无刷励磁系统自动励磁调节器ICRORECK41说明书.docx
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无刷励磁系统自动励磁调节器ICRORECK41说明书
×××电厂330MW发电机
无刷励磁系统
自动励磁调节器
MICRORECK4.1
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
0
27/07/98
文件生成
1
03/08/98
修改
2
15/09/98
用PEE修改后面的文件
A
01/04/99
完成改版
B
23/08/2000
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MicrorecK4.1设备的配置和运行
条件。
它提供基本的物理量输入/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MicrorecK/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MDEX1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
51-901690
GMOMICRORECK/C4
51-902264
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
51-902203
EMC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
4.1.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IP20
4.1.2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
4.1.2.35个开槽结构的顶视图
4.1.3K4.1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230VAC
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250VDC
偏差:
-20%至+25%
电流:
6A
输入/输出电源
额定电压:
24VDC
偏差:
-20%至+25%
电流:
16A
注意:
内部电源5V、15V和24VI/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6mm2。
参见文件“通用接线要求”,详见51-902123。
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
IEC439-1
IEC439-1
≥100M
≤0.1
500VDC
2A
介电强度
50HZ时介电强度
抗冲击电压能力
IEC439-1
IEC950
IEC60
IEC1131-2
3
2
1000Vrms
2000Vrms
500Vrms
波形1.2/50s0.5J
3kv
1kv
一次<48V/GND
一次<48V/GND
过程/GND
电源/GND
I/O系统/GND
过载和短路时阻抗
IEC1131-2
30min过载
0.8Zn
1.2In
1sec短路
0
内部电源
外部电源
电源电压
正常波动范围
对短时中断迟钝缓慢地启动/关断。
IEC1131-2
IEC1131-2
IEC1131-2
125Vdc-20%+25%
230Vac±15%
Un->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/axis
5.3.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
IEC1000-4-2
3
接触面6kv
空气中8kv
波形5/30nsec
衰减振荡试验
IEC1131-2
3
2
2.5kv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
IEC1000-4-4
3
电源2kv
输入输出1kv
波形5/50nsec
辐射H.F.磁场
IEC1000-4-3
3
10V/m
(271000)
MHZ
80%调制
电磁幅射
幅射
传导
EN50082-2
EN50082-2
A
A
EN55011等级A
EN55011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)
25℃12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:
3kg
6插槽支架系统:
4.7kg
6插槽箱盖系统:
3.8kg
6插槽屏蔽系统:
0.7kg
电源模块支架1.3kg
IRVI20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:
0.5kg
FRTN2背板重量:
0.9kg
ARTN1模块:
0.130kg
AMS40,41,42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
MicrorecK4.1由调节、配置和维护工具组成。
ALSTOMGT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51-900653
6.3.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
不包括所有元件的信息。
请参考设备组成表。
MicrorecK4.1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.MICRORECK/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
C4.2-0
FDP21
2
插槽1-2
插槽1-2
带CPU(CISC处理器)的通用插卡
C4.2-1
FDP22
0
C4.5-0
FDP51
5
插槽1-4
插槽1-5
带DSP处理器的通用插卡
C4.5-1
FRTN2
3
插槽1-3
插槽1-3
MICRORECK4.1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
AMS40
L54C1300HG00
PT244
90—264
VA.C.
5V,
±15V
100W
AMS41
L54C1300HH00
PT244
39—275
VD.C
100W
AMS42
L54C1300HJ00
NFS80
90—264
VA.C
60W
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MicrorecK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
AMS40
AMS42
90-264VA.C.
直流电源
AMS41
39-275VD.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)。
24VDC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AMS41
AMS42
5V
4.2A
8A
+15V
2.2A
2.5A
-15V
2.2A
2.5A
24VDC
4A
4A
24VSA
0.5A
0.5A
24VSL
5A
5A
24VCL
0.5A
0.5A
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卡相连。
6.3.4.1.CPU卡RDSP1
RDSP1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。
REPROM/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RCLK。
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。
RDSP1CPU插卡框图
检测模块(ARTN1)
该模块由一个插卡构成,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
RDSP1
L54E1100BE00
ARTN1
L54E2900TW00
6.3.4.2.RDSP1插卡结构
跳线
标题
状态
X12
8位或16位
M模块
YES16位
NO8位
X13
同步输入
位置1-2:
24V输入
位置2-3:
RS485输入
X17
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
NO9600bit/s
YES19200bit/s
X19
LSA2位速率
NO9600bit/s
YES19200bit/s
X20-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FLASHEPROM
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
X20A
X20B
X20C
X20D
RDSP1
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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
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- 无刷励磁 系统 自动 调节器 ICRORECK41 说明书