DECS100自动电压调节器使用手册.docx
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DECS100自动电压调节器使用手册
BaslerElectric
DECS-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：
025-52207234或52251013转8202，52253994
传真：
025-52257730
E-mail：
wanxingquan@
编号：
9287500991
版本：
D01/03
2003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：
·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（9287500991）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
（WindowsOS）
改进
版本和日期
1.02.XX,02/01首次发布
1.03.XX,08/01OEL比例因子从100改为1,000以匹配嵌入软件（版
本1.11.01）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0.01
BESTCOMS
（PalmOS）
改进
版本和日期
1.01.XX,01/01首次发布
1.02.XX,08/01在ContactBasle（r联系方式）界面上增加一个Checkfor
iii
NewVersion（检查更新版本）按钮
在“SavetoFile”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）和第
六章BESTCOMS软件（Palm操作系统），安装
BESTCOMS的第二步，DECS-100CD-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0~300秒改为
1~300秒
改正第五章和第六章中的图号
iv
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（PalmOS平台）……...…………………………...6-1
第七章维护和故障处理...........………………………………………………7-1
v
vi
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AVR模式下具有斜率可调的软起动和电压建立控制
在AVR、VAR和PF控制模式下的过励限制（OEL）
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CT
A）无VAR/PF控制A）无电压匹配A）1ACT
B）带VAR/PF控制B）带电压匹配B）5ACT
图1-1.DECS-100型号
例如：
如果型号是A15，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
5——CT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：
88~250Vac，单相或三相（L-L）
频率范围：
50~400Hz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，E3
50Hz
范围1：
100Vac（85~132Vac）
范围2：
200Vac（190~220Vac）
范围3：
400Vac（380~440Vac）
范围4：
N/A
60Hz
范围1：
120Vac（85~132Vac）
范围2：
240Vac（170~264Vac）
范围3：
480Vac（340~528Vac）
范围4：
600Vac（540~660Vac）
1-2
发电机电流检测
类型：
1相（B相），50/60Hz
X1X型：
最大持续电流1Aac
X5X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。
B3
50Hz
范围1：
100Vac（85~132Vac）
范围2：
200Vac（190~220Vac）
范围3：
400Vac（380~440Vac）
范围4：
N/A
60Hz
范围1：
120Vac（85~132Vac）
范围2：
240Vac（170~264Vac）
范围3：
480Vac（340~528Vac）
范围4：
600Vac（540~660Vac）
辅助输入
电压范围：
-3~+3Vdc
给定值范围：
-30%~+30%偏移
功耗：
1kΩ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240Vac/250Vdc
端子：
AL1，AL2
励磁输出
励磁绕组电阻：
最小5Ω
端子：
F+，F-
额定持续输出：
63Vdc，7Adc
10秒额定强励
200Vac输入：
135Vdc，15Adc
110Vac输入：
90Vdc，10Adc（励磁绕组9Ω）
75Vdc，15Adc（励磁绕组5Ω）
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0~3pu之间可调，步长为0.01pu
转折（拐点）频率可以在40~65Hz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：
0~7Adc
步长：
0.1Adc
1-4
VAR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：
0~10%步长：
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：
0~250Vdc时间延迟：
10秒（固定）
磁场过电流保护
范围：
0~15Adc，步长0.001Adc
时间延迟：
0~10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：
1~7200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：
1~300秒，步长0.01秒
测量（BESTCOMS）
发电机电压
范围：
10V~79kV
精度：
±0.5%（25℃）
发电机电流
范围：
0.04~3,000A（1ACT）
0.1~15,000A（5ACT）
精度：
±0.5%（25℃）频率
范围：
40~65Hz
精度：
±0.2Hz（25℃）
励磁电压
范围：
0~200V
精度：
±5.0%（25℃）
励磁电流
范围：
0~20A
精度：
±0.5%（25℃）
母线电压
范围：
10V~79kV
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：
0~99MVA，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℃）
相角
范围：
0~360度精度：
±2.0度（25℃）
环境条件
工作温度
DECS-100：
-40~70℃（-40~158℉）存储温度
DECS-100：
-40~85℃（-40~185℉）
CD-ROM：
0~50℃（32~122℉）
型式试验
震动：
20G，3个正交平面
振动：
1.2G（5~26Hz）
0.914mm（0.036’’）振幅（27~52Hz）
5G（53~500Hz）
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（11.75’’X3.125’’X5.75’’）
48个单元：
841mmX653mmX352mm（33.13’’X25.69’’X13.88’’）
UL认证UL认证，按照标准508，UL文件No.E97035
CSA认证
CSA认证，按照标准CAN/CSA-C22.2No.14-95，CSA文
件No.LR23131-139
CE认证
电磁辐射：
CISPR11/EN55011，等级A
抗静电测试：
IEC1000-4-2/EN61000-4-2，等级B
（ESD）
射频感应：
IEC1000-4-3/EN61000-4-3，等级A
电气快速瞬变：
IEC1000-4-4/EN61000-4-4，等级B
射频干扰：
IEC1000-4-6/EN61000-4-6，等级A
1-7
抗工频磁场：
IEC1000-4-8/EN61000-4-8，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
OVEREXCITATION
SHUNTDOWN
过励关断
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
OVEREXCITATIONSHUNTDOWNLED将发光5秒钟。
GENERATOR
OVERVOLTAGE
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
GENERATOROVERVOLTAGELED将发光5秒钟。
2-1
LOSSOF
GENERATOR
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LOSSOFGENERATORSENSINGLED将闪烁5
秒钟。
OVEREXCITATION
LIMITING
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
OVEREXCITATIONLIMITINGLED将闪烁5秒钟。
VAR/P.F.
MODEACTIVE
VAR/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。
MANUAL
MODEACTIVE
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。
UNDERFREQUENCY
ACTIVE
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MicrosoftWindows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-100停止时进行。
2-2
图2-2.DECS-100通讯口位置
2-3
2-4
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
VFIELD
IFIELD
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/K
52L/M
VMATCH
开关量
输入
电路
微处理器
前面板
LED
RS-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
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