无刷励磁系统自动励磁调节器ICRORECK41说明书.docx

1、无刷励磁系统自动励磁调节器ICRORECK41说明书电厂330 MW发 电 机无 刷 励 磁 系 统自动励磁调节器MICROREC K4.1 说 明 书北京汽轮电机有限责任公司2002年5月29日 目 录1. 目的和应用范围 2. 参考文件 3. 术语 4. 安装 5. 特性 6. 使用 7. 维护8. 附录 修 改修 改日 期修 改 清 单027/07/98文件生成103/08/98修改215/09/98用PEE修改后面的文件A01/04/99完成改版B23/08/2000显示改版信息 1 目的和应用范围1.1. 目的本文件详细说明了Microrec K4.1设备的配置和运行条件。它提供基本

2、的物理量输入/输出的信息、传感器和调节器的输入/输出连接、与外部设备的连接、通讯连接的特性、电缆型号以及贮存和运输条件等基本信息。1.2. 应用范围本资料适用于Microrec K/C4技术的K4.1设备。仅本资料允许外供。 2参考文件 2.1. 参考文件ALSTOM内部文件ALSTOM的基准文件插卡RDSP1说明51-901516插卡ESVI1说明51-901481插卡E64L1说明51-901723插卡CPRT1说明51-901519插卡CPRT2说明51-901524插卡CPRM1说明51-901650插卡IRVI20说明51-901726插卡ARTN1说明51-901513插卡MDEX

3、1说明51-901745插卡MDMI1说明51-901508插卡MCRI1说明51-901484电源模块AMS4X说明51-901716插卡FRTN2说明51-901725插卡BCSL1说明51-901700插卡BCEL2说明51-901684插卡BCSRx说明51-901686插卡BCEA1说明51-901688插卡BCSA1说明51-901690GMOMICRORECK/C451-902264 2.2 适用文件文 件ALSTOM基准文件插卡硬件配置指南51-901520外部电缆的总体要求51-902203EMC简化方法和安装要求IEC-1000-5 3术语 3.1. 术语表 待定 4安装

4、4 .1. 机械安装4.1.1 插件箱的机械性能：高： 310mm宽： 377mm 深： 402mm重量(不包括插卡): 15kg重量(包括插卡): 30kg防护等级 IP204.1.2 机械装配安装时必须留有足够的空间，以便能打开前门方便地进行装配、控制和维护操作。此设备不需要从背面进入。4.1.2.1 装有5个插槽的插件箱4.1.2.2 带密封罩的5个开槽结构的前视图4.1.2.3 5个开槽结构的顶视图4.1.3 K4.1调节器柜内部安装视图4.2 冷却调节器采用自然冷却，调节器的顶部和底部必须留有0.3m的空间以确保空气的流通。有一点很明确，即在调节器的底部不允许安装发热设备。如果运行在

5、规定的环境条件以外时需强迫风冷。4.3 电气安装为确保设备的安全运行，需选用高质量的电源。4.3.1 技术要求4.3.1.1 单相主电源电压 系统电源 (依据调节器版本) 额定电压: 20至230V AC 偏差: 15% 频率: 50HZ 电流: 6A需要一个不间断电源UPS以确保在主电源故障时设备能保持运行。中性点接法: 对于电子设备电源的电气安装只采用中性点接地保护方式，保护接地使用单独的导线接地。4.3.1.2 直流电压系统电源 (依据调节器型号)额定电压： 50至250V DC偏差： -20%至+25%电流： 6A 输入/输出电源 额定电压： 24V DC 偏差： -20% 至 +25

6、% 电流： 16A注意：内部电源5V、15V和24V I/O的参考零点通过机柜底盘接地。 注意：在插卡拔出或安装之前。硬件必须关断。 4.3.1.3 接地系统设备的接地对于人身安全和防止电子干扰是十分重要的。为流过故障电流，接地电缆应尽可能的短并足够粗。（其截面至少与电源线相同）。设备接地时需考虑以下几点：1. 交流主电源接地：接地电缆的截面必须至少与 电源导线相同。2. 调节柜接地：用标号为PE的螺栓接地。接地 电缆至少6mm2。3. 出线端子排接地：安装出线端子的各种DIN 导轨必须连接到机柜底盘的接地网，接地电缆 至少用6 mm2。 参见文件“通用接线要求”，详见51-902 123。

7、5特性 5.1. 电气特性特 性标 准等级试验数据备 注绝缘绝缘电阻机壳接地电阻IEC439-1IEC439-1100M0.1500V DC2A介电强度50HZ时介电强度抗冲击电压能力IEC439-1IEC950IEC60IEC1131-2321000Vrms2000Vrms500Vrms波形1.2/50s 0.5J 3kv1kv一次48V/GND一次0-Un 20ms不误动作5.2. 环境条件特 性标 准等级试验数据备 注在潮湿、闷热条件下通电IEC68.2.3(Ca)在温度40、相对湿度93%条件下运行96小时调试96小时运行期间，在10时运行1小时30分，在50时运行2小时30分，两种情

8、况交替运行。振动IEC68.2.6(Fc)（10-57）Hz为 0.075mmc（50-500）Hz 为1g持续时间2h/axis5.3. 电磁环境特性标准等级试验数据备注抗电磁干扰静电放电试验IEC1000-4-23接触面6kv空气中8kv波形5/30nsec衰减振荡试验IEC1131-2322.5kv普通模式1kv差动模式1kv普通模式0.5kv差动模式接通电源接通输入-输出电冲击试验IEC1000-4-43电源2kv输入输出1kv波形5/50nsec辐射H.F.磁场IEC1000-4-3310V/m(271000)MHZ80%调制电磁幅射幅射传导EN50082-2EN50082-2AAE

9、N55011等级AEN55011等级A主交流电源5.4. 储存和运输K4.1调节器的运输需要适当和安全的包装。特性标准等级试验数据备注低温储存IEC68.2.1(Ab)-25 96小时3干热存储IEC68.2.2(Bd)+70 96小时2湿热存储IEC68.2.30(Db)2512小时6个周期，然后温度为55、湿度为93% 12个小时3 振动IEC68.2.2(Fc)（10-57）Hz 为 0.075mmc（50-500）Hz为1g持续时间2h/axis机械元件重量：6插槽插件箱系统： 3kg6插槽支架系统： 4.7kg6插槽箱盖系统： 3.8kg6插槽屏蔽系统： 0.7kg电源模块支架 1.

10、3kgIRVI20模块支架 1.2kg机械元件的总重量 14.7kg电子元件重量一个插卡近似重量： 0.5kgFRTN2背板重量： 0.9kgARTN1模块： 0.130kgAMS40,41,42电源装配： 2.9kg (机械和电子元件)IRVI20模块： 2kg (机械和电子元件) 6. 使用 6.1. 概述Microrec K4.1由调节、配置和维护工具组成。ALSTOM GT公司还开发了一个发电机Matlab/Simulink基础应用工具。6.2. 配置和维护软件查看文件：用户界面指南，参考51-9006536.3. 硬件 6.3.1. 概述本章包括所有调节模块及相关元件的信息，但并不包

11、括所有元件的信息。请参考设备组成表。Microrec K4.1由以下模块组成：机架电源模块处理模块输入/输出模块专用模块辅助模块端子排操作界面终端（BCLO）通讯 6.3.1.1. 框架框架上装有电源、处理模块、输入/输出模块及必要的辅助模块.6.3.1.2. 电源模块电源模块的型号取决于它的电源。它被安装在插件箱的指定位置。6.3.1.3. 处理模块处理模块是一个具有微处理器的CPU。此CPU可配有一个子通讯模块。它和检测模块一起都装在调节器的前面。处理模块必须插入插件箱的第0号插槽内。6.3.1.4. 输入/输出模块输入输出模块是数据采集插卡，安装在插件箱内。它们不仅用于模拟和数字输入信号

12、的采集，也用于产生模拟和离散输出信号。这些插卡通过扁平电缆与用户端子排相连。6.3.1.5. 辅助模块辅助模块为数字调节器提供辅助功能，例如，高电平模拟信号整形。它们是专用模块。6.3.1.6. 用户端子排用户端子排安装在插件箱外部。它们集中了信号整形部件，可以将传感器和执行机构直接连接。6.3.1.7. 操作界面终端操作界面终端是控制台。它具有4排20个字符显示、视图选择和命令键。6.3.1.8. 通讯调节器具有与外部设备的通讯串行线，例如DCS、操作界面终端。6.3.2. MICROREC K/C4 机架 6.3.2.1. 插件箱结构插件箱结构有两种形式，它们的区别仅在于输入/输出插卡插槽

13、的数目不同。一种是2个I/O插槽(C4.2)，另一种是5个I/O插槽（C4.5）。对于K4.1，只使用5个插槽结构。每个机架包括： 墙上安装和柜内安装的固定部件。 安装I/O模块和处理模块的插件箱。此插件箱配有一个前面板，用于检测模块的安装。 调节器右侧的可插拔式电源模块 保护罩 对于特殊要求，辅助模块可安装在C4.5型框架上， 此模块必须安装在插件箱的左侧。电压调节器视图 6.3.2.2. 后面板插卡结构因后面板插卡的型号而不同。这个后面板插卡安装在插件箱上，并提供： I/O模块与处理模块之间信号的直接连接。 端子排的连线 对于处理模块和I/O模块的电源分配后面板插卡有几种类型。其中一些是通

14、用插卡，适用于大多数要求（如C4.20，C4.50），另一些插卡有特定的用途（如C4.51）。结构后面板插卡I/O模块ESVIA总线ESVIL总线应用类型C4.2-0FDP212插槽1-2插槽1-2带CPU(CISC处理器)的通用插卡C4.2-1FDP220C4.5-0FDP515插槽1-4插槽1-5带DSP处理器的通用插卡C4.5-1FRTN23插槽1-3插槽1-3MICROREC K4.1电压调节器通讯总线:处理模块与输入/输出模块之间的通讯通过两个独立的总线：ESVIA和ESVIL进行。ESVIA总线仅用于模拟数据采样。ESVIL总线用于逻辑数据采样和逻辑、模拟数据的输出。连接：终端之间

15、通过屏蔽的扁平电缆连接，扁平电缆带有40针HE10连接器，其连接点之间屏蔽。6.3.3. 电源模块 6.3.3.1. 概述电源模块集所有必要的转换和绝缘设备于一体。模块的类型取决于供电电源和需要的功率。AMS40和AMS42模块的输入取自交流电源，可输出5V，24V，15V等多种电源。两个模块的外部24V电源可并行运行。AMS41模块输入取自直流电源，可输出5V，24V，15V等多种电源。两个模块的外部24V电源可并行运行。模块名称ALSTOM标准电源输入电压输出电压功率AMS40L54C1300HG00PT24490264VA.C.5V,15V100WAMS41L54C1300HH00PT2

16、4439275VD.C100WAMS42L54C1300HJ00NFS8090264VA.C60W 6.3.3.2. 一般特征每个模块包括: 用于处理24V电源的CDAL1插卡(参考说明书NO.51-901662) 24V电源滤波器 将设备隔离的电路断路器（装在系统输入电源端的交流开关）。该开关是Microrec K型调节器（配有AMS40电源模块）的总开关，也可以用于输入/输出的开关。 24V输出的独立设备，由看门狗信号控制。 6.3.3.3. 总体结构 6.3.3.4. 输入电压电源模块工作需要两个输入电压: 系统电压输入电源类型模块输入电压交流电源AMS40AMS4290-264V A.

17、C.直流电源AMS4139-275V D.C. 直流24V冗余电压（VE1 和VE2），由现场电源提供或由远方辅助电源提供。6.3.3.5. 输出电压 5V和15V系统电压 由上表中所列电源提供 24V（由CDAL1插卡控制）首先将24V冗余电压VE1和VE2并联、滤波，然后分出几组配以不同的用途。每一个用途执行一种特定的控制。 送到模拟输出的24VSA电源是通过一个继电器 馈送的 ，该继电器与RDSPx插卡的WD/信号 相接。 24VSA电源由LC电路滤波，滤波电路在 CDAL1插卡上。 送到逻辑输出的24VSL电源是通过一个继电器 馈送的 ，该继电器与RDSPx插卡的WD/信号相接。 送到

18、就地控制单元（BCLO操作界面终端）的 24VCL电源是通过一个二极管馈送的 。（仅在2/2 冗余模式下两个插件箱提供一个操作界面终端）。 24V DC电源有以下用途： 风扇电源24VFAN，用于背板插卡FDP51/21 的风扇 看门狗电路电源在RDSPx插卡上 给逻辑输入的无源接点和接到模拟输入的传感 器的电源加偏压 特殊信号逻辑信号DCOK1和DCOK12经插卡CDAL1处理，接到接点X6，再送到RDSPx插卡的逻辑输入。DCOK1卡提供24VE1电源信号，DCOK12提供几个24V电源中一个电源的故障信号。在“DUAL-SUPPLY”双电源系统中，只要存在一个24V电源，就DCOK12卡

19、就不会发出故障信号。 信号发出三个LED指示灯显示24VE1、24VE2和24VSL电源工作。6.3.3.6. 技术特性机械特性尺寸 长 270mm 宽 80mm 高 295mm电气特性电源电压最大电流AMS40和AMS41AMS425V4.2A8A15V2.2A2.5A15V2.2A2.5A24VDC4A4A24VSA0.5A0.5A24VSL5A5A24VCL0.5A0.5A 6.3.3.7. 配置 不应用 6.3.3.8. 应用 不应用 6.3.4. 处理模块处理模块包括一个CPU卡（可配置子通讯卡）和一个诊断模块。CPU卡插入插件箱序号为0的插槽内。诊断模块直接装在插件箱上，并与CPU

20、卡相连。6.3.4.1. CPU卡RDSP1RDSP1是一个处理器卡，它包括CPU所应用的全部资源，例如 REPROM，SRAM，闪存，定时器，看门狗，实时时钟，通讯模块等。处理器RDSP1插卡是以32bit、40MHz、浮点运算器为基础的DSP处理器， TWS320C31型处理器由德克萨斯洲仪器厂生产。处理器支持并执行系统操作指令，以实现应用模式。存储器SRAM：它是处理器的工作存储器，FEPROM存储器中的应用程序和EEPROM存储器中的数据被拷进该存储器。该存储器不稳定，如果电源故障，其信息将丢失。通常容量为4MB、访问宽度32位，分成4页：静态数据页，动态数据页，应用页1，应用页2。R

21、EPROM/UVPROM：该存储器用来初始化插卡、硬件系统配置和CPU自检。FEPROM：该存储器用于应用程序的备份。EEPROM：该存储器用于系统的存储和适当地更改应用值，例如给定点设置。系统时钟和定时器实时时钟电路保证世界时间和日期。三个定时器提供同步脉冲，以执行应用程序和精确地表示出事故发生的时间（计数器精确到毫秒级）。通讯模块M68302型16位，16MHz通讯控制器由摩托罗拉公司生产，它控制3个RS485串口。该通讯控制器是DSP的一个外围设备，与DSP共享插卡的内存SRAM，并周期性的存取数据。LSS1（冗余连接）用于同步运行在全双工方式下：微分信号TXD、TCLK、RXD和RCL

22、K。该连接传输速率为每秒1.6Mbit。LSA1（DCS连接）用于异步运行在全双工方式下或半双工方式下。LSA2（连接BCLO操作界面终端和维护PC机）用于异步运行在半双工方式下。看门狗模块该模块监视CPU的正常运行并输送WD信号。此信号能控制调节器的所有实际输出能送出。输入输出控制器该控制器有2组16位高电平、24V输入和输出、逻辑和模拟信号采样接口。采样经过ESVIL和ESVIA总线。ESVIL总线是16位并行总线，由微处理器控制，最多能与8个输入输出模块和每个I/O模块的32位寄存器相连。ESVIL总线是16位并行总线，由第一个输入输出模块控制。最多能与四个输入/输出模块相连。四个模块插

23、入插件箱的第1#、2#、3#、4#插槽内。ESVIL总线使所有输入/输出模块的模拟通路可用于DMA方式，共享访问处理器的存储区，而主处理器不需要介入。插件箱第1# 插槽上的输入/输出插卡，作为一个主要插卡与其它的采样插卡有关，并控制所有的数据采样和总线的传送周期。每一个插卡对多路模拟数据同时采样，而模/数转换则间隔1微秒。当每路进行模/数转换时，每个插卡经ESVIA总线依次将结果写入处理模块的共享存储器。当多路采样周期结束后，主插卡给处理器发出中断信号。扩展模块16位MUMM标准通道的M-MODULE连接器，可提供不同的扩展。RDSP1 CPU插卡框图检测模块(ARTN1)该模块由一个插卡构成

24、，插卡通过屏蔽的扁平电缆与CPU插卡相连。模块安装在框架的插件箱上以便可从调节器外部看到。模块提供： 通过一行16个字符，显示处理器插卡的状态和故障信 息。这些状态和故障信息在维护部分已列出。 借助于5个LED灯显示状态信息 处理器插卡LSA2的串行接口RS485/RS232可方便的将 维护PC机与调节器相连接。参考文件模块ALSTOM参考编号RDSP1L54E1100BE00ARTN1L54E2900TW00 6.3.4.2. RDSP1插卡结构跳线标题状态X12 8位或16位 M模块 YES 16位 NO 8位X13 同步输入 位置1-2: 24V输入 位置2-3: RS485输入X17

25、中断配置9针矩形插头针功能针功能1 ESYNC/6 IRQ0/2 ESVIRQ/7 IRQ1/3 MMIRQ/8 IRQ2/4 MIRQ/9 IRQ3/5 ESVACQ/X18 LSA1位速率 NO 9600 bit/s YES 19200 bit/sX19 LSA2位速率 NO 9600 bit/s YES 19200 bit/sX20-X21 备用X39 I2C形EEPROM 插卡标识 YES 允许向EEPROM写数据 NO 禁止向EEPR0M写数据,只读 图6.3.4.3. RDSP1插卡的使用 RDSP1插卡必须插入插件箱的第0# 插槽。插卡具有检测模块，用于调节器运行方式的检测和可能

26、出现的系统或应用故障的显示。插卡由UVPROM存储器进行数据初始化，并自行内部自检。然后插卡执行已经下载到FLASH EPROM中的应用程序，如果未装载应用程序，就切换到备用状态（等待系统下载）。插卡初始化过程中，处理器执行自检，检测可能出现的元件故障。此过程由检测模块上的不同状态码显示，因此，如果模块有故障的话，就允许对故障模块精确地检测。自检顺序对应屏幕显示的摘要若模块有故障，显示停止在模块相关位置，屏幕右侧显示闪烁的？。自检结束时，发出WD/信号使实际输出信号可以发出。检测模块的WD/灯亮。然后屏幕在xxx秒期间显示TTS，以便从维护PC机上载其他应用程序。实际输入输出输入/输出通过端子排连接。端子排在“端子排”一章中已作过说明。端子排通过扁平电缆与插件箱的背板插卡相连。下表列出了背板0# 插槽上的输入输出背板插卡X20AX20BX20CX20DRDSP1逻辑输入逻辑输出1-16逻辑输出9-16 6.3.5. 输入输出模块 6.3.5.1. 概述输入输出模块