GEX100A技术及使用说明书.docx
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GEX100A技术及使用说明书.docx
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GEX100A技术及使用说明书
GEX-100A技术及使用说明书
北京科电亿恒电力技术有限公司
压与被控目标的对应关系,其设定依然受各变量的上下限限制。
远程模拟量设定功能需要在菜单里【功能选择】中将此功能使能,图~图为各模式下的远程设定。
端子定义:
D1:
AI1+D2:
AI1-,模拟量输入采用差分输入,最大输入值为10V。
GEX-100A提供辅助电源,即端子C5、C6为±8V。
第二路模拟量输入AI2用来提供白噪声测试信号URAN输入,差分输入。
D3:
AI2+模拟量输出
GEX-100A提供一路模拟量输出,可以通过编号输出所关注的任何内部变量。
下表提供了部分常用的编号,如有更多关注,可向我公司垂询。
编号046
具体对应数值对应关系见图:
每一个变量的额定值,对应模拟输出为2V。
端子定义:
D5 AO+D6 AO-励磁输出
F+F-120Vdc,10A
-额定[%]2VD4:
AI2-
定义发电机机端电压UG励磁电流Ie外加模拟量白噪声测试信号URAN编号2564定义自动运行设定值UG_REF手动运行设定值IF_REF总的控制量UK[V] 图模拟量输出对应关系图
额定连续输出:
20秒强励输出 220Vdc,20A端子定义E9E8
F+F-
UPAUPBUPC
单相或三相PMG或机端或直流E11E12E13
励磁输入型式:
端子号:
最大输入电压:
线电压~250V,DC300V
8
GEX-100A自动电压调节器 文档版本:
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装置电源:
GEX100A装置电源一路来自于励磁输入E,另一路来自直流电源F,F端子只能接蓄电池直流电,严禁接入交流电源。
直流电源为备用电源,可以不接。
端子号:
F1F2
DC+DC-
输入范围:
DC24V~DC300V接地端子:
FG端子:
E10
软件说明运行方式
GEX-100A提供以下五种运行方式自动运行手动运行恒功率因数运行恒无功运行
恒定占空比运行自动运行方式
调节发电机的定子电压,PID调节,传递函数如图,通过转子电压负反馈系数β将交流励磁机的时间常数有效减小,提高了电压响应速度。
电压调节范围:
30%~130%
1T1S1T3S KP1T2S1T4SKe1TeSβ调压精度:
响应时间:
50%,发信号,限制增磁
H0>80%,切手动运行,将励磁电流自动降到倍以下。
H0>>手动PID>>>
PF/VARPID>>>有“—>>”菜单代表该栏有下一级菜单,按下“OK”
低励限制>>>进入下一级菜单进行整定。
否则按下“OK”键,可在当强励倍数:
强励时间:
10S前屏幕下进行参数修改。
升压预设:
具体定义如下:
设定:
、自动PID,整定GEX-100A运行在自动运行方式下,VAR设定:
各个PID参数,具体见详细描述。
V/Hz倍数:
调差极性:
正2、手动PID,整定GEX-100A运行在手动运行方式下。
调差系数:
10%各个PID参数,具体见详细描述。
同期DU:
5%3、PF/VARPID,整定GEX-100A运行在恒无功或恒功
同期DF:
率因数下的PID参数。
恒功率因数和恒无功运行方
合闸导前:
100ms式的控制对象基本一致,因此采用相同的PID整定
补偿角度:
30参数。
具体见详细描述。
电压上限:
、低励限制,整定GEX-100A低励限制的定值,具体
电压下限:
见详细描述。
Ig反时限V:
、强励倍数:
设定最大励磁电流,整定范围:
~反时限M:
1倍额定励磁电流。
Ig反时限C:
S6、强励时间:
最大励磁电流允许维持时间,整定范
围:
2~20秒。
7、升压预设:
GEX-100A在自动模式运行下,该值为零起升压的最终目标值。
整定范围:
~,即额定发电机电压的~倍。
8、设定:
并网后恒功率因数运行的目标值,整定范围-~。
9、VAR设定:
并网后恒无功运行时运行目标值,整定范围:
-~倍额定无功功率。
10、V/Hz倍数:
V/Hz限制的保护定值,该整定值为发电机定子电压标幺值与发电机频率
标幺值的比值,整定范围~。
11、调差极性:
当多个机组并联在同一电网时,设定不同机组的GEX-100A的无功调差极
性,分为正调差和负调差。
对于单元接线的系统,可根据具体情况设定调差极性为负调差,其他情况下,一般设定调差极性为正调差。
12、调差系数:
GEX-100A的无功调差系数,设定范围±%,级差%。
13、同期DU:
GEX-100A投入同期功能时,设定合闸允许的压差。
设定范围0~5%额定。
14、同期DF:
GEX-100A投入同期功能时,设定合闸允许的频差。
设定范围0~z。
15、导前时间:
考虑到开关的合闸动作时间,设定合闸指令发出的导前时间。
16、角度补偿:
如果系统电压PT和发电机电压测量PT之间有角度差,将其输入此处。
23 GEX-100A自动电压调节器 文档版本:
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17、电压上限:
在恒PF/VAR运行方式下,对电压上限进行限制,设定范围:
~。
18、电压下限:
在恒PF/VAR运行方式下,对电压下限进行限制,设定范围:
~。
19、Ig反时限V:
定子过流反时限的定子电流动作值,设定范围~,In为额定定
子电流。
20、Ig反时限M:
定子过流反时限曲线类型,设定范围:
0、1、221、Ig反时限C:
定子过流反时限的时间常数设定范围:
自动PID
设定GEX-100A自动方式下PID参数,传递函数参见
T1:
第一级超前时间常数设定范围~秒T3:
第二级超前时间常数设定范围~秒T4:
第二级滞后时间常数设定范围~秒KP:
放大倍数
设定范围~
------自动PID参数----T1= S T3= ST4= SKP==Kid= sTid1= sTid2= s β:
输出电流负反馈系数设定范围~Kid:
复励放大倍数Tid1:
复励时间常数1设定范围~秒Tid2:
复励时间常数2设定范围~秒
手动PID
设定GEX-100A手动运行下PID参数,传递函数参见Te1:
超前时间常数
设定范围~秒
------手动PID参数-----Te1= S Ke=Ke:
放大倍数 设定范围~恒功率因数/无功功调节
设定恒功率因数或恒无功功率运行的PID参数,这两种方式下采用同一套PID参数。
传递函数参见Tq1:
超前时间常数设定范围~秒
Kq:
放大倍数设定范围~
【注意】即使不投入恒功率因数或者恒无功运行方式,在第一次运行时也需要整定该参数,以保证在该方式下系统是稳定的,因为部分限制器(如低励限制)会使用到该参数。
-------恒PF/VAR------Tq1= S Kq=
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低励限制
GEX-100A低励限制是三个整定点形成的一条折线段。
第一个点:
零有功功率对应的无功功率(0,Qa)第二个点:
零无功功率对应的有功功率第三个点:
限制线转折点
---低励限制---1、第一个点Qa:
-300KVar2、第二个点Pb:
20XXKW3、第三个点Pc:
1200功能投退
菜单需要密码进入,GEX-100A有很多功能是具有软件
投退功能,一部分复选功能,在本菜单中进行有效的选择。
【注意】
1、恒功率因数、恒无功和PSS三种运行方式不能同时选择投入,只能三者选其一为投入状态。
2、网压跟踪仅适用于并网型机组,并且对系统电压有正确的测量情况下,才可以使用,否则应当设定为退出。
网压跟踪的优先级高于零起升压的优先级,如果两个均设定为投入,则GEX-100A按网压跟踪模式升压。
3、“手动方式控制”、“恒无功/PF控制”项只在手持器或PC机控制模式下进行运行方式切换,恒无功和恒功率因数选项在开关量控制项设为投入时起作用。
4、开关量控制:
GEX-100A可以接受来自三个地方的控
制命令,开关量控制、装置面板按键控制、后台通讯控制。
---功能投退---V/Hz限制投/退过励限制投/退低励限制投/退二极管检测投/退模拟量控制投/退恒功率因数投/退恒无功投/退PSS功能投/退零起升压投/退网压跟踪投/退同期功能投/退手动方式控制投/退恒无功/PF控制投/退开关量控制投/退Ig反时限保护投/退当功能投退“开关量控制”选项设定为投入,开关量控制有效。
当功能投退“开关量控制”设定为退出,面板通讯和后台通讯控制有效。
5、模拟量控制通过模拟量输入AI1来控制,该模式仅在“开关量控制”设定为投入时,方起作用。
开入状态
GEX-100A提供8路开关量输入通道,通过这个菜单可以监视各个开关量输入通道的状态。
“合”代表对应的开关量闭合,“分”代表对应的开关量断开。
【注意】
“通道选择”只在双通道配置时才起作用,哪个“通道选择”被选为有效,则该通道为运行通道,另一个处于跟踪状态。
---开入状态---装置投入合/分手动/自动合/分增加合/分减少合/分恒PF/VAR合/分通道选择合/分并网接点合/分启动同期合/分开入备用合/分25 GEX-100A自动电压调节器 文档版本:
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传动试验
密码进入,GEX-100A提供了4路指示灯和4路继电器输出的传动实验功能。
为了测试回路的正确性,可通过本菜单的传动试验功能,对任一路输出强制动作,以方便实现回路的检查。
【注意】该功能只能在试验时方可以使用,在发电机电压大于30%的情况下,视发电机开始运行,传动试验被禁止,传动实验失效。
---传动试验---报警输出接点:
分合断路器:
分增速:
分减速:
分开出备用1:
分开出备用2:
分报警灯:
分恒无功/PF:
分手动灯:
分自动灯:
分精度调整
GEX-100A所有模拟量采集通道均可以进行精度调整,将准确值除以显示值的结果即为其精度系数。
在右图的精度系数设定的前7项,均为交流量通过傅立叶算法取得基波含量的采样通道,唯独励磁电流Ie为直流采样,需要一个零偏校正,校零时,只需将没有励磁输出情况下测量显示的零偏值输入到Ie_bias即可,含正负号。
-----精度调整-----K_UAB:
K_UBC:
K_UCA:
K_Ig:
K_P:
K_Q:
K_Unet:
K_Ie:
Ie_bias:
-机组参数
设定对应机组的铭牌参数。
包括:
发电机定子电压、发电机定子电流、额定励磁电流、机组频率和发电机交轴电抗等。
对应无刷励磁系统,额定励磁电流输入发电机额定工况时主励磁机的励磁电流。
发电机的交轴电抗值,设定范围:
~。
--机组参数----机端电压:
400V定子电流:
100A励磁电流:
系统电压:
交轴Xq:
机组频率:
---系统设置--- 输入密码:
9999通讯地址:
0001波特率1:
9600 DA1输出:
0001通道数量:
单/双电压测量:
单/三相AI模式:
AI_AVR 系统设置通讯地址:
1~255。
波特率:
设定RS485串口通讯速率,9600/19200/38400。
D/A1输出:
选择需要进行D/A转换的变量。
参见章节的模拟量输出部分。
电压测量:
单相或三相测量,单相时只测量UAC的电压。
AI模式:
在采用模拟量输入控制情况下,选择哪一种运行26 GEX-100A自动电压调节器 文档版本:
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方式受AI模式控制,设定范围如下:
AI_AVR:
自动方式AI_FCR:
手动方式AI_VAR:
恒无功方式
AI_PF:
恒功率因数运行方式
系统试验
在此界面下能进行阶跃响应试验,通过阶跃试验,来调整优化PID参数。
确保系统稳定可靠。
通过固定占空比使能允许后,可以直接控制IGBT按占空比进行输出,便于试验工作。
在这种模式下,三个运行指示灯同时被点亮。
----系统试验------阶跃量:
+10%阶跃时间:
15S阶跃开始/停止固定输出使能:
禁止/允许固定输出值:
1%-99%故障显示
如果GEX-100A发生故障或者限制器有动作,则在显示器的第一行进行故障指示,如果同时有几个故障发生,则每隔2秒显示一个,循环显示。
右图指示出有可能发生的故障类型列表。
操作界面
通过手持器可以对GEX-100A进行控制,其中控制方式切换在“功能选择”界面实现。
在本操作界面下,可以实现对GEX-100A的起停控制及增加、减少操作。
电压测量丢失欠励限制动作过励限制动作V/Hz限制动作通讯故障电压限制器动作定子电流限制器动作旋转二极管故障--控制操作—UAB:
0VIe:
AP:
0KWQ:
0KvarPF:
>>>>27 GEX-100A自动电压调节器 文档版本:
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《GEX-100A标准Modbus通讯规约》。
当GEX-100A与远程系统连接时与通讯相关的参数设置说明如下:
波特率:
9600、19200、38400三选一。
通讯地址:
1~255任一。
奇偶校验:
无校验起始位:
1位停止位:
2位
静态调试
GEX-100A安装完成后,在开机前需要做以下静态试验:
1、认真检查装置接线与图纸是否一致。
2、给装置加上功率电源,连接手持器或PC机。
3、检查装置显示是否正常,通过菜单对装置进行参数设置。
4、用【开入状态】和【传动试验】菜单进行装置的开关量输入输出检查。
5、给装置加上交流模拟量信号,检查装置模拟量采样的正确性。
6、将GEX-100A的输出接一个假负载用固定占空比开环试验
的方法,检查功率回路的正确性,同时校准励磁电流的显示正确性。
动态调试
空载试验
当发电机达到额定转速时,GEX-100A需要完成以下试验:
1、在自动、手动模式下的起励和灭磁试验。
2、自动工作方式下电压调整范围试验。
3、手动工作方式下励磁电流调整范围试验。
4、自动方式下零起升压试验。
5、自动方式下网压跟踪功能试验。
6、自动/手动切换试验。
7、V/Hz限制保护试验。
8、空载误强励保护试验。
负载试验
发电机同期并网后,GEX-100A需要完成以下试验:
43 GEX-100A自动电压调节器 文档版本:
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1、有功功率、无功功率、功率因数测量检查,如果和实际值符号相反检查CT的极性。
2、无功调差试验。
3、恒功率因数、恒无功运行方式下PI参数调整试验。
4、过励、低励试验。
假同期试验
发电机同期功能需要通过假同期试验验证其功能。
1、断开发电机和系统之间的隔离刀闸。
2、检查系统电压和电网电压接线及测量是否正确。
3、投入同期功能,观察并记录合闸脉冲发出时,同期表的指示是否在12点指针位置。
故障分析及处理
发电机不能建压:
1、检查所有的外部接线是否正确,如果不正确,将其更正。
2、检查发电机的转速是否达到额定转速,如未达到,将转速升到额定。
3、对于永磁机系统,检查额定转速时,永磁机电压是否达到设计值;对于自励的系统,额
定转速时,检查励磁电源电压是否达到6V,如果没达到,必须给发电机磁场激磁一下。
4、检查熔断器有没有熔断,如有熔断,将其更换。
5、检查GEX-100A有没有故障指示灯亮。
若有,确定故障类型。
6、检查设置里面【零起升压】功能有没有设置为允许,或【网压跟踪】功能投入而网压没
有。
7、更换一台GEX-100A。
如果电压建立起来,则返厂维修。
发电机电压不稳定:
1、检查PID参数是否合理。
2、用试验菜单的阶跃响应菜单重新选择一组能使电压稳定的参数。
并网后无功功率逐渐减小:
1、检查调差系数是否正确。
2、检查定子电流的极性是否接反。
日常维护
因GEX-100A安装在发电机本体或机旁,震动较大,经常检查固定用螺丝以及端子上的螺
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丝是否松动。
如果松动了,及时紧固,以免造成进一步的故障。
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第五章技术数据
主要数据
订购须知
设备名称:
GEX100A订购编号:
机械数据
重量 防护等级
2千克 IP20
尺寸环境稳定性
250x170x65毫米
工作温度范围 -40~+70°C储存温度范围 -40~+85°C抗振动性能 IEC60068-2-6,2级抗冲撞性能 IEC60255-21-2,2级抗地震性能 IEC60255-21-3,2级电气数据
电源:
-直流电24~300伏直流电压 直流电
-单相交流电12~250伏交流电压
励磁输出电流:
励磁输出电压:
40~600Hz
精度:
测试耐压:
功率电子元件电源 2千伏直流电,1分钟电压测量输入 2千伏直流电,1分钟开关量等弱电 1千伏直流电,1分钟相关标准,CE合格性
电磁兼容性指令:
89/336/EEC一般放射标准 EN50081-2一般抗干扰标准 IEC/EN61000-6-2
-三相交流电12~250伏交流电压 10~600Hz-60°C时的连续电流 10安-10秒钟最大过载电流 20安-连续电压 0~150伏直流电压-10秒最大过载电压 300伏直流电压电压调节 <%
46 GEX-100A自动电压调节器 文档版本:
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GEX-100A自动电压调节器设置记录
客户姓名和地址:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________设备:
________________________________________________________订单编号:
________________________________________________________设备图纸编号:
________________________________________________________ 设备标识型号牌:
________________________________________________________交货日期:
________________________________________________________软件版本:
-控制板:
________________________________________________________-显示板-DTS1000:
________________________________________________________备注:
________________________________________________________试运行地点和时间:
姓名:
公司:
47 GEX-100A自动电压调节器 文档版本:
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