由于每个通道均设置有：手动调压（励磁电流调节）和自动调压功能，故有如下运行方式：A1B1C1D1自动；A2B2C2D2自动；A1B1C1D1手动；A2B2C2D2手动；A1B1E1E2C2D2自动；A2B2E2E1C1D1自动。六种运行方式，可靠性大大高于单通道调节器和采用并联运行方式的双通道调节器。

TDWLT-01微机励磁调节器采用STD总线结构，每套由以下模板组成：

①CPU中央处理模板（CB001）：该模板以INTER公司的80C198CPU为核心构成，在该单元中，采用76HC138作为地址分配译码；EPROM为程序存储器；80C198片内RAM为工作寄存器；RAM为动态数据存储器；EEPROM为参数及数据掉电保护存储器。并扩展一片实时时钟DS12887，具有114字节掉电保护RAM。另外该模板还配有：四路10位A/D采样，由CN2口引入，信号范围为0～5V；两路高速输入HIS.0、HIS.1，HIS.0用于捕捉同步信号，HIS.1用于测量发电机频率和发电机机组电压与电流间的相位差，以计算发电机机组的有功功率和无功功率和；六路高速输出HSO.0、HSO.1，产生六相触发脉冲，并经CN1送出；提供一个RS232/RS485串行口，共享CPU本身的串行口资源；电源监视和自复位电路。
 

②多功能信号模板（CB002）：本模板设置有16路光隔离输入、16路光隔离输出、键盘显示接口、8路12为A/D采样输入、1路12为D/A转换输出。该模板可以完成以下功能：

·控制信号输入：由CN1口输入，并接入16路光隔离输入电路。

·16路TTL电平输出：该模板由两片74HC574送出16路TTL电平信号供光子显示用，每路输出口带载能力为30mA。

·键盘显示接口：本模板扩展有键盘显示接口，可接16位数字显示和64只键盘。

·A/D采样输入：CB002带8路12为A/D采样输入，输入电压范围为0～10V，其输入信号由4CN1引入。

D/A转换输出：1路12为D/A转换输出，输出信号为调节器的控制电压，信号范围为0～10V。对于晶闸管励磁，0V时对应控制角为0度，5V时对应控制角为90度，10V时对应控制角为180度。

③输出模板（CB003）：CB003为继电器输出模板，板上共有10只继电器，其中J1为电源监视继电器，J2～J8为信号继电器，J9～J10为切换继电器。合理的使用J9、J10可以正确地完成双机切换。
④通讯模板（CB004）：CB004通讯模板可以完成与计算机监控系统及其它控制装置的通讯，CN1口满足RS232规约，CN2口满足RS485规约，CN3口满足RS422规约，CN4为电流环接口。

⑤显示模板（CB005）：显示模板提供16只数码管，20个光字牌，1只复位按键，信号显示计有：电压调节、电流调节、无功调节、功率因数调节、电压跟踪、调变断线、仪变断线、系统无压、顶值限制、过励限制、低励限制、V/F限制、过励保护、欠励保护等。其中

⑥测量模板（CB006）：每块测量模板可完成两路三相交流信号的调理，将三相交流信号变换成平滑直流电压供A/D采样使用，并检出其A相信号的过零点，送CPU板的HIS.1中断，以测出其频率和相位。每台励磁调节器由ME、ME1、ME2等测量模板组成，ME1测量模板用于测量励磁PT电压、发电机电流；ME1测量模板用于测量系统PT电压、总励磁电流IL；ME2测量模板用于测量整流桥1电流、整流桥1电流。

⑦脉宽调制摸板（开关式励磁）（CB007）。

⑧同步摸板（晶闸管励磁）（CB008）：同步摸板具有两种功能，一是形成同步脉冲，同步信号由CN2引入；二是具有一路三相交流信号测量功能。在励磁调节器中用于测量仪表PT电压，其信号由CN1引入。

⑨脉冲放大摸板（晶闸管励磁）（CB009），该摸板主要任务为：

·将单片机送出的单脉冲信号变换成双脉冲；

·将信号隔离并进行功率放大，以驱动晶闸管；

·完成双机间的脉冲比较和切换。

⑩电源单元：电源采用工业开关电源直接得到各路电压；交、直流220V电源双重供电；机内个路电压为：+5V、+15V、-15V，操作电压24V。
 

4.调节器工作原理及运行方式选择

4.1励磁调节器调节原理

TDWLT-01微机励磁调节器有：电压调节（自动）、电流调节（手动）、无功调节、恒功率因数调节共四种调节模式。而电压调节（自动方式）又分为：系统电压跟踪和不跟踪两种情况。

励磁PT和仪表PT同时断线时，可转换为手动（电流调节）运行方式；空载状态下，只有电流调节和电压调节两种模式；主断路器合闸时，有四种调节模式：电压调节、电流调节、无功调节、恒功率因数调节；在无功调节和电压调节模式下，电流给定自动跟踪励磁电流（I_g=I_L）；如果功率测量故障，则自动切换至电压调节模式；在电压调节和电流调节模式下，无功给定自动跟踪机组无功（Q_g=Q_in）；在无功调节模式下，电压给定不变；PT断线时，只有电流调节（手动）模式；在电流调节模式下，电压给定自动跟踪发电机电压；在无功调节模式下，当发电机电压与参考电压之差△U﹥E_u设定值时，电压自动参与调节；恒功率因数调的跟踪和切换处理方式类同于无功调节模式。

4.2励磁调节器工作方式选择

励磁调节器运行方式选择操作方法是：

①电压调节方式：按下电压选择键即进入自动电压调节方式。

②自动电压跟踪：在电压调节方式下，跟踪键处于按下位置时，当开机建压时，发电机自动跟踪系统电压。

③恒励磁电流调节方式：按下电流选择键即进入电流调节方式。

④恒功率运行方式：按下无功选择键即进入恒无功调节方式，在恒无功调节方式下，当主机主开关断开时自动进入电压调节方式。

⑤恒功率因数运行方式：按下COS选择键即进入恒功率因数调节方式，在恒功率因数调节方式下，当主机主开关断开时自动进入电压调节方式。当电流、电压、无功、COS四个键均不按下时，装置总处于电压调节方式。当多个选择键同时按下时，按电压、电流、无功、COS优先顺序确定调节方式。
 

6结语

2004年12月，对热电分厂3#和4#两台同步发电机的KFD-3型励磁调节器装置进行改造，更换为武汉武水电气技术有限责任公司研制的TDWLT-01微机励磁调节器。通过改造，减少了对同步发电机同轴励磁机的运行维护工作，该装置投运至今，未发生任何异常情况，TDWLT-01微机励磁调节器运行非常稳定、可靠，进而确保发电机系统的安全、长周期、稳定运行的需要，达到了改造的目的。

 

参考资料：

1、《电力系统自动调节装置原理》杨冠城主编（第二版）电力工业出版社

2、《电力系统自动化》浙江大学主编电力工业出版社

3、《电力系统自动装置》许正亚主编水利电力工业出版社