永州西门子（中国）授权总代理商

1、三种起励方式
1）恒励磁电流起励；
2）按设定的机端电压起励；
3）跟踪系统（母线）电压起励。
2、二种运行方式
1）恒机端电压运行方式；
2）恒励磁电流运行方式；
3、五种励磁限制
1）瞬时／延时过励磁电流限制；
2）过无功限制；
3）欠励限制；
4）功率柜停风或部分功率柜退出时限励磁电流；
5）伏／赫限制。
4、PSS电力系统稳定器，大小网判断运行
5、PT断线保护
6、参数整定、显示功能
7、自检、自诊断、容错及故障检测功能
8、与上位计算机通讯、事件记录等功能1、由可编程序控制器调节运算并直接产生移相控制，可靠性高；
2、事件顺序记录，事件分辨率高，关键事件分辨率5MS，普通事件分辨率10MS；
3、采用中文触摸液晶显示屏：图形化显示和操作；使用助手指导运行，查找故障；
4、保证同步信号稳定、可靠。表现在：
1）在自并励方式下，发电机端电压从残压到160％额定电压内变化，同步方波一直正常。
2） 同步回路如果发生一相断线故障，发电机仍在原工况继续运行，不受影响。 5、可编程序控制器与后备通道可自动切换，当可编程序控制器发生故障或调试程序时，能自动或手动切换到后备通道，保证发电机按恒励磁电流方式继续运行。
6、配有2个232/485通讯口，便于组网通讯，同时PLC中自带有专用通讯软件模块，与微机监控系统通讯方便可靠；利用开发的KPL-PLC图形监控软件，可通过上位机方便的对装置进行开、停、给定、设置等图形操作，并监视电量、录取波形，此KPL-PLC图形监控软件由WIN32工具开发，工作在bbbbbbS95/98/2000/NT等环境

1、系统原理设计

主回路采用可控硅三相全控桥式整流电路，励磁变压器的接线采用△/Y-1接法，以减少谐波干扰。灭磁开关双断口带辅助常闭触头的DM-型或DW10型灭磁开关，主回路的检测采用高新技术的霍尔传感器，提高检测精度和系统的可靠性。

采用自动/手动双调节器热备用方式，两套系统相互独立、互为备用、双相跟踪，以提高装置可靠性。

工作电源采用厂用交流和厂用直流同时供电方式，任何一路掉电都不影响调节器的正常工作，保证了装置的可靠运行。

详见《KPL-PLC励磁装置系统原理图》。

2、操作及信号回路设计

操作系统遵循强弱电隔离、多点输入/输出、多种信号指示的原则；各种开关量经隔离后引入PLC，通过中文触摸屏显示运行状态和人机操纵，经PLC控制操纵电气设备，隔离后通过中间继电器输出；同时保留简洁的常规继电器控制和按件操作，及主要信号显示，当PLC退出运行时可以进行操作和显示装置状态；各种输入/输出开关量均提供接点给中控室和微机监控系统。KPL-PLC励磁装置具有发电厂运行所要求报警信号和指示。

详见《KPL-PLC励磁装置电气操作原理图》。

3、硬件设计

KPL-PLC可编程序控制器励磁系统采用西门子S7-200 PLC，整个调节器由四部分组成：1）可编程序控制器系统；2）输入输出调理 3）手动部分；检测、切换部分 4）电源部分

分别说明如下：

⑴、输入输出调理

各调节量进入PLC前均要进行输入调理，以符合PLC技术要求；机端电压互感器PT（Y／Y－12接线）的副边电压接到同步变压器（△/Y－7接线），同步变压器副边三个相电压分别经滤波、整形，形成同步方波，由集成相控芯片据此产生移相脉冲；经隔离和脉冲放大后去触发可控硅工作；此外，利用同步方波，采用PLC数字测频，可获得机端电压频率的当前值，供控制及显示用。

详见《KPL-PLC励磁装置输入输出调理原理图》。

⑵、手动、脉冲检测、切换部分

手动单元工作于恒励磁电流状态，控制励磁电流为给定值；选用单片机作数字给定及对自动通道的跟踪；移相控制选用集成相控芯片，以提高系统的可靠性。

脉冲检测的基本原理是，待检测的每路触发脉冲，经光电隔离进入单稳触发器，当任一路触发脉冲丢失历时超过单稳触发器暂稳整定时间，通过切换电路自动进行手动/自动切换；切换电路由一片小型单片机和光耦实现，工作可靠，电路简洁。

详见《KPL-PLC励磁装置手动/切换原理图》。

⑶．电源部分

调节器工作电源取自交、直流厂用电。交流厂用电经电源滤波器、隔离变压器、整流变换后，与厂用直流电源并联进入开关电源组成高可靠工作电源。PLC用24V开关电源；输入/输出调理用±12V；手动调节器用±12V。

4、软件设计

⑴、软件组成及编程语言

KPL-PLC可编程序控制器励磁系统的软件包括：主程序、中断服务程序、控制量计算程序、各种功能程序、显示程序、通信程序、诊断程序、子程序库等。软件采用模块结构，易于调试、修改及扩充，编程语言使用STEP 7-Micro/WIN 32 图形化编辑程序。

⑵、软件工作流程  

KPL-PLC励磁装置的控制、保护、限制等功能，分别由主程序和中断服务程序实现。实时性强的控制，在中断服务程序中完成，其余由主程序执行。

①、主程序工作流程

②、中断服务程序工作流程

③、中断服务程序包括：同步信号中断，关键事件中断

⑶、其他一些程序模块的工作流程

主要有：起励程序，给定值改变程序，故障处理程序，低励限制程序，限流过流程序，事件记录程序，微机监控通讯程序等。

本套软件设计紧凑，每10ms可完成控制运算，更新控制角α

机励磁调节系统由三部分组成。
⑴、控制调节部分：
由S7-200PLC完成对发电机端电压、定子电流、励磁电流等实时电量的采集及移相计算、操作逻辑、人机界面、与上位机通讯等功能；可控硅的控制角由PLC计算出移相控制值；人机操作选用中文触摸屏，界面清晰友好，使用方便。
用软件完成恒压、恒流、恒无功等运行方式及限流、进相、PSS等辅助功能。
模拟通道采用恒励磁电流方式运行。用单片机完成数字给定、手动 /自动跟踪及双通道自动切换功能。
⑵、移相触发部分：
为同步移相过程，在移相控制值的控制下产生同步移相脉冲，触发三相可控硅桥获得均匀的连续可调的整流输出。脉冲形成单元由超大规模专用集成电路构成。
⑶、电气操作部分：
主要完成机旁和中控室的给定值增、减，灭磁开关合、跳，装置开机、停机等操作；同时接受装置状态信号及机组自动控制、继电保护等各方系统信号，决定运行方式，改变工作参数，参与调节运算。
机励磁根据GB《7409-97》的要求考虑设置PLC微机通道和模拟手动通道，双通道相互跟踪，自动切换。
如此系统的结构模块为：
PLC模块（含CPU模块，输入/输出IO模块，A/D、D/A模块，通讯模块，中文触摸屏等）、输入/输出调理模块、手动/检测/切换模块。调节器结构图如下：