发电机自动励磁调节器作用及使用手册

摘要：在交流同步无刷发电机励磁装置中，较重要的环节-电压自动调整由自动电压调节器来完成。自动电压调整器不但能自动调整电压，还能根据并联要点整定电压下降斜率即下垂、电压的静态和动态的稳定等，通常由电子技术的模拟电路构造。随着对供电质量的要点越来越高、发电机励磁调整的高可靠性、计算机远程监控及自动电压调整器设置使用的规范化要求，自动电压调节器已由原模拟自动电压调整（电压板）发展为数字电压调节即数字电压调整器（DVR）。DVR2000E是典型的数字电压调整器之一。

DVR2000E 自动电压调整器是由电子式固态微清除器为基础的操作系统件。从调整进入励磁机励磁绕组的电压较终控制发电机输出电压的工作状态的自动电压调节器（调压板）。面板上的显示器如图2所示调压器及机构的状态，接线是通过背板上面的快速接插端子连接，DB-9型9针接线座供应了IBM兼容的PC和调压器之间的通信。

1）4种控制模式：自动电压调节（稳压板）、手动或磁场电流调整（FCR）、容量因数调节（PF），无功功率调整（Var）。

13）6个保护作用：过励磁关闭、发电机过电压关闭、DVR过热关闭、发电机检验信号丢失关闭、过励磁限制及其急剧短路关闭。

16）后面板的RS-232的通信接口为使马拉松-DVR2000E-COMS Windows 基本软件作为PC（机）通信能快速、友好的建立和控制。

DVR2000E的功能如图3所示，它的运转包括4个运转模式、4个保护用途，提供突然起动、无功下垂补偿、低频补偿和一个辅助模拟输入，每个运行特征将在下面陈述。

有6个模拟电压和电流输入可以检查并输入到DVR2000E。发电机电压是在端子E1（A相）、E2（B相）、E3（C相），被监视，在这些端子被检测额定电压可高到AC 600V。加到输入端的电压，在加入模-数切换器前是要定标的和限定的，从发电机C相和A相来的信号电压（VC-A）是通过ADC来计算跨于C相和A相电压的高效值，同样从发电机C相和B相的信号电压（VC-B）是通过ADC来计算跨于C相和B相的电压高效值，并且通过微排查器从C相到A相的信号（VC-A）和C相到B相的信号（VC-B）来计算发电机B相到A相电压（VB-A）有效值。另外，发电机C相到A相的（VC-A）信号是加到过零滤波检验电路，这个信号被加到微解除器，并被用来计算发电机频率。

B相线电流（IB）信号是从客户提供的电流互感器产生并通过CT1和CT2端子来监控的，这两个端子可监控的电流高效值为5A，监控电流是通过内部电流互感器和ADC电路来定标和限定的，加到ADC的信号被用来计算B相线电流的有效值。另外，在B相电流与C相到A相电压之间的相位角通过计算被用在下垂补偿和无功（var）/容量因数的运行。

跨过调压器磁场输出端F＋和F-的电压在加到ADC之前是被监控、定标和限定的，这个结果被用来计算磁场电压的直流值，作为系统/保护操作。

通过具体容量输出开关的电流程序被切换到成比例的电压水平。这个电压信号在加到ADC输入之前被标定/限定。其结果用来计算磁场电流直流值，它被用于手动运行模式和保护系统。

如果直流电压在模拟（辅助）输入处移走，运转整定点将返回原来的数值，通过加正和负的直线电压到A、B两端，其直流输入可以使得DVR整定点得到调整，加到输入端的电压可以高到DC＋3V，这个电路将在直流电源中作为一个1000Ω的负荷，加了DC＋3V信号相当于整定点上有＋30％的改变。

4个触点输入电路是由内部一个DC13V电源供电康明斯发电机价格一览表，由客户提供的接触来供应输入控制。①上升：6U和7端子的一次闭合接触就致使实际运行整定点的增加，只要其闭合，功用就起作用。②6D和7端子的一次闭合接触就引起实际运行整定点降低，只要闭合接触，功用就起功能。

闭合接触端子52J和52K时，无功/功率因数控制不起功能，打开连接，能使 DVR2000E（C）在无功或者是容量因数模式下来控制发电机无功功率，当这个选取不存在时，这个接点没有功用。

闭合接点52L和52M，使并列运转不起功用，打开接点使得并机运转起作用，并且DVR2000E运行在无功下垂补偿形式。如果无功/功率因数控制选用存在，则52L/M输入具有奇偶性的。如果52L/M和52J/K都是打开的，则系统在无功/功率因数模式运行。

通信接口为DVR2000E的编程供应了界面，连接是做成插座式的RS232（DB-9）与用户标准9分电缆相配接，通信接口是光隔离的，从变压器隔离电源供电。

它是DVR2000E的心脏，通过使用储存在储存器里的嵌入编程和不易改变的整定来做质量、计算、控制和通信用途。

从PMG来的电源被加到端子3和4，在它被加到容量放大器和电源之前是被整流和滤波的。输入电源为单相交流电，电压为180～240V，频率范围为200～360Hz。

功率放大器是从电源输入级接收容量的，并通过端子F＋和F-提供一个被控容量给励磁机磁场，给励磁机提供的功率取决于从微解决器收到的门脉冲，功率放大器操作固定功率开关提供给励磁机磁场所需的容量，容量放大器到磁场的输出定额是持续DC 75V，DC 3A和强励DC 150V，DC 7.5A 10s时间。

改变整定通过前面板上的3个按钮开关来实现，3个按钮上分别标有“采用”、“上升”和“下降”字样。

通过端子AL1和AL2供应一个公共报警输出触头，它通常是打开的，在形成触点报警或复电机跳闸状态和保护关断或转换时触头闭合，这个继电器不是自锁。

DVR2000E 通过 Windows和手掌机使用机构通信软件提供多达4种可选的运转模式，即自动电压调节模式、手动模式（标准模式）、无功和功率模式，其中后两种是可选的。

在自动电压调节模式（调压板），DVR2000E调整发电机输出的电压高效值，通过检修发电机输出电压，调整直流输出励磁电流来维持电压在整定点调节率的范围内，这电压整定点是通过面板上升或下降接触输入来调节的，或通过Windows或手掌机使用通信软件来完成。在一定因素下，调整点也可以通过下垂功能或低频功能来修正。

这个模式也称为磁场电流调节模式（FCR）。DVR2000E维持直流励磁在一定的水平。这个电流整定点可以通过上升或下降接触输入，也可通过Windows或手掌机操作通信软件来达到DC0～3A的调节。对于初始启动康明斯发电机组厂家，若调整器在手动模式下并整定在0.25A，发电机大约可达到额定电压的一半，在调节器调到稳压板模式前检查一下接线和检查引线A，发电机电压将接近空载额定电压。

在无功（var）控制模式下，同步发电机与无穷大电网并列运转时，DVR2000E（C）维持发电机的乏（伏安-无功）在一整定的水平。DVR2000E（C）利用检验到的发电机输出电压

和电流值来计算同步发电机的乏。然后调整直流励磁电流来维持乏的整定点。通过前面板开关，Windows或手掌机操作装置软件使得无功控制时使能或使无法。当软件被合上，无功控制使能或使无法是通过无功/容量因数控制（52J/K）接触输入电路来实现的，无功整定点从100％吸收到100％发出是通过前面板的开关升和降触点输入，亦可通过Windows 或手掌机操作软件来调节。

在容量因数控制模式里，当发电机与无穷大大电并列运行时能维持发电机功率因数在整定水平上。DVR2000E（C）是利用检查到的发电机输出电压和电流值来计算功率因数，然后控制直流励磁电流来维持容量因数在整定点的，容量因数控制使能和使不能是通过前面板、Win-dows 或手掌机实现的。当操作软件时，使能或使不能是通过无功/功率因数控制（52J/K）接触输入电路来实现的。容量因数在0.6滞后和0.6超前之间是通过前面板开关上升和下降接触输入或通过Windows或手掌机使用软件实现的。

在发电机并联运行期间。DVR2000E供应了一个无功下垂补偿特征来帮助无功负荷的分配。当这个特征使能时，DVR2000E利用检验到的发电机输出电压和电流量来计算发电机负载的无功部分，然后按此修正电压调节率的整定点，容量因数1.0发电机负载差不多不改变发电机的输出电压，一个滞后容量因数负载会引起发电机输出电压减少，一个超前容量因数负载（容性）会引起发电机输出电压增加。下垂依B相线％，下垂特征使能与使无法是通过并联发电机补偿接触输入电路（端子52L和52M）实现，若无功/容量因数选用存在，52J/K的输入必须闭合才会使下垂特性使无法。

1）发电机低频 当发电机频率下降到选择的转折频率整定点之下时。电压整定点自动由DVR2000E调节，使发电机电压按照采取的V/Hz曲线变化。前面板上和在马拉松-DVR2000E-32里的低频动作指示灯就会闪。转折频率从40～55Hz可调，V/Hz曲线的增量来调，通过Windows或手掌机使用通信软件用0.01的增量调节，预置为59Hz和斜率1。

2）柴油机卸载 柴油发动机卸载特点修正低频曲线。当同步发电机频率减小到转折频率下的一个可编程的量（空载起动的频率）和当转速改变率大于空载启动频率时，这特征有效。当柴油发动机启动时下垂量是有卸载下垂的，即通过整定的百分值，柴油机卸载自动的时间是由卸载下垂时间（s）来整定的。

柴油机卸载调节是通过Windows和手掌机操作系统通信软件来实现。空载起动频率是在低频转折角以下的数值进入。转折角的地方柴油机空载特征可被起动。一个0.9～9Hz的频率值可以以0.1Hz的增量来进入，0.9Hz是个预设点，空载起动0～25.5Hz的速度是以25ms的速率（1Hz/25ms）计算。可以用每25ms 0.1Hz的增量进入，当频率改变率超过这方面的整定，柴油机卸载特点被启动，0.1Hz的速率是预设点。

卸载下垂（％）定义为柴油机运转在卸载模式时，发电机频率每减轻1.5％，发电机输出电压的下降百分比，此百分比可调范围为1％～20％，步长为1％，预设值为10％。

卸载下垂时间（s）定义为柴油机卸载模式起用途到通过正常的低频运转模式的时间长度，下垂时间从1～5s，用1s作为可调增量，1s为预设值。

DVR2000E带有一个可调的软起动特点，以控制发电机从斜坡到整定点的时间，斜率是通过Windows或手掌机使用机构特性软件从1～120s，以1s为增量可调的，低频特性在软启动期间也起功用，且优先于发电机的电压控制，预设整定值为7s。

DVR2000E有以下6种保护功用：过励磁关断、发电机过电压关断、DVR过温度关断、发电机检测丢失关断、过励磁限定和急剧短路关断。

这个功用的使能和使无法是通过马拉松-DVR2000E-32软件实现，当使能时，磁场电压超过整定点预设值为DC 80V，在前面板上的和在Windows或手掌机使用机构特征软件里的过励磁关断指示灯就闪动，继电器输出在15s后就关闭，DVR2000E关断。若过励磁关断后，在给DVR2000E通电时康明斯发电机型号参数，过励磁指示灯就闪动5s。

DVR2000E监视检验同步发电机输出电压，若它超过过电压整定点（额定值的某个百分比）0.75s，在前面板上的和在Windows或手掌机软件里的发电机过电压指示灯闪动。继电器输出闭合，DVR2000E关断。在给DVR2000E通电时，发电机过电压指示灯闪动5s，这里预设整定点是额定值的120％。

DVR2000E可以检修发电机的电压输出，若检查到电压丢失则会做出保护动作，对于单相检测，检验电压小于50％额定值时就作为检测到丢失；对于三相检修，一相全部丢失或相间不平衡大于额定值的20％就视为检验丢失。同前所述，当检验到丢失，则指示灯会自动由软件显示，则DVR2000E预判。若再接通DVR2000E，则检验丢失指示灯闪动5s。如果发电机短路或当检验频率减轻到12Hz以下，这种用途就不起功用。