ex2100励磁系统说明.

GE 技术规范

EX2100MB

多桥励磁系统

第一章第四节

目录

1.前言1

1.1多桥励磁系统概况3

2.EX2100的额定值和硬件说明4

2.1遵守的规范4 2.2环境规范5 2.3外壳6 2.4控制模块7 2.5冗余的控制系统8 2.6在线检修特性(选项) 8 2.7功率整流桥9 2.8直流磁场断路器11 2.9励磁装置的电源模块12 2.10励磁装置的电源14 2.11灭磁模块14 2.12屏体加热器14 2.13轴电压抑制器14 2.14起磁装置14 2.15PT和CT隔离开关14 2.16励磁装置接点端子排14 2.17励磁装置端子排15 2.18控制人员接口（COI）(选项) 16 2.19V ERSAMAX 远程I/O控制部件17 2.20电力系统稳定器17

3.EX2100的软件功能18

3.1概述18 3.2软件变送器19 3.3自动电压调节器（AUTO REF）19 3.4手动调节器参考值（MANUAL REF）19 3.5自动和手动给定值跟踪（TRACKING跟踪）20 3.6励磁装置AVR的给定值（EXASP）21 3.7低励磁限制器（UEL）21 3.8无功电流补偿（RCC/ARCC）21 3.9电压互感器熔丝故障检测（PTFD）21

3.10发电机转子绕组的温度计算21 3.11运行人员控制模拟器22 3.12电压/频率限制器（V/H Z L IM）22 3.13自动电压调节器（A VR）22 3.14手动调节器（FVR或FCR）22 3.15过励磁限制器（OEL）23 3.16手动范围限制器23 3.17无功功率V AR/功率因数PF控制23 3.18单元数据高速接口（UDH）23 3.19DCS接口（M OD B US）24 3.20电压/频率V/H Z保护（24G）24 3.21过励磁保护（OET）24 3.22发电机过电压跳闸（59G）24 3.23电压互感器熔丝熔断检测（PTFD）24 3.24励磁装置相不平衡（EUT）25 3.25空载过励磁保护（OLOT）25

4.EX2100的远方和就地的控制/指示26

4.1诊断接口键盘26

5.EX2100的通讯接口27

5.1单元数据高速接口（UDH）27 5.2DCS接口（M OD B US）27

6EX2100编程和维修工具28

6.1编程工具28

7EX2100的试验29

7.1工厂试验29 7.2顾客见证试验29

8文件30

8.1电子媒体30 8.2资料30

9.备件31

10.对用户的要求32 11X2100和PPS的IEEE模型33

11.1EX2100的IEEE模型33 11.2EX2100中PSS的IEEE模型34

参考文献

GEH-6414 配置EX2100励磁控制的控制系统工具箱（PDF）

GEA-S1028EX2100励磁控制销售简介（PDF）

GEH-6632 EX2100数字式励磁装置用户指南

GEH-6633 EX2100 维修，零件更换，故障处理指南

1.前言

EX2100励磁系统是GE的最新的控制技术发展成果，可用于汽轮发电机、燃气发电机和水力发电机的新建和改造工程。GE公司在最近的40年中，在70多个国家已经提供了6000多套静态励磁系统。EX2100是GE的第三代数字励磁系统。

这种励磁系统提供的主要优点是：

●在更快的响应，更好的调节，和没有热漂移等方面的性能都得到了改进。

●在通电时自检测，故障显示，和广泛的整流桥监测等方面有更好诊断技术。

●更高的可靠性。

●保护性能得到了改进。

●以生动图表（屏幕显示）改进了用户界面，更便于查看运行中的系统信息。

EX2100可以有几种配置，为全静态励磁系统提供实用的灵活性。这些系统可用于电势源（只有电压），或复合源（有电压和电流）。

EX2100的硬件包括一个控制块，电源块，用户界面子系统，操作员界面屏，控制电源输入模块和功率整流模块。功率整流模块是由整流桥界面子系统，功率整流桥，交流和直流过滤网络，和交流和/或直流隔离设备等所组成。

EX2100支持Ethernet TM以太局域网（LAN）与以下设备进行通讯：

●控制系统工具箱（TOOLBOX）

● Mark VI汽轮机控制系统和采用以太网全球数据（EGD）规约的HMI（人机接口）。

●静态启动器

● GE OnSite TM远程诊断中心

在没有HMI的人机接口的情况下，EX2100也可以支持一个RS-232，或以太网ModBus 接口，接到用户的DCS（分布式控制系统）。

EX2100含有一个强大的诊断系统和一个控制模拟器，以支持快速安装，控制参数的调整和进行人员培训。

在下一页中的图1是一张简化的单线图，它说明一个典型的EX2100MB系统。

5 极隔离开关为选项.

图1. EX2100MB 多桥励磁系统典型单线图

1.1多桥励磁系统概况

EX2100MB是一种数字式，电势源的静态励磁系统，它采用了最新的硬件和软件科技成果，为满足用户和运行的需求，该产品具有完整的控制和保护功能。

EX2100可以配置多达4个三相全波的可逆变的可控硅整流桥，为主交流发电机的励磁绕组提供励磁功率。所有的控制和保护功能都是由系统软件来完成。它没有移动部件。例如在老式励磁系统中的由电动机操作的整定器。数字技术结合GE的超过45年的静态励磁设计经验，使得EX2100具有99.98%的可用率。

EX2100MB的基本配置是由冗余的控制器和与之相连的多个整流桥（或称为功率变换模块PCM）所组成。冗余的控制器设计为M1,M2和C。在基本的系统中，控制器M1被称为Master 1（主站1），控制器M2被称为Master2（主站2），而控制器C被称为主站监视器（Master Control Monitor），并由它决定是否应当进行主站的切换。由于M1或M2都可以是工作的主站（Master），而C是主站监视器（Monitor），发电机电压和电流的测量信号都被连接到这三个控制器中的每一个。

工作中的主站（Master）承担整个励磁系统的控制工作。备用的主站在功能上与工作中的主站是相同的，只是在备用状态下，它不对可控硅整流桥发送任何触发命令，它的自动电压调节器（A VR）回路不停的跟踪发电机的端电压，而手动电压调节器（FVR）则跟踪发电机的励磁电压。这样做是为了保证从某一主站到另一主站的平稳切换。在工作主站和备用主站中，A VR之间和FVR之间分别进行自动跟踪。

由于这种冗余的配置，当一个主站（Master），或一个监视器（Monitor）故障而退出运行时，该励磁系统可以继续工作。当有在线（On-line）维修选项时，故障的控制设备可以拆下来，进行修理后，再转为在线（On-line），而不必使整个励磁系统停运。采用在线（On-line）维修选项，每一个整流桥（PCM）/控制器（Controller）都有一套手动的隔离装置，可以隔离该装置的交直流电源。