DECS100自动电压调节器使用手册.docx

1、DECS100自动电压调节器使用手册Basler ElectricDECS-100 自动电压调节器使用手册巴 斯 勒 电 气 公 司二三年五月翻译：万行全校核：万行全地 址：南京市集庆路 198 号江苏通信大厦 4 楼邮政编码：210006电 话：025-5220 7234 或 5225 1013 转 8202，5225 3994传 真：025-5225 7730E-mail：wanxingquan编号：9 2875 00 991版本：D 01/032003 年 5 月于南京未经许可，请勿翻印、复印，违者必究！简 介这本手册介绍了 DECS-100 自动电压调节器的安装和操作。主要包含下列内容

2、： 概述和技术规格 人机接口 功能描述 安装 BESTCOMS调试软件 使用和故障诊断警 告！为了避免人身伤害或设备损坏，只有合格的技术人员才允许完成本手册所描述的操作。DECS-100 在运行时其后面板带有危险的电压。后面板的接线应该在DECS-100 停止时进行。小 心在激活手动模式之前请注意必须估计其励磁等级。如果励磁电流的等级与发电机不相匹配，则可能会导致出现致命的破坏性的高电压。不正确的 PID 参数将导致系统性能较差或设备损坏。在上载一个设定文件之前，请先关断 DECS-100 的工作电源并断开端子 F+和 F-到励磁绕组的接线，然后再加上 DECS-100 的工作电源。注 意确认

3、DECS-100 通过机箱后面的接地端子采用不小于 12AWG 的铜导线接地。当 DECS-100 和其它装置安装在同一个系统中时，推荐从每个单元到接地母线使用单独的导线。i保密信息巴斯勒电气公司授权保密使用，并保留根据需要收回的权力，请互相谅解它不能以任何方式用于损害巴斯勒电气公司利益的地方。本手册未能覆盖设备的所有细节和变化，也未能提供安装和操作时可能出现的各种意外情况的数据。所有特性和选件的有效性和设计如有更改，恕不事先通知。如果需要更多的资料，请与巴斯勒电气公司联系。ii产品改进记录下面是 DECS-100 的嵌入软件、硬件和 BESTCOMS软件的改进记录汇总。对本使用手册（9 28

4、75 00 991）的相应的修订也一同列出。改进记录按照时间先后顺序列出。嵌入软件版本和日期改进1.09.XX, 01/01 首次发布1.11.XX, 07/01 在开始运行的前 5 秒中允许保护功能起动 修改 OEL给定值比例因子以兼容 BESTCOMS（版本 1.03.00）对增益标幺值增加比例因子 确定最小电压调节值为额定检测电压的 30%1.12.XX, 03/02 增加检测CT类型的寄存器BESTCOMS（Windows OS）改进版本和日期1.02.XX, 02/01 首次发布1.03.XX, 08/01 OEL 比例因子从 100 改为1,000 以匹配嵌入软件（版本 1.11.

5、01）的改进 OEL 缺省设定值从 1 改为15 所有保护功能的缺省设定改为允许 增加法语地区设定支持功能1.04.XX, 04/02 改进BESTCOMS 兼容以前的所有版本的嵌入软件 增加任何地区设定支持功能对采用 1.12.01 及以后版本嵌入软件的 DECS-100，允 许读取其 CT 二次侧值简化 Analysis（分析）界面对于发电机和母线PT变比不同的情况，增加了计算和发送电压匹配参考点的功能 Ki 最小设定值从 0 改为0.01BESTCOMS（Palm OS）改进版本和日期1.01.XX, 01/01 首次发布1.02.XX, 08/01 在 Contact Basle（r联

6、系方式）界面上增加一个 Check foriii New Version（检查更新版本）按钮 在“Save to File”时增加日期/时间标记 增加版本检查功能1.03.XX, 04/02 增加口令保护 增强版本检查功能硬件版本和日期改进E, 01/01 首次发布F, 05/01 增加封装外壳的深度 G, 10/01 开始提供安装螺钉H, 02/02 在一些功率元件和散热底座之间增加 SIL-PADS 在后面的标签上增加制造地点J, 07/02 改进EEPROM使用手册版本和日期改进None, 03/01 首次发布A, 03/01 在第五章 BESTCOMS软件（Windows 操作系统）和

7、第六 章 BESTCOMS软件 （ Palm 操 作 系统）， 安 装BESTCOMS 的第二步，DECS-100 CD-ROM 中增加一个自动运行程序B, 08/01 在第五章 BESTCOMS软件（Windows 操作系统）增加嵌入软件一节 修正使用手册中的一些小的错误C, 05/02 修改对于随机提供的安装螺钉的拧紧力矩的要求 在第五章 BESTCOMS软件（Windows 操作系统）和第 六章 BESTCOMS软件（Palm 操作系统），修改内容和 插图，以适应软件功能的增强D, 01/03 使用手册中的电压匹配时间调整范围从 0300 秒改为1300 秒 改正第五章和第六章中的图号i

8、v在每个章节的前面有一个目录，提供了该章的详细信息，这本手册的章节安排情况如下：第一章 概述. 1-1第二章 人机接口. 2-1第三章 功能描述. 3-1第四章 安装. 4-1第五章 BESTCOMS软件（Windows 操作系统） 5-1第六章 BESTCOMS软件（Palm OS 平台）. 6-1第七章维护和故障处理. 7-1vvi第一章 概述概述 巴斯勒电气公司的 DECS-100 自动电压调节器是一个基于微处理器的控制 装置。DECS-100 通过控制无刷励磁机的励磁绕组的电流来调节发电机的输出电 压。DECS-100 的输入功率可以来自一台多极的高频永磁发电机（PMG），或者取自发电

9、机的输出端（常规的并励励磁系统）。 DECS-100 采用密封组件、板后安装设计，使用螺钉固定在塑料外壳中。前 面板 LED 用于指示 DECS-100 的状态和系统工况，后面板接线采用 1/4 英寸的 快速连接端子。后面板上的 9 针 D 型连接器用于 DECS-100 和 IBM 兼容 PC 的通讯。特点DECS-100 具有下列特点和功能： 四个控制模式：自动电压调节（AVR）、手动或励磁电流调节（FCR）、功率 因数调节（PF）和无功功率调节（VAR） 可编程的稳定性设定 在 AV R 模式下具有斜率可调的软起动和电压建立控制 在 AVR、VA R 和 PF 控制模式下的过励限制（OE

10、L） 低频率（V/Hz）调节 AVR 模式下的发电机电压（均方根值）三相或单相检测/调节 母线电压（均方根值）单相检测 发电机电流单相检测，用于测量和调节 励磁电流和励磁电压检测 一路模拟量输入，用于给定值的远方比例控制 五路接点输入，用于系统接口 一路共用的输出继电器，用于报警指示和跳闸功能 四个保护功能（磁场过电压、磁场过电流、发电机过电压和检测消失） 发电机并列运行时的无功降落补偿和横流补偿 后面板 RS-232 通讯口，用于和 PC 通讯，使用 BESTCOMS 软件可以方便快速地设置和控制 DECS-100型号概述 DECS-100 的电气性能和工作特征采用一组符号和数字定义。装置型

11、号和详细的选件说明在后面板的标签上。在收到 DECS-100 后，请注意检查型号是否和您的要求、包装清单相符合。1-1型号图 1-1 是型号表，描述了 DECS-100 的电气性能和工作特征。DECS-100 VAR/PF 控制 电压匹配 CTA)无 VAR/PF 控制 A)无电压匹配 A) 1A CTB)带 VAR/PF 控制 B)带电压匹配 B) 5A CT 图 1-1. DECS-100 型号例如：如果型号是 A 1 5，则装置的性能和工作特征如下：A没有无功功率或功率因数控制1电压匹配5CT 二次侧电流 5A技术规格DECS-100 的电气和物理技术规格如下表所示。工作电源电压： 88

12、250Vac，单相或三相（L-L）频率范围： 50400Hz 功率： 650VA 端子： 3，4，5 电压建立： 最小 6Vac发电机电压检测类型： 1 相或 3 相，4 个范围功耗： 1VA/相端子： E1，E2，E350Hz 范围 1： 100Vac（85132Vac） 范围 2： 200Vac（190220Vac） 范围 3： 400Vac（380440Vac）范围 4： N/A60Hz范围 1： 120Vac（85132Vac） 范围 2： 240Vac（170264Vac） 范围 3： 480Vac（340528Vac）范围 4： 600Vac（540660Vac）1-2发电机电流检

13、测 类型： 1 相（B 相），50/60HzX1X 型： 最大持续电流 1AacX5X 型： 最大持续电流 5Aac功耗： 0.1VA 端子： CT1，CT2母线电压检测（选件）类型： 1 相，4 个范围功耗： 1VA/相端子： B1。B350Hz 范围 1： 100Vac（85132Vac） 范围 2： 200Vac（190220Vac） 范围 3： 400Vac（380440Vac）范围 4： N/A60Hz范围 1： 120Vac（85132Vac） 范围 2： 240Vac（170264Vac） 范围 3： 480Vac（340528Vac）范围 4： 600Vac（540660Vac

14、）辅助输入电压范围： -3+3Vdc给定值范围： -30%+30%偏移功耗： 1k 端子： A，B通讯口接口： 全双工 RS-232连接： 后面板 DB-9 型连接器波特率： 4800 数据位： 8奇偶校验： 无 停止位： 1输入接点类型： 空接点浸润电压： 13Vdc（DECS-100 提供） 标准功能端子1-3单独/并列： 52L，52M增： 6U，7减： 6D，7可选功能端子VAR/PF 允许： 52J，52K电压匹配： VM，VMC共用报警输出类型： A 型 额定负荷： 7Aac/Adc 持续承受： 30Aac/Adc，0.2 秒分断： 7Aac/0.1Adc工作电压： 最大 240V

15、ac/250Vdc端子： AL1，AL2励磁输出 励磁绕组电阻： 最小 5 端子： F+，F- 额定持续输出： 63Vdc，7Adc10 秒额定强励200Vac 输入： 135Vdc，15Adc110Vac 输入： 90Vdc，10Adc（励磁绕组 9）75Vdc，15Adc（励磁绕组 5）AVR 控制模式调节范围： 参见发电机电压检测电压调节： 在额定功率因数和恒定的发电机频率下，满负荷范围内电 压调节精度为0.25%使用三相检测和并联功率输入，40%THD 的电压波形（由于 6SCR 负荷）时电压调节精度为0.5%温度漂移： 在温度变化 40时为0.5%V/ Hz 特性： 斜率在 03pu

16、 之间可调，步长为 0.01pu 转折（拐点）频率可以在 4065Hz 之间调整。见图 1-2 的 V/Hz 曲线响应时间： 小于 1 个周期FCR（手动）控制模式调节范围： 07Adc步长： 0.1Adc1-4VAR 控制模式(选件)调节范围： 100%-100%步长： 0.1%PF 控制模式(选件)调节范围： 超前 0.6 到滞后 0.6步长： 0.001注：发电机频率低于 12Hz 或电压低于 30%的额定值时 DECS-100禁止运行。低于这个频率时必须断开 DECS-100 的电源。图 1-2. 典型的 V/Hz 曲线并列补偿模式： 无功降落和无功差动（横流）*范围： 010% 步长

17、： 1%*如果 CT 电路增加了外部电阻，功耗可能超过 1VA磁场过电压保护范围： 0250Vdc 时间延迟： 10 秒（固定）磁场过电流保护范围： 015Adc，步长 0.001Adc时间延迟： 010 秒，步长 1 秒1-5发电机过电压保护范围： 100%120%系统电压设定值步长： 1.0% 时间延迟： 0.75 秒（固定）软起动功能（仅 AVR 模式）时间调整范围： 17200 秒步长： 1 秒电压匹配精度： 发电机电压（均方根值）匹配母线电压（均方根值），在发 电机电压的0.5%之内时间调整： 1300 秒，步长 0.01 秒测量（BESTCOMS）发电机电压 范围： 10V79kV

18、 精度： 0.5%（25）发电机电流范围： 0.043,000A（1A CT） 0.115,000A（5A CT）精度： 0.5%（25） 频率 范围： 4065Hz 精度： 0.2Hz（25）励磁电压 范围： 0200V 精度： 5.0%（25）励磁电流 范围： 020A 精度： 0.5%（25）母线电压 范围： 10V79kV 精度： 0.5%（25）辅助直流输入 范围： -3+3V 精度： 0.5%（25）功率（视在、有功和无功） 范围： 099MVA，MW，Mvar 精度： 3.0%（25）功率因数1-6 范围： -1.0-0.6，+0.6+1.0 精度： 0.02（额定电流、25）相

19、角范围： 0360 度 精度： 2.0 度（25）环境条件工作温度DECS-100： -4070（-40158） 存储温度DECS-100： -4085（-40185）CD-ROM： 050（32122）型式试验震动： 20G，3 个正交平面振动： 1.2G（526Hz） 0.914mm（0.036）振幅（2752Hz） 5G（53500Hz）盐雾： 按照 MIL-STD-810E 试验物理规格重量 单元： 1.10 千克（2.42 磅） 运输重量： 1.31 千克（2.88 磅）运输包装尺寸单个单元： 299mmX79mmX146mm（11.75X3.125X5.75）48 个单元： 841

20、mmX653mmX352mm（33.13X25.69X13.88）UL 认证 UL 认证，按照标准 508，UL 文件 No.E97035CSA 认证CSA 认证，按照标准 CAN/CSA-C22.2 No.14-95，CSA 文件 No.LR 23131-139CE 认证电磁辐射： CISPR11/EN 55011，等级 A抗静电测试： IEC 1000-4-2/EN 61000-4-2，等级 B（ESD）射频感应： IEC 1000-4-3/EN 61000-4-3，等级 A电气快速瞬变： IEC 1000-4-4/EN 61000-4-4，等级 B射频干扰： IEC 1000-4-6/E

21、N 61000-4-6，等级 A1-7抗工频磁场： IEC 1000-4-8/EN 61000-4-8，等级 A专利权 美国专利号码：5294879。1-8第二章 人机接口概述DECS-100 的人机接口（HMI）包括前面板上的一组指示灯（LED）和后面 板上的一个通讯口。前面板指示灯 DECS-100 的前面板指示灯由六个红色的发光二极管（LED）组成。图 2-1为 DECS-100 的前面板指示灯。表 2-1 描述了每个指示灯的功能。图 2-1. DECS-100 前面板指示灯表 2-1. DECS-100 前面板指示灯描述指示灯 功能描述OVEREXCITATIONSHUNTDOWN过励

22、关断当过励保护功能起动并且励磁电压超过 100Vdc 持续 10 秒时这个 LED 发光。在检测到过励工况时 DESC-100 将 关断。当 DECS-100 因为过励导致关断后再加电时 OVEREXCITATION SHUNTDOWN LED 将发光 5 秒钟。GENERATOROVERVOLTAGE发电机过电压 当发电机输出电压超过可调的设定值持续 0.75 秒时这个LED 发光。当检测到发电机过电压工况时 DESC-100 将关断。当 DECS-100 因为过电压导致关断后再加电时GENERATOR OVERVOLTAGE LED 将发光 5 秒钟。2-1LOSS OFGENERATOR

23、SENSING发电机测量电压失去当检测到发电机的测量电压失去时这个 LED 发光。根据所选择的保护动作，DECS-100 可以关断或切换到手动模式运行。当 DECS-100 因为测量电压失去导致关断后再加电时 LOSS OF GENERATOR SENSING LED 将闪烁 5秒钟。OVEREXCITATIONLIMITING过励限制当励磁电流超过设定的过励限制值时这个 LED 发光，并保持到过励工况消失或过励时间延迟终止，DECS-100 关断。当 DECS-100 因为过励限制导致关断后再加电时OVEREXCITATION LIMITING LED 将闪烁 5 秒钟。VAR/P.F.MO

24、DE ACTIVEVAR/P.F.模式激活 当 DECS-100 运行在可选的 VAR 或 PF 控制模式时这个LED 发光。VAR 或 PF 控制模式可以通过 BESTCOMS软件设定并且 52J/K 输入接点打开时起动。MANUALMODE ACTIVE手动模式激活当 DECS-100 运行在手动模式时这个 LED 发光。手动模式可以通过 BESTCOMS 软件设定起动。UNDERFREQUENCYACTIVE低频保护激活当发电机频率减小到低于低频率设定值时这个 LED 发光，DECS-100 将按照所选择的 V/Hz 曲线进行调节。通讯口 DECS-100 的通讯口位于后面板上，为一个

25、RS-232（DB-9）阴性连接器。 通讯口主要用于对 DECS-100 进行编程（设定）。图 2-2 所示为通讯口的位置。 DECS-300 的设定需要一台安装有 BESTCOMS 软件的 IBM 兼容 PC 或手持 式计算机，通过一根标准的 9 针串行通讯电缆和 DECS-100 连接。BESTCOMS 软件是一个基于 Microsoft Windows 的通讯软件包，随 DECS-100 一起供货。BESTCOMS 软件的详细介绍参见第五章，Windows 操作系统 BESTCOMS 软件。警 告！ DECS-100 在运行时其后面板带有危险的电压。后面板上通讯电缆的插拔应该在 DECS

26、-100 停止时进行。2-2图 2-2. DECS-100 通讯口位置2-32-4第三章 功能描述概述 本章描述了 DECS-100 的主要功能并说明了其工作特点。为了便于理解，DECS-100 的功能框图如图 3-1 所示。各个功能单元的详细描述参见下文。 DECS-100 的工作特点主要包括四个运行模式、四个保护功能、起动控制、无功补偿、低频补偿以及可选的电压匹配。各个工作特点的详细描述参见下文。输入功率功率输入单元电源母线VC-A发电机VC-A 发电机VC-B 线电流IB辅助输入VFIELDIFIELD开关量 输入电路越零检测至内部 电路功率输出至 励磁绕组增大减小 52J/K52L/M

27、 VMATCH开关量 输入电路微处理器前面板LEDRS-232通讯口输出继 电器图 3-1. DECS-100 框图DECS-100 功能单元下文描述了图 3-1 所示的各个功能单元的工作原理、输入和输出等。模拟量输入电路DECS-100 共有电压和电流七路模拟量输入信号。母线电压 DECS-100 检测端子 B3 和 B1 上的 C 相和 A 相电压，用于电压匹配。端子B3 和 B1 允许的额定电压最高可达 600Vac。这个输入电压经过标度变换和调整 后加到模-数转换器（ADC）的输入端。这个母线电压信号用于计算母线 C 相和 A 相的线电压（母线 VC-A）的有效值。发电机电压端子 E1（A 相）、E2（B 相）和 E3（C 相）输入为发电机电压，允许的额3-1定电压最高可达 600Vac。这个输入电压经过标度变换和调整后加到模-数转换器 （ADC）的输入端。C 相和 A 相的电压（VC-A）信号用于计算发电机 C 相和 A 相的电压有效值，同样，C 相和 B 相的电压（VC-B）信号用于计算发电机 C 相和B 相的电压有效值，B 相和 A 相之间的电压（VB-A）有效值由微处理器根据 VC-A 和 VC-B 信号计算。此外，发电机 C 相和 A 相的电压（VC-A）信号还加到一个滤波过零检测电 路，然后输入微处理器用于计算发电机频率。B