BKL501SC 型微机励磁装置运行规程要点.docx

BKL501SC 型微机励磁装置运行规程要点.docx

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BKL501SC型微机励磁装置运行规程要点

BKL-501SC型微机励磁装置运行规程

我公司使用的BKL-501SC型微机励磁装置为中国核工业电机运行技术开发公司设计研制励磁系统，采用液晶触摸显示屏，可显示各项运行参数、控制参数及故障信息。

装置采用双微机控制系统，具有优良的抗干扰性能，并可带载不停机更换控制插件、冷却风机、灭磁单元。

保护功能完善，具有带励、失励失步保护及不减载自动再整步功能。

一、主要技术性能

1、采用全数字化双微机系统（CPU采用Intel196系列16位单片机），一套工作，另一套热备，故障时可自动无扰动切换至备用系统，也可手动切换。

2、采用触摸屏人机界面，信息量丰富，观察直观，操作方便。

可查看各项运行参数及装置发出的各类报警信息，并可在运行中随时修改设定值。

“事件记录”中记载了故障报警及重要操作。

3、主回路采用无续流二极管三相半控桥式电路，具有良好的启动控制回路，保证电机启动时无脉振，并使电机在失步后的再整步过程中有良好的再整步特性，即使在少有的控制插件、冷却风机单元、灭磁单元故障时，仍可保证电机稳定同步运转，并可在不停机、不减载条件下更换故障部件。

4、采用按滑差顺极性过零投励特性，投励时加短时整步强励，牵入同步迅速、可靠、平稳，投励时无冲击。

对凸极效应强、因凸极效应牵入同步的电机，则会自动启动计时环节投励。

具有自动投全压功能。

5、具有手动/自动调节励磁功能。

手动调节范围一般设置为额定励磁电压值的20%~130%。

采用增/减磁按钮来调节励磁，取消了以往故障率高的励磁调节电位器。

6、具有恒电流、恒功率因数自动调节功能。

由于有α角自动跟踪，手/自动切换时无扰动。

7、具有失步保护及不减载自动再整步功能。

当电机因负载突增、电压剧降、励磁电源短时消失等原因导致电机带励、失励失步时，在故障源消除后，本装置会实现自动带载再整步，使电机恢复稳定同步运行，如因故障时间、电机特性或负载等原因无法实现再整步时，失步保护装置会自动动作于跳闸。

8、当配电系统配有我公司的DSB型断电失步保护装置时，在电源恢复后可实现断电失步带载自动再整步。

9、具有完善的保护功能，除一般常规保护外，本装置还具有欠励、过励时延时报警并自动调节至正常值的功能，具有高压断路器拒跳、PT断线、开关电源失压等报警功能。

10、具有阻容快速灭磁系统。

关桥时间不大于500微秒，关桥速度快，可避免系统重合闸时对电机的非周期冲击，并可加速备用电源的自投，以及在短路时加速电机短路电流的衰减。

11、具有通讯功能，可实现上位机远程监控，通讯接口为RS485,通讯协议采用标准Modbus协议。

12、本装置控制系统采用交直流电源双路供电，当任一路电源消失后，另一路电源仍可保证本装置正常工作。

二、触摸屏的使用

2.1.简介

BKL-501SC型微机励磁装置使用的是MT506型液晶触摸显示屏，具有320X240的分辨率。

励磁装置操作维护人员可以通过它控制及了解装置的运行状况。

屏幕保护：

由于液晶显示屏及其背光器件寿命有限，故设置此功能。

当两次操作间隔3分钟以上时，液晶屏及其背光自动关闭，通讯工作正常进行。

此状态下点击触摸屏即可打开显示及背光。

通讯状态：

当触摸屏与CPU板通讯时，触摸屏上的COM灯常亮或闪烁。

操作注意：

按触摸屏的速率不要太快，用力要轻。

亮度调节：

当您感觉触摸屏的亮度不合适时，可以按以下方式调节（在触摸屏后面）

SW1=ON，SW2=OFF触摸屏上电后进入亮度调节模式。

SW1=OFF，SW2=OFF触摸屏上电后进入应用程序模式。

内部时钟：

触摸屏具有内部时钟电路，其供电由一枚CR20323V锂电池提供。

当时钟累计误差较大时可进入“调试选择菜单”，按“时间日期设定”进行设定。

若锂电池电能耗尽时，时钟会停止，此时应更换锂电池。

供电电源：

直流24V供电，熔断丝为1A。

2.2.功能介绍

2.2.1默认主页：

触摸屏上电后进入此界面。

按“故障解除”键：

用来清除已发出的故障报警信号，否则故障报警状态一直维持。

按“下一页”键：

进入“调试选择菜单”。

按“BKL-501SC型微机励磁装置”进入装置软件版本等说明。

按“中国核工业电机运行技术开发公司”进入公司简介。

当前运行系统显示目前是A/B系统哪一个为主系统。

励磁调节方式以文字直接标明。

触摸屏的中间显示励磁装置常用的模拟量。

当出现励磁故障报警时，报警信息在触摸屏下部滚动出现，励磁装置发出报警信号。

这时可按“下一页”进入调试菜单，选择“报警信息”查看报警信息分类。

如果故障原因已消除，按“故障解除”键清除已发出的故障报警信号。

当微机上电自检发现故障时，触摸屏下部滚动出现“微机故障”，发出报警信号。

这时按“下一页”进入调试菜单，选择“内部信息”，查看ERRO的状态帮助分析问题。

如果故障原因已消除，必须按“故障解除”键清除已发出的故障报警信号。

2.2.2调试选择菜单

从调试选择菜单可以进入不同的功能菜单。

2.2.3报警信息：

用指示灯直观显示报警的分类

“系统切换”：

电机运行时，控制系统切换将发出此信号。

“风机或电容失压”：

冷却风机故障或灭磁电容失压。

“失控或缺相”：

整流桥出现缺相波形或失控波形。

“PWR2、4故障”：

开关电源PWR2或PWR4故障。

“过励”：

励磁电流超过P14的设定值。

“欠励”：

励磁电流低于P15的设定值。

“PT断线”：

电机运行时，微机检测到的PT值小于额定值的65%时报警。

“PWR1、3故障”：

开关电源PWR1或PWR3故障。

“微机故障”：

CPU上电时自检未通过或同步信号异常报警。

“断路器拒动”：

微机发出跳闸信号，但高压断路器拒动。

“失步保护动作”：

电机发生带励失步或失励失步。

“断电失步动作”：

断电失步保护装置DSB动作。

“后备保护跳闸”：

再整步不成功后备跳闸。

“快熔、空开跳闸”：

快熔熔断或空开跳引起跳闸。

“交流失压跳闸”：

PWR1、3故障同时同步信号消失，将延时跳闸。

“长时间不投励跳闸”：

电机运行时，励磁状态继电器1LZJ在规定的时间内没有动作，将动作于跳闸。

当故障排除后，必须按“故障解除”键，以恢复到正常工作状态。

2.2.4事件记录：

记录所有的故障报警信息及开停机等重要操作步骤。

最多保留500条记录，超过后新的记录将覆盖较早的记录。

低压强励动作时此处有记录，但不报警。

2.2.5电机启动参数：

显示电机启动时有关数据

2.2.6模拟量：

显示励磁装置采集并计算出的实时模拟量。

“手动增磁”、“手动减磁”键：

用于手动微增、微减励磁。

同步电动机运行时，有功功率永远为正值；当功率因数超前时，无功功率为负值；当功率因数滞后时，无功功率为正值。

当电网为50HZ的工频时，同步周期（即同步信号周期）大约为20.000ms，其最低位数在不停变化，以此可以判断同步信号是否正常。

2.2.7开出量：

显示励磁装置的实时开关量输出状态。

亮的指示灯表示该继电器动作或电路工作。

“24VG”为缓建的24V电源指示灯，“触发脉冲”表示CPU是否处于发出脉冲状态。

2.2.8开入量：

显示励磁装置的实时开关量输入状态。

在调试或分析故障时很有用。

闪烁的指示灯表示该接点接通。

ZA为操作面板上“调节方式”选择旋纽。

其中DPK、APK亮表示开关电源故障，CJJ亮表示风机故障或灭磁电容失压。

2.2.9参数查询：

查看任一项参数的值及参数简要说明。

只能查看，不能修改。

维修人员调试时可查看。

点击其中的“说明”，进入此参数的简要说明界面。

2.2.10控制方式：

显示和切换控制方式。

注意：

不得随意改变自动控制方式。

（1）励磁装置工作时，励磁输出是手动控制还是自动控制完全取决于仪表盘上“调节方式”旋钮的状态。

（2）当该旋钮处于“手动”位时，励磁输出的大小是由人工手动调节的（增励磁按“增磁”按钮，减励磁按“减磁”按钮）。

（3）当该旋钮处于“自动”位时，励磁输出的大小将按已选定的默认的自动控制方式（恒功率因数或恒励磁电流）运行；此时手动调节将不起作用。

（4）CPU掉电后，自动控制方式不会改变。

（5）经过调试合格的励磁装置，无论控制方式旋钮在什么位置都可以开机。

一般在“自动”位即可。

（6）当励磁装置处于自动控制方式时，若励磁装置发生某些故障时，励磁装置会自动切换到手动控制状态。

当故障排除后，必须人为在触摸屏上按“故障解除”键，励磁装置才能恢复到“自动”运行状态。

（7）当电机空负荷运行时，用恒功率因数方式自动控制时，功率因数会在一定范围内波动。

2.2.11参数修改：

修改参数值。

请输入密码用来切换到高安全等级1。

点击“输入密码”，会弹出数字小键盘，输入4位密码，按ENT确认。

成功后当前等级为1，密码为不能修改（出厂时为1111）。

退出此菜单后当前等级自动降为低安全等级0。

安全等级为1时可进入下面的参数设置界面，修改参数时要看清触摸按键，因为每操作一次立刻生效。

2.2.12内部信息：

显示励磁装置的实时状态标志。

其中ERRO是微机故障标志，显示微机故障的分类。

2.2.13时间日期设定：

触摸屏长时间未通电，其内部时钟有可能要调整。

2.2.14趋势图：

以图形方式记录励磁电流、励磁电压120秒的数据。

触摸屏掉电后，趋势图不能保留。

电机停机时趋势图暂停；直到电机再启动时才继续记录新的数据。

记录频率为每秒一次。

三、控制参数的含义

1、P00投全压滑差：

电机启动时，励磁装置不断地检测转子感应交变信号的频率（实际是检测感应信号的半周期时间），此值大于P00设定值时，投全压继电器动作。

2、P01投励滑差：

电机启动时，励磁装置不断地检测转子感应交变信号的频率（实际是检测感应信号的半周期时间），此值大于P01设定值时，励磁装置投励。

3、P02恒功率因数惯性时间常数：

决定恒功率因数自动调节时调节器的滞后响应时间，具有抗干扰作用。

此值越小，调节器反应越迅速；一般取0.1~0.5，这样能兼顾抗干扰作用和响应速度。

4、P03恒功率因数积分时间常数：

决定恒功率因数自动调节时调节器的调节速度。

取值范围一般为0.5～10秒。

此值越小，自动调节的速度越快；但过小时，自动调节将产生振荡；反之此值越大，自动调节的响应速度越慢。

在恒功率因数自动调节时，由于同步电动机在满负荷和空载时的调节特性不同，故设置P02、P03时应兼顾两种工况：

一般达到满负荷时自动调节稳定，响应速度适中；空载时自动调节略有波动即可。

另外，限制最小励磁电流值使其不至于太小，这时空载运行的功率因数将超前较多，但定子电流不大，这种工况将是比较合理的。

5、P04恒功率因数设定值：

设定范围为0.8～0.98，默认为超前方向。

6、P05恒励磁电流设定值：

设定恒励磁电流调节的电流大小；P05的值乘以P13的值，以安培为单位，即为恒励磁电流调节时的励磁电流最终的稳定值。

设置此值时，使恒励磁电流值略大于电机满载运行时所需的励磁电流值。

7、P06带励失步次数:

只用于显示。

可以清除，但“事件记录”中有记载。

8、P07启动至投全压计时：

电机启动至投全压动作之间的时间间隔。

9、P08启动至投励计时：

电机启动至励磁装置投励动作之间的时间间隔。

10、P09低电平阀值：

可选择范围为0.3～1.2，一般P09=0.9，用于检测励磁电压过零点以正确判断失控、缺相故障。

在现场调试时解除任一相的触发脉冲，使励磁电压波形为缺相波形，经延时励磁装置应报警并显示“失控或缺相”，若不报警可提高P09的值。

11、P10恒励磁电流惯性时间常数：

决定恒励磁电流自动调节时调节器的滞后响应时间，具有抗干扰作用。

此值越小，调节器反应越迅速；一般取0.1~0.5，这样能兼顾抗干扰作用和响应速度。

12、P11恒励磁电流积分时间常数：

决定恒励磁电流自动调节时调节器的调节速度。

取值范围一般为0.2～2秒。

此值越小，自动调节的速度越快。

励磁装置在调试位时可以按恒励磁电流方式运行，此时可调整P10、P11两项参数。

13、P12励磁电压基准值：

设为电机满载运行时励磁装置当时的励磁电压值即可。

也可输入额定励磁电压值。

14、P13励磁电流基准值：

设为电机满载运行时励磁装置当时的励磁电流值即可。

也可输入额定励磁电流值。

此值一旦设定，不要更改，因为其他参数的设定与P13有关。

15、P14过励限制定值：

P14的值乘以P13即为过励保护定值，以安培为单位；当励磁电流大于此值时，且持续时间达到P16所设定值时，即发出过励报警信号，同时控制角被锁定在初始α角，励磁电流此时不可调节，必须手动清除报警信号后才能恢复到可调节励磁状态。

17、P15欠励限制定值：

P15的值乘以P13即为欠励保护定值，以安培为单位；当励磁电流小于此值时，且持续时间达到P17所设定值时，即发出欠励报警信号，同时控制角被锁定在初始α角，励磁电流此时不可调节，必须手动清除报警信号后才能恢复到可调节励磁状态。

18、P16过励限制延时：

励磁电流连续过励时间超过该值，装置就会进行过励报警并锁定触发角。

19、P17欠励限制延时：

励磁电流连续欠励时间超过该值，装置就会进行欠励报警并锁定触发角。

20、P18EPA延时：

投自动功能延时，励磁投励至投入励磁装置的保护及自动调节功能的时间，用于躲过同步振荡。

21、P19计时投励延时：

从电机启动开始计时，计时达到P19设定值时励磁装置投励。

作为滑差投励的一种后备投励方式，p27＝0时有效。

22、P20长时间不投励跳闸延时：

电机启动后，励磁装置长时间（大于P20设定值）不投励（1LZJ未吸合），将动作于跳闸。

23、P21失步检测周期：

判断失步时按此值躲过同步振荡。

24、P22失步判据1：

失步时励磁电流应达到的最小波动幅值。

25、P23失步判据2：

失步时励磁电流应达到的最低值。

26、P24低压强励延续时间：

低压强励持续时间。

27、P25IJ继电器动作值：

输出励磁电流大于此值时，IJ继电器动作值

28、P26低压强励动作设定值：

当电机定子电压低于该设定值（标么值）时，静态励磁装置按P42的控制角进行强励，强励持续时间由P24决定。

强励后励磁电流返回初始α角的值（手动调节时），不发出报警信号，但触摸屏的事件记录中有记录。

当P26≤0.65或P26≥0.96时，低压强励功能退出。

29、P27电机启动方式:

P27=0，表示全压启动，计时投励按P19计算。

P27=其它，表示降压启动，计时投励从投全压开始，固定为8秒。

30、P28断电失步装置的选择：

P28＝11接受DSB装置的接点；P28＝其它不接受DSB装置的接点。

31、P30自动控制方式存储：

只用于显示，程序内部使用。

32、P31额定定子电流值：

输入该电机的额定定子电流，用于计算定子电流运行值。

33、P32定子电压校正系数：

定子电压校正系数，使微机的定子电压显示值等于当前系统电压值。

34、P33定子电流校正系数：

定子电流校正系数，使微机的定子电流显示值等于当前电机定子电流值。

35、P34励磁电压校正系数：

励磁电压校正系数，使微机的励磁电压显示值等于励磁电压实际值。

36、P35励磁电流校正系数：

励磁电流校正系数，使微机的励磁电流显示值等于励磁电流实际值。

37、P39CPU板序列号：

整数部分为厂号；小数部分为1代表A系统；小数部分为2代表B系统；小数部分为3～9代表备件；

38、P40最小α角：

决定励磁电压可调节到的上限。

39、P41最大α角：

决定励磁电压可调节到的下限。

40、P42强励α角：

决定强励时励磁电压。

41、P43初始α角：

电机启动后投励的触发角，欠励及过励报警时触发角也被限制在该参数。

投励后微机复位也首先以该触发角工作。

42、P44通讯地址：

本装置在监控系统中的地址。

只用于上位机的监控。

四、开停机操作

4.1励磁设备完好性检查

A、开机前给励磁装置送入~380V/220V电源（及直流电源），励磁装置“交流（直流）电源”灯亮；

B、合空气开关LZK，WHK置“调试”位，触摸屏上“COM”灯闪烁，数据显示正常；延时后“灭磁允许”灯亮；

C、经延时自动投励，励磁电压表、电流表出现指示，触发角为初始α角，“励磁工作”灯亮；

D、按“增磁”、“减磁”按钮，观察励磁电压表、电流表指示应随之变化；

E、按下“KQ检测”按钮，励磁电压表指示回零，松开“KQ检测”按钮，励磁电压表恢复原指示；

F、按一下“手动灭磁”按钮，励磁电压表、电流表指示降至零，“励磁工作”灯灭；

G、将WHK置“零”位，触摸屏关。

延时后“灭磁允许”灯亮；

4.2开机操作

A、WHK置“工作”位，触摸屏上“COM”灯闪烁，数据显示正常，无报警信息；触摸屏切换到“启动数据”菜单。

B、1DL开关合闸后，全压启动时“电机运行”灯亮，定子电流表指针摆向满刻度，电机开始降压启动；功率因数表严重滞后；

C、触摸屏上显示的投励滑差TW随着电机的加速而改变。

观察自动投励过程，仪表板“励磁工作”灯亮，励磁电压表、电流表摆动几下后指示励磁初始值，电机进入同步，功率因数表超前，定子电流减小到额定值以下，启动结束。

4.3停机操作

A、1DL开关分闸后，励磁装置会自动灭磁，励磁电压表、电流表指示回零，仪表板“电机运行”灯灭、“励磁工作”灯灭，“灭磁允许”灯灭后延时一段时间重新点亮；

B、空气开关LZK在灭磁异常情况下（励磁输出在灭磁后转入失控状态），会自动分励脱扣，此为励磁装置的停机后备灭磁功能。

此时空开要进行手动分离和合闸操作，才能继续下一次运行。

C、WHK置“零”位，分断空气开关LZK。

五、设备运行后的调整

5.1α角的设定与整流变压器调整

α角设定原则：

使励磁电流的调节范围（自动调节和手动调节时均有效）能满足电机运行的需要并考虑到电源电压的波动；最大励磁电流不要过大，以免过励跳闸；最小励磁电流不得过小，以免失步。

记录下电机实际最大负荷运行时励磁装置的励磁电流值，此时的控制角取整后设为初始α角。

励磁装置的整流变压器原边具有±5％的调节范围，用以调整励磁变压器的二次侧输出电压。

5.2交流380V电源进线相序问题

因工程改造可能会造成380V电源进线相序改变，造成励磁装置报“失控或缺相”故障，同时励磁输出不能在全范围内调节。

5.3功率因数正确性的检查

高压侧PT或CT改线造成励磁装置不能在“恒功率因数”下自动调节，表现为励磁电流朝一个方向调节，最后因“欠励”或“过励”而锁死。

接线正确时有如下现象：

A.定子电流为最小值时，检查功率因数表指示应在1附近；

B.如果增大励磁则功率因数向超前方向摆动、减小励磁则功率因数向滞后方向摆动；

C.当功率因数表超前时，触摸屏显示功率因数为负，有功功率显示为正，无功功率显示为负；

D.当功率因数表滞后时，触摸屏显示功率因数为正，有功功率显示为正，无功功率显示为正。

当电机空负荷运行时，用恒功率因数方式自动控制时，功率因数会在一定范围内波动。

5.4PT断线等故障时有何影响

出现PT断线，励磁装置会退出“恒功率因数”调节方式，但不会退出“恒励磁电流”调节方式，同时CPU会发出报警信息。

出现CT故障（CT输出电流为0）时，CPU不发出报警信息，其余同上。

出现过励、欠励、缺相或失控、微机故障、失步保护动作时励磁调节方式会转到“手动调节”方式。

当故障排除后，必须按“故障解除”键，以恢复到正常工作状态。

过励、欠励报警动作后，触发角被锁定在初始α角，此时再按“增大励磁”、“减小励磁”按钮，将不起作用。

须在触摸屏按“故障解除”键，解除报警状态，以恢复到正常工作状态。

5.5运行参数检查

通过触摸屏可显示功率因数、励磁电流、励磁电压、定子电流、定子电压、电机的有功功率、无功功率、投励滑差、定子电压频率等运行参数。

当定子电压、定子电流、励磁电压、励磁电流的模拟量显示值与实际值有误差时分别调节P32、P33、P34、P35加以修正。

六、故障及处理

1.只报警不跳闸故障

报警显示

可能原因及现象

处理方法

微机故障

1、CPU自检时出错，一上电就报警（RAM或ROM或EEPROM出错）

更换CPU板

2、报A/D出错，同时模拟量显示异常

更换CPU板

3、同步信号时有时无，报测频、发脉冲出错

检查同步信号接线

系统切换

1、电机运行时，人为进行系统切换

信号复归

2、电机运行时，主系统故障引起系统切换

检查故障系统的电源，或更换故障系统控制板

失控或缺相

1、主桥电压波形异常：

可能引起失控缺相的原因有IO板故障、CPU板故障、同步信号消失、主桥可检查同步信号、主桥可控硅故障、脉冲变压器故障。

用示波器观察。

替换法检查IO板、CPU板；检查同步信号、主桥可控硅、脉冲变压器；

2、KQ故障，RF长期带电。

检查KQ可控硅

3、励磁电压显示异常，一般为很小的值，且不随电流变化而变化。

检查励磁电压传感器；替换法检查IO板、CPU板；

4、励磁电压过低，误报警

减小P09参数

5、电源或变压器相序错

检查接线及相序

开关电源故障

1、开关电源故障

检查开关电源

2、开关电源熔断器故障

检查开关电源熔断器

3、CPU板输入口故障

检查CPU板“开入量”

4、开关电源连接板或连线故障

检查开关电源连接板，连线

PT断线

1、PT输入断线后又恢复

信号复归

2、定子电压显示异常，IO板故障、CPU板故障

替换法检查IO板、CPU板

3、定子电压显示异常，PT传感器故障

检查PT传感器

风机故障或灭磁电容失压

1、风机故障或风机电源故障

检查风机或电源保险

2、灭磁电容失压

检查灭磁电容箱

3、CPU板故障

替换法检查CPU板

过励报警

1、参数设置不当，运行值与报警值之差过小

重新设置相应参数

2、励磁电流传感器故障或连接线松动

检查励磁电流显示值

3、励磁电流显示异常，12V、－12V电源故障

检查DY电源板

4、励磁电流显示异常，IO板故障、CPU板故障

替换法检查IO板、CPU板

5、励磁电流输出回路局部短路

检查线路

6、自动调节时，功率因数接线不正确

检查功率因数接线

欠励报警

1、参数设置不当，运行值与报警值之差过小。

重新设置相应参数

2、励磁电流传感器故障或连接线松动

检查励磁电流显示值

3、励磁电流显示异常，12V、－12V电源故障

检查DY电源板

4、励磁电流显示异常，IO板故障、CPU板故障

替换法检查IO板、CPU板

5、励磁电流输出回路开路

检查线路

6、自动调节时，功率因数接线不正确

检查功率因数接线

失步保护动作

1、电机负载过重或负载突变