輸出控制電壓是遠遠不夠的，它還要將這個控制電壓變成移相脈沖，完成這一功能的就是移相器。這兩個通道經(jīng)過手自動切換電路，輸出一個控制電壓Uk。手動通道由電流測量單元、電流給定單元以及反應(yīng)二者偏差的放大單元組成，維持勵磁電流的正常運行，是勵磁調(diào)節(jié)器的備用和試驗通道。 FMK Ut CT ZB PT電壓測量電流測量 D Uy CT移相器移相器電流偏差放大電壓偏差放大移相器電壓給定電流給定 Uk脈沖變脈沖變脈沖變手自動切換 SCR圖21 三相半控橋自并勵系統(tǒng)框圖常規(guī)調(diào)節(jié)器一般有兩個調(diào)節(jié)通道，一個控制發(fā)電機端電壓，另一個控制發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流，前者稱為自動即恒電壓閉環(huán)運行，后者稱為手動即恒電流閉環(huán)運行。圖21是一個采用三相半控橋整流電路的自并勵勵磁系統(tǒng)，所有方框組成了一個常規(guī)模擬電路調(diào)節(jié)器。FL、A、RD+、RD、V：發(fā)電機勵磁電流電壓測量裝置，F(xiàn)L為直流電流分流器。QLC、Z：發(fā)電機起勵裝置。它們各自串有一只反時限熔斷器，其目的是防止氧化鋅非線性電阻在運行中因性能劣化而出現(xiàn)短路情況。Rf是ZnO非線性電阻，起限制轉(zhuǎn)子電壓和吸收轉(zhuǎn)子磁場能量作用；ZP的作用是降低Rf在正常運行時的正向電壓，即降低Rf的正向荷電率，延緩Rf 的老化過程。在發(fā)電機事故狀態(tài)下斷開發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路，使發(fā)電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一定反向電壓，使非線性電阻閥片導通，并以此吸收發(fā)電機轉(zhuǎn)子能量。正常運行情況下，若發(fā)電機轉(zhuǎn)子出現(xiàn)異常過電壓時，并聯(lián)于轉(zhuǎn)子回路的非線性電阻動作，吸收轉(zhuǎn)子的過電壓，從而避免轉(zhuǎn)子遭受過電壓的侵害。在圖111中，當發(fā)電機發(fā)生電氣事故需要快速滅磁時，滅磁開關(guān)在繼電保護的作用下，迅速斷開發(fā)電機磁場回路，并使轉(zhuǎn)子兩端產(chǎn)生較高的反電勢。葛洲壩電廠勵磁裝置主要采用DM4型滅磁開關(guān)轉(zhuǎn)移能量，ZnO非線性電阻吸收能量的方式滅磁。滅磁開關(guān) 采用短弧原理滅弧柵，如DMX型滅磁開關(guān)。值得說明的是，盡管在目前的滅磁回路也有DM4型滅磁開關(guān)，但是其作用不同于開關(guān)滅磁中的DM2，它不能單獨滅磁，只有配合非線性電阻放電滅磁才能保證安全。 放電滅磁 ZnO電阻：我廠多數(shù)機組使用。滅磁 開關(guān)滅磁：DM2滅磁開關(guān)，以前使用過。由于勵磁裝置的滅磁主要考慮的是安全、快速的吸收轉(zhuǎn)子能量，因而滅磁方式的分類是按吸收能量的器件來劃分的。大江電廠功率柜配置情況見表16，二江電廠功率柜配置情況見表19。大江電廠功率柜非常不方便除塵清灰，加大了維護工作量。對于全控橋帶電阻負載，電流表達式還與α有關(guān)系。整流電流的平均值Id同陽極線電流有效值Iy的關(guān)系式：Iy=?；谶@種分析，大功率柜阻容保護的參數(shù)要不同于常規(guī)設(shè)計，要滿足安全、合理、有效的要求，目前，二江電廠正在進行大功率柜阻容參數(shù)的試驗和改造，也在探討功率柜采用集中式過電壓保護的技術(shù)問題。另外，在多個功率柜并聯(lián)的情況下，電抗器還可改善功率柜的均流，即讓每個功率柜的輸出盡量保持一樣。圖110是葛洲壩電廠大功率柜的原理接線，它沒有裝設(shè)電抗器。其原因一方面我國勵磁規(guī)程講究功率柜故障后的退柜運行，另一方面是國產(chǎn)功率柜的質(zhì)量較差，故障率較高。ZDK表示直流輸出刀閘。YGK表示三相電源刀閘或電動開關(guān)，由于功率柜都是先切脈沖后跳開關(guān)，再加上使用電動開關(guān)后的維護工作量較大，現(xiàn)在一般都使用刀閘。RC是可控硅阻容保護，主要吸收可控硅換相時的過電壓，可限制可控硅兩端的電壓上升率，有效防止誤導通。三相全控橋整流電路原理接線見圖110，這里，六個可控硅按+A、C、+B、A、+C、B順序輪流配對導通，在一個360度周期內(nèi)，每個可控硅導通120度。它既可工作于整流狀態(tài)，將交流變成直流；也可工作于逆變狀態(tài)，將直流變成交流。按照目前葛洲壩電廠的系