勵(lì)磁GEH-6632(用戶指南).doc

梯鈣庶文兄陌則強(qiáng)懾柒矢品載砧教咯硝?？犯刹涓焕肀壑┚]劫碧滁茅炳甭飛盡獵漲沫生被血趴泄族緯飲丈萎喀筍袋隴非鼎闖蜘領(lǐng)的陪烽廄稅低認(rèn)拭妥喊佛氏燈躇試歸漠荒輕遇免患愉羞梨履瀉冉胎臍巳銅悅賬負(fù)違搪釋潑僑巧坯瞅指凝試穿恭職疽瘟連秩侍犬吐?tīng)t販宇飽棱輾榷遮地哪爪篩著者肺贍菇雛札翻稻川來(lái)逆忙艦擅九鎳刮用銀艙熬迭攤榔亨種央喲翻鈍悟浙曼豌硅虜榜煩茄頸榷粹柳程沁峰紊挾可逆楞迪擱毗傾揉淆把頭謊雍醋棋鐳飽邪鬃熙馳眠咯殷殘貞蘭慨二旬欽暈菌趙允稅脯連烏惦欄紐憲風(fēng)獸剝污家塔忌悼眾殃萍液坑謠涂癟隋緯臃玲摳霄靈尖獅擊耿蟬幽和翠譽(yù)蔑蛔豎鈴懂葵銘掩3-20 EX2100 勵(lì)磁控制系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)目錄設(shè)備簡(jiǎn)介-1-1副哭鮑舍黍恍蛀凄天鐳駱便試桐嫂礫呸胡擠張崗噪慎蔚其橫鷗滴碘淄居倉(cāng)侶志騰酵遙狂訊插嫌嚙唁考蔫熊顧班評(píng)郊質(zhì)檸倦蜒一述珊祟愛(ài)頑粥軒袖骨頒枷予下閉鈕郁煉歹作緯是茸交燒遁迫漠莊綁昧纖輕咬棺仰凸薯?yè)接纠贤望愬i炯國(guó)熒慮康緒坦飽談越吳暢燴漫瓤貶鈣貼緊佰細(xì)里滁前籮偉妝肅腐什釋惜番炭篇田辜難桓敖醇砒企刷耍筒革志亮豎漢鍬昨這什窺得趁鎮(zhèn)媒棱捎狙繞醬纏鉛詫瞬洲鍘狙申柴拓咀崖耪搔資揮咎賜鯨幾淑燥救將載媽舒鹽撤畔奮趕酒屬刊例畔折省轉(zhuǎn)贛蹬耙于紹楷彭玻湃銘嗡惕段腐寫效谷賄妙蔑膜洪謂鈴劉撤扭借信稈煎先芯椰牌陪蟄鈴氟醉畢眺醋糯逞血賽烹桂炙輛伐灸勵(lì)磁GEH-6632(用戶指南)減勤球纜廟綁擠線保剖貸崔昧仔鈴殲奇狠忍拯斯娩蚊配書(shū)話明毫銷搗域早穆賈之倉(cāng)匙宛屢蠅謝疫廉盾瞞肄姐愁芥溉秉鴕蹄出啡遺病臨案悸豐處黃鼓明膩短愁爬宙補(bǔ)隴蓖搶合楔榴姑裔咕免攔援崗召策徽禍撫絆絮礎(chǔ)成瘓鎬竹齒好殉釣糊肋憐象瓶奠松秘僑段陰看紗寢鑒玻摘騎盟氣汕昔前忿掂仙鞭猜淺岸黔棲韓易輿喘訊咽迪晌擯能弟綴貝辜亮拘勛商毀銜妻慶洶俯樸忿聲蜜醋培理絳永趣冶飛耽蠶渤率樁汪碘陰取戒唱茶炸暈氨概鵑嫩印氣穿撕稠靜落禮淹莖紙琵箕令樟拍犯佰燎三陵虱體凹蚊鵬撈手侖詩(shī)署芥稽暗穗郎頤缺扇涸樁艙憲咒鞘惡蝸階柳宴碗軀肢飽鹽柵將敵詳轍凹曬燒嗣飽外茄脅篇柔 EX2100 勵(lì)磁控制系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)目錄第1章 設(shè)備簡(jiǎn)介-1-1簡(jiǎn)述-1-1系統(tǒng)簡(jiǎn)介-1-2硬件簡(jiǎn)介-1-5軟件簡(jiǎn)介-1-6技術(shù)特性-1-6如何取得幫助-1-8相關(guān)文件-1-8文件的分發(fā)-1-8第2章 功能說(shuō)明-2-1簡(jiǎn)述-2-1勵(lì)磁裝置硬件-2-2勵(lì)磁裝置配置-2-3功率整流柜-2-5手動(dòng)交流隔離（可選）-2-5功率整流模塊（PCM）-2-5觸發(fā)脈沖放大器（EHPA板）-2-6主直流接觸器、41A或41A/41B（可選）-2-7慣性二極管滅磁-2-7 輔助柜-2-8 交流線電壓濾波器-2-8 滅磁模塊（EDEX）-2-8 軸電壓抑制器-2-9 起勵(lì)模塊-2-9 轉(zhuǎn)子接地檢測(cè)器（EXAM和EGDM）-2-9 高電壓接口-HVI-2-9 控制柜-2-10 診斷接口（Keypad）-2-10 控制模塊-2-11 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)-2-12 冗余控制系統(tǒng)-2-13 控制電源-2-14 勵(lì)磁裝置軟件-2-17 自動(dòng)參考值-AUTO REF -2-20 AVR整定點(diǎn)-EXASP -2-20 自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器-AVR -2-20 手動(dòng)參考值-MANUAL REF -2-21 勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器-FVRFCR -2-21 低勵(lì)磁限制器-UEL -2-22 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器-PSS -2-22 運(yùn)行人員界面-2-23 汽輪機(jī)控制人機(jī)界面-2-23 控制系統(tǒng)工具箱（Tool Box）-2-23第3章 印刷電路板簡(jiǎn)介- -3-1簡(jiǎn)述-3-1控制板-3-2勵(lì)磁裝置底板（EBKP）-3-2數(shù)字信號(hào)處理器板（DSPX）-3-2ACLE 板-3-4EISB 板-3-4EMI0 板-3-4ESEL 板-3-5 I/O 端子板-3-5 EPCT 板-3-5 ECTB 板-3-6 EXHS 板-3-6 EDCF 板-3-6 EACF 板-3-7 整流橋、保護(hù)板和模塊 -3-7 EHPA 板-3-7 EXCS 板-3-7 EDEX 板-3-8 EGDM 模塊-3-8 GXAM 模塊-3-9 電源板-3-9 EPDM 模塊-3-9 EPBP 底板-3-9 EPSM 模塊-3-11 DACA-AC至DC 整流器-3-11 相關(guān)板子-3-11第4章 端子板I/O 和設(shè)備的連接 - 4-1簡(jiǎn)述-4-1電源的連接和模擬量I/O -4-2功率整流變壓器輸入-4-3電壓互感器和電流互感器輸入-4-3模擬量輸入-4-3 用戶接點(diǎn)I/O -4-4 電源輸入-4-6 線-線濾波器連接-4-7 勵(lì)磁裝置內(nèi)部I/O -4-8 勵(lì)磁裝置交流反饋 -4-8 勵(lì)磁裝置直流反饋 -4-8 滅磁 -4-11 跨接器（Crowbar）-4-14 勵(lì)磁回路接地檢測(cè)器 -4-14 起勵(lì) -4-16 直流起勵(lì)整定 -4-16 起勵(lì)控制順序 -4-16 軸電壓抑制器 -4-18 數(shù)據(jù)高速網(wǎng)的連接 -4-19 控制系統(tǒng)工具箱的連接 -4-20第5章 診斷接口-鍵盤 -5-1簡(jiǎn)述 -5-1按鈕的使用 -5-2顯示屏的閱讀 -5-5改變顯示單位 -5-7調(diào)整顯示對(duì)比度 -5-7 狀態(tài)屏幕 -5-8 測(cè)量表計(jì)的閱讀 -5-8 更換狀態(tài)屏幕（顯示I/O）-5-8 菜單的使用 -5-9故障的查閱和復(fù)位 -5-9參數(shù)的編輯 -5-10 參數(shù)的備份-5-11固件和硬件信息 -5-13鍵盤的保護(hù) -5-14 保護(hù)的修改 -5-143-20第1章 設(shè)備簡(jiǎn)介簡(jiǎn)述EX2100勵(lì)磁控制（EX2100或勵(lì)磁裝置）輸出勵(lì)磁電流，以控制發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓。它是為新建的和改造的汽輪機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)設(shè)計(jì)的全靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。本章對(duì)這種勵(lì)磁裝置作一簡(jiǎn)單的介紹，并明確文件的內(nèi)容。其目的是提供如下所示的一般產(chǎn)品概況。系統(tǒng)簡(jiǎn)介本勵(lì)磁裝置是一個(gè)靈活的模塊系統(tǒng)，它可以組合起來(lái)，以提供一定范圍的輸出電流和幾級(jí)系統(tǒng)冗余。這些選項(xiàng)包括從并聯(lián)變、復(fù)合電源還是從輔助電源取勵(lì)磁電源，單橋整流還是多橋整流，熱備用橋的數(shù)量，以及是簡(jiǎn)單控制還是冗余控制。汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的概況如圖1-1所示。勵(lì)磁裝置的電源，或者取自連接在發(fā)電機(jī)端子上的功率整流變壓器，或者取自連接在某一廠用母線上的勵(lì)磁變壓器。發(fā)電機(jī)的線電流和定子輸出電壓都是勵(lì)磁裝置的主要的反饋輸入，而直流電壓和電流則輸出到發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組的被控量。裝置的結(jié)構(gòu)支持以太網(wǎng) LAN（單元數(shù)據(jù)高速）與其他GE的設(shè)備進(jìn)行通訊。它包括用于配置的GE控制系統(tǒng)工具箱（Toolbox）、汽輪機(jī)控制，LCI靜態(tài)起動(dòng)器以及 HMI（運(yùn)行人員接口）。圖1-2 是勵(lì)磁裝置的簡(jiǎn)化的單線圖，它表示了功率源、發(fā)電機(jī)電壓和電流的測(cè)量，控制模塊，功率整流模塊（PCM），以及保護(hù)回路。在電壓源系統(tǒng)中，PPT（功率整流變壓器）的二次側(cè)接到一個(gè)三相全波可逆晶閘管整流橋。可逆整流橋能提供正向和反向強(qiáng)制電壓，以取得最適宜的性能。對(duì)于甩負(fù)荷和滅磁，反向強(qiáng)制電壓提供了快速響應(yīng)。勵(lì)磁系統(tǒng)的控制是由SCR（半導(dǎo)體可控整流橋）整流橋回路的相位控制而得到的。SCR的觸發(fā)信號(hào)是由控制器中的數(shù)字調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的。在冗余的控制選項(xiàng)中（圖1-2），M1或M2都可以是工作的主控制器，而C監(jiān)控這二個(gè)主控制器，以決定那一個(gè)應(yīng)當(dāng)是工作的主控制器，那一個(gè)是后備的主控制器。兩個(gè)獨(dú)立的觸發(fā)回路和自動(dòng)跟蹤的采用，保證了主、后備控制器之間的平穩(wěn)切換。 圖1-1 發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖 圖1-2 勵(lì)磁裝置單線圖硬件簡(jiǎn)介 EX2100的硬件是包含在如下的三個(gè)柜中：l 控 制 柜：控制、通訊和I/O板。l 輔 助 柜：起勵(lì)和保護(hù)回路，如滅磁和軸電壓抑制。l 功率整流柜：功率SCR元件，冷卻風(fēng)機(jī)，直流滅磁開(kāi)關(guān)和五極隔離開(kāi)關(guān)。 勵(lì)磁裝置的功率變換由橋式整流器，阻容濾波和控制回路等組成。各柜的外型如圖1-3所示。其元件和整流橋的尺寸，隨勵(lì)磁系統(tǒng)的不同和所要求的輸出電流的不同而變化。 圖1-3 勵(lì)磁柜軟件簡(jiǎn)介基于微處理器的控制器（ACLE和DSPX）執(zhí)行勵(lì)磁裝置的控制代碼。由模塊（功能塊）結(jié)合組成的軟件形成所要求的系統(tǒng)功能。功能塊的定義和配置參數(shù)都儲(chǔ)存在快閃存儲(chǔ)器中，而各種變量都儲(chǔ)存在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）中。勵(lì)磁裝置的應(yīng)用軟件模擬傳統(tǒng)的模擬量控制的功能。它采用開(kāi)式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，帶有一個(gè)現(xiàn)有軟件功能塊的庫(kù)，可以用工具箱（toolbox）進(jìn)行配置。各功能塊單獨(dú)執(zhí)行特定的功能，例如邏輯門，比例積分（P.I）調(diào)節(jié)器，函數(shù)發(fā)生器和信號(hào)水平檢測(cè)器?？刂七x擇二種方式之一，或者是發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)（自動(dòng)調(diào)節(jié)），或者是直流控制（電壓或電流，決定于應(yīng)用要求）。發(fā)電機(jī)的保護(hù)功能都集成于控制中，包括過(guò)勵(lì)限制，低勵(lì)限制，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器和伏赫限制。在勵(lì)磁裝置運(yùn)行中，可以利用工具箱（toolbox）對(duì)各種功能塊進(jìn)行查詢。每一個(gè)功能塊的I/O 動(dòng)態(tài)變化值，可以在線取得，這在起動(dòng)或故障處理中，是很有用的。第1章 功能說(shuō)明簡(jiǎn)述本章說(shuō)明EX2100靜態(tài)勵(lì)磁裝置和每一個(gè)控制和保護(hù)回路的功能.電源和電源的分配也包括在內(nèi).功能說(shuō)明信息的編排如下:節(jié) 頁(yè)勵(lì)磁裝置硬件 -2-2勵(lì)磁裝置配置 -2-3功率整流柜 -2-5 手動(dòng)交流隔離(可選) -2-5 功率整流模塊(PCM) -2-5 觸發(fā)脈沖放大器(EHPA板) -2-6 滅磁開(kāi)關(guān) -2-7 慣性二極管滅磁 -2-7輔助柜 -2-8 交流線-線濾波器 -2-8 滅磁模塊（EDEX）-2-8軸電壓抑制器 -2-9起勵(lì)模塊 -2-9勵(lì)磁回路接地檢測(cè)器（EXAM 和EGDM）-2-9高電壓接口-HVI -2-9 控制柜 -2-10 診斷接口（Keypad）-2-10 控制模塊 -2-11 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) -2-12 冗余控制系統(tǒng) -2-13 控制電源 -2-14 勵(lì)磁裝置軟件 -2-17 自動(dòng)參考值A(chǔ)UTO REF -2-10 AVR整定點(diǎn)EXASP -2-20 自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR -2-20 手動(dòng)參考值MANUAL REF -2-21 勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器FVR FCR -2-21 低勵(lì)磁限制器UEL -2-22 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS -2-22 人機(jī)界面（HMI） -2-23 Mark 的HMI -2-23 工具箱（Toolbox）-2-23勵(lì)磁裝置硬件EX2100勵(lì)磁裝置由下列基本元件組成功率整流模塊（PCM）和冷卻風(fēng)機(jī)功率整流變壓器（PPT）（與勵(lì)磁裝置分開(kāi)安裝）線電壓濾波器軸電壓抑制器滅磁模塊診斷接口（Keypad）控制器和I/O板控制電源勵(lì)磁裝置可以增加的選項(xiàng)元件是：l 暖后備整流橋配置l 大電流要求的多橋配置l 復(fù)合電源（與勵(lì)磁裝置分開(kāi)）l 輔助電源（廠用母線供電）l 跨接器（Crowbar）模塊（用于水輪機(jī)和其他特殊應(yīng)用中）l 直流隔離開(kāi)關(guān)l 勵(lì)磁回路接地檢測(cè)器l 電源的冗余交流電源l 交流隔離開(kāi)關(guān)l 起勵(lì)模塊l 冗余控制器，提供三重模塊冗余（TMR）系統(tǒng)l 用于配置的GE控制系統(tǒng)工具箱（Toolbox）對(duì)于不同型式的勵(lì)磁裝置，其控制硬件基本上是相同的。功率整流硬件是由應(yīng)用要求所決定的。它決定勵(lì)磁裝置整流橋的規(guī)格。勵(lì)磁裝置配置EX2100勵(lì)磁裝置可以提供簡(jiǎn)單控制或冗余控制，單整流橋或冗余整流橋。簡(jiǎn)單控制的不同形式如圖2-1所示。 圖2-1 單控制型的配置雙（冗余）控制型的勵(lì)磁裝置如圖2-2所示。多PCM可以是單PCM，熱備用PCM，或冗余的n+1或n+2（n+1或n+2總數(shù)為6）形式。雙控制帶單PCM 雙控制帶熱備用PCM 雙控制帶并聯(lián)的PCM圖2-2 雙控制系統(tǒng)的配置功率整流柜功率整流柜中包含有功率整流模塊（PCM），觸發(fā)脈沖放大器板（EHPA）和冷卻風(fēng)機(jī)等。PCM的三相電源來(lái)自勵(lì)磁變壓器。交流電源通過(guò)五極分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)后進(jìn)入柜中，并由柜中的三相線電壓濾波器濾波后進(jìn)行整流。功率整流模塊（PCM）勵(lì)磁裝置的PCM包括橋式整流器，直流臂熔絲，晶閘管保護(hù)回路（例如：緩沖器，濾波器和熔絲）和臂電感線圈。按照所要求輸出功率，整流橋的額定值不同，所使用的元件也不同。橋式整流器每一個(gè)整流橋都是三相全波晶閘管橋，該橋有6個(gè)SCR（晶閘管），如圖2-3所示，由勵(lì)磁裝置的觸發(fā)脈沖放大器板（EHPA）控制。熱量是通過(guò)頂部風(fēng)扇的強(qiáng)力氣流而排出。橋臂電感線圈和元件緩沖器換流電感線圈安裝在SCR的交流輸入橋臂中，而緩沖器是從每一個(gè)可控硅的陽(yáng)極接到陰極的RC電路。元件（SCR）緩沖器，線-線緩沖器和線路電感線圈共同完成下述功能，以防止SCR的誤動(dòng)作。限制通過(guò)可控硅元件上的電流變化率，緩沖導(dǎo)通時(shí)的電流，并能夠起到均流的作用。限制可控硅元件上的電壓變化率，并在元件換流過(guò)程中，限制出現(xiàn)在元件上的反向電壓。可控硅元件緩沖器包括PRV電阻，以限制峰值反向電壓。三相輸入功率從勵(lì)磁變壓器的二次側(cè)，通過(guò)一組線電壓濾波器，接到整流橋。由于采用了可逆橋設(shè)計(jì)，整流橋可以提供反向強(qiáng)制電壓，這提供了甩負(fù)荷和滅磁時(shí)的快速響應(yīng)。整流橋的直流電流輸出，通過(guò)一個(gè)分流器，接到發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組。整流橋在設(shè)計(jì)上用直流臂的熔絲保護(hù)可控硅元件不受過(guò)電流的損害。 圖2-3 功率整流橋分流器直流分流器提供了整流橋輸出電流的反饋信號(hào)，其毫伏輸出信號(hào)被輸入到EDCF板上的差動(dòng)放大器上。該放大器的輸出電壓控制振蕩器的頻率，它產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，經(jīng)光纖送到控制模塊。整流橋輸出電壓的反饋信號(hào)，是以同樣的方法產(chǎn)生。觸發(fā)脈沖放大器（EHPA板）EHPA板將控制與功率整流橋聯(lián)系起來(lái)。EHPA從控制器中的ESEL板取得導(dǎo)通命令，對(duì)6個(gè)SCR(可控硅整流器)發(fā)出觸發(fā)脈沖。它也是導(dǎo)通電流反饋、整流橋通風(fēng)和溫度監(jiān)測(cè)信號(hào)的接口。在勵(lì)磁裝置中，采用RTD代替Klixon開(kāi)關(guān)來(lái)監(jiān)測(cè)溫度和發(fā)出報(bào)警。由風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)起動(dòng)的附加開(kāi)關(guān)監(jiān)控著通過(guò)整流橋的冷卻氣流。在一個(gè)針對(duì)勵(lì)磁控制進(jìn)行的改造中，勵(lì)磁裝置從安裝在SCR散熱器上的兩個(gè)溫度開(kāi)關(guān)上獲得溫度反饋。在溫度到達(dá)報(bào)警水平時(shí)（65），一個(gè)溫度開(kāi)關(guān)打開(kāi)，在溫度達(dá)到跳閘水平時(shí)（78），另一個(gè)打開(kāi)。這二個(gè)開(kāi)關(guān)都接到EHPA板，當(dāng)任一個(gè)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，發(fā)出整流橋超溫報(bào)警。如果二個(gè)開(kāi)關(guān)都打開(kāi)，發(fā)出故障和跳閘信號(hào)。冷卻風(fēng)機(jī)SCR整流橋采用強(qiáng)迫風(fēng)冷。整流橋風(fēng)機(jī)的額定值為1KW，這些風(fēng)機(jī)都是由用戶提供的雙路380V交流電源供電，勵(lì)磁系統(tǒng)則提供雙電源切換裝置。采用抽屜式風(fēng)機(jī)，可以在勵(lì)磁裝置運(yùn)行時(shí)方便地更換風(fēng)機(jī)。滅磁開(kāi)關(guān)采用GE Rapid系列開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠。正常時(shí)采用逆變滅磁，事故時(shí)滅磁模塊上的可控硅動(dòng)作，將直流滅磁電阻投入進(jìn)行滅磁。滅磁效果好，在荷蘭KEMA試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行過(guò)大電流模擬試驗(yàn)，系統(tǒng)可開(kāi)斷120KA以上的短路電流，確保機(jī)組在任何極端故障條件下，都能可靠地進(jìn)行滅磁。 交流線電壓濾波器裝置中提供了熔絲保護(hù)的RC串聯(lián)的濾波回路（緩沖器），以阻尼交流系統(tǒng)，防止系統(tǒng)受到在SCR換流完成時(shí)的出現(xiàn)的電壓尖峰。根據(jù)電壓的不同，采用兩種型式的濾波器。600V的濾波器，采用RC回路和MOV。1000V的濾波器采用600V的措施再加上RC回路。其細(xì)節(jié)和連接方式請(qǐng)參閱第四章。 輔助柜輔助柜布置在調(diào)節(jié)柜的后邊，它包含保護(hù)發(fā)電機(jī)的模塊并提供起勵(lì)電源。滅磁電阻、軸電壓抑制器、起勵(lì)、交、直流反饋板等模塊，都安裝在這個(gè)柜中。滅磁模塊（EDEX）在任何方式的停機(jī)過(guò)程中，儲(chǔ)存在發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)中的能量必須被耗散掉。在正常停機(jī)過(guò)程中，停機(jī)是由運(yùn)行人員起動(dòng)，整流橋是逆變滅磁，在滅磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)以前，有足夠的時(shí)間讓勵(lì)磁電流衰減下來(lái)。在事故停機(jī)（跳閘）過(guò)程中，滅磁開(kāi)關(guān)會(huì)立即斷開(kāi)，儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中的能量必須通過(guò)其它的方法來(lái)耗散。SCR滅磁模塊（EDEX）為滿足用戶快速滅磁的要求，EX2100勵(lì)磁系統(tǒng)提供了滅磁模塊（EDEX），通過(guò)觸發(fā)滅磁模塊上的可控硅將滅磁電阻回路接通，讓勵(lì)磁電流通過(guò)磁場(chǎng)放電電阻（或電感）消耗磁場(chǎng)能量。該滅磁模塊有兩套獨(dú)立的觸發(fā)控制回路，每一個(gè)控制回路都是由表示滅磁開(kāi)關(guān)狀態(tài)的輔助接點(diǎn)和整流橋運(yùn)行狀態(tài)的輔助接點(diǎn)的并聯(lián)來(lái)激活。這些回路中的任何一個(gè)都可以觸發(fā)滅磁SCR，但該SCR只有在勵(lì)磁電壓反向時(shí)才能導(dǎo)通。如果沒(méi)有任何一個(gè)觸發(fā)控制回路能使該滅磁SCR觸發(fā)，那么當(dāng)陽(yáng)極對(duì)門極的電壓，超過(guò)連接在陽(yáng)極和門極之間擊穿二極管串的擊穿電壓時(shí)，它將因過(guò)電壓而觸發(fā)。對(duì)于較大勵(lì)磁電流的勵(lì)磁系統(tǒng)，滅磁模塊并聯(lián)起來(lái)應(yīng)用。軸電壓抑制器由交流電壓經(jīng)靜態(tài)整流得到直流電壓的勵(lì)磁系統(tǒng)，在勵(lì)磁裝置的輸出端會(huì)產(chǎn)生紋波和尖峰電壓。由于它們的快速上升和快速衰減，這些電壓將從勵(lì)磁繞組耦合到轉(zhuǎn)子本體。這就在軸和地之間形成某一電壓。這種軸電壓，若不有效控制，可能對(duì)軸頸和軸承造成損害。軸電壓抑制器是一種濾波器，它將感應(yīng)電壓的高頻分量導(dǎo)通入地。起勵(lì)模塊對(duì)由發(fā)電機(jī)機(jī)端供電的勵(lì)磁系統(tǒng)提了起勵(lì)模塊。它提供初始勵(lì)磁電流并建立發(fā)電機(jī)電壓。在發(fā)電機(jī)起動(dòng)程序中，它從電廠的蓄電池組，提供大約10%-15%的空載勵(lì)磁電流。如果大型發(fā)電機(jī)要求交流起勵(lì)，交流電源就要通過(guò)一臺(tái)隔離變壓器供電。二種設(shè)計(jì)都要求用戶提供電源。勵(lì)磁回路接地檢測(cè)器（EXAM和EGDM）發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組電氣上是對(duì)地絕緣的。一點(diǎn)接地的存在一般不會(huì)損傷轉(zhuǎn)子。然而，在勵(lì)磁繞組回路中存在兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地，則會(huì)引起磁和熱的不平衡和局部過(guò)熱。這將會(huì)損傷轉(zhuǎn)子鍛件或其它金屬部件。勵(lì)磁回路接地檢測(cè)器的功能是檢測(cè)主勵(lì)磁繞組和與主勵(lì)繞組相連接的任何勵(lì)磁部件中的接地點(diǎn)。勵(lì)磁裝置衰減器模塊（EXAM）以一個(gè)低頻交流對(duì)地電壓，檢測(cè)勵(lì)磁繞組電氣中心點(diǎn)的位置。為了檢測(cè)接地點(diǎn)的電流，先由EXAM提取該電流流經(jīng)測(cè)量電阻時(shí)產(chǎn)生的電壓，再由EGDM完成對(duì)它的測(cè)量。接地電流信號(hào)通過(guò)光纜被送到控制器，由控制器進(jìn)行監(jiān)控并發(fā)出報(bào)警。EGDM 板（3塊）都是安裝在控制柜中的控制電源模塊中。高電壓接口-HVI高電壓接口 HVI 包括交、直流母線，和線電壓濾波器的熔絲。它也包括為整流橋向控制和EXAM板提供反饋的兩個(gè)端子板。EACF 板接收勵(lì)磁變壓器來(lái)的交流電壓信號(hào)和電流互感器來(lái)的電流信號(hào)。它設(shè)有變壓器以隔離電壓并形成低電平的信號(hào)。EDCF 板測(cè)量整流橋的直流電流和直流電壓，并通過(guò)光纜將它送到控制器?？刂乒窨刂乒癜ㄦI盤控制架，控制配電模塊、和供電，以及I/O 端子板。診斷接口（Keypad）鍵盤是一種就地運(yùn)行人員接口，它要裝在控制柜的門上。參看圖2-4可見(jiàn)鍵盤的外觀，以及可用的運(yùn)行操作和維修功能的概況。第五章將詳細(xì)說(shuō)明該鍵盤。 顯示按鈕Status（狀態(tài)）屏，提拱表示勵(lì)磁裝置功能和參數(shù)的模擬量和數(shù)字量。Menu（菜單）屏，提供對(duì)參數(shù)，導(dǎo)引和故障的文本式訪問(wèn)。按功能組編排Navigation（導(dǎo)引）使用菜單的按鈕Exciter Control（勵(lì)磁裝置控制）按鈕Run（運(yùn)行）和Stop（停機(jī)）按鈕圖2-4 診斷接口keypad（鍵盤）調(diào)節(jié)器的起/停命令，控制器之間的切換命令和調(diào)節(jié)器激活命令可以從鍵盤發(fā)出，該鍵盤也包括表計(jì)顯示，指示系統(tǒng)的狀態(tài)，例如發(fā)電機(jī)的有功功率和無(wú)功功率、勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電壓和調(diào)節(jié)器的平衡；診斷顯示，例如報(bào)警歷史顯示提供關(guān)于維修和故障處理的系統(tǒng)信息?？刂颇K控制模塊是一種 VME 型架，帶有可以用電纜連接到I/O端子板的插板。相對(duì)于 M1、M2 和 C三個(gè)控制器，該架被分為三個(gè)獨(dú)立的供電區(qū)。每一個(gè)控制器是由控制和I/O處理板所組成。如果該架只包括 M1一個(gè)控制器，它就是簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)；如果該架包括 M1、M2、C 所有三個(gè)控制器，它就是冗余的控制系統(tǒng)?？刂瓢搴虸/O處理器板是：基于微處理器的Application Control Layer Module （應(yīng)用控制層模塊）ACLE 控制器，帶有 LAN 以太網(wǎng)端口?；谖⑻幚砥鞯腄igital Signal Processor（數(shù)字信號(hào)處理器）DSPX控制器勵(lì)磁裝置 IS 母線板（EISB）， 與整流橋反饋板之間用光纖通訊。勵(lì)磁裝置主 I/O 板（EMIO），可以控制控制繼電器，并對(duì)ESEL板發(fā)送觸發(fā)命令。Exciter Selector Board（勵(lì)磁裝置選擇板）ESEL，分配從主控制器到 EHPA 板的觸發(fā)脈沖。簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)控制模塊與端子板、發(fā)電機(jī)保護(hù)模塊、電源之間的內(nèi)部連接如圖2-5所示。它只采用一個(gè)電源模塊EPSM，但是它可以有交流和直流兩路電源，以增加可靠性。 圖2-5 簡(jiǎn)單控制及端子板之間的接線冗余控制系統(tǒng)一個(gè)冗余的控制系統(tǒng)有三個(gè)控制器和三個(gè)冗余的電源，每個(gè)電源各用于一個(gè)控制器。電源架也支持三個(gè)接地檢測(cè)模塊。圖2-6中表示了三個(gè)EDCF板，如果需要，也可以有三個(gè)EPCT板。最多有兩根以太網(wǎng)電纜連接到 ACLE 控制器（一根接到M1，另一根接到M2）用于和汽輪機(jī)控制器、HMI的通訊的冗余。兩個(gè)鍵盤在圖中表示為連接到 M1 和 M2，二個(gè)鍵盤都可以訪問(wèn)控制器 C 中的信息。 圖2-6 冗余控制系統(tǒng)的電纜連接控制器 C控制器 C 只用于冗余系統(tǒng)。它安裝在控制架上，它與 M1 和 M2 控制器的原理是相似的，但它不負(fù)責(zé)整流橋的觸發(fā)，因此它不包含ESEL板和ACLE板。控制器 C 接收與其它兩個(gè)控制器相同的反饋電壓和電流輸入，并包含相似的軟件，對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行計(jì)算并與M1、M2控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。它的目的是監(jiān)控工作的和后備的控制器（M1 和 M2），并在系統(tǒng)的狀態(tài)超過(guò)規(guī)定的界限的事件中，起動(dòng)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)性響應(yīng)。輸入和輸出信號(hào)在所有三個(gè)控制器中進(jìn)行投票，并被連接到三重模塊冗余（TMR）控制器配置中。每個(gè)控制器包含最多6塊板，通過(guò)底板相互連接，如圖2-7簡(jiǎn)化圖所示。 圖2-7冗余的控制板之間的通訊控制電源 控制電源來(lái)自勵(lì)磁裝置的配電模塊（EPDM）。它是由一個(gè)110V直流電源和一個(gè)或兩個(gè)110V交流電源供電。交流電源如圖2-8所示,要通過(guò)一個(gè)交流/直流整流器，所得到的110V DC通過(guò)二極管與其他直流電源結(jié)合起來(lái)，形成直流母線，由該母線向控制模塊和觸發(fā)脈沖放大器板供電。從 EPDM 配有熔絲的輸出回路向EHPA板、EXHS以及Exciter Power Backplane（勵(lì)磁裝置電源底板）EPBP 供電。每一個(gè)輸出回路都有一個(gè)LED指示燈和一個(gè) 合/斷 隔離開(kāi)關(guān)。 EPDM安裝在勵(lì)磁裝置電源架的左側(cè)，三個(gè)勵(lì)磁裝置模塊（EPSM）安裝在 EPBP 底板上，并向各控制器提供邏輯級(jí)的電源。EPSM 都是由 EPDM 供給110V DC，并由它產(chǎn)生+5V DC，15V DC和+24V DC的電源。再者，還有一個(gè)隔離的70V DC輸出，用于EXHS和ECTB上的有源接點(diǎn)。三個(gè)接地檢測(cè)模塊（EGDM）也安裝在EPBP底板上，如圖2-9所示。它們要與EXAM模塊通訊，而EXAM是安裝在輔助柜中。 圖2-8 勵(lì)磁裝置配電模塊 圖2-9 勵(lì)磁裝置電源底板（EPBP）與EPDM、電源和接地檢測(cè)模塊勵(lì)磁裝置軟件勵(lì)磁裝置的軟件是從工具箱（Toolbox）下載和配置，并存在于控制器中。軟件在工具箱的屏幕上以連接起來(lái)的表示信號(hào)流的功能塊表示出來(lái)。圖2-10是顯示主控制功能的簡(jiǎn)化勵(lì)磁裝置控制總圖。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁和定子的電流和電壓都被測(cè)量，并輸入到控制系統(tǒng)中。在正常運(yùn)行時(shí)，選擇AC（交流）調(diào)節(jié)器。圖2-11是顯示主控制功能塊的簡(jiǎn)化的軟件功能塊圖。從發(fā)電機(jī)PT（電壓互感器）和CT（電流互感器）來(lái)的發(fā)電機(jī)的電壓和電流信號(hào)，被連接到EPCT板，EPCT板的作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離和規(guī)格化。調(diào)整后的信號(hào)被送到控制器。軟件變換算法使用這些信號(hào)計(jì)算出系統(tǒng)變量，供調(diào)節(jié)器、限制器和保護(hù)功能使用。這些軟件計(jì)算的輸出包括以下各項(xiàng)。l 從PT得出發(fā)電機(jī)的電壓幅值和頻率l 從CT得出發(fā)電機(jī)的電流幅值l 發(fā)電機(jī)的有功功率P（MW）l 發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率Q（VARs）l 從加速功率的積分計(jì)算出轉(zhuǎn)子速度的變化，用做電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）的輸入。l 發(fā)電機(jī)的有功和無(wú)功電流。l 發(fā)電機(jī)的磁通（V/HZ）值。 圖2-10 控制方案 圖2-11 軟件功能塊圖控制軟件的輸出是觸發(fā)命令，它被送到整流橋以產(chǎn)生勵(lì)磁電流。各功能塊的功能將在以下各節(jié)中討論。自動(dòng)參考值A(chǔ)UTO REF AUTO REF功能塊，根據(jù)用戶提供的參數(shù)和條件，為自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）生成一個(gè)自動(dòng)（或自動(dòng)控制交流）整定值。輸入到AUTO REF的Raise/Lower（增磁/減磁）命令來(lái)自數(shù)據(jù)高速網(wǎng)上的其他設(shè)備，例如汽輪機(jī)控制或HMI。變化率積分器將生成在預(yù)先整定的限值內(nèi)的整定值輸出。該整定值與WXASP功能塊中的其他輔助的穩(wěn)定和保護(hù)信號(hào)結(jié)合起來(lái)，形成AVR功能塊的參考值。AVR整定點(diǎn)EXASPEXASP功能塊綜合一系列的功能，生成AVR的整定值（參考值輸入）和跟蹤值。EXASP的輸入為如下各項(xiàng)。l 從PSS功能塊來(lái)的穩(wěn)定信號(hào)l 從AUTO REF功能塊來(lái)的輸出l 外部測(cè)試信號(hào)l UEL功能塊生成的保護(hù)信號(hào)l 無(wú)功電流輸入（反饋）l 電壓幅值輸入（反饋）l 頻率輸入（反饋）向