QGS12108《PCS励磁系统工程出厂试验作业指导书》.docx

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QGS12108《PCS励磁系统工程出厂试验作业指导书》

文件版本：

V1.1

受控性质：

发放编号：

持有人：

PCS励磁系统工程出厂

试验作业指导书

2015-01-29发布2015-01-30实施

常州博瑞电力自动化设备有限公司发布

版本修订信息

版本

修订信息

编写人/修订人

编写/修订日期

V1.0

形成V1.0初版。

侯一飞

2015/01/21

V1.1

修改数据并增加记录表数量

侯一飞

2015/8/26

PCS励磁系统工程出厂试验作业指导书

1目的

规范试验操作程序，指导工程调试人员正确进行PCS励磁系统中励磁调节器柜、可控硅（二极管）整流柜、灭磁开关柜/电阻柜的工程出厂调试试验。

2范围

本调试指导书适合于我公司的发电机励磁系统中调节器柜、可控硅（二极管）整流柜、灭磁开关柜/电阻柜的静态调试试验操作。

3职责

试验人员应严格按照本作业指导书要求试验，负责试验结果的正确性，并在检测原始记录及出厂报告的试验栏中签字。

记录人员做好检测原始记录，对数据的正确性、完整性负责，并在原始记录的记录栏中签字。

记录人根据原始记录，出具出厂试验报告。

试验负责人对试验项目及结果的完整性、总体正确性负责，并负责原始记录的审核及出厂试验报告的校对。

部门经理或其指定人员负责出厂试验报告的签字审核。

质控部检验组最终检验出厂报告并盖章。

4工作程序及要求

4.1试验平台和仪器设备

4.1.1试验平台一次主接线

图1试验平台一次主接线拓扑图

系统屏柜实物图如下图：

励磁系统实物图

4.1.2试验平台二次系统

装置配线图

操作回路图

4.1.3仪器设备

继电保护测试仪，示波器，耐压测试仪，兆欧表，氧化锌阀片测试仪，高压电压表，钳形电流表，毫安电流表，微安电流表，测温表，万用表，滑线变阻器，电脑，串口线，打印机线等。

4.2调节器柜调试试验

试验操作人员在试验前应熟悉励磁调节器装置（参见《PCS-9410_X_说明书_国内中文_国内标准版_X_R1.00_（ZL_LCXT5101.1205）》）和励磁调节器屏柜图纸。

试验时须严格按照本指导书要求操作。

4.2.1结构外观及电气连接检查

1）检查调节器柜调节器装置内的插件是否满足合同、技术协议的要求。

2）检查屏柜面板上把手、开关和继电器等的标识，确保正确一致。

3）检查隔离变压器和各继电器型号及电压等级，确保与设计一致。

4.2.2调节器柜耐压试验

耐压试验中电压很高，试验操作人员务必佩戴绝缘手套，注意安全！

做耐压试验前，应将与电压表、电流表、变送器、PT100测温探头、24V电源盒、常熟开关电操连接的外端子解开以免损坏器件；将所有可控硅、二极管的阴极与阳极短接，防止发生击穿损坏。

耐压等级如表1所示。

表1不同回路耐压等级参照表

耐压

脉冲输出回路、通讯回路

500

电源输入回路、电压电流输入回路、信号输入输出回路、同步信号回路

2000

所有回路工频耐压60s，试品不出现击穿闪络，试验通过。

在耐压试验的前后用兆欧表测量被试回路对地绝缘电阻，并做好记录。

若耐压试验后的绝缘电阻变化超过耐压试验前的20％，应分析查找原因，对于可能发生的绝缘损伤，应查明部位，分析绝缘损伤原因，并作善后处理。

4.2.3调节器输入输出电源试验

4.2.3.1系统检查

●否与图纸一致。

●用万用表欧姆档量电源线输入端，确保回路没有短路。

4.2.3.2系统上电

1）给励磁调节器装置上电，测量或在装置上查看调节器输入电源、开关电源输出各电压等级是否与电源参考值误差小于5%。

2）分别断开交、直流电源开关，装置在交、直流电源单独供电的情况下应能正常运行。

4.2.4液晶、键盘人机界面和程序版本检查

进入到主菜单---装置信息-----板卡信息，查看程序是否是最新。

板卡的信息则是在此基础上按“→++→——”，然后“→+→—”。

如果程序版本不是最新，或者时间以及校验码不对，则首先检查有没有二次开发；在没有二次开发的情况下，升级相应程序至最新。

对于PCS9412，通过PCS-PC连接PCS-9412中NR1121板卡的串口，程序版本：

查询变Version（0x1ff8）的值，1-自并励、3-三级励磁。

1、打开PCS_PC_Develop.exe，右键装置，选择“连接装置”，弹出“连接”对话框，选择“串口”选项卡，串口号按实际填写，其它按下面截图填写。

点击“确定”，进入调试界面。

2、选择“调试变量”，测试定值能否正常整定。

随机修改几个定值，测试是否能正常修改定值。

修改方法：

右键定值名，选择“修改变量”，弹出“设置变量值”对话框，修改“设置值”后确定即可，可以看到该变量的变量值已经显示为修改后的值。

（其中一定要注意的是，9412A和9412C的变量是不同的。

如果输入的变量不能对应，则会报连接失败！

）

3、选择“查询内存”，选择“通过地址查询内存”选项卡，插件槽号6，“起始地址0x”填写需要查询变量对应的内存地址，变量和地址对应关系见附录2。

查询version变量，核对插件程序版本号时候和工程需求一致。

4.2.5调节器开入开出检查

4.2.5.1调节器开入检查

分别模拟所有的开入量输入，在控制器的“主菜单→装置状态→开入信号”菜单中观察对应开入量是否变位（有开入那么0会置1）。

4.2.5.2调节器开出检查

在“主菜单→定值设置→功能软压板”菜单中将“出口传动使能”置1，然后在PCS-PC左侧菜单栏中右击装置，选择“出口传动试验”，依次动作各个继电器，则装置将会输出不同定义的开关量信号，对照图纸测量相应信号输出端子，检查是否有信号输出。

开出检查完成后，需将“出口传动使能”置0。

注意：

1.装置上电后，风机控制节点由软件强制闭合，用闭锁输出信号外，其他都是常开节点，用置位输出信号。

（实际的“出口传动使能”置1时，将所有的节点自动全部打开，每次将相应的开出位置1，才会闭合）

2.开出板中，配置3个可选择开出，可在已有的8个选项中选择需要的信号进行输出（分别对应开出的12、13、14）。

3.开出板的最后一路为可配置开出，可通过更改配置文件config.txt中的信号连接，将装置内的任意一个已定义的状态量输出（没有试过，如现场确实需要，找研发咨询）。

4.装置开出板仅有一对节点，如工程需要多对节点，需要在外部用继电器扩展。

5.风机开出节点由于带有正电，所以要用万用表的直流电压档来量，开出10动作，则没有电压，不动作，则正常时有220V电压。

4.2.6调节器采样试验

4.2.6.1定值整定

在做调节器采样试验前，需先根据工程实际情况，对调节器“主菜单→定值整定→发电机组参数定值”以及与“发电机组参数定值”相关的定值进行整定。

定值整定可批量整定，方法如下：

右击PCS-PC左侧菜单树的“定值”项，选择“导入定值…”，选中导入文件，在弹出的对话框中，选择需要修改的定值项，然后依次点击“接受选中新值”和“确定”。

注意：

在整定过程中，若有定值超范围，则装置会报“定值超范围”，并闭锁装置。

将超范围的定值重新整定，则装置会恢复正常。

所以建议以后先将相应的机组参数输入文件“PCS-9410A_R1.21_定值计算”，然后将此定值拷贝出来，导入到PCS9410中。

（由于此文件还有其他的用处，实际处理时不能直接导入，建议先将装置定值拷贝出来，然后将文件内刷过的定值拷贝到从装置导出的定制单中，然后再重新导入。

）

4.2.6.2调节器交流采样测量试验

1）试验前准备：

按照励磁调节柜屏图接好电压电流输入信号，检查试验接线是否与图纸一致，满足通电条件后，按照以下步骤进行试验。

2）试验步骤：

a）采样系数整定

用继电保护测试仪来提供大小为额定电压或额定电流二次值的电压或电流信号，检查三相交流信号频率、相位测量是否正确，通过修改调节器“主菜单→定值设置→采样系数→定子采样系数定值”和“转子采样系数定值”中的相关项，使调节器“主菜单→模拟量→模拟量测量”菜单中显示的电压、电流和有功、无功值与额定值相等，使调节器“主菜单→模拟量→频率值测量”菜单中显示的频率、相位与额定值相等，并记录各采样系数。

b）多点测量校验

●检查调节器对定子电压信号在50%UGN、100%UGN、140%UGN点处的测量值是否正确。

●检查调节器对定子电流信号在25%IGN、50%IGN、100%IGN、125%IGN点处的测量值是否正确。

●定子电压为额定，功率因数为额定，检查调节器在定子电流信号分别为25%IGN、50%IGN、100%IGN时有功、无功测量值是否正确。

●定子电压为额定，功率因数为超前时（无功为负的额定值），检查调节器在定子电流信号分别为25%IGN、50%IGN、100%IGN时的有功、无功和相位测量值是否正确。

●检查调节器对同步电压信号在25%UFN、50%UFN、100%UFN、150%UFN、225%UFN点处的测量值是否正确。

●检查调节器对励磁电流信号在25%IFN、50%IFN、100%IFN、150%IFN、225%IFN点处的测量值是否正确。

注意：

1）励磁电流A、B、C三相电流采样系数整定，按照直流侧电流整定，即励磁电流CT通过额定交流电流时，各电流理论测量值按额定励磁电流值计算。

2）装置测量值应与理论测量值误差小于5%。

3）定值整定方法为：

（目标值/当前显示值）*当前的采样系数。

4.2.6.3调节器直流采样测试试验

1）PCS调节器直流采样测量试验主要是励磁电流（变送器）信号的测量试验，单级均流有三路，板子对应的型号为1410A；双极均流的有6路，板子对应的型号为1410B。

在做此测量校准的时候，最好是与整流柜的相应的变送器、分流计一起校验。

先校零后校准，在校零系数=0，放大系数=1的情况下，测量变送器两个点的显示值，根据表格公式算出的校零系数和放大系数。

2）注：

此时需要研发给的计算表格“PCS-9410A_R1.21_定值计算”。

表格中填写相应的机组参数，然后选择对应的校准模型。

一般双极均流的选择“0414B校零:

整流柜单柜输出直流电流”这一项。

具体操作方法是（举例），分别在分流计两端加入20mV和75mV的电压，将此时相应的电流采样量填写在相应的电流位，则这个时候表格中会显示根据以上的输入得出的校零和采样系数。

将相应的校零和系数整定入相应的采样系数。

在线性度校核时，若误差大于1%，可微调这两个系数。

3）需要说明的是，以上的备注举例，只是在双极均流的情况下使用，其中的20mV和75mV也并非固定如此。

由如果有单级均流或者是由灭磁柜接入的相应的励磁电流或者励磁电压，则要考虑更换模型。

4.2.7PCS-9412智能脉冲触发装置脉冲输出试验

该试验包括脉冲计数试验、同步切换试验。

4.2.7.1脉冲计数试验

该试验与整流桥小电流试验一起完成，在做整流桥小电流试验时应注意，除了满足整流桥小电流试验的特性，同时可通过串口查看PCS-9412装置的脉冲计数是否正确（同步输入信号为50Hz时脉冲计数显示120，同步输入信号为400Hz时脉冲计数显示960），用示波器观察各相触发脉冲波形是否相同，双脉冲间隔角度是否为60度。

（查询方法见PCS-9412A（C）生产调试说明）

4.2.7.2同步切换试验

脉冲板NR1221接入2组同步信号。

主同步三相消失时，脉冲消失时间约为40ms（现象为有40ms的波形变大，电压抬起）；主同步掉一相时，脉冲抖动时间约200ms（波形待续）；主同步负序时，脉冲抖动时间约200ms（但是没有模拟过）。

辅助同步信号有异常时，脉冲输出正常。

4.2.8通道切换逻辑试验

该试验包括上电置主逻辑试验、手动切换试验、故障自动切换和断电自动切换试验试验。

4.2.8.1上电置主逻辑试验

1）双通道调节器采用“谁先启动完成谁为主”的上电置主逻辑。

首先整定“其它定值→本通道位置”定值，该定值表示：

装置不同位置启动时间不同。

定值含义如下：

A套-装置初始化后延时4秒完成启动，B套-装置初始化后延时6秒完成启动，C套-装置初始化后延时8秒完成启动。

2）试验操作如下：

1）A、B调节器同时上电，调节器启动完成后，A调节器面板上的“主从”灯应该亮，B调节器面板上的“主从”灯应该不亮，即A为主，B为从。

2）B调节器先上电，过2S后A调节器再上电，调节器启动完成后，B调节器面板上的“主从”灯应该亮，A调节器面板上的“主从”灯应该不亮，即B为主，A为从。

3）B调节器先上电，2S内A调节器再上电，调节器启动完成后，A调节器面板上的“主从”灯应该亮，B调节器面板上的“主从”灯应该不亮，即A为主，B为从。

4）最后，记录试验结果。

4.2.8.2手动自动通道切换逻辑试验

a）手动通道切换逻辑试验

♦调节器运行于A通道，A调节器“主从”灯亮，B调节器“主从”灯灭，B通道正常。

操作“通道选择”把手置于“B主”位，并按确认按钮确认，调节器切换至B通道运行，A调节器“主从”灯灭，B调节器“主从”灯亮；

♦调节器运行于B通道，B调节器“主从”灯亮，A调节器“主从”灯灭，A通道正常。

操作“通道选择”把手置于“A主”位，并按确认按钮确认，调节器切换至A通道运行，A调节器“主从”灯亮，B调节器“主从”灯灭；

♦将确认按钮打至“锁定”位，按上面步骤进行通道切换试验，此

时不用再按确认按钮确认操作；

♦最后，记录试验结果。

b）自动通道切换逻辑试验

1）故障自动切换

♦将“通道选择”把手置于“自动”位置，且A调节器为主，B调节器为从且运行正常，模拟A调节器故障（整定A调节器机组参数中的视在功率改的小于有功功率值；或者用电脑连接后，将功能软压板--故障模拟设置为1），调节器自动从A调节器切换到B调节器。

♦将“通道选择”把手置于“自动”位置，且B调节器为主，A调节器为从且运行正常，模拟B调节器电源故障（整定B调节器机组参数中的视在功率改的小于有功功率值，将功能软压板--故障模拟设置为1），调节器自动从B调节器切换到A调节器。

2）掉电自动切换

将“通道选择”把手置于“自动”位置，且A调节器为主，B调节器为从且运行正常，切断A调节器电源，调节器自动从A调节器切换到B调节器。

♦将“通道选择”把手置于“自动”位置，且B调节器为主，A调节器为从且运行正常，切断B调节器电源，调节器自动从B调节器切换到A调节器。

♦最后，记录试验结果。

注意：

切换试验可以在做整流桥小电流试验时一起做，此时：

A、B装置主备运行时掉电切换过程中，整流桥波形会抖动120ms左右。

但是此时波形并不会消失，而是输出大概是90度左右。

4.2.9PSS环节测试试验用输入信号通道检查

在进行PSS参数设置前，应先得到发电机励磁控制系统的滞后相位，因此需要在调节器的白噪声输入口加白噪声以获取发电机励磁控制系统在不同频率时的滞后相位。

PSS测试输入信号具有3个可选通道，在“主菜单→定值设置→励磁模型参数→附加控制PSS定值→白噪声源选择”选择白噪声输入通道，不同输入通道的检查方法如下：

4.2.9.1NR1123A输入通道

“白噪声源选择”采用NR1123A（占用的是系统电压的输入通道）。

采用NR1123A插件的调试口中的第12路输入，该调试口位于插件挡板下方，将金属盖拧开即是15针串口。

将“主菜单→定值设置→转子采样系数定值→白噪声系数”设置为“1”，在15针调试串口的第15针（信号+）和第13针（地—）之间加入-5~5V的直流信号，在“主菜单→模拟量→模拟量测量→白噪音”查看显示值并作纪录。

注意：

由于内部计算采用码值计算，实际的计算方法是10V对应8192码，而4000码对应的是额定电压，所以加入5V应该对应的是额定电压的1.024倍（4096码）。

此过程无需校零，有稍许偏差亦无需修改采样系数。

此计算方法与NR1123H相同。

4.2.9.2NR1123H输入通道

“白噪声源选择”采用NR1123H（占用的是励磁机电枢电压的输入通道）。

采用NR1123H插件的调试口中的第12路输入，该调试口位于插件挡板下方，将金属盖拧开即是15针串口。

将“主菜单→定值设置→转子采样系数定值→白噪声系数”设置为“1”，在15针调试串口的第15针（信号）和第13针（地）之间加入-5~5V的直流信号，在“主菜单→模拟量→模拟量测量→白噪音”查看显示值并作纪录。

做完此实验，将白噪声系数重新置0，PSS后盖拧好。

4.2.10DA输出通道检查

DA输出通道用于对发电机励磁控制系统各环节模型的辨识。

共有7路DA输出通道，输出4~20mA信号，每个通道输出信号具有8个可选项，修改“主菜单→定值设置→其它定值→DAx输出选择”定值以选择需要某信号经DA输出。

以DA通道输出“触发电压”（触发角度余弦值）信号为例说明试验方法：

1）修改“主菜单→定值设置→其它定值→DA7输出选择”定值为“触发电压”，“DA7输出类型选择”设置为0（即选择电流毫安量输出）。

将控制方式把手打至“恒角度”位，就地投励，操作增磁把手，若能看到NR1424A插件的第19端子（信号+）和第20端子（地—），也就是一般TSD端子的3（8）为正，4（9）为负。

将线引入直流发生仪的电流输入端，观察输出信号随着触发角的减小而增大，则说明该调节器的DA通道正常，并作纪录。

2）修改“DA7输出类型选择”设置为1（即选择电压输出）。

然后重启装置。

将控制方式把手打至“恒角度”位，就地投励，操作增磁把手，若能看到NR1424A插件的第21端子（信号）和第20端子（地），也就是一般TSD端子的5（10）为正，4（9）为负。

将线引入直流发生仪的电压输入端，观察输出信号随着触发角的减小而增大，则说明该调节器的DA通道正常，并作纪录。

注意：

此实验由于记录是将相应的触发角度从95度，一直增磁到40度，所以实验前，应将“调节范围定值”种的“最大励磁电流触发角”设置成小于40度的值；同时增大“增减磁控制定值”的“开环增减限值”和“开环增减速度”，以方便调试。

实验完成后恢复定值。

4.2.11DSP板光纤通信、CPU板串行通讯、以太网通讯及打印口调试、调试口通讯

NR1123A和NR1123H上有用于双调节器相互通讯的光纤口。

NR1153A上有用于发送触发角、状态量等信息的光纤口，用于与PCS-9412、PCS-9425和PCS-9435通讯。

NR1101板上有2路RJ-45百兆以太网接口、2路RS-485接口、1路PPS/IRIG-B差分对时接口和1路RS-232打印机接口。

以太网用于实现励磁调节器与电厂其它系统通信；RS-485用于励磁调节器与外部通讯；对时用于将励磁调节器与电厂其它装置统一时间；打印机接口用于打印装置定值、模拟量、状态量等信息，支持无纸化打印。

调试口通讯为以太网和232串口复合口，集成在一个水晶头内。

调试口位于装置面板右下角。

4.2.11.1光纤通讯接口调试

1、主从通讯光纤。

修改“主菜单→定值设置→其它定值→通道配置”定值为“多套配置”，分别连接双调节器NR1123A的第一组光纤口和NR1123H的第一组光纤口。

当定值设置正确、光纤通讯连接无误时，“主菜单→状态量→动作元件→报警动作元件→主从通讯中断”量应该显示“0”，从通道的电压参考值和触发角应能正确跟踪主套值。

2、对外通讯光纤。

NR1153A具有8路光纤输出，输出可使能控制，第1路到第8路对应定值的bit0到bit7，修改“主菜单→定值设置→其它定值→8路光纤输出位使能”定值通常为“255”。

将NR1153A通过光纤与其它智能装置的NR1221连接。

分别测试连接一根光纤的情况下，调节器投励后，NR1221第3个LED灯应由闪烁变成常亮。

4.2.11.2串行通讯接口调试

1、串口103测试

a）用串口线+波士头将调试电脑的232串口与调节器CPU板的485串口A（B）连接起来，打开“端口精灵”调试软件，电脑发送16进制报文“1040014116”，能接收到装置发送来的报文“1040014216”，则说明串口103通信正常。

b）用端口精灵测试CPU板串口首先要对励磁调节器进行设置，串口通讯地址设为1，串口波特率设为9600，串口通讯协议设为IEC103，校验方式为偶校验。

其中测试过程中，选择在端子上测试，通讯线的接法如下图：

c）设置方法如下：

1）通过设定“主菜单→定值设置→装置参数→串口A通讯地址（或串口B通讯地址）”菜单的值可以按实际要求进行串口地址设定，范围为0~255，一般设为1。

2）通过设定“主菜单→定值设置→装置参数→串口A波特率（或串口B波特率）”菜单的值可以按实际要求进行通讯波特率设定，一般设为9600。

3）在“主菜单→定值设置→装置参数→串口A通讯协议（串口B通讯协议）”菜单中设置串口通信协议，设为IEC103。

4）在“主菜单→定值设置→装置参数→串口A103规约有INF（串口B103规约有INF）”菜单中设置103INF格式，一般设为“1”。

5）在“主菜单→定值设置→装置参数→串口A103规约时标格式（串口B103规约时标格式）”菜单中设置103时标格式，一般设为“0”。

注意：

用波士头的正负两根线分别与CPU板的两组RS-485串口的正负连接时应注意信号极性。

4.2.11.3以太网通讯调试

以太网通讯调试可分为有后台工控机通信和无后台工控机通信的调试。

有后台的以太网通讯调试步骤：

1）调节器和后台工控机由网线经RCS-9882连接。

2）设置“主菜单→定值设置→装置参数→B网IP地址（C网IP地址）”为198.120.0.xxx（198.121.0.xxx），，同时对相应的网口使能。

装置与后台通讯地址，各个装置不同，一般将A套地址设为198.120.0.2（198.121.0.2），B套地址设为198.120.0.3（198.121.0.3）。

“主菜单→定值设置→装置参数→B网子网掩码（C网子网掩码）”为255.255.0.0，将电脑IP地址设置为198.120.0.yyy（198.121.0.yyy），在电脑上运行ping命令，看连接是否成功。

若连接不成功，则应检查装置相关设置是否正确，检查网线是否畅通，必要时需更换CPU板。

3）工控机正式上电后，先进行装机，然后激活系统，安装驱动。

安装SQLsever数据库，再安装后台软件，还原类似的数据库。

如果程序版本相同，则只需要更改画面的相应显示，以及数据库的相应系数即可。

如果程序版本不同，则需要将点表从装置里面用PCS-PC召唤出，然后倒入后台软件，将所有的后台画面重新关联。

具体操作，参考相关的后台和数据库的生产文件。

4）后台文件处理好之后，对后台进行验证。

对调节器柜的开停机、增减磁、控制方式和通道选择把手进行操作，如果后台显示有相应信号输入（如光字闪烁等），则说明调节器与工控机通信成功，否则应检查工控机后台通信设置、调节器相关设置、工控机与调节器物理连接是否正确。

4.2.11.4打印机接口调试

打印机接口的调试利用无纸打印软件PTS来实现。

1）将电脑与调节器CPU板第4组串口即打印接口用串口线连接起来，设置“主菜单→定值设置→装置参数→打印波特率”与无纸打印软件PTS波特率一致，通常设为19200。

2）在装置上选择“主菜单→打印”菜单，选择一项进行打印，若可在无纸打印软件界面看到调节器要打印的内容，调节器打印通道