WDP800TQ双微机自动准同期控制器

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第一章 概述

1. 控制器型谱及功能概览

1.1 型谱

图1.1 型谱图

1.2 功能概览

表1.1是各同期控制器的功能。

表1.1 各同期控制器的功能概览

功能 同期控制器型号 WDP-800TQ WDP-801TQ 对象数 8 8(16)* 双微机 √ √ 支持机组型对象 √ √ 支持线路型对象 √ √ 电压调节功能 √ √ 频率调节功能 √ √ 检无压 √ √ 自动判断线路环并功能 √ √ 自动转角功能 √ √ 支持相电压输入 √ √ 开出试验命令 √ 与WDP-802TQ智能切换装置配套使用 √ √ 与WDP-802TQ智能切换装置配套使用 √ 电子整步表 √ 并口控制 √ √ 串口控制 √ *注: 使用开入控制时,支持8个对象; 使用串口控制或将WDP-801TQ与WDP-802TQ同期切换装置配套使用时,支持16个对象。

2. 同期简述

2.1 同期过程

两个独立的交流电源系统,欲使它们通过断路器并列运行,在电力系统中称之为同期操作。

SDLG图1.2 两电源系统同期示意图

同期操作在电力系统中既非常重要又很常见,比如发电厂中发电机与电网间的同期并列操作,变电站中一个电网与另一个电网间的同期并列操作,等等这些都是同期操作过程。

在图1.2中,G、S为两个独立的电源系统,设它们的表达式分别为

ug?2Ugsin(?gt??g)us?2USsin(?St??S)现在欲通过断路器DL使它们并列在一起运行,则DL的合闸时刻t在理论上应具备下列条件才能使两电源系统受到的冲击最小:

(1)ΔU=|Ug-US|=0;

(2)Δω=|ωg-ωS|=|2πfg-2πfS|=0,亦即Δf=|fg-fS|=0; (3)Δ?=?g-?S=0。

上述三个条件称为同期过程的三个要素。捕捉满足同期三要素的时刻t并使DL合闸的过程即为同期过程,满足同期三要素的点也称为同期点。

在同期的三要素中,频率差和相角差这两个要素是一对矛盾体。若两系统的原有相位差Δ?≠0,而当满足频率相等要素,则Δ?恒定,永远不可能Δ?=0。只有Δf =fg-fS≠0, 亦即存在频率差时,Δ?才会出现等于0的机会。

在实际应用中,电压差、频率差两个要素与相位差要素相比,对于系统和设备的影响要小得多;同时,电压、频率较容易调至满足要求。因此,可以简单地认为,同期过程实际上是捕捉Δ?=0的过程,而电压差和频率差两要素仅作为同期时的限定条件,只要ΔU和Δf在一定范围内即可。

2.2 电压和频率调节

如前所述,同期过程可以简单地认为是寻找Δ?=0 的过程,然而,ΔU和Δf也必须在规定的范围内。

为了使待并发电机与电网尽快并列,通常情况下,根据ΔU、Δf实际大小,需要对待并列的发电机主动地进行U、f调节,以便尽快地使ΔU和Δf满足给定要求,进而实现同期并列。因此,电压U和频率f的调节也是同期控制器应具备的重要功能。

2.3 导前时间与同期预报

对于所有的断路器(如图1.2中的DL),从对它发出合闸脉冲起,由“分”位置运动到“合”位置均需要经过一段时间,这段时间被称为断路器的合闸时间。因断路器的构造原理等原因的不同,合闸时间的长短存在较大的差异。

由于合闸时间的存在,因此合闸命令发出的正确时刻应该在同期点出现之前,而提前的这段时间称为导前时间。

图1.3 为 △u=ug - uS 的波形图,其包络线为它们的滑差波形。当△U、Δf符合限定条件后,显然b点为同期点,若TDL为导前时间,则应在a时刻发合闸命令,这样经过导前时间TDL 后,恰好在b时刻,断路器的主触头才真正合上。

Δu

a b t

DL TTω 图1.3 滑差波形示意图 图中,Tω 称为滑差周期,其大小为

1 T???

|?f|1|fg?fS|Δf尽管被控制在一定范围内,但并非常数,因此Tω也是一个变数。在b点,ug、uS的相位差为零,而a点处的相位差相应地也是一个变数,这就为a点的确定带来了困难,而WDP-801TQ双微机自动准同期控制器能够正确方便地解决这个问题。

根据当前滑差和相位差情况,依据一定算法,在临近a点时准确地预报出经过TDL时间后,同期点能恰好出现,这个过程被称为同期预报。同期预报的成功与否直接影响到同期合闸质量。只要能精确预报出a点,则最终实现无冲击同期合闸只是举手之劳了。

2.4 特殊情况下的同期

除了第2.1节描述的情况需要进行常规同期过程以外,还有一些特殊情况需要由同期装置完成断路器的合闸操作。

◆合环

当断路器用在线路上时,断路器两侧的电压有可能存在频差,也有可能两侧的频率相等,不存在频差。

如果两侧没有频差,说明断路器两侧的电压其实同属一个电网,只是这个电网由于此断路器未合上而在此开环了。这种情况下操作此断路器合闸称之为合环,也叫做环并。合环时,同期控制器在确认两侧电压相角差小于设定值的情况下发出合闸脉冲。不过在这种情况下不存在导前时间TDL的问题,因为此时没有图1.3中的b点。

在存在频差的情况下,其同期合闸过程与第2.1节的要求仍然是一样的。

◆无压合闸

有时待并断路器的一侧或两侧没有电压,这种情况下同期控制器也能完成该断路器的合闸操作。当然,这种“无压”情况下的合闸不再需要满足第2.1节的要求。

3. 装置技术特点

◆极高的可靠性与稳定性

WDP-801TQ自动准同期控制器(下简称WDP-801TQ,或简称控制器,亦或简称装置)为双微机结构,双机间互相独立,合闸结果由双机表决输出。同时通过采用多种抗干扰措施与可靠的隔离技术,产品通过了国家标准规定的静电放电、电磁辐射和电快速脉冲群等电磁兼容性试验。软件采用多重冗余设计,加上全面的自检措施,具有极高的可靠性和稳定性,绝对保证装置不误动。

◆同期速度快、精度高

采用现代控制理论,引入人工智能思想,正确预测同期点。快速跟踪电压和频率,调节待并发电机组,使之以最快的速度进入给定区域,确保在出现第一个同期点时精确无误地将断路器合上。

◆功能极强、适用范围广

装置既可用于各种类型电厂发电机的断路器同期并网操作,又可用于各种电压等级变电站的断路器同期并网操作;既支持线电压同期,又支持相电压同期;同期对象可达8个或16个,且能根据不同对象,自动取其相应的同期定值,完成这些不同对象的同期合闸;可自动实现转角补偿功能,补偿因Y/△接线可能引起的相角差和电压差;装置能自动识别环网运行工况,实现断路器的环网并列。

◆完善的遥控功能

WDP-801TQ既可独立运行,亦可以接受来自于其它控制设备的遥控命令,非常方便地实现与其它计算机监控系统的配合使用。

◆运行维护简便

以大屏幕液晶显示器(128×128)同步显示同期合闸过程的实时参数和同期信息,全汉字菜单界面,并设有薄膜按键,方便人机对话。WDP-801TQ同时设有电子式整步表,结合面板上直观的指示灯,使运行状态一目了然。所有定值全部采用数字式整定,并且一经整定,定值永不丢失,不受是否掉电的影响。自动校准零点和线性,特别便于运行与维护。

◆结构标准、安装方便

装置采用标准19英寸3U机箱,可以很方便地上柜或组屏;装置正面为显示/操作面板,支持人机接口;装置背面为封闭式背板,并按功能区分设有可插拔凤凰插座和D型孔式插座,安装、调试极为方便。

4. 技术条件

◆ 最大同期对象数:

WDP-801TQ:

使用开入控制时:8个;

使用串口控制或与WDP-802TQ智能同期切换装置配套使用时:16个。

◆输入信号

⑴ 断路器两侧电压互感器二次侧电压信号 幅值:100VAC或57.74VAC 频率:45Hz~65Hz

负载功率<0.5VA ⑵ 开入信号

① 对象选择输入: 空接点输入。至少需保持到“启动”信号有效。

② 无压使能/PT断线:空接点输入。作为无压使能信号输入时,需保持到“启

动”信号有效。

③ 启动: 空接点输入,闭合时间需≥1s。

其中,①、②两项只适用WDP-801TQ。

开入信号的内部信号电平为24VDC。 ⑶ 工作电源

AC85~265V、47Hz~440Hz或DC120~360V,功耗小于40W。

◆输出信号

输出信号均以继电器接点输出,接点容量为AC220V/1A或DC48V/2A,阻性。输出信号包括:

·f+ 加速信号; ·f- 减速信号 ·V+ 升压信号; ·V- 降压信号;

·Alm 同期告警信号 ·Clo 合闸输出信号

·LB 拍摄波形用合闸信号 ◆允许频率差最大值

Δf≤0.5Hz,缺省为0.25Hz,可通过面板显示菜单整定。 ◆允许电压差最大值

ΔU≤±30%Us(Us为系统电压),缺省为±5V,可通过面板显示菜单整定。 ◆在频差≤0.3Hz时,合闸相角差≤1.0°。

◆调频、调压为脉冲输出,脉冲序列的间隔由面板显示菜单整定,脉冲宽度由PID调节规律计算得出,PID参数也由面板显示菜单整定。

◆当同频不同相时控制器发出一系列冲击脉冲,及时消除这种状态,便于快速并网。对于线路型断路器,允许电网环并,环并允许合闸角由面板菜单整定。

◆考虑机组频率及系统频率波动会造成频差变化,允许在频差一阶导数df/dt≤0.3Hz/s、

222

二阶导数df/dt≤0.1Hz/s范围内并网。 ◆工作环境:

温度: -10℃~+50℃;

湿度、压力:符合DL478-92《静态继电保护及安全自动化装置通用技术条件》。 ◆安全标准

(1)电快速瞬变干扰抑制能力:4级(GB/T 14598.10-1997)

(2)静电放电: 4级(GB/T 14598.14-1998) (3)阻尼震荡抑制能力: 3级(GB/T 14598.13-1998) (4)辐射抗扰度: 3级(GB/T 14598.9-1995)

(5)绝缘电阻:对外接口回路与大地绝缘电阻均≥100MΩ(500V兆欧表)。 (6)绝缘强度

强电回路对地:2000AC/50Hz/1min; 弱电回路对地:500AC/50Hz/1min。

(7)机械强度:能承受严酷等级为1级(GB/T 14537-1993)的振动与冲击。

5. 结构与安装

5.1 外形结构

WDP-801TQ控制器为标准19英寸机箱,高度为3U,外形尺寸为高133.4mm×深280mm×宽482.6mm,可方便安装于标准机柜内。图1.4示出的是正视图。

图1.4 WDP-801TQ正视图

图1.5和图1.6分别是WDP-801TQ的安装开孔图和背视图。

4-φ657.5+0.4134441465.6

图1.5 WDP-801TQ安装开孔图

图1.6 WDP-801TQ背视图

WDP-801TQ背部使用了凤凰插座或D型孔式插座,所有输入/输出信号均由这些插座接线。WDP-801TQ背部有J1~J6六个插座,这些插座上的插头都是可卸的。凤凰插座的1脚均在该插座的右侧;D型插座的1脚在该插座的右上角。

背部靠近左侧的SW是拨动开关。WDP-801TQ使用4位。

5.2 安装

WDP-801TQ的面板上有液晶显示屏和操作键盘,所以一般应将装置安装在方便观看和操作的地方,控制器安装时如需要开孔,可按图1.5进行。

第二章 控制器工作原理

1. 几个术语

在介绍本章内容开始,先介绍几个术语。 ◆ 对象

如图1.2所示,DL是待并列的断路器,WDP-801TQ甚至可以支持16个。为便于叙述,常将这些待并列的断路器称之为同期对象,有时也简称为对象。比如16个待并列的断路器常称为对象1,对象2,……,对象16。 ◆ 对象切换

一般地,一台支持多对象的同期装置,它所指的“多对象”是这样一种概念:在装置中存放有若干组同期定值(一个对象对应一组定值),需要对某个对象同期时,就取这个对象的定值,再根据这组定值去寻找同期点,实现这个对象的同期合闸。然而,在同期装置硬件中,合闸输出、电压与频率的调节输出以及两个PT输入却只有一套,因此,在启动同期装置对某个对象进行同期前,必须将这个对象两侧的PT信号切换进来,同时应将合闸输出、电压与频率的调节输出切换到相应的回路中。

应该指出,上述多对象切换并非同期装置本身必备的功能。但鉴于其重要性,WDP-801TQ专门提出了“对象切换”的概念。WDP-801TQ也能直接与WDP-802TQ智能同期切换装置配套使用,使WDP-801TQ能支持16个同期对象。

如果用户使用了WDP-802TQ智能同期切换装置与WDP-801TQ配套,那么用户就不用再考虑各种情况下的多对象切换的问题了。关于WDP-802TQ智能同期切换装置的详细功能及使用方法另见其使用手册。 ◆ 开关类型

待并列的断路器在不同的使用场合常有不同的叫法,比如用于发电机的叫发电机出口开关,用于线路的叫线路开关,用于母联的叫母联开关,等等。

发电机出口开关和其它使用场合的开关在同期并列的模型上存在不同,因此WDP-801TQ将这些开关(断路器)分为两个类型:

机组型:用于发电机的出口断路器;

线路型:除发电机出口断路器以外的所有场合的断路器。 ◆ 准同期

图1.2中DL两侧是相互独立的交流电源,通过预测满足3个同期要素的同期点,在最佳时机对DL断路器发出合闸脉冲,使DL合上并完成这两个交流电源的并列运行,这就是一个标准的同期过程。这个过程一般称为准同期过程,或者简称为同期过程。

准同期过程中,断路器DL两侧一定有交流电源,所以,相对于下文叙述的“无压”概念,有时也称准同期过程为有压同期。对第一章第2.4节叙述的“合环”工况,也属于有压同期。 ◆ 无压

在第一章第2.4节中已经提及过无压合闸的情况。无论同期对象是机组型,还是线路型,都有可能存在无压合闸的要求。显然,无压合闸不再是标准的准同期过程,装置只需

判断到DL两侧的电压满足无压条件时,就会立即对DL发出合闸脉冲。在本手册中有时也将无压合闸称为检无压合闸或无压同期。

无压/有压的判别方法:

有压:US≥80V 且 Ug≥80V 无压:

机组型开关:必须满足Us≤50V且Ug≥80V 线路型开关:必须满足US≤50V或Ug≤50V

◆ 无压判断方式

对一个同期对象进行同期操作时,有时可能进行的是有压同期,有时可能是检无压。对有压同期而言,装置会自动进入准同期过程或合环过程;然而对无压情况,装置能否自动进入无压合闸方式呢?这里涉及到无压判断方式的问题,WDP-801TQ提供2种无压判断方式:

他判方式:由外界告知WDP-801TQ本次进行无压同期;

自判方式:由WDP-801TQ根据DL两侧的电压,自动决定有压同期还是无压同期。 关于无压判断方式的使用注意请参见第三章第4节中的拨动开关使用。 ◆ 开入与串口控制

WDP-801TQ都支持开入控制,同时,WDP-801TQ还支持串口控制。无论是开入控制还是串口控制,都需要给同期装置提供下列三个信息:

① 对象号;

② 在同期装置设定为“他判”无压方式时,应告知有压还是无压同期; ③ 启动。

开入控制中,这3个信息要求外部以空接点的形式分步提供给装置,并且以收到“启动”信号为同期过程的真正开始。因此“启动”必须是最后一步,在“启动”前,①、②两步信息可以更改,而在“启动”信号抵达WDP-801TQ后,①、②两步信息就绝不可以再更改了。

串口控制下,上述3个信息是在同一封通讯报文中一并提供给装置的。串口控制只是串口通讯中的功能之一。在串口通讯中,除了可以对WDP-801TQ下达命令,要求其对某个对象执行同期操作以外,可以查看装置中的各种同期信息、命令执行情况,还可以查看各个对象的定值数据等。详细的串口通讯功能参见《WDP-801TQ双微机自动准同期控制器通讯规约》。

需要指出的是,开入控制命令可以来自于远方遥控开出点,也可以来自就地的把手或开关。

WDP801TQS同期监视软件也是借助于串口运行的,因此串口如果正在运行WDP801TQS,那么串口通讯功能(包括串口控制)只能由WDP801TQS同期监视软件完成。关于WDP801TQS同期监视软件的说明详见《WDP801TQS同期监视软件使用手册》。 ◆ 位格式与编码格式

WDP-801TQ都采用位格式。此外,在WDP-801TQ中还支持编码格式,用以与WDP-802TQ智能同期切换装置配套使用时支持16个对象。

位格式:按位选择对象。因为对象输入口线有8位,所以最多可以选择8个对象。当接入某位口线的接点接通时,该位口线对应的对象就被选中。

编码格式:按二进制的编码值选择对象。该格式仅适用WDP-801TQ。如果WDP-801TQ在编码格式下与WDP-802TQ智能同期切换装置配套使用,最多允许选择16个对象。

详细的位格式与编码格式使用见第三章第4节的拨动开关使用。

2. 控制器工作过程 2.1控制器工作过程

在第一章中已经提及WDP-801TQ具有非常丰富的功能,比如,各种情况下的同期功能,同期定值的设置及安全防误功能,显示与键盘操作功能,各种在线自诊断功能,自动校准功能,…等等。这里只介绍各种情况下的同期工作过程。

图2.1是带有坐标的WDP-801TQ同期过程的流程简图。根据WDP-801TQ在表1.1中的功能区别,此图很容易简化为它们各自的流程简图。

装置在执行B2流程时,需判断命令的合法性,比如命令中的对象是否有漏选/重选现象以及对象号是否非法等。在当前的同期过程未结束的情况下新来控制命令,控制器将拒 绝接受。

B3流程是专为WDP-801TQ与WDP-802TQ同期切换装置设计的,这里,WDP-801TQ输出一组数据给WDP-802TQ,使其能迅速、正确地完成同期切换功能。如果用户采用的是另外的方案,则可以忽略B3操作。

B4流程完成与对象号有关的同期定值的读入,当然,这些定值必须经过正确性检查,以防由于错误的定值造成错误的难以估量的同期后果。

B5是f、U、△?的采集流程。在此流程中,必要时需根据定值表的内容对U和△?的值做修正:

◇ 如输入到装置中的额定电压信号是100V/3的需乘3;

◇ 如Ug与Us之间存在转角的需进行转角处理,应对△?进行修正。

修正好U和△?后,还需对f、U做合法性检查,如果U≥130V或U≤80V,则认为电压不正常,此时后续的A8流程将会拒绝执行。

B8是△U、△f的检查流程,它检查△U、△f是否已经进入允许的给定范围,如果未进入给定范围,将执行A8流程。

在同期控制器中,△U、△f各自用两个定值来描述,分别是△Uh、△Ul和△fh、△fl。规定只有在满足下列两个条件时,才算分别满足了△U、△f的给定条件:

图2.1 WDP-801TQ同期过程流程简图

△Ul≤Ug-Us≤△Uh

△fl≤fg-fs≤△fh

A8是装置的f、U调节流程。在WDP-801TQ中,频率调节采用标准的PID调节;而电压采用P调节,外加最大、最小脉冲宽度限制。电压调节的这种方法是为适应在实际应用中某些励磁调节装置的特殊性而设计的。

B9是装置最重要的一个流程,它采用现代控制理论,根据△?的变化规律,寻找预测最佳同期点,完成同期合闸功能。

A9是合环情况下的流程。当同期对象是线路型开关时,装置优先按常规方法试图寻找同期点,完成同期合闸。但是,如果寻找不到同期点,装置会自动判断电网是否处于环并工况。在确属环并工况时,装置将不再执行常规的同期过程,转而执行环并流程。环并工况下,需满足下列两个条件才能合闸:

① △Ul≤Ug-Us≤△Uh

② |?g-?S|≤△?

②式中的△?是给定的“允许环并合闸角”,它存放于同期定值表中。

由图2.1可以看出下述不同工况下的正常流程路径:

◇ 准同期工作过程:B1→B2→B3→B4→B5→B6→B7→B8→B9→B10→B11 ◇ 无压同期工作过程:B1→B2→B3→B4→B5→B6→C7→B10→B11

◇ 合环工作过程:B1→B2→B3→B4→B5→B6→B7→B8→B9→A9→B10→B11 2.2 系统A和系统B同期流程差别

在WDP-801TQ双微机系统中,系统A和系统B的同期流程基本上是类似的,仅存在以下主要差别:

◇ 系统B的同期限制条件比系统A略为放宽。这主要避免在一些边界条件下两个系统运算结果的不一致而导致不能正常同期合闸的情况;

◇ 系统B的启动受系统A控制。系统A接受“启动”命令并完成A侧同期合闸后,即宣告同期过程结束;而系统B在完成了B侧同期合闸后并不意味着同期过程结束,它在下一个同期点出现的时候仍须继续进行B侧同期合闸过程,除非系统A撤销了对系统B的启动。

3. 控制器软件设计思想

WDP-801TQ的软件采用了模块化、结构化的设计思想,将全部软件分为采集模块、调节模块、同期预报模块、显示及键盘操作模块和通信模块等5个主要模块。 3.1 模块功能

(1)采集模块

主要完成各输入信号的测量,包括:

◇ 同期起动、PT断线、同期对象选中等开入信号的采集及滤波; ◇ f、U、△?、△U、△f等信号的测量。 (2)调节模块

根据f、U的测量值,依PID调节规律分别计算f、U的增/减脉宽值, 并动作于相应的输出。

(3)同期预报模块

根据采集模块中的采集参数及其它同期定值,采用现代控制理论预报同期点,并动作于合闸输出。

(4)显示及按键操作模块

实现在液晶显示器上查看、修改各同期定值、同期过程中的实时动态参数以及各种同期信息等。

(5)通信模块(仅对WDP-801TQ适用)

◇ 实现WDP-801TQ装置的MODBUS规约;

◇ 实现WDP-801TQ与WDP801TQS同期监视软件的通讯。

3.2 模块任务数据流图

图2.2 模块任务数据流图

通信 模块 显示 及按键操作 模块 时间 任务 各时间任务标志 任务 管理 同期预报 模块 投电 系统 初始化 调节 模块 采集 模块

第三章 接线方法

1. 插座定义

表3.1(a)~3.1(c)是WDP-801TQ的背面插座定义表。

表3.1(a) WDP-801TQ背面插座定义

插 头号 引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 J1 工作电源 ACL或DC(+) ACN或DC(-) 大地 J2 PT信号 PTS(+) PTS(-) PTg(+) PTg(-) J3 输出信号 f+ fcom f- V+ Vcom V- Alm(+) Alm(-) Clo(+) Clo(-) LB(+) LB(-) J4 开入控制信号 对象1 对象2 对象3 对象4 对象5 对象6 对象7 对象8 启动 无压使能/PT断线 开入公共端 开入公共端 J5 切换用数据信号 切换数据bit0 切换数据bit1 切换数据bit2 切换数据bit3 切换数据bit4 切换数据bit5 切换数据bit6 切换数据bit7 切换数据bit8 切换数据公共端 切换数据公共端 切换数据公共端 J6 通讯接口 RS232C/RxD RS232C/TxD ISOGND RS485(+) RS485(-)

2. 接线原理

图3.1(a)~图3.1(c)分别是WDP-801TQ对外接线原理图。

3. 接线方法

3.1 工作电源 (J1)

接入可靠的AC220V或DC220V电源,其中,“大地”端应与现场的接地网可靠相连。 3.2 同期PT信号(J2)

PTS、PTg分别为系统侧和待并侧电压信号输入。对于机组型开关对象,PTS、PTg分别接入母线PT信号和机组PT信号;对于线路型对象,PTS、PTg分别接入线路侧PT信号和母线侧PT信号,应注意它们的同名端须一致。通常两个PT接入的都是它们所对应的同名相的线电压(AC100V),否则应在设置同期定值时对其设置转角补偿及电压补偿值。

3.3 同期控制输出(J3)

控制输出信号J3的引脚意义见表3.2,其中LB信号与同期合闸信号动作完全一致。考虑直接用合闸信号Clo去拍摄波形比较危险,在装置中专门配置了与Clo完全一致的LB信号供拍摄合闸波形时用。

表3.2 同期控制输出插座J3定义 端子引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 符号 意义 f+ 加速输出 fcom 调速公共端 f- 减速输出 V+ 升压输出 Vcom 调压公共端 V- 降压输出 Alm(+) 同期告警输出 Alm(-) Clo(+) 合闸输出 Clo(-) LB(+) 拍摄波形用合闸输出 LB(-) 在实际应用中,在对象多于1个的情况下,设计同期系统时必须对PT输入、合闸输出、加速/减速输出、升压/降压输出的出线增加外部切换逻辑(可以使用WDP-802TQ智能同期切换装置实现这些切换功能),使之切换到与同期对象相对应的输入/输出回路上。 3.4 开入控制信号(J4)

一般地,都是通过开入实现对同期装置控制的,然而,对WDP-801TQ而言,如果仅采用串口控制,J4不必接线。

由表3.1看出,开入控制信号包括3个部分内容: ① 对象选择

② 无压使能/PT断线 ③ 启动

其中,①、②仅适用WDP-801TQ。 3.4.1 对象选择

在位格式下,控制器最多可支持8个同期对象,使用时按实际对象接线,不用的不需要接线。

特别地,对于WDP-801TQ,如将其与WDP-802TQ智能同期切换装置配套使用,对象输入格式应采用编码格式(参见本章第4.2节),此时最多可支持16个同期对象。接线方法类似第四章图4.8(a)。 3.4.2 无压使能/ PT断线

该信号仅适用WDP-801TQ。

当“无压判断方式”选择了他判,J4-10脚的意义是“无压使能”。在此开入信号接通时,即是告知WDP-801TQ本次同期应进行无压同期;如果没有接通或者没有接线,隐含告知WDP-801TQ为有压同期。

当“无压判断方式”选择了自判,J4-10脚的意义是“PT断线”。在自判方式下,建议用户将现场的“PT断线”信号接入到此引脚,当PT断线信号动作时,WDP-801TQ会

自动拒绝无压合闸;如果未接入“PT断线”信号,WDP-801TQ总是认为PT电压是正常的。

特别建议:应尽可能使用他判方式!

3.5 切换用数据输出信号(J5)

本组信号仅适用WDP-801TQ,它专为使用WDP-802TQ智能同期切换装置而设计。如果多对象切换采用其它别的方案,J5不用接线。 3.6串行通讯接口(J6)

本插座信号仅适用WDP-801TQ,它支持RS232C/RS485方式与其它计算机通讯。由表3.1(a)可以看出,当采用RS232C方式通讯时,使用J6的2、3、5脚;当采用RS485方式通讯时,使用J6的6、7脚,5脚接电缆的屏蔽地。

4. 拨动开关使用

在图1.6中,背部靠近左侧的SW是一个拨动开关,WDP-801TQ有4位,从左至右依次为第1位、第二位以及第三位和第四位,简写为SW-1、SW-2、SW-3、SW-4。开关拨向上方位置为“OFF”, 下方为“ON”。详细定义见表3.3。

表3.3 拨动开关定义

位号 SW-1 SW-2 SW-3 SW-4 WDP-801TQ 作用 下方 对象输入形式 电平 对象输入格式 位* 参数修改控制 禁止* 无压判断方式 他判* 上方 脉冲* 编码 允许 自判 *表示控制器出厂位置。

4.1 对象输入形式

开入的对象输入形式有电平/脉冲两种:

◇ 电平方式:对象选择信号需保持到整个同期过程完毕;

◇ 脉冲方式:对象选择信号只需保持到“启动同期”信号有效即可。当然,在脉冲

方式下,实际输入的是电平方式也是可以的。

如果WDP-801TQ与WDP-802TQ同期切换装置配套使用,该位必须选择电平方式。 4.2 对象输入格式

开入的对象输入格式有位/编码两种格式: ◇ 位格式: 按位选择对象(拨向下方);

◇ 编码格式:以编码方式选择对象(拨向上方)。

一般情况下,必须采用位格式,唯一例外地,WDP-801TQ与802TQ同期切换装置配套使用时,该位必须使用编码格式。 4.3 参数修改控制

该位平常必须置于禁止位置。特别指出,当该位处于“允许”位置时,需注意下列2点:

① 装置将拒绝接受同期启动令,但正在执行的同期过程不受影响; ② 对于WDP-801TQ,将停止串口通讯。 4.4 无压判断方式

检无压有自判/他判两种方式,拨向上方为自判方式,拨向下方为他判方式。

应当指出,自判方式其实是比较危险的,因为诸如PT断线、电压回路的接线松脱等情况都有可能造成假的“无压”,从而有造成非常危险的非同期合闸的隐患。

不需要无压合闸功能时,必须使用他判方式。

建议:尽可能使用他判检无压! 特别声明

用户使用自判方式时,必须保证接入到WDP-801TQ中的PT电压信号正确、可靠!

第四章 控制器的使用

1. 同期定值意义及使用

在WDP-801TQ中,每个对象都有一组独立的且意义完全一样的同期定值表。WDP-310A只设计了1组同期定值,而WDP-801TQ设计了16组。

在装置投入实际应用前,必须对每个使用到的对象定值进行正确设置(设置方法详见第五章),当然对没有被使用的对象,其定值的设置可以不必关心。

表4.1 同期定值意义一览表

序符号 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 TYPE fs TDL Δ ΔUh ΔUl Δfh Δfl δ 意 义 开关类型 系统频率 合闸脉冲导前时间 允许环并合闸角 允许压差高限 允许压差低限 允许频差高限 允许频差低限 转角补偿 系统电压补偿因子 待并电压补偿因子 调速周期 调速比例项因子 调速积分项因子 调速微分项因子 调压周期 调压比例项因子 调压脉冲最大宽度 限制值 调压脉冲最小宽度 限制值 基本 可取值范围 增量 单位 Gen/Line 50.00/60.00Hz 20ms~990ms 10ms 0~40° 1° ±15V 0.1V ±15V 0.1V ±0.5Hz 0.01 HZ ±0.5Hz 0.01 HZ 0~±60° 1或1.732 1或1.732 1s~15s 1~200 1~200 1~200 1s~15s 1~200 0~200 0~200 30° 10ms 10ms 缺省值 Gen 50 100 20 5 -5 0.25 -0.25 0 1 1 5 30 0 0 2 20 0 0 说 明 机组/线路二种类型 50或60HZ任选 开关类型为Gen时无效 允许压差(Ug-Us)范围 ΔUl≤Ug-Us≤ΔUh 允许频差(fg-fs)范围 Δfl≤fg-fs≤Δfh 需要转角时的角度。待并测在11点方向取负,在1点方向取正 需要转角时系统电压补偿 需要转角时待并电压补偿 推荐值5s 推荐值40~50 推荐值0 推荐值0 推荐值2s 推荐值20~30 推荐值0。单位:10ms 为0时该值不起作用 推荐值0。单位:10ms 为0时该值不起作用 KUs KUg Tf Kpf Kif Rdf Tv Kpv 18 Tmaxv 19 Tminv 1.1 开关类型(TYPE)

开关类型有两种取值:Gen、Line,分别表示机组型开关和线路型开关,它们的意义见第二章第1节的介绍。 1.2 系统频率(fs)

由于不同系统频率的同期模型稍有差异,所以装置需要对系统频率fs的取值加以确认。fs只有两种取值:50Hz或60Hz,此值根据电网频率确定。 1.3 合闸脉冲导前时间(TDL)

第一章第2.3节中已经介绍过导前时间。在同期装置中,合闸脉冲导前时间TDL除了考虑断路器的合闸时间以外,还要考虑合闸操作回路中继电器的动作时间和同期装置内部输出继电器的动作时间。因此,TDL的取值由下列三个方面构成:

① 断路器的合闸时间,此时间必须由用户提供;

② 合闸操作回路中继电器的动作时间,以一级继电器10ms计; ③ 同期装置内部输出继电器的动作时间,此值为10ms。 如果合闸操作回路中只有一级继电器,这样,TDL的取值为:

TDL=断路器的合闸时间+10ms+10ms=断路器的合闸时间+20ms

同期装置中TDL的基本增量单位为10ms,当TDL的值个位数不为零时,要求对TDL采用进一法,比如,若断路器的合闸时间为81ms,则TDL=81+20=101ms,采用进一法,应取TDL=110ms。

1.4 允许环并合闸角(Δ注)

关于环并的概念及环并的同期过程已分别在第一章第2.4节和第二章第2.1节作过介绍。

此值只有在下列两个条件同时具备的时候才用得上: ① 对象为线路型开关;

② 装置自动判断出是合环工况时。

Δ的出厂值为20°。不建议改小此值,即使实际合环时的相角差远小于20°的情况下。但是如果实际合环时的相角差大于20°,应在允许范围内改大此值。

对于对象是机组型的情况,装置不关心此值的大小,建议采用出厂值即可。

注:这里仅借用Δ这个符号来表示“允许环并合闸角” ,本手册中其它地方所描述的Δ一般指Us和Ug之间的相角差,两者之间的概念是不一样的。 1.5 允许压差高限(ΔUh)与允许压差低限(ΔUl)

第二章第2.1节简单介绍过ΔUh和ΔUl,必须满足 △Ul≤Ug-Us≤△Uh,装置才认为满足了压差条件。

Us,UgUgh=106VUs=100VUgl=97V△Uh△Ul0图4.1 允许压差示意图

图4.1是 ΔUh和ΔUl的一个应用实例。设系统侧电压Us=100V,现在要求待并测电压Ug在97V~106V之间为压差条件,如图中的虚影范围。设Ugh和Ugl分别是Ug虚影范围的上下限值,按照ΔUh和ΔUl的定义,应取: ΔUh=Ugh-Us=106V-100V=6V; ΔUl=Ugl-Us=97V-100V=-3V。

用ΔUh和ΔUl两个参数共同描述允许压差,可以很方便地改变图4.1中的阴影区间。

在发电机的同期并列中,为了避免深度进相以及考虑电网与发电机的稳定与安全,很多情况下要求的压差条件正与图4.1的情况相似。发电机的端口电压可以比系统电压高的多一些,但低的要少一些,这样,以Us为基准,Ug的允许范围就不是对称的。用ΔUh和ΔUl两个参数共同描述允许压差就能非常方便的实现这种非对称要求。

还有一种情况,当PT变比存在误差时,装置也能非常方便的予以修正。举下面两个例子:

例1:如果系统PT的变比是正确的,而发电机PT的电压在额定情况下比理论值高了5V,现在仍然要求发电机的并网效果如图4.1,ΔUh和ΔUl该取多少呢? 由前分析知,不考虑发电机PT变比误差,应取ΔUh=6V,ΔUl=-3V。现在由于发电机PT电压值高了,图4.1中的阴影区间应该上移5V。设Ug’是PT变比存在误差情况下的发电机电压,显然,这种情况下ΔUh和ΔUl应取:

ΔUh=Ugh’-Us=(106V+5V)-100V=6V+5V=+11V; ΔUl=Ugl’-Us=(97V+5V)-100V=-3V+5V=+2V。

需要注意的是,ΔUh和ΔUl的取值是有符号的,绝不能忽视符号问题。

例2:如果发电机PT的变比是正确的,而系统PT的电压在额定情况下比理论值高了5V,现在仍然要求发电机的并网效果如图4.1,ΔUh和ΔUl又该取多少呢? 同样,不考虑发电机PT变比误差,应取ΔUh=6V,ΔUl=-3V。现在由于系统PT电压值高了,图4.1中的Us基准线应该上移5V。设Us’是PT变比存在误差情况下的系统电压,显然,这种情况下ΔUh和ΔUl应取:

ΔUh=Ugh-Us’=106V-(100V+5V)=+1V; ΔUl=Ugl-Us’=97V-(100V+5V)=-8V。

应该指出,装置中ΔUh和ΔUl是以系统PT工作在额定情况下(Us=100V)为条件的,但是,如果工作点不在额定条件下,ΔUh和ΔUl与实际作用的效果稍有差异。

PT二次值电压X2100VX1存在误差的PT变比理想PT变比0PT一次值电压图4.2 工作点不一样时的压差示意图

如图4.2所示,a是额定工作点,而b不是在额定工作点, PT二次值电压的误差分别对应X1和X2,显然,X1与X2不是相等的。但是,在实际应用中,a、b两点不会相差太远,完全可以近似地认为X1=X2,也就是说,对于实际情况下的任何工作点,ΔUh和ΔUl几乎都是不变的。

ba1.6 允许频差高限(Δfh)与允许频差低限(Δfl)

与压差一样,频差是用Δfh和Δfl来描述的。必须满足 △fl≤fg-fs≤△fh,装置才认为满足频差条件。同样需要注意的是Δfh和Δfl是有符号的。 1.7 转角补偿(δ)

WDP-801TQ可以支持自动转角补偿功能。在实际应用中,有时在断路器DL两侧PT之间有变压器,而变压器的原付边接线方式可能不一致,这就存在转角问题。

母线PTsB△Y/△-11DLPTgG图4.3 转角示例图

Y图4.3中,G是一台发电机,它的出口断路器是DL,其两侧的电压分别来自待并测的PTg和母线侧的PTs,在DL与母线之间有一台升压变压器B。B的低压侧采用Δ接线,高压侧采用Y接线。如果以高压侧电压(即系统侧电压)为基准(规定为12点位置),显然低压侧电压(即待并测电压)为11点,所以B的这种接线常表示为Y/Δ-11。

这种Y/Δ-11接线,造成了变压器的高压侧和低压侧电压矢量图并不重叠,而是相差了30°。如果PTg或PTs的接线未对这个30°的差值进行纠正,也没有使用外部转角变压器进行转角,必然接入到同期装置中的PTg和PTs电压也相差了30°。

同期装置允许接入的PTg和PTs电压不重叠。通过转角补偿(δ)的设置,装置会自动将这不重叠的PTg和PTs电压进行转角,使其重叠。

同期装置的转角值只可以设置为下列5个:

-60°、-30°、0°、+30°、+60°。

如果是其它的转角值,需在订货时另行说明。不需要转角时,取δ=0°。

转角的正负号确定:

以系统侧电压为基准(12点位置),如果待并侧电压为11点方向,取负;如果待并侧电压为1点方向,取正。

图4.3中,由于是Y/Δ-11,所以应取δ=-30°。

1.8 系统电压补偿因子(KUs)与待并电压补偿因子(KUg)

接入同期装置的PTg和PTs电压一般是100V,也允许接入100V/3=57.74V。 如果输入的是100V,取补偿因子=1;

如果输入的是57.74V,取补偿因子=1.732。

需要说明的是,由于装置中一律以100V的电压值进行同期过程的,所以如果PTg和

PTs都是57.74V,KUs和KUg都必须设置成1.732。

由于具备KUs和KUg这两个电压补偿因子,所以允许输入到装置中的PTg和PTs电压可以是线电压(100V),也可以是相电压(57.74V)。至于它们之间可能出现的转角问题则通过前述的转角补偿δ进行修正。 1.9 调速/调压定值

装置在同期过程中,调速也就是调节发电机的频率。在第一章第2.2节已经述过,电压U和频率f的调节是同期控制器应具备的重要功能。在对机组型开关进行同期时,为了使待并发电机与电网尽快并列,要根据ΔU、Δf实际大小,需要对待并列的发电机主动地进行U、f调节,以便尽快地使ΔU和Δf满足给定要求,进而实现发电机的同期并列。

无论调速还是调压,同期装置均采用“定频调宽”(或者叫“定周期,调脉宽”)的方法发出调节脉冲,也就是说,每经过一个设定的周期,装置根据调节模型,运算一次调节输出脉宽,并发出这个输出脉冲。

如果开关类型是线路型,装置也会与机组型一样,主动地发出U、f调节脉冲。但是,由于这种情况下U、f调节输出没有接线,所以不会产生实际上的调节作用。虽然如此,装置仍会等待同期点的出现,完成同期合闸功能。 1.9.1 调速定值

WDP-801TQ中的调速采用经典的PID(比例-积分-微分)调节原理。关于调速定值有下列4个:

Tf: 调速周期;

Kpf: 调速比例项因子; Kif: 调速积分项因子; Kdf: 调速微分项因子。

由于在同期过程中,并不需要非常关心调节品质的好坏,所以多数情况下,常取Kif、Kdf为0,只用比例项因子Kpf就能适应同期过程中的调速要求了。

如果不考虑Kif、Kdf,设Ep为调速脉冲的输出宽度,在同期装置中,有: Ep=Kpf×(fs-fg)

式中,fs、fg的单位为0.01Hz,Ep的单位为ms。如果Ep>0,输出加速脉冲;Ep<0,输出减速脉冲。

例如,在Kpf=30,Tf=5.0秒时,如果(fs-fg)始终是+0.50Hz,那么,Ep=30×50=+1500ms,所以装置将会每隔5秒发出一个1500ms宽度的加速脉冲。 需要说明的是,某些特殊情况下,装置的频率调节可能不再遵循PID规律。比如当fs=fg即Δf=0时,装置会发出加速脉冲,以便发电机尽快出现同期点,加快同期并列过程。 1.9.2 调压定值

在第二章第2.1节中已简单介绍了装置的调压功能。为适应在实际应用中某些励磁调节装置的特殊性,它采用P(比例)调节原理,外加最大、最小脉冲宽度限制。

关于调压定值也有4个: Tv: 调压周期;

Kpv: 调压比例项因子;

Tmaxv: 调压脉冲最大宽度限制值; Tminv: 调压脉冲最小宽度限制值。

设Ev为调压脉冲的输出宽度,在WDP-300/310/310A/801TQ中定义: Ev=Kpv×(Us-Ug)

式中,Us、Ug的单位为V,Ev的单位为ms。如果Ev>0,输出升压脉冲;Ev<0,输出降压脉冲。

与调速定值相比,调压没有Kiv和Kdv,代之以Tmaxv和Tminv这两个参数,其单位为10ms。当运算结果Ev>Tmaxv时,取Ev=Tmaxv;而当Ev<Tminv时,取Ev=Tminv。

例外地,WDP-300/310/310A/801TQ规定:Tmaxv和Tminv谁为0,谁就不起作用。即:

如果Tmaxv=0,装置认为Tmaxv不起作用; 如果Tminv=0,装置认为Tminv不起作用。 举例:已知Kpv=20,Tv=2秒,Tmaxv=15,Tminv=0,如果(Us-Ug)始终是-12V,求Ep。

根据公式Ev=Kpv×(Us-Ug),得Ev=20×(-12)=-240ms,但是由于Tmaxv=15即最大调节脉宽15×10=150ms的限制,所以装置将会每隔2秒发出一个150ms宽度的降压脉冲。

2. 控制器的校准

PTs和PTg的电压信号输入到装置后,需分别经过装置的降压、滤波、放大、整形等回路,经过这些电路后,它们的相移、放大倍数等很难保证一致,多少会存在一些差异。WDP-801TQ没有任何电位器等可调部件供使用者调整这些差异,而是采用一种全新的数字校准方法来自动校准其内部的相角和电压测量电路误差。

下面介绍的两种校准方法,仅推荐使用常规校准,只有在用户认为确有必要时才可以谨慎使用特殊情况下的校准方法。

双微机自动准同期控制器4321J2PTg(-)PTg(+)PTs(-)PTs(+)AC220VAC100V调压器图4.4 常规校准接线图

一般地,装置出厂时均经过了常规校准。因此,不提倡经常或定期进行校准,除非确认真有必要时重新进行校准过程。 2.1 控制器的常规校准

图4.4是常规校准用的接线图。图中的调压器也可以工频信号发生器替代,只要能输出稳定的AC100V信号就行。校准时,将PTs和PTg并在一起,接同一个AC100V信号,通

过面板上的键盘命令可以非常方便的实现装置的自动校准。详细的校准命令操作方法见第五章。

在校准状况下,装置将会完成下列工作:

① 装置认为PTs和PTg电压信号的相角差为零。不为零时会产生一个相角差的修正值;

② 装置认为PTs和PTg电压值为100V。如果不是100V时会产生对应PTs和PTg电压信号的修正系数;

③ 将①和②产生的共3项修正参数一并存放于定值表中。 上述3项修正参数值的正常范围为:

◇ 相角差的修正值正常范围:-30us~+30us;

◇ PTs和PTg电压信号修正系数的正常范围:1.500~2.500。

在校准完毕后,装置会对这3项修正参数进行正确性检查,如果在正常范围内,装置会提示“校准成功”,否则会给出警告“校准有误”。

需要指出的是,在进行常规校准时出现“校准有误”的警告,应仔细检查校准接线方法、信号源等是否正确、可靠。如果未检查出问题,可以认为装置本身有问题了,应将装置退出使用。

2.2 特殊情况下的校准

如果装置只有一个对象,并且已经通过别的办法并上网了(要求此时断路器两侧都有电压,当然也是同一个电压),可以直接将现场的PTs、PTg电压信号接入到装置中直接进

双微机自动准同期控制器4321J2行校准,如图4.5所示。显然,这种特殊情况下的校准方法可以将现场的PT变比误差和相角差一并校准过来了。

图4.5 特殊情况下的校准接线图

特殊情况下的校准会产生有别于常规校准的异常结果:

① PTs和PTg电压信号的相角差及它们的电压修正系数可能超出正常范围而导致“校准有误”;

PTg(-)PTg(+)PTs(-)PTs(+)② 无论PTs和PTg的实际电压值是多少,装置总是修正为100V,因此,装置上的电压显示值可能与实际值有差异。

对于异常结果①,用户必须对前述的3个修正参数进行认真审视,确认属正常时,方可将装置投入运行;对于异常结果②,用户只有容忍这个差异了。

3. 启动同期要求

在第二章第1节中曾经介绍过开入控制与串口控制的概念。无论开入控制还是串口控制,都需要给同期装置提供下列三个信息(WDP-310A只需要“启动”信息):

① 对象号;

② 在同期装置设定为“他判”无压方式时,应告知有压还是无压同期; ③ 启动。

3.1 串口控制(只适用WDP-801TQ)

通过串口实现与装置正常通讯,必须首先满足下列2个条件: ⑴ 装置的从站号必须正确(查看及修改从站号的方法见第五章); ⑵ WDP-801TQ装置背后的SW-3必须置于下方的“禁止”位置。

详细的串口通讯功能见《WDP-801TQ双微机自动准同期控制器通讯规约》,这里仅说明通过串口通讯,控制WDP-801TQ实现同期过程的方法。

WDP-801TQ提供隔离的RS232C及RS485接口以MODBUS规约与外部计算机系统通讯。用户只能使用其中一种信道(接口方式),装置能自动感应谁是工作信道,并自动实现与这个工作信道进行通讯。

图4.6 串口控制流程示意图 图4.6是外部计算机系统通过串口控制WDP-801TQ实现同期过程的推荐流程示意图。在MODBUS规约中,WDP-801TQ装置是从站(其从站号通过装置的前面板键盘设置),而外部计算机系统就是主站。

图4.6中,退出处理1、退出处理2、退出处理3流程在退出前,建议主站考虑下列问题:

◇ 退出处理1:

①在写控制命令字格式正确的前提下,长时间未收到WDP-801TQ返回的控制命令字,应该认识到这是否属于通讯接口超时有误;

②WDP-801TQ返回的控制命令字有误时的处理,比如是否给出提示等。

◇ 退出处理2:应给出相应的提示;

◇ 退出处理3:应给出相应的各种告警提示。 3.2 开入控制

事实上,通过开入控制WDP-801TQ执行同期过程时,装置并不关心这些开入控制信号是来自远方控制还是就地操作,只要这些控制信号满足图4.7的要求就可以了。

T1T2200msT3T4对象无压使能PTs、PTg启动同期过程合闸图4.7(a) 电平方式时开入控制信号时序图

T1T2200msT3T4≥1s对象无压使能PTs、PTg启动同期过程合闸图4.7(b) 脉冲方式时开入控制信号时序图

≥1sWDP-801TQ可以通过拨动开关SW选择对象输入形式是电平方式还是脉冲方式(WDP-300/310隐含为脉冲方式,WDP-310A不需要对象选择,所以不存在这个问题)。图4.7(a)和4.7(b)分别是这两种方式下的控制信号时序图。从中可以看出,在启动信号未到达的T1时刻前,对象、无压使能、PTs及PTg必须已经先期建立。在T1时刻,启动信号出现下降沿(“启动”开入接点由断开变为接通)并维持200ms(即T2时刻)后,装置认为启动信号有效,此时装置将立即查看对象及无压使能状态,进而转入同期点的捕捉过程。在捕捉到同期点时,装置就发出合闸脉冲,待合闸脉冲输出完毕,即宣告本次的同期过程已成功完成。

无论电平方式还是脉冲方式,至少T2时刻,“对象”、“启动”这2个控制开入都处于动作状态,如果要求的是他判检无压同期,“无压使能”在T2时刻也应处于动作状态。

特别需要说明的是,在多对象同期情况下,同期输出的有关控制信号必须于T1时刻

前就已经切换到相应的操作回路中,并一直保持到同期过程的结束。 3.2.1 电平方式(适用WDP-801TQ)

由图4.7(a)可以看出,电平方式下的开入控制有如下特点与要求: ⑴为可靠起见,要求启动信号脉宽≥1秒,甚至可以延迟到T4以后;

⑵T2~T4为一个完整的同期过程。在此过程中,装置除了利用2个PT电压信号进行同期点捕捉以外,还连续不断地对“对象”进行监视,一旦发现在同期过程中“对象”有变,将立即停止同期过程。因此,“对象”及2个PT电压信号必须可靠、稳定地贯穿于同期过程的始终;

⑶无压使能信号最迟应在T1时刻开始建立,其撤除最早可在T3时刻,也可以与“对象”一样贯穿于同期过程的始终。 3.2.2 脉冲方式(适用WDP-801TQ)

由图4.7(b)可以看出,脉冲方式下的开入控制与电平方式下的开入控制相比,并不要求“对象”信号保持到整个同期过程的结束,只需保持到T3时刻(即启动信号有效)就可以了。在WDP-801TQ中,脉冲方式下,仅在T2时刻读“对象”状态,而在进入到同期过程后,“对象”的状态就不再关心了。显然,脉冲方式下,“对象”信号保持到T4以后也是允许的,换句话说,对于图4.7(a),脉冲方式也能适应。 3.2.3 开入接点数量的确定

由图4.7可以看出,通过开入控制时,需要外部提供给开入的控制接点由下列几部分组成:

⑴ 对象选择:用了几个对象就需要几个接点;

⑵ 无压使能:如果需要WDP-801TQ无压同期,则需要1个“无压使能”接点。 ⑶ 启动: 1个接点。

例如,有6个对象,没有无压同期要求,根据上述3个部分的组成,显然,需要的控制开出点为6+0+1=7个。这些控制开出点的时序与保持要求如图4.7。 3.3 开入控制与串口控制的协调

就WDP-801TQ装置本身而言,无论是串口控制还是并口控制都是允许的,采用命令谁先就执行谁的这种先入为主的原则,一旦进入到图4.7的“同期过程”内,就拒绝执行新的同期启动命令。

必须强调指出,虽然在“同期过程”内装置能方便地拒绝执行新的同期启动命令,然而,因某种原因强行改变了对象号、2个PT电压信号,甚至改变了同期输出信号的切换逻辑,装置仍然会因此而导致危险的同期过程。因此,为安全起见,要求:

⑴ 一旦装置进入同期过程,无论开入或串口都应避免对装置发出新的同期启动令; ⑵ 在同期过程中,对象号、2个PT电压信号以及同期输出信号的切换逻辑都不可以强行变更。

4. 与WDP-802TQ智能同期切换装置配套使用

上节叙述的“启动同期”事实上是WDP-801TQ在独立使用时的要求,下面介绍WDP-801TQ与WDP-802TQ智能同期切换装置如何配套使用。

图4.8(a)和图4.8(b)分别是WDP-801TQ与WDP-802TQ的功能框图以及它们配套使用时的接线原理。

4.1 WDP-802TQ的原理框图

由图4.8中WDP-802TQ原理框图可以看出,通过WDP-802TQ前面板上的“当地/远方”把手,确定是选择在WDP-802TQ的前面板上进行的就地操作,还是选择接受外部的并口遥控信号。其中,外部的开入遥控信号在WDP-802TQ中具有保持回路。

经过“当地/远方”选择后,将“对象”、“无压使能”(如果有的话)、“启动”送至WDP-801TQ的开入控制输入(J4);同时还将“对象”送至WDP-802TQ内部的切换逻辑。切换逻辑根据动作的“对象”实现PT电压输入信号、调节输出信号和合闸输出信号的切换。 4.2 如何通过开入遥控

由图4.8可以看出,当WDP-801TQ与WDP-802TQ配套使用时,开入遥控信号接入到WDP-802TQ上的开入遥控信号保持电路。

T0T1T2200msT4复归对象有压/无压PTs、PTg启动同期过程合闸图4.9 与WDP-802TQ配套使用时开入遥控信号时序图

图4.9是WDP-801TQ与WDP-802TQ配套使用时开入遥控信号时序图。图中的PTs、PTg是在WDP-802TQ内部切换逻辑的作用下,随“对象”而联动的,就是说,一旦“对象”确定,PTs、PTg就随之而确定。

图4.9与图4.7相比显然有下列不同:

⑴ 控制内容增加了“复归”; ⑵ 时序不一样。

在图4.7中,对象、无压使能(如果有的话)、启动在T2时刻都处于动作状态,而WDP-802TQ由于有保持回路,这些控制输入可以先后以脉冲方式动作。

由于很多DCS系统在任何时刻只能输出一个控制开出,不能满足图4.7的要求。图4.9就是针对DCS系统的这个特点而设计的,然而,正是由于WDP-802TQ有保持回路,所以需

要增加一个额外的“复归”控制开入。如果以“对象”动作时刻T0为同期过程的准备,要求在T0前,要求必须先送一个“复归”信号,复归WDP-802TQ的保持回路。在有条件的情况下,“同期过程”后,再送一个“复归”信号复归WDP-802TQ的保持回路,以便切换逻辑解除有关切换状态。

4.3 如何通过串口遥控(仅适用WDP-801TQ)

如图4.8(a)所示,与开入遥控不一样,串口遥控需径直接入WDP-801TQ的串口控制输入(J6)。WDP-801TQ接收到串口控制命令后,由命令处理逻辑送出一组切换数据(这组切换数据仅包括“对象”及“复归”)由J5送至WDP-802TQ的J21,供WDP-802TQ的切换逻辑完成切换功能。

事实上,无论开入控制还是串口控制,WDP-801TQ都会通过J5送出切换数据。这样,在某些情况下能有效简化同期切换逻辑的系统结构。 4.4 关于WDP-801TQ与WDP-802TQ配套使用的几点说明

⑴ WDP-801TQ的SW-1开关必须置为“电平”方式;

⑵ 如采用开入遥控,其遥控信号接入WDP-802TQ的J21,WDP-801TQ的切换数据输出电缆可以不用接线,控制内容及时序见图4.9;

⑶ 如采用串口遥控,其串口信号接入WDP-801TQ的J6,WDP-801TQ的切换数据输出电缆必须接至WDP-802TQ的J21,控制方法见本章的第3.1节;

⑷ 一般情况下,串口控制与开入控制只选用其一。在确有必要需同时使用的情况下,应确保在WDP-801TQ同期过程中,禁止WDP-802TQ的任何当地操作,同时还应禁止任何同期启动命令进入,保证切换逻辑的状态在整个同期过程期间没有任何改变。

第五章 面板显示与键盘操作

图5.1是WDP-801TQ装置的面板布置面板布置由显示与键盘两个区域组成。

图5.1 面板布置示意图

5. 显示

显示包括下列3个部分:

1. 电子式整步表(仅WDP-801TQ); 2. LED状态指示; 3. LCD液晶显示。

1.1 电子式整步表

此整步表实际上就是一个Δ表,它反映的是Us和Ug之间的相角差。整步表是一个环形的圆圈,在圆圈上分布有60个LED发光二极管,每个发光二极管占6°。由于使用的发光二极管数量多、密度高,加之显示实时,使得Δ的显示平滑、连续、实时,具有很好的可视性。

在表的12:00位置设有合闸指示灯(WDP-300的合闸指示灯与LED灯放在一起),此灯点亮的时刻和点亮时间的长短与同期装置发出的同期合闸脉冲完全一致。

需要说明下列几点:

① 当发光二极管顺时针方向点亮,表明fg≥fs;反之,表明fg≤fs; ② 如果同期装置内部经过了转角,则此表也经过了转角;

③ 装置在投电后,就立刻反映Us和Ug之间的Δ值,只是投电后初始转角值

=0。

1.2 LED状态指示

状态指示区共有8个LED指示灯,它们分别是:允许、告警、运行、加速、减速、升压、降压、电源。

⑴ 允许

此灯由装置双微机系统的系统B点亮。当点亮时,表明系统B已具备同期合闸条件。一般情况下,“允许”灯点亮的时间将包含整步表上方“合闸”灯点亮的时间。

⑵ 告警

在启动装置进入同期过程后,会有多种可能导致装置无法完成这个过程,这时装置的报警输出会动作,同时此告警指示灯会点亮,引起报警的详细原因也同时会在液晶显示屏上以中文显示。如果装置是受串口遥控的,还可以通过串口查看这些详细的报警原因。有关这些报警原因将在后面的1.3.2节介绍,

报警输出动作(即告警指示灯点亮)时,意味着同期过程已异常结束,外部的DCS系统可以据此作出异常情况下的处理。

要指出的是,报警输出一旦动作就会一直保持,但不会影响接收新的同期启动命令,因此无需通过复位键手动清除。一旦装置接收到新的同期启动命令,此报警输出就会立即解除。

如果装置与WDP-802TQ配合使用,常将装置的报警输出与WDP-802TQ的报警输出并在一起提供给外部的DCS系统。因此,在这种情况下,通过此告警灯是否点亮,可以很容易区分报警是不是由于WDP-801TQ引起的。

⑶ 运行

运行灯的正常闪烁是装置正常运行的一个标志。正常情况下每秒闪烁1次;在同期过程中时每秒闪烁2次;如果出现其它异常闪烁,或停止闪烁(长亮或长灭)都说明装置的运行出现了异常,应退出运行进行检修。

⑷ 加速/减速、升压/降压

加速/减速、升压/降压共有4个指示灯,它与装置的加速/减速、升压/降压的调节输出接点动作完全一致。

对于线路型开关,这些调节输出是不用接线的;甚至即便是机组型开关,如果用户认为在同期过程中无需同期控制器的调节功能,也可以不接线,这并不影响同期并列的质量,只是有可能延长了整个同期过程。然而,无论是否接线,装置的调节输出接点和这些指示灯总是动作的。

⑸ 电源

当装置通电后,此灯就应该点亮。如果不亮,应该停电给予检修。 1.3 LCD液晶显示

装置的很多信息以及在操作键盘时的人机对话都是借助于LCD液晶显示完成的。有些显示由装置自动产生,而更多的则是由于键盘操作引起。关于后者的各项显示内容的意义将在下节介绍,这里仅介绍前一种情况。 1.3.1 初始状态

有下列3种可能,装置将显示初始状态: ⑴ 装置投电;

⑵ 对装置复位(按了装置上的复位键);

⑶ 超过5分钟未激活键盘(就是说至少5分钟未按任何键)。

初始状态时LCD显示的内容如图5.2。图中,Version=6.20表示装置的软件为6.20版本。

双 微 机自动准同期控制器Version=6.20图5.2 初始状态显示

1.3.2 同期记录显示

同期记录有时称为同期信息,有时甚至叫自诊断信息。WDP-801TQ所有可能的同期记录示于表5.1。只要有新的记录产生,无论LCD当前显示什么内容,都将优先自动显示这条最新的记录。同期装置内部最多能保存64条同期记录,但掉电或者复位时将被清除。通过键盘命令,可以阅读过去的同期记录,方法见下节叙述。

表5.1中, Msg值即为同期信息值。从表中可以看出,这些信息由下列几方面组成: ⑴ 同期告警信息;

⑵ 启动同期及一些正常同期过程的信息; ⑶ 装置的自诊断信息。

表5.1 同期信息一览表

Msg值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 意 义 Msg值 正在等待同期点出现 23 同期条件满足 24 合闸成功 25 正在合闸 26 对象错选 27 28 同期超时 29 30 系统/线路频率测不到 31 机组/母线频率测不到 32 系统/线路频率过低 33 系统/线路频率过高 34 机组/母线频率过低 35 机组/母线频率过高 36 频差过大 37 频差过大 38 内部±15V失电 39 滑差太小 40 对象漏选 41 对象重选 42 开出错误 43 机组转速升不上 44 机组转速降不下 45 意 义 机组电压升不上 机组电压降不下 压差过大 压差过大 机组/母线过高 机组/母线过低 系统/线路电压过高 系统/线路电压过低 无压合条件不满足 禁止定值修改 读同期定值错 改定值,禁止同期 系统B闭锁合闸 双机通讯故障 PT断线 程序版本不符 校准成功 校准有误

事实上,在同期装置中, LCD是不会显示Msg值为0、1、3这三种信息的。在剩余的信息中,只有Msg值为2、41(即“合闸成功”、“校准成功”)属于正常信息,其余均是不正常信息。因此,针对这些不正常的告警信息,有些可能排除故障即可,而有些则需装置

退出运行,进行检修。

记 录 NO:00#00-G-Ymsg:18对象漏选图5.3 记录显示

图5.3是记录显示的一个例子。图中: 第一行:

NO:00 表示本画面显示的记录是第0幅(最多64个记录对应第0幅~第63幅); 第二行:

#00 表示本次同期的对象号(8个对象对应#01~#08); G 表示是机组型对象(如果是线路型对象则显示L); Y 表示命令是有压同期(如果是无压同期则显示W); 第三行:

Msg:18 表示本屏显示的信息值为18; 第四行:

对象漏选 本屏显示的告警内容(对应信息值Msg=18的中文内容)。

对于某些信息(比如Msg=42校准有误),其第二、三行的内容是没有意义的。由于第四行的内容为汉字,非常直观、具体、唯一,所以,一般地说第二、三行的内容均可不用关心。

1.3.3 同期测值显示

每次启动同期后,装置将立即进入同期过程,并且,LCD随之推出如图5.4所示的“测值显示”画面。当然,通过键盘命令也可以调出此画面。图中:

测值显示#01-Y-01Us=+99.70VUg=+101.80Vfs=+49.98Hzfg=+50.02HzΔφ=+2.800°图5.4 测值显示

第二行:

#01 表示本次同期的对象号(8个对象对应#01~#08); Y 表示命令是有压同期(如果是无压同期则显示W); 01 表示当前的同期信息Msg值=01,表明已初步具备了同期条件; 第三~七行:分别是Us、Ug、fs、fg、Δ的实际测值。 一般情况下,在观察同期测值时,第二行通常可以不用关心。 应当指出,显示的Us、Ug、Δ值在下列两种情况下有所区别:

⑴ 在投电或复位后,并且装置从未进入过同期过程的情况下,显示的是原始值; ⑵ 只要进入过同期过程(当然装置没有被复位过),显示的是修正后的测值。 修正依据:以最后一次同期过程的对象号为依据,取这个对象号的定值表进行修正。

6. 键盘操作

如图5.1所示,装置的前面板上设有9个按键:复位、撤销、确认、+、-、→、←、↑、↓。

复位键等价于装置重新投电。除非认为确有必要,通常情况下不应使用此键。特别是正在同期过程时使用此键,将会造成同期过程的异常中断,并且此中断不产生任何告警。

装置的所有键盘操作都是在根菜单下进行的,见图5.5。本章的第1.3.1节介绍过初 始状态,按确认或撤销键可以由此初始状态进入到根菜单,而后所有的键盘操作至多只能回到根菜单,除非满足了初始状态的条件,LCD的显示才会重新回到初始态的显示。

定值显示定值修改记录显示同期启动自校准测值显示试 验 slave=01version=6.20图5.5 根菜单

图5.5中的“试验”命令仅WDP-310A/801TQ才有。 2.1 键盘操作的一般风格

键盘操作一律以菜单方式进行,如需中断操作或操作完后脱离该菜单,只能使用撤销键,并且一律回到根菜单。

命令中,如遇改变数字值或改变选项,只能以+/-(少数命令可能会使用↑/↓)键逐级改变。如果距离目标值较远,可以不用松开+/-(或↑/↓)键,这样,能有效加快改变数值的速度。

图5.5中左上角的小手是垂直方向的一个光标,可以用↑/↓键移动;水平方向的光标以“>”代替,可以用←/→键移动。水平方向的光标比较少用。垂直方向的光标有些情况下以暗条代替。

菜单选中或键盘命令的最终执行,都是采用确认键。任何命令在被确认前都可用撤销键撤销。

例外地,图5.5中的“定值修改”、“自校准”、“slave”等3栏所执行的事实上都等价于定值修改,因此,只有在装置背后的SW参数修改控制位开关置于“允许”时,这三栏的确认键才有效,否则,装置对确认键不予理睬。所以在此情况下,如果按下确认键没有反应,首先应意识到SW参数修改控制位开关未处于“允许”位置,不应简单地认为确认键坏了。 2.2 定值显示

定值显示画面如图5.6,它分(a)、(b)两页显示,可以通过↑/↓键换页。第一页第一 行的右侧显示的是对象号,就是说,(a)、(b)两页显示的都是这个对象的定值。对象号可

定值显示 NO:01 TYPE: Gen fs=+50.00Hz TDL=+100.0ms Δφ=+20.00° ΔUh=+5.000V ΔUl=-5.000V Δfh=+0.250Hz Δfl=-0.250Hz δφ=+0.000° KUs=+1.000 KUg=+1.000 Tf=+5.000s Kpf=+40.00 Kif=+0.000 Kdf=+0.000 Tv=+2.000s Kpv=+20.00 Tmaxv=+0.000ms Tminv=+0.000ms +2.00 +1.880 +1.902(a) (b)

图5.6 定值显示

以通过+/-键进行更改。第二页的最后三行是装置内部关于校准的3个参数,其具体意义见表5.2。

表5.2 三项内部参数的具体意义

次图5.6(b)中序 的数据 1 2 3 +2.00 +1.880 +1.902 意 义 内部电路引起的PTs、PTg 相角差修正值 内部PTg采集值的修正系数 内部PTs采集值的修正系数 正常值范围 ≤│±30μs│, PTs超前PTg为正,滞后为负 在1.5~2.5之间 在1.5~2.5之间

2.3 定值修改

定值的首次设置也是使用此命令。前面已经讲过,只有SW的参数修改控制位置于 “允许”时才可以进入定值修改菜单。

修改对象01图5.7 定值修改操作画面

我们已经知道,每个对象都有对应的定值。在WDP-801TQ中,无论实际使用对象是多少,均按16个对象考虑,因此可以修改的对象有16个(例外地,WDP-310A只有一个对象)。然而,对于没有被使用的对象,其定值可以不必设置(保留装置的初始值)。

图5.7是进入定值修改菜单的第一个画面。此画面首先要求输入对象号(以+/-键进行更改),确认后将进入类似图5.6的定值修改画面。依键盘操作的一般风格修改完本对象的所有参数并确认无误后,再次按下确认键,WDP-801TQ就会将本组定值永久性地存入到装置中。

图5.6的最后3个参数是校准参数,不能通过键盘修改其值是正常的。

使用了哪个同期对象,那么这个对象的定值就必须设置,即使这个对象的定值与装置的默认值一致,也必须以确认键再次确认。

同期定值的正确与否,直接影响到同期的质量,因此应慎重对待同期定值的正确设置。 待所有使用到的对象其定值设置完毕后,需等待15秒钟,才可以将SW的参数修改控制位置于“禁止”位置。 2.4 记录显示

本章的第1.3.2节已说过,当有一个新的记录产生时,LCD会自动显示这条记录,装置内部可以保存64条记录。通过键盘命令来查看这些记录。

进入记录显示菜单后,LCD自动显示最后(最新)的一条记录,可以通过↑/↓键选择任何一幅记录。 2.5 同期启动

本命令等同于同期装置的开入遥控输入端的“启动”。在装置用于单对象同期的情况下,“对象号”、PTs和PTg电压输入信号、合闸输出信号等均已永久性的接好,此时,只需“启动”,装置就能正确地进入同期过程。此命令为单对象同期增添了一种新的启动方式。

由于此命令未考虑同期各信号的切换,即使单对象情况,要求有关同期信号也必须事先业已接好,因此,使用键盘的“同期启动”命令必须谨慎,一般不建议使用。 2.6 自校准

此命令也需要将SW的参数修改控制位置于“允许”,关于自校准的接线等要求详见第四章第2节。

自校准,请确认 >ESC OK

图5.8 自校准画面

图5.8是进入校准菜单后的画面。图中,“>”是光标,在ESC处确认,将放弃校准;在“OK”处确认,将立即进行校准过程。校准完毕后,LCD会提示“校准成功”和“校准失败”。

需要指出的是,这里的“校准失败”只是一个警告而已,与“校准成功”一样,都会将3个校准参数写入定值表中。因此,遇有“校准失败”时装置到底能否投入运行,应仔细察看3个校准参数是否与实际情况相符,如果不相符合,应禁止装置投入运行。

此外,除非有必要,不建议经常或定期进行装置的校准。

与定值修改命令一样,在校准完毕后,需等待15秒钟,才可以将SW的参数修改控制位置于“禁止”位置。 2.7 测值显示

测值显示详见本章的第1.3.3节。 2.8 试验(仅适用WDP801TQ)

试验命令为装置直接进行加速、减速、升压、降压、合闸等5个开出带来了方便。需特别强调的是,试验命令只能在断路器处于试验位置时使用!

进入试验菜单后,会推出图5.9的提示画面:

警告: 请确认断路器必 须处于试验位置! 下列各选项确认 后将立即开出! 退出 进入图5.9 试验提示画面

继续“进入”后,将进入图5.10的开出试验菜单:

开出试验退出加速减速升压降压合闸图5.10 开出试验画面

在此菜单下,将光标移至加速、减速、升压、降压、合闸中的任一项并确认后,装置将立即输出500ms宽度的相应开出。前4项可以重复确认;而最后1项(合闸)只能确认一次,如果需要重复合闸开出试验,只能重新进入“试验”菜单,重复上述操作。 2.9 slave修改(仅适用WDP-801TQ)

slave是装置串口通讯时MODBUS规约中的从站号,也叫装置的节点号。与定值修改一样,修改slave时,需将SW-3置于“允许”。

装置的slave出厂值为01。

修改完毕后,应将SW-3重新置于“禁止”位置。

第六章 运行与维护

本章第3节讲述的“试验”是从WDP-801TQ装置本身的角度出发,论述WDP-801TQ装置在首次安装时应做哪些试验以及现场应作哪些配合;而本手册后面的附录A则是从现场角度论述装置首次投运试验的主要内容。因此,装置现场投运时,建议以后者作为参考重点,而前者仅作一般参考。

5. 安装与通电

1.1 安装

⑴ 参照第一章第5节,本着方便观看和操作的原则,将装置安装在合适的位置; ⑵ 参照第三章第3节,正确完成装置的接线。 1.2 通电

在完成1.1节安装工作后,可以对装置进行通电试验。

⑴ 将工作电源(AC220V或DC220V)正确接入装置背后的工作电源插座J1; ⑵ 合上装置背后的电源开关,观察:

① 装置前面板上的电源灯应点亮; ② 装置的运行灯应每秒闪烁一次;

③ 装置的LCD液晶显示器应显示图5.2画面;

④ 对于WDP-801TQ,装置的电子整步表应唯一地有一个灯亮(亮灯的位置可以

不关心)。

如果经观察发现不正常应进行断电检查。

⑶ 参照图4.4,将PTs和PTg并在一起,接入同一个AC100V的电压,通过“测值显示”菜单查看:

① Us、Ug测值应接近接入的电压信号; ② fs、fg测值应接近电网频率; ③ △φ测值应在0值附近。

如果经查看发现偏离上述结果较远,应按第四章第2.1节的要求对装置进行校准。校准成功后,重做第⑶步。

6. 定值设置

定值设置方法详见第五章第2.3节,应特别注意装置背后的SW的参数修改控制位的位置配合。

⑴ 通过键盘的“定值修改”命令逐个地将全部对象的定值设置好。对象不用的可以不设(不用关心,保留装置原来的设置)。定值设置好后,必须仔细检查,确认是否完全正确。

关于定值的意义请详细阅读第四章第1节。

⑵ 对于WDP-801TQ,如果需要使用串口通讯,参照第五章第2.9节设置装置的slave值(从站号)。如果无需串口通讯,或默认装置隐含的slave=01,可以跳过本步。

7. 试验

在所有用到的同期参数全部设置好后,可以进入同期试验过程。所谓同期试验,就是拉开与同期断路器相关的隔离刀闸,使断路器无电流合闸,亦即“假并网”过程。 3.1安全措施

⑴ 拉开待并断路器两侧隔离刀闸; ⑵ 有条件时可以接入光线示波器。 3.2 试验

⑴按照第三章介绍,确认已正确完成装置的接线。 其中,“启动”信号除了图3.1所示的接点启动方式外,还可以通过面板上的“试验启动”菜单进行启动。

在试验时,对于WDP-801TQ,“对象”输入信号和“无压使能/PT断线”信号可以由别的控制系统控制,也可以人为地按图3.1示意的接线预先将相关接点短接好。

⑵ 启动同期,观察合闸效果

由面板菜单启动或由外部亦已接线的接点启动(接点启动时,接点闭合时间需保持1秒钟以上)后,应注意观察能否正确进入同期过程,并注意观察同期过程中的调节输出效果和最终合闸输出效果。

① 启动同期后,装置面板上的“运行”灯应立即从每秒闪烁1次改为每秒闪烁2次; ② LCD显示屏上应立即推出图5.4画面;

如①、②两步不正确,查看LCD显示屏上有没有显示告警信息。如果有,根据告警信息排除故障;如没有,应该是“启动”信息没有有效给上。

③ 根据转速和电压调节输出的效果,可以改变调速和调压的PID参数(注意SW的

参数修改控制位开关的位置配合),使调节过程获得较为满意的效果。

④ 特别注意观察,通过整步表或光线示波器所拍摄的波形观察分析合闸角度是否在允许的技术指标范围内。

如合闸角度出现明显异常,应检查PT接线(包括检查相序、同名端)以及同期参数(特别是导前时间)的设置是否正确。

需要说明的是,在有转角的场合,同期点与控制器入口的滑差波形所指示的理论同期点存在一个恒定的转角差(转角差在同期参数菜单中设置),这是正确的,如果不存在转角差则反而是错误的。

8. 运行

当完成了同期试验,并证明试验结果正确后,拆除试验接线,恢复断路器为断开位置,并恢复运行情况下的接线,就可以正式投入运行了。

在同期并网时,如果同期成功,显示屏上会显示“合闸成功”信息;如果同期失败,相应地显示屏上会以汉字方式详细显示同期失败的原因(详见表5.1),显示格式见图5.3。可以根据显示的同期失败原因,检查并排除故障。

9. 故障判断与处理

装置在运行过程中,无论是否处于同期过程,任何时候出现故障或无法实现同期合闸,都会在LCD显示屏上显示出中文的故障信息或同期失败原因(如表5.1所示),对于

WDP-801TQ,这些故障信息还可以使用串口进行查询。

应当指出,绝大多数的同期失败,并非一定是装置故障。因此,究竟是同期过程中的正常告警,还是装置故障,通过LCD上中文显示能非常方便地予以区分并作出相应处理。

在同期失败时,同期告警输出继电器会动作,直至下次再启动装置同期,该继电器才会复归。

10. 维护

WDP-801TQ采用大规模集成电路和全数字化等现代计算机技术,自动以数字方式校准零点、满偏、相角差等。装置不设任何可以调整的部件(内部唯一的一个电位器是调节LCD液晶显示器对比度用的),所有定值以及校准参数全部数字化存放在装置中,并且这些定值、参数一经存入就永不丢失,不受是否掉电的影响。

此外装置具有非常完善的防误措施和极强的自诊断功能,一旦发现异常会立即给出告警,同时告警继电器会动作。

不建议用户经常或定期对装置进行维护。只需日常观察装置面板上的“运行灯”闪烁正常及液晶显示正常就可以了。

如果用户认为确有必要(比如每5年进行一次)进行定期维护,建议做下列工作: ⑴ 做本章第1.2节的工作;

⑵ 有条件时,参照图4.4,将PTs接调压器用以模拟系统电压,而将PTg接工频信号发生器用以模拟机组电压,通过调节工频信号发生器的电压和频率,检查装置的升压、降压、加速、减速继电器和合闸继电器是否正确动作。

附录A 双微机自动准同期控制器现场投运试验大纲

1. 试验准备

试验仪器: 数字万用表、指针式电压表、导线、光线示波器(选配)等。

接线检查与确认:检查同期控制器外部接线是否完全正确,发现疑点应事先解决,确

保万无一失。

2. 试验步骤与内容

2.1 安全措施

◇ 现场设备安全措施由现场人员按操作要求实施。

◇ 取下同期控制器合闸输出端子,以实现断开其与外部回路的连线。 2.2 PT信号极性检查

方法一

条件:待并断路器已经在正常并网状态。 步骤:

⑴ 断开同期控制器全部输出端子。 ⑵ 将同期断路器两侧PT信号投入。

⑶ 从同期控制器面板上查看相角差测值是否接近0值。若接近于0,则PT极

性与相位正确;否则应检查极性并解决问题。

⑷ 同期控制器断电,恢复输出接线。

方法二 条件:待并断路器处于试验状态。 步骤:

⑴ 断开同期控制器全部输出端子。 ⑵ 将同期断路器两侧PT信号投入。

⑶ 投入现场原有整步表或接入指针式直流电压表以检查两侧PT相位及电压。 ⑷ 启动同期控制器。

⑸ 检查同期面板所测相角差是否和整步表或指针式电压表指示同步(一致)。

⑹ 同期控制器断电,恢复输出接线。

2.3调速输出回路检查

通过短接同期装置背部插座J3-1与J3-2检查加速输出回路,短接J3-3与J3-2检查减速输出回路。

对于WDP-801TQ,可以简单地使用面板上“试验”命令检查加/减速输出回路。 2.4调压输出回路检查

通过短接同期装置背部插座J3-4与J3-5检查升压输出回路,短接J3-6与J3-5检查降压输出回路。

对于WDP-801TQ,可以简单地使用面板上“试验”命令检查升/降压输出回路。 2.5合闸输出回路检查

通过短接同期装置背部插座J3-9与J3-10检查合闸输出回路。

对于WDP-801TQ,可以简单地使用面板上“试验”命令检查合闸输出回路。

3. 假并试验

⑴ 在待并断路器分状态下断开其隔离刀闸。 ⑵ 检查是否按断路器动作时间整定导前时间。 ⑶ 有条件时可接入光线示波器记录试验波形。

波形包括:滑差电压、合闸输出信号、断路器位置信号。

UxCLODL合图A.1 同期波形示意图

图A.1是同期波形的示意图。图中,Ux是滑差波形,CLO是同期控制器合闸输出波形,DL合是断路器返回的辅助接点的波形。

⑷ 启动同期并网,记录波形,分析录波结果,合闸误差角是否在允许范围内。 ⑸ 断开待并开关,重复假并试验,分析示波器结果。 ⑹ 拆除试验接线,准备真并试验。

4. 真并试验

在分析假并试验结果完全正常的前提下才可进行真并试验。

⑴ 在确保断路器分状态下合上其隔离刀闸,恢复设备正常运行状态。 ⑵ 启动同期并网,记录同期结果。 ⑶ 恢复现场接线。

5. 结论

分析整理试验记录,给出试验结论。

附录B 双微机自动准同期控制器现场投运试验记录

试验记录表1 断路器同期定值

开关类型 机组型□ 线路型□ 备 注 系统频率 50HZ □ 60HZ □ 导前时间 允许环并角 允许压差高限 允许压差低限 允许频差高限 允许频差低限 相角差补偿 系统电压补偿因子 1 □ 1.732 □ 待并电压补偿因子 1 □ 1.732 □ 调速周期 调速比例项因子 调速积分项因子 调速微分项因子 调压周期 调压比例项因子 调压脉宽最大宽度限制值 调压脉宽最小宽度限制值

试验记录表2 断路器同期试验结果 试 验 内 容 试 验 结 果 试 验 结 论 接 线 检 查 极 性 检 查 调频输出回路检查 调压输出回路检查 合闸输出回路检查 假 并 试 验 真 并 试 验

记录人: 试验日期:

1、大队长由纪 律部门、卫生部门、升旗手、鼓号队四个组织各推荐一名优秀学生担任(共四名),该部门就主要由大队长负责部门内的纪律。 2、中、小队长由各班中队公开、公平选举产生,中队长各班一名(共11名),一般由班长担任,也可以根 据本班的实际情况另行选举。小队长各班各小组先选举出一名(共8个小组,就8名小队长)然后各班可以根据需要添加小队长几名。 3、在进行班级选举中、小队长时应注意,必须把卫生、纪律部门的检查学生先选举在中、小队长之内,剩余的中、小队长名额由班级其他优秀学生担任。 4、在班级公开、公平选举出中、小队长之后,由班主任老师授予中、小队长标志,大队长由少先队大队部授予大队长标志。 二、成员的职责及任免 1、大、中、小队长属于学校少先队组织,各队长不管是遇见该班的、外班的,不管是否在值勤,只要发现任何人在学校内出现说脏话、乱扔果皮纸屑、追逐打闹、攀爬栏杆、乱写乱画等等一些违纪现象,都可以站出来制止或者报告老师。 2、班主任在各中队要对中、小队长提出具体的责任,如设置管卫生的小队长,管纪律的小队长,管文明礼貌的、管服装整洁的等等,根据你班的需要自行定出若干相应职责,让各位队长清楚自己的职权,有具体可操作的事情去管理,让各位队长成为班主任真正的助手,让学生管理学生。各中队长可以负责全班的任何违纪现象,并负责每天早上检查红领巾与校牌及各小队长标志的佩戴情况。 3、大、中、小队长标志要求各队长必须每天佩戴,以身作则,不得违纪,如有违纪现象,班主任可根据中、小队长的表现撤消该同学中、小队长的职务,另行选举,大队长由纪律、卫生部门及少先队大队部撤消,另行选举。 4、各班中、小队长在管理班级的过程中负责,表现优秀,期末评为少先队部门优秀干部。

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