ex2100勵(lì)磁系統(tǒng)說(shuō)明

1、g GE工業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)工業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No. _, Revision 0 GE 技術(shù)規(guī)范技術(shù)規(guī)范EX2100MB多橋勵(lì)磁系統(tǒng)多橋勵(lì)磁系統(tǒng)g GE工業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)工業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No. _, Revision 0 第一章 第四節(jié) 目 錄 1.前言前言11.1 多橋勵(lì)磁系統(tǒng)概況多橋勵(lì)磁系統(tǒng)概況32.EX2100 的額定值和硬件說(shuō)明的額定值和硬件說(shuō)明42.1遵守的規(guī)范遵守的規(guī)范42.2環(huán)境規(guī)范環(huán)境規(guī)范52.3外殼外殼62.4控制模塊控制模塊72.5冗余的控制系統(tǒng)冗余的控制系統(tǒng)82.6在線檢修特性在線檢修特性 (選項(xiàng)選項(xiàng))82.7功率整流橋功率整流橋92.

2、8直流磁場(chǎng)斷路器直流磁場(chǎng)斷路器112.9勵(lì)磁裝置的電源模塊勵(lì)磁裝置的電源模塊122.10勵(lì)磁裝置的電源勵(lì)磁裝置的電源142.11滅磁模塊滅磁模塊142.12屏體加熱器屏體加熱器142.13軸電壓抑制器軸電壓抑制器142.14起磁裝置起磁裝置142.15PT 和和 CT 隔離開關(guān)隔離開關(guān)142.16勵(lì)磁裝置接點(diǎn)端子排勵(lì)磁裝置接點(diǎn)端子排142.17勵(lì)磁裝置端子排勵(lì)磁裝置端子排152.18控制人員接口（控制人員接口（COI）(選項(xiàng)選項(xiàng))162.19VERSAMAX 遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程 I/O 控制部件控制部件172.20電力系統(tǒng)穩(wěn)定器電力系統(tǒng)穩(wěn)定器173.EX2100 的軟件功能的軟件功能183.1 概述概述

3、183.2 軟件變送器軟件變送器193.3 自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AUTO REF）193.4 手動(dòng)調(diào)節(jié)器參考值（手動(dòng)調(diào)節(jié)器參考值（MANUAL REF）193.5 自動(dòng)和手動(dòng)給定值跟蹤（自動(dòng)和手動(dòng)給定值跟蹤（TRACKING 跟蹤）跟蹤）203.6 勵(lì)磁裝置勵(lì)磁裝置 AVR 的給定值（的給定值（EXASP）213.7 低勵(lì)磁限制器（低勵(lì)磁限制器（UEL）213.8 無(wú)功電流補(bǔ)償（無(wú)功電流補(bǔ)償（RCC/ARCC）213.9 電壓互感器熔絲故障檢測(cè)（電壓互感器熔絲故障檢測(cè)（PTFD）21g GE工業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)工業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No. _, Revision 0 3

4、.10 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的溫度計(jì)算發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的溫度計(jì)算213.11 運(yùn)行人員控制模擬器運(yùn)行人員控制模擬器223.12 電壓電壓/頻率限制器（頻率限制器（V/HZ LIM）223.13 自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）223.14 手動(dòng)調(diào)節(jié)器（手動(dòng)調(diào)節(jié)器（FVR 或或 FCR）223.15 過(guò)勵(lì)磁限制器（過(guò)勵(lì)磁限制器（OEL）233.16 手動(dòng)范圍限制器手動(dòng)范圍限制器233.17 無(wú)功功率無(wú)功功率 VAR/功率因數(shù)功率因數(shù) PF 控制控制233.18 單元數(shù)據(jù)高速接口（單元數(shù)據(jù)高速接口（UDH）233.19DCS 接口（接口（MODBUS）243.20 電壓電壓/頻率頻率 V/HZ保護(hù)

5、（保護(hù)（24G）243.21 過(guò)勵(lì)磁保護(hù)（過(guò)勵(lì)磁保護(hù)（OET）243.22 發(fā)電機(jī)過(guò)電壓跳閘（發(fā)電機(jī)過(guò)電壓跳閘（59G）243.23 電壓互感器熔絲熔斷檢測(cè)（電壓互感器熔絲熔斷檢測(cè)（PTFD）243.24 勵(lì)磁裝置相不平衡（勵(lì)磁裝置相不平衡（EUT）253.25 空載過(guò)勵(lì)磁保護(hù)（空載過(guò)勵(lì)磁保護(hù)（OLOT）254.EX2100 的遠(yuǎn)方和就地的控制的遠(yuǎn)方和就地的控制/指示指示264.1 診斷接口鍵盤診斷接口鍵盤265.EX2100 的通訊接口的通訊接口275.1 單元數(shù)據(jù)高速接口（單元數(shù)據(jù)高速接口（UDH）275.2DCS 接口（接口（MODBUS）276EX2100 編程和維修工具編程和維修工具

6、286.1 編程工具編程工具287EX2100 的試驗(yàn)的試驗(yàn)297.1 工廠試驗(yàn)工廠試驗(yàn)297.2顧客見(jiàn)證試驗(yàn)顧客見(jiàn)證試驗(yàn)298 文件文件308.1 電子媒體電子媒體308.2 資料資料309.備件備件31g GE工業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)工業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No. _, Revision 0 10.對(duì)用戶的要求對(duì)用戶的要求3211X2100 和和 PPS 的的 IEEE 模型模型3311.1EX2100 的的 IEEE 模型模型3311.2EX2100 中中 PSS 的的 IEEE 模型模型34 參考文獻(xiàn)GEH-6414 配置 EX2100 勵(lì)磁控制的控制系統(tǒng)工具箱（PDF）GEA-

7、S1028EX2100 勵(lì)磁控制銷售簡(jiǎn)介（PDF）GEH-6632 EX2100 數(shù)字式勵(lì)磁裝置用戶指南GEH-6633 EX2100 維修，零件更換，故障處理指南 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 11. 前言前言 EX2100 勵(lì)磁系統(tǒng)是 GE 的最新的控制技術(shù)發(fā)展成果，可用于汽輪發(fā)電機(jī)、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)和水力發(fā)電機(jī)的新建和改造工程。GE 公司在最近的 40 年中，在 70 多個(gè)國(guó)家已經(jīng)提供了6000 多套靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。EX2100 是 GE 的第三代數(shù)字勵(lì)磁系統(tǒng)。這種勵(lì)磁系統(tǒng)提供的主要優(yōu)點(diǎn)是： 在更快的響應(yīng)，更好的調(diào)節(jié)，和沒(méi)有熱漂移等方面的性能都得到了

8、改進(jìn)。 在通電時(shí)自檢測(cè)，故障顯示，和廣泛的整流橋監(jiān)測(cè)等方面有更好診斷技術(shù)。 更高的可靠性。 保護(hù)性能得到了改進(jìn)。 以生動(dòng)圖表（屏幕顯示）改進(jìn)了用戶界面，更便于查看運(yùn)行中的系統(tǒng)信息。 EX2100 可以有幾種配置，為全靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)提供實(shí)用的靈活性。這些系統(tǒng)可用于電勢(shì)源（只有電壓） ，或復(fù)合源（有電壓和電流） 。 EX2100 的硬件包括一個(gè)控制塊，電源塊，用戶界面子系統(tǒng)，操作員界面屏，控制電源輸入模塊和功率整流模塊。功率整流模塊是由整流橋界面子系統(tǒng)，功率整流橋，交流和直流過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)，和交流和/或直流隔離設(shè)備等所組成。 EX2100 支持 EthernetTM以太局域網(wǎng)（LAN）與以下設(shè)備進(jìn)行通訊：

9、 控制系統(tǒng)工具箱（TOOLBOX） Mark VI 汽輪機(jī)控制系統(tǒng)和采用以太網(wǎng)全球數(shù)據(jù)（EGD）規(guī)約的 HMI（人機(jī)接口） 。 靜態(tài)啟動(dòng)器 GE OnSiteTM 遠(yuǎn)程診斷中心在沒(méi)有 HMI 的人機(jī)接口的情況下，EX2100 也可以支持一個(gè) RS-232，或以太網(wǎng)ModBus 接口，接到用戶的 DCS（分布式控制系統(tǒng)） 。EX2100 含有一個(gè)強(qiáng)大的診斷系統(tǒng)和一個(gè)控制模擬器，以支持快速安裝，控制參數(shù)的調(diào)整和進(jìn)行人員培訓(xùn)。在下一頁(yè)中的圖 1 是一張簡(jiǎn)化的單線圖，它說(shuō)明一個(gè)典型的 EX2100MB 系統(tǒng)。 本建議是秘密的提供給買方作為評(píng)估用，其內(nèi)容是 GE 公司的專利。當(dāng)接收本文件時(shí)，買方同意，除

10、買方組織內(nèi)必須對(duì)它評(píng)估的人員之外不泄漏它的內(nèi)容。在沒(méi)有 GE 的事先的書面同意，本文件不能被復(fù)制。本文件中所列設(shè)備是以初步設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，在最終完成設(shè)計(jì)時(shí)，將會(huì)有所改變。根據(jù) GE 的書面要求，本文件將收回。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 2GeneratorACLoadActive FieldGround DetectorDeexcitationShaft VoltageSuppressionPTCustomer I/OCurrentVoltageBridge I/OUnitDataHighwaySuppliesPowerControlDCAC(Ke

11、ypad)InterfaceDiagnosticI/OM1ControlGating SelectorTo BridgeFiringPPTAC BusLine FilterPowerConversionModules(Bridge #1)FlashingControlACDC CBShuntPT:CT:CB:I/O:PPT:Potential TransformerCurrent TransformerCircuit BreakerInput/OutputPower Potential TransformerCTNewControlM2ControlCDC BusNewDC+-Isolatio

12、n Switch5 PoleConversion(Bridge #2-3)ModulesPowerNewIsophase BusCT50515150CT5 極隔離開關(guān)為選項(xiàng). 圖 1. EX2100MB 多橋勵(lì)磁系統(tǒng)典型單線圖 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 31.1多橋勵(lì)多橋勵(lì)磁系統(tǒng)概況磁系統(tǒng)概況EX2100MB 是一種數(shù)字式，電勢(shì)源的靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)，它采用了最新的硬件和軟件科技成果，為滿足用戶和運(yùn)行的需求，該產(chǎn)品具有完整的控制和保護(hù)功能。EX2100 可以配置多達(dá) 4 個(gè)三相全波的可逆變的可控硅整流橋，為主交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組提供勵(lì)磁功率。所有的控

13、制和保護(hù)功能都是由系統(tǒng)軟件來(lái)完成。它沒(méi)有移動(dòng)部件。例如在老式勵(lì)磁系統(tǒng)中的由電動(dòng)機(jī)操作的整定器。數(shù)字技術(shù)結(jié)合 GE 的超過(guò) 45 年的靜態(tài)勵(lì)磁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，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與之相連的多個(gè)整流橋（或稱為功率變換模塊 PCM）所組成。冗余的控制器設(shè)計(jì)為 M1,M2 和 C。在基本的系統(tǒng)中，控制器 M1 被稱為 Master 1（主站 1） ，控制器 M2 被稱為 Master2（主站 2） ，而控制器 C 被稱為主站監(jiān)視器（Master Control Monitor） ，并由它決定是否應(yīng)當(dāng)進(jìn)行主站的切換。由于 M1 或 M2

14、 都可以是工作的主站（Master） ，而 C 是主站監(jiān)視器（Monitor） ，發(fā)電機(jī)電壓和電流的測(cè)量信號(hào)都被連接到這三個(gè)控制器中的每一個(gè)。工作中的主站（Master）承擔(dān)整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)的控制工作。備用的主站在功能上與工作中的主站是相同的，只是在備用狀態(tài)下，它不對(duì)可控硅整流橋發(fā)送任何觸發(fā)命令，它的自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）回路不停的跟蹤發(fā)電機(jī)的端電壓，而手動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（FVR）則跟蹤發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓。這樣做是為了保證從某一主站到另一主站的平穩(wěn)切換。在工作主站和備用主站中，AVR 之間和 FVR 之間分別進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。由于這種冗余的配置，當(dāng)一個(gè)主站（Master） ，或一個(gè)監(jiān)視器（Monitor）

15、故障而退出運(yùn)行時(shí)，該勵(lì)磁系統(tǒng)可以繼續(xù)工作。當(dāng)有在線（On-line）維修選項(xiàng)時(shí)，故障的控制設(shè)備可以拆下來(lái)，進(jìn)行修理后， 再轉(zhuǎn)為在線（On-line） ，而不必使整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)停運(yùn)。采用在線（On-line）維修選項(xiàng)，每一個(gè)整流橋（PCM）/控制器（Controller）都有一套手動(dòng)的隔離裝置，可以隔離該裝置的交直流電源。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 42. EX2100 的額定值和硬件說(shuō)明的額定值和硬件說(shuō)明 該勵(lì)磁系統(tǒng)的連續(xù)輸出電流是_ ADC, 連續(xù)輸出電壓是_VDC，其強(qiáng)勵(lì)能力為發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電壓的_倍。2.1遵守的規(guī)范遵守的規(guī)范 EX2100

16、 是按表 1 所列的標(biāo)準(zhǔn)的約束和條件來(lái)設(shè)計(jì)和執(zhí)行的。表 1 EX2100 遵守的規(guī)范ANSI/IEEE 標(biāo)準(zhǔn)421.1 同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)定義421.2 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能的標(biāo)識(shí)，測(cè)試和評(píng)估導(dǎo)則421.3 同步電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)高電壓試驗(yàn)的要求421.4 勵(lì)磁系統(tǒng)規(guī)范的準(zhǔn)備導(dǎo)則421.5 勵(lì)磁系統(tǒng)關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)定研究推薦的方法C57.12.01 干式配電和電力變壓器的一般要求，包括固態(tài)澆注和/或樹脂灌封的繞組C57.110 提供非正弦負(fù)荷電流時(shí)確定變壓器容量推薦的方法C57.116 直接與發(fā)電機(jī)連接的變壓器的 IEEE 導(dǎo)則C37.90.1 保護(hù)繼電器和繼電保護(hù)裝置的沖擊耐受能力（SWC）試驗(yàn)C

17、57.18.10 半導(dǎo)體電力整流變壓器的要求和操作規(guī)程其它標(biāo)準(zhǔn)UL 508A 工業(yè)控制設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)UL 50BC 功率變換設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)CSA 22.2 NO.14 工業(yè)控制設(shè)備UL 796 印刷電路板IEC EN 55011 工業(yè)設(shè)備的輻射IEC EN 61000-4 工業(yè)設(shè)備的抗干擾性通用建筑法規(guī)（UBC）地震法規(guī) 2312 節(jié)第 4 部分NFPA NEC（國(guó)家電氣法規(guī)）CEL 加拿大電氣法規(guī) 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 52.2環(huán)境規(guī)范環(huán)境規(guī)范 GE 的 EX2100 數(shù)字式勵(lì)磁系統(tǒng)是按室內(nèi)工業(yè)環(huán)境中運(yùn)行的條件來(lái)設(shè)計(jì)和制造的。 表 2 列出了

18、 EX2100 的環(huán)境限制。表 2 EX2100 的環(huán)境限制溫度/濕度 最低溫度-0 最高溫度-40 最大溫度變化率-0.1/min 最大相對(duì)濕度-95%（不結(jié)露） 最大相對(duì)濕度變化率-1%/min氣體： 腐蝕性氣體在 40和相對(duì)濕度為 50% 時(shí)的最大濃度（按照 EN50178:1994 A.6.1.4 節(jié) A.2(m)表） 二氧化硫(SO2)-30PPB 硫化氫（H2S）-10PPB 氮霧（NOX）-30PPB 氯（Cl2）-10PPB 氟化氫（HF）-10PPB 氨（NH3）-500PPB 臭氧（O3）-5PPB微粒 微粒的大小對(duì)下列物質(zhì)為 10-100m 氧化鋁 墨水 沙粒/沙土塵埃

19、水泥 棉絨 金屬氧化物煤/碳?jí)m埃 紙煤煙地震 通用建筑法規(guī)（UBC）-地震法規(guī) 2312 第 4 部分震動(dòng) 0.075mm 振幅，10Hz-57Hz；1G 57Hz-150Hz,正弦運(yùn)動(dòng) 最大 1.0G 水平，0.5G 垂直15-120Hz海拔 正常運(yùn)行：3000ft. (101.3-89.8kpa) 擴(kuò)展運(yùn)行：3000-9999ft. (89.8-69.7kpa) 運(yùn)輸：15000ft. 最大（57.2kpa） 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 62.3外殼外殼圖 2 提供了一張典型的 3 橋 EX2100MB 勵(lì)磁裝置的平面布置圖。該勵(lì)磁裝置是按N

20、EMA1/IP20 單獨(dú)直立。室內(nèi)型樓板上安裝的金屬柜。該勵(lì)磁裝置是由多個(gè)金屬柜用螺栓連在一起。交流和直流回路的進(jìn)出線連接可以是從頂部和/或底部。連接到整流變（PPT）的交流回路，和連接到勵(lì)磁繞組的直流回路，可以用母線或電纜。推薦采用母線。該設(shè)備是按運(yùn)行于環(huán)境溫度范圍為 0-40而設(shè)計(jì)的。每一個(gè)柜子是由剛性，自立，封閉的盤所組成，帶有全高的門，以便于接近內(nèi)部的設(shè)備。某些柜子要求后面可以打開，其它的屏的背面不可以打開。每一個(gè)門配有適當(dāng)?shù)陌咽?，三點(diǎn)門栓，并備有鎖。整流橋的門和電源輔助柜沒(méi)有設(shè)把手，而是用螺栓固定，以滿足法規(guī)的要求。門的外表面的標(biāo)準(zhǔn)顏色是 ANSI-70（淺灰） 。外殼前面的最小間距

21、是 915mm，以便于門的打開和風(fēng)扇的維修。EX2100MB 柜的高度是 2650mm，柜頂?shù)淖钚￠g距是 153mm。以便于空氣的排出（推薦采用 306mm 間距） 。 圖 2 三橋 EX2100MB 的平面布置10001000100010001000100060023.61200 mm47.2 in60023.639.439.439.439.439.439.46000 mmShip Split236.4 inCtrlAc EntryDc EntryAuxDiscDiscDisc 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 72.4控制模塊控制模塊 控制模塊（圖

22、 3）是一個(gè)機(jī)箱和總線板，總線板用于與 I/O 板的連接。該機(jī)箱根據(jù)M1,M2,C 三個(gè)控制站的需要，被分為三個(gè)獨(dú)立的供電區(qū)。每一個(gè)控制站由控制板和 I/O 處理器板組成。一個(gè)單一的控制器，如下所示，僅包含一個(gè) M1 控制站。一個(gè)冗余的控制器包含所有三個(gè)控制站?？刂破鞯脑O(shè)備最多為 5 塊電路板： 主處理器板（ACLA） 數(shù)字信號(hào)處理器站（DSPX） IS 總線通訊板（EISB） 二個(gè) I/O 板（EMIO 和 ESEL）這些板都是通過(guò) VMK 總線板相互連接起來(lái)，并用電纜連接到與它們相對(duì)應(yīng)的的 I/O端子板上。圖 4 是典型的 EX2100 的通訊情況圖 3 EX2100 的控制模塊 第一章

23、第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 8 ACLAM1DSPXM1ACLAM2DSPXM2DSPXCEthernet Data Highway (EGD, Modbus)ISBusCommunicationwith Mark VI, HMI,and LCI Static StarterCommunication acrossVME backplaneSerialModbusSerialModbusDPMDPMHMI: Human Machine InterfaceLCI: Load Commutated Inverter(Static Starter)M1:Con

24、trol Module Master #1M2:Control Module Maser #2C:Control Module ProtectionDPM:Dual-Ported MemoryEGD:Ethernet Global Data圖 4 典型的 EX2100 通訊2.5冗余的控制系統(tǒng)冗余的控制系統(tǒng)EX2100MB 在應(yīng)用中的可靠性是由冗余的控制系統(tǒng)所保證的。這種冗余的控制系統(tǒng)有三個(gè)控制站和三個(gè)冗余的電源，每一個(gè)電源用于一個(gè)控制站。這三個(gè)電源架也有三個(gè)接地監(jiān)測(cè)模塊。圖 5 所示三個(gè) EDCF（勵(lì)磁直流反饋）板，如果需要，它也可以有三個(gè)EPCT（PT 和 CT 接口）板。為了與汽輪機(jī)控制

25、和人機(jī)接口（HMI）的通訊有冗余，用兩根以太網(wǎng)電纜連接到 ACLA 控制器（一根接到 M1，另一根接到 M2） 。兩個(gè)鍵盤如圖示接到 M1 和 M2。冗余的控制功能所提供的冗余的主站，與冗余的可控硅整流橋相結(jié)合，顯著的提高了系統(tǒng)的可靠性。如果工作中的（ACTIVE）主站故障，主控監(jiān)視器（C- Controller）將自動(dòng)地把控制器切換到備用的（BACKUP）主站上運(yùn)行。運(yùn)行人員可以選擇 M1 或 M2 的任何一個(gè)作為工作的主站。由于整流橋的（n+1）冗余，和建立在勵(lì)磁系統(tǒng)中的控制的冗余，本勵(lì)磁系統(tǒng)在任何一個(gè)整流橋或任何一個(gè)控制主站退出運(yùn)行時(shí)，能夠提供滿負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。(滿負(fù)荷運(yùn)行為 11

26、0%額定勵(lì)磁電流, 過(guò)負(fù)荷運(yùn)行為_%額定勵(lì)磁電流運(yùn)行_秒) 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 92.6在線檢修特性在線檢修特性 (選項(xiàng)選項(xiàng))每一個(gè)整流橋（PCM）/控制器（Controller）模塊都有一套手動(dòng)的隔離裝置，可以隔離該裝置的交直流電源。這個(gè)特性可以保證對(duì)故障進(jìn)行檢修并恢復(fù)運(yùn)行而不必停機(jī)。 圖 5 典型的冗余控制 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 102.7功率整流橋功率整流橋EX2100MB 數(shù)字勵(lì)磁系統(tǒng)中的多個(gè)三相全波、可逆變晶閘管整流橋（SCR）被用作標(biāo)準(zhǔn)的功率轉(zhuǎn)換模塊。圖 6 表示一個(gè)典型的

27、 EX2100MB 系統(tǒng)（只表示一個(gè)整流橋） 。為得到最佳的性能，該可逆整流橋提供正向和反向強(qiáng)勵(lì)電壓。正向和反向頂值電壓在 25 毫秒以內(nèi)達(dá)到。在甩負(fù)荷和滅磁過(guò)程中，反向強(qiáng)勵(lì)電壓能提供快速滅磁。每一個(gè)晶閘管橋都有晶閘管保護(hù)回路，例如阻容保護(hù)、過(guò)濾器和快速熔斷器（如圖 6 所示） 。電感線圈設(shè)置在整流橋的交流橋臂中，以保證多橋之間的均流。阻容保護(hù)是從每一個(gè)可控硅元件的陽(yáng)極接到陰極的 RC 回路?？煽毓柙淖枞荼Ｗo(hù)、交流側(cè)的阻容保護(hù)，以及線路中的電感線圈，結(jié)合起來(lái)完成以下功能，以保證整流橋的正常運(yùn)行。 限制通過(guò)可控硅元件的電流變化率，和提供一個(gè)電流“儲(chǔ)存處” ，以利于起始導(dǎo)通。 限制跨于可控硅元

28、件上的電壓變化率，并在可控硅元件的換相過(guò)程中，限制可控硅元件上出現(xiàn)的反向電壓。對(duì)于本工程的應(yīng)用，按照規(guī)范要求，強(qiáng)勵(lì)頂值電流是_%的額定勵(lì)磁電流，持續(xù)_秒，強(qiáng)勵(lì)頂值電壓是_%的額定勵(lì)磁電壓。圖 6 典型的 SCR 回路 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 112.8直流磁場(chǎng)斷路器直流磁場(chǎng)斷路器直流磁場(chǎng)斷路器是裝在晶閘管橋輸出正極，它布置在 EX2100MB 裝置的 DC 進(jìn)線柜中(DC Entry)。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 122.9勵(lì)磁裝置的電源模塊勵(lì)磁裝置的電源模塊勵(lì)磁系統(tǒng)的電源模塊（EPSM）將由

29、勵(lì)磁系統(tǒng)配電模塊（EPDM）來(lái)的 125VDC 變換為勵(lì)磁系統(tǒng)的控制系統(tǒng)機(jī)板所要求的電壓。圖 7 表示的是在典型的冗余控制系統(tǒng)中的 EPDM和 EPSM 的配置。EPSM 板有二個(gè)主要部分：其一是分段調(diào)節(jié)器（BUCK REGULATOR） ，它接受 125VDC 的輸入，并供給一個(gè)多分接頭切換的隔離變壓器的原邊。其二是變換部分，它產(chǎn)生+5，+15，-15，24，和 70VDC 電源輸出。EPBP 電源總線板被用于安裝和分配 EPSM 板的輸入和輸出，并安裝電源接地檢測(cè)模塊。每一個(gè)控制站 M1,M2,C 都有一個(gè)獨(dú)立的電源模塊。這些模塊布置在一個(gè)電源板中，安裝在控制屏中控制機(jī)箱的下面。控制機(jī)箱的

30、總線板（EBKP）卡住這些控制板，并由 EPSM 提供+5，+15 和+24VDC 電源。電源也提供給 EBKP 以外的如下模塊。+24V 用于滅磁模塊，Crowbar(短接器)模塊(可選項(xiàng))，接地監(jiān)測(cè)器和勵(lì)磁電壓/電流反饋模塊（EDCF） 。單獨(dú)的+70VDC 接到 EXTB 和 ECTB 板上的接點(diǎn)的一端。EPSM 是一種 6U（6 個(gè)單位） VME 型式的機(jī)板。其總線板上的連接器 P1 和 P2 將電源從電源板接到箱內(nèi)，然后由其上的電纜將電源送到勵(lì)磁控制系統(tǒng)機(jī)板的總線板（EBKP）上。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 13圖 7 典型的冗余控制

31、電源配電模塊接線圖 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 142.10 勵(lì)磁裝置的電源勵(lì)磁裝置的電源 控制電源可以從一個(gè) 125V 直流電源和一個(gè)或二個(gè)交流電源獲得。交流電源通過(guò)一個(gè)外部的 ac/dc 變換模塊后，所得到的 125Vdc 通過(guò)二極管隔離與其它直流電源結(jié)合起來(lái)，在 EPDM 板上構(gòu)成總的直流電源。該電源向控制模塊和門脈沖放大器板供電。EPDM板的輸出都設(shè)有熔絲，通過(guò)開關(guān)，并有 LED 狀態(tài)指示燈。整流橋冷卻系統(tǒng)用的交流電源，是經(jīng)過(guò)布置在勵(lì)磁系統(tǒng)中的斷路器引來(lái)。2.11滅磁模塊滅磁模塊 滅磁裝置的功能，是在停機(jī)時(shí)消耗發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)中的能量。從控制器

32、、磁場(chǎng)斷路器和勵(lì)磁過(guò)電壓來(lái)的信號(hào)，都可觸發(fā)一個(gè)可控硅，該可控硅與一個(gè)放電電感線圈(或者電阻)相串聯(lián)，為滅磁和抑制過(guò)電壓提供一個(gè)放電通路。2.12屏體加熱器屏體加熱器 屏體加熱器保持外屏內(nèi)的溫度至少比環(huán)境溫度高 5，以防止結(jié)露。該加熱器由廠用交流電源供電，加熱器的額定電壓為 240VAC，以獲得最大的可用率。2.13軸電壓抑制器軸電壓抑制器 軸電壓抑制器限制將轉(zhuǎn)軸對(duì)地電壓（由晶閘管換流所引起的）限制到小于 7V（峰值對(duì)零） 。軸電壓若不能有效地控制，可能損傷油膜和軸承。軸電壓抑制器是勵(lì)磁裝置的一部分。2.14起磁裝置起磁裝置 在順序啟動(dòng)時(shí)，起磁裝置為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組提供大約 15%到 20%的空

33、載勵(lì)磁電流，起磁電源為 380V AC。2.15PT和和CT隔離開關(guān)隔離開關(guān) 這些刀型開關(guān)可用于隔離由電壓調(diào)節(jié)器來(lái)的 PT 和 CT 的反饋信號(hào)。CT 的隔離開關(guān)都是短路型的，以防止當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，意外造成 CT 地開路。2.16勵(lì)磁裝置接點(diǎn)端子排勵(lì)磁裝置接點(diǎn)端子排 ECTB 板安裝勵(lì)磁系統(tǒng)輸入輸出接點(diǎn)端子排，該板有 2 個(gè)跳閘輸出接點(diǎn)，供跳機(jī)用； 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 154 個(gè)由 EMIO 板控制的通用 C 型繼電器輸出接點(diǎn)；6 個(gè)輔助輸入接點(diǎn)，接在 ECTB 板上的 70V 的電壓上。同時(shí)，52G 和 86G 輔助輸入接點(diǎn)也有 ECTB

34、 供電并監(jiān)測(cè)。在冗余的方式下，70Vdc 電源來(lái)自 M1 和 M2 的電源。2.17勵(lì)磁裝置端子排勵(lì)磁裝置端子排EXTB 板安裝輔助繼電器的輸入輸出接點(diǎn)和信號(hào)處理回路。EXTB 通過(guò) EBKP 的總線板上的電纜連接到 EMIO。磁場(chǎng)斷路器 41，起勵(lì)接觸器 53A 和 53B 的輔助繼電器都安裝在這塊板上，再加上跳閘繼電器的 41T 和滅磁繼電器 KDEP 的輔助繼電器。從 EDEX 板來(lái)的滅磁的狀態(tài)信號(hào)都在EXTB 板上進(jìn)行處理，并送到 EMIO。3 個(gè)由 41，53A 和 53B 來(lái)的輸入接點(diǎn)，都接在EXTB 板上的 70Vdc 電壓上。接點(diǎn)的電源來(lái)自 M1 和 M2 的冗余電源，而結(jié)果的

35、狀態(tài)信號(hào)都被送到在控制機(jī)箱中的 EMIO 板。為了控制勵(lì)磁回路中的磁場(chǎng)斷路器，EXTB 可以有不同的組合。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 162.18 控制人員接口（控制人員接口（COI）(選項(xiàng)選項(xiàng))作為選項(xiàng), 可提供一個(gè)（1）控制人員接口（COI） 。COI 為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置提供方便的彩色的觸摸屏接口。COI 的某些特性，包括以下各項(xiàng)一個(gè)觸摸屏 PC內(nèi)含 Windows NT4.0EGD 數(shù)據(jù)通訊硬件，生產(chǎn)軟件的配置在交貨運(yùn)輸以前正式要求的屏幕的生成和下載通過(guò)工具盒經(jīng)以太網(wǎng)進(jìn)行屏幕中的一個(gè)頁(yè)面如下所示 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范

36、No_, Revision 0 172.19 Versamax 遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程I/O控制部件控制部件 Versamax 提供進(jìn)入 EX2100 系統(tǒng) I/O 的多種形式。每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制功能塊是由一個(gè)母線接口單元（BIU） ，多達(dá) 4 個(gè)現(xiàn)場(chǎng)端子排，8 個(gè)現(xiàn)場(chǎng) I/O 模塊所組成。應(yīng)用 Versamax 控制模塊和 EX2100，系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)得準(zhǔn)確地滿足你的應(yīng)用中的需要，并且當(dāng)你的應(yīng)用需要改變時(shí)，該系統(tǒng)可以很方便地升級(jí)。2.20電力系統(tǒng)穩(wěn)定器電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS 對(duì)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器提供一種附加的輸入，以改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。許多不同的量可以用于 PSS，就如軸的轉(zhuǎn)速，頻率，同步發(fā)電機(jī)的電功率，加速功率

37、，或者是這些信號(hào)的某種組合。在 EX2100 中提供的 PSS，是一種多輸入系統(tǒng)，它采用同步發(fā)電機(jī)電功率和內(nèi)部頻率（它近似于轉(zhuǎn)子速度） ，以得到一個(gè)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比的信號(hào)。這是從加速功率的積分而得出來(lái)的，但是其軸系扭振信號(hào)已大大的削弱。要實(shí)現(xiàn) PSS 要求三相 PT 和二相 CT 都接到 EX2100。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 183.EX2100 的軟件功能的軟件功能3.1概述概述EX2100 軟件是為了獲得高性能而設(shè)計(jì)的，而其結(jié)構(gòu)安排則是為了便于用戶和現(xiàn)場(chǎng)工程師理解、安裝、試運(yùn)行、調(diào)試和維護(hù)本勵(lì)磁系統(tǒng)。下面軟件功能框圖所示的各部分表示了主

38、要的軟件功能。 Generator Field Voltage/Current Sensing DC Regulator AC Regulator Exciter Bridge AC Voltage adjust DC Voltage adjust Exciter System Stabilizer Circuits Over-excitation Limiter Under-excitation Limiter V/Hz Limiter & Protection Voltage Sensing & Load Compensation Power System Stabiliz

39、er 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 193.2軟件變送器軟件變送器 精巧復(fù)雜的軟件變送系統(tǒng)集成于高性能的 EX2100 系統(tǒng)中。發(fā)電機(jī)的電壓互感器（PT）和電流互感器（CT）是自動(dòng)調(diào)節(jié)器、大多數(shù)限制器以及保護(hù)功能所需的控制信號(hào)源。該系統(tǒng)同時(shí)對(duì)交流波形進(jìn)行高速采樣，并且軟件中采用先進(jìn)的數(shù)學(xué)計(jì)算方法，產(chǎn)生所需的各種數(shù)字式變量。軟件變送器系統(tǒng)的輸出包括以下各項(xiàng)： 發(fā)電機(jī)電壓 發(fā)電機(jī)有功電流（相有功功率的平均值） 發(fā)電機(jī)無(wú)功電流（相無(wú)功功率的平均值） 發(fā)電機(jī)頻率（電流） 滑差（表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化的信號(hào)）變送器系統(tǒng)使用上述輸出，再計(jì)算出以下各項(xiàng)： 發(fā)電機(jī)的有功

40、率和無(wú)功功率 發(fā)電機(jī)磁通量的數(shù)值（V/HZ） 相角和功率因數(shù) 自動(dòng)調(diào)節(jié)器給定值（AUTO REF）3.3自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AUTO REF）本功能提供發(fā)電機(jī)端電壓的自動(dòng)控制在 0.10%范圍內(nèi)（從空載到滿額定負(fù)載） ?？刂品秶南拗埔话闶?70%-110%的額定電壓。其上限和下限可以調(diào)節(jié)。本功能塊為自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）產(chǎn)生給定值。操作員的命令（增磁和減磁）可直接輸入，或通過(guò)數(shù)據(jù)通訊從某一 HMI 操作員站、電廠的 DCS、遠(yuǎn)方調(diào)度系統(tǒng)輸入。本功能塊可以設(shè)置上限和下限值、預(yù)置和增磁/減磁的速率。3.4手動(dòng)調(diào)節(jié)器參考值（手動(dòng)調(diào)節(jié)器參考值（MANUAL REF）本功能塊為手動(dòng)電壓調(diào)

41、接器（MVR）產(chǎn)生給定值。操作員的命令（增磁和減磁）可直接輸入，或通過(guò)數(shù)據(jù)通訊從某一 HMI 操作員站、電廠的 DCS、遠(yuǎn)方調(diào)度系統(tǒng)輸入。本功能塊可以設(shè)置上限和下限值、預(yù)置和增磁/減磁的速率。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 20AUTOREFPSSUELAVRPowerSystemStabilizerUnderExcitationLimitGeneratorTerminalVoltageWattsAVRSetpointandTracking(VMAG)AutomaticVoltageRegulatorFVRTrackValueSetpointEXA

42、SPExciter AVRSetpoint.SetpointV/Hz Limit;ReactiveCurrentCompen-sation.FrequencyVMAGVMAGSlipExternalRaise/LowerMANUALREFFVRField VoltageRegulatorFCRField CurrentRegulatorMin.Field Voltage Regulator SetpointFiringCommdtoBridgeField Volts from Bridge OutputFCR Setpoint(User Input) Field Current from Br

43、idge DC ShuntExternalRaise/LowerWattsVARsReactiveCurrent3.5自動(dòng)和手動(dòng)給定值跟蹤（自動(dòng)和手動(dòng)給定值跟蹤（TRACKING跟蹤）跟蹤）這些軟件的功能是，調(diào)整非工作的調(diào)節(jié)器的輸出，以自動(dòng)地跟蹤工作中的調(diào)節(jié)器。也就是說(shuō)，當(dāng)自動(dòng)調(diào)節(jié)器正在控制發(fā)電機(jī)時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)器跟蹤。而當(dāng)手動(dòng)調(diào)節(jié)器正在控制發(fā)電機(jī)時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)器跟蹤。這就實(shí)現(xiàn)了，當(dāng)從某一調(diào)節(jié)器切換到另一調(diào)節(jié)器時(shí)的平穩(wěn)過(guò)渡。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 213.6勵(lì)磁裝置勵(lì)磁裝置AVR的給定值（的給定值（EXASP）勵(lì)磁裝置 AVR 的給定值功能塊在綜

44、合一系列功能后形成一個(gè)給定值，輸入到 AVR，其變化則支持調(diào)節(jié)器的跟蹤。從該功能輸出的給定值是以下各項(xiàng)的總和： 從 PSS 功能塊來(lái)的穩(wěn)定信號(hào) AVR REF（AVR 參考值）功能塊的輸出 從 UEL（低勵(lì)磁限制）功能塊來(lái)的限制信號(hào) 從 RCC（無(wú)功電流補(bǔ)償）功能塊來(lái)的輸出 發(fā)電機(jī)頻率和電壓相結(jié)合而構(gòu)成的 V/HZ 限制器信號(hào) 外部測(cè)試信號(hào)，如白噪音和階躍信號(hào)的輸入3.7低勵(lì)磁限制器（低勵(lì)磁限制器（UEL）UEL 是一種輔助的控制，以限制自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器低勵(lì)時(shí)的無(wú)功電流。UEL 防止勵(lì)磁電流降低到低于小信號(hào)（靜態(tài)）穩(wěn)定極限，或者定子鐵芯端部發(fā)熱極限。UEL 的工作區(qū)域確定在發(fā)電機(jī)容量曲線上。3.

45、8無(wú)功電流補(bǔ)償（無(wú)功電流補(bǔ)償（RCC/ARCC）無(wú)功電流補(bǔ)償（RCC） （或并聯(lián)運(yùn)行）模式，使得并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)之間可以按比例分配無(wú)功電流。當(dāng)運(yùn)行于有功無(wú)功電流補(bǔ)償（ARCC）模式時(shí)，可以按遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)端的某一點(diǎn)的電壓來(lái)調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償線路壓降。3.9電壓互感器熔絲故障檢測(cè)（電壓互感器熔絲故障檢測(cè)（PTFD）本功能將測(cè)量的三相反饋電壓與 PPT（勵(lì)磁變壓器）副邊來(lái)三相電壓進(jìn)行比較。如果測(cè)量的電壓消失，或者它是單相的，這時(shí)就會(huì)切換到手動(dòng)調(diào)節(jié)模式，并提供一個(gè)報(bào)警輸出。如果整流橋的電源是從某一廠用母線段輸入的，則必須提供某種與運(yùn)行的發(fā)電機(jī)端電壓相關(guān)其它的三相電壓信號(hào)的作為參考。3.10發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的溫度

46、計(jì)算發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的溫度計(jì)算這項(xiàng)功能以轉(zhuǎn)子繞組上的電壓除以轉(zhuǎn)子繞組中的電流來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組的電阻。按照已知的 25C 時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組電阻，和銅導(dǎo)體的電阻隨溫度線性變化的規(guī)律，用運(yùn)算方法計(jì)算其運(yùn)行溫度。它有一個(gè)可調(diào)整的高溫報(bào)警輸出接點(diǎn)。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 223.11運(yùn)行人員控制模擬器運(yùn)行人員控制模擬器勵(lì)磁系統(tǒng)軟件中含有一個(gè)精確的發(fā)電機(jī)模型。它可以配置成很近似地描述發(fā)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。在機(jī)組停運(yùn)時(shí)，可以用它進(jìn)行人員的培訓(xùn)和對(duì)調(diào)節(jié)器、限制器和保護(hù)功能進(jìn)行校驗(yàn)。3.12電壓電壓/頻率限制器（頻率限制器（V/Hz Lim）本功能的作用是按照在 E

47、X2100 中可編程的整定，限制發(fā)電機(jī)電壓與頻率的比值。該功能使用從軟件變送器來(lái)的二個(gè)輸入，即發(fā)電機(jī)電壓和頻率的平均值，而且它的 V/Hz 比值是可整定的。一般認(rèn)為，在額定頻率時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓在額定值的5%范圍內(nèi)運(yùn)行是可以接受的。3.13自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）AVR 的功能是，在負(fù)荷和運(yùn)行條件改變時(shí)，維持發(fā)電機(jī)端子電壓恒定。其偏差值（發(fā)電機(jī)電壓平均值減去由 EXASP 功能模塊來(lái)的綜合給定值）輸入到無(wú)差式比例-積分（PI）調(diào)節(jié)器。在大多數(shù)應(yīng)用中，在 AVR 為可用時(shí)，AVR 控制器的輸出是直接控制可控硅整流橋門極觸發(fā)用的脈沖發(fā)生器。 在某些要求有內(nèi)部閉環(huán)調(diào)節(jié)器的應(yīng)用中，例如在

48、復(fù)合源（電壓和電流源）勵(lì)磁裝置和某些高頂值的勵(lì)磁裝置中，手動(dòng)調(diào)節(jié)器利用由 AVR 的輸出作為給定輸入。本功能提供發(fā)電機(jī)端電壓的自動(dòng)控制在 0.10%范圍內(nèi)（從空載到滿負(fù)荷負(fù)載） ?？刂品秶南拗埔话闶?70%-110%的額定電壓。其上限和下限可以調(diào)節(jié)。3.14手動(dòng)調(diào)節(jié)器（手動(dòng)調(diào)節(jié)器（FVR或或FCR） 手動(dòng)調(diào)節(jié)器的功能是控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓或勵(lì)磁電流，而放開發(fā)電機(jī)的輸出電壓。手動(dòng)調(diào)節(jié)器與 AVR 一樣，采用無(wú)差式比例-積分（PI）調(diào)節(jié)器，當(dāng)它是可用時(shí)，它的控制輸出是直接控制可控硅整流橋門極觸發(fā)用的脈沖發(fā)生器。手動(dòng)調(diào)節(jié)器有二個(gè)輸入：給定或參考值在大多數(shù)應(yīng)用中，手動(dòng)調(diào)節(jié)器的給定僅僅來(lái)自手動(dòng)給定功能

49、塊，在運(yùn)行人員選擇手動(dòng)或控制方式切換之后，只由它控制功率整流橋。對(duì)于要求有內(nèi)部閉環(huán)調(diào)節(jié)與 AVR 一起使用的情況下，當(dāng) AVR 正在控制發(fā)電機(jī)時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)器的給定來(lái)自 AVR 控制器的輸出。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 23發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)反饋（簡(jiǎn)要說(shuō)明手動(dòng)調(diào)節(jié)器的型式） 在大多數(shù)應(yīng)用中，典型的手動(dòng)調(diào)節(jié)器是勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器（FVR） ，并采用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓作為反饋輸入。雖然 FVR 確實(shí)允許勵(lì)磁電流作為勵(lì)磁繞組電阻的函數(shù)而變化，GE 還是選擇 FVR 作為它的標(biāo)準(zhǔn)的手動(dòng)調(diào)節(jié)器，以使手動(dòng)調(diào)節(jié)器完全獨(dú)立于過(guò)勵(lì)磁限制器。勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器（FCR）是手動(dòng)調(diào)節(jié)器的特

50、殊應(yīng)用，并采用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流作為反饋輸入。雖然它確實(shí)在勵(lì)磁繞組溫度變化時(shí)，調(diào)節(jié)得到恒定的勵(lì)磁電流，GE 并不選擇 FCR 作為它的標(biāo)準(zhǔn)的手動(dòng)調(diào)節(jié)器。因?yàn)樗焕趶倪^(guò)勵(lì)磁限制器來(lái)的信號(hào)的獨(dú)立性。3.15過(guò)勵(lì)磁限制器（過(guò)勵(lì)磁限制器（OEL）本功能保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組不會(huì)因?yàn)橛胁徽５拇髣?lì)磁電流而造成損傷。這種大電流，超過(guò)一定的時(shí)限，能使勵(lì)磁繞組過(guò)熱并造成損傷。發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組都是按 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)C50.13 的規(guī)定而設(shè)計(jì)的，它規(guī)定了設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)執(zhí)行的過(guò)電壓對(duì)時(shí)間的函數(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)用曲線來(lái)描述了作為時(shí)間和電流的函數(shù)的勵(lì)磁繞組的發(fā)熱情況，OEL 的設(shè)計(jì)近似于勵(lì)磁電壓對(duì)時(shí)間的曲線。OEL 輸出直接控制功率整流橋的

51、觸發(fā)脈沖發(fā)生器，因此，不論是在自動(dòng)調(diào)節(jié)器節(jié)模式或是在手動(dòng)調(diào)節(jié)模式，它都能保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組不受損傷。該功能在正常運(yùn)行狀態(tài)下并不工作。該功能使勵(lì)磁裝置能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)任何的故障狀態(tài)響應(yīng)，在沒(méi)有電流限制的情況下工作約一秒，在此時(shí)間以后，一個(gè)二段式電流限制器就被啟動(dòng)。第一段通常將勵(lì)磁電流限制在某一高值。第二段為對(duì)加于勵(lì)磁繞組的熱負(fù)荷按已知的勵(lì)磁繞組的熱時(shí)間常數(shù)進(jìn)行積分，直到達(dá)到勵(lì)磁繞組的熱限制值，此時(shí)，OEL 切換到較低的限制值，當(dāng)事故過(guò)去以后，積分器按照勵(lì)磁繞組的放出熱量。冷卻時(shí)間常數(shù)比加熱時(shí)間常數(shù)要長(zhǎng)。電流的限制值是可以按照發(fā)電機(jī)的運(yùn)行模式來(lái)整定的。當(dāng)發(fā)電機(jī)解列時(shí)，就采用空載限制，而當(dāng)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)

52、，就采用負(fù)荷限制。3.16手動(dòng)范圍限制器手動(dòng)范圍限制器 當(dāng)選擇手動(dòng)調(diào)節(jié)器（FVR 或 FCR）時(shí)，本功能限制 EX2100 的低勵(lì)磁運(yùn)行。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行于所要求的勵(lì)磁電壓限值之下時(shí)，手動(dòng)范圍限制器不允許手動(dòng)調(diào)節(jié)器去跟蹤自動(dòng)調(diào)節(jié)器。3.17無(wú)功功率無(wú)功功率VAR/功率因數(shù)功率因數(shù)PF控制控制本功能的實(shí)現(xiàn)是由減小 AVR 給定值的變化率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。VAR/PF 是由運(yùn)行人員的命令來(lái)選擇的，而且 Var/pf 的值是用增/減磁按鈕來(lái)控制的。當(dāng)勵(lì)磁裝置與汽輪機(jī)控制系統(tǒng)Mark有通訊時(shí)，本功能一般是包括在 Mark系統(tǒng)中。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 243.1

53、8單元數(shù)據(jù)高速接口（單元數(shù)據(jù)高速接口（UDH）單元數(shù)據(jù)高速通路（UDH）將勵(lì)磁裝置與汽輪機(jī)控制系統(tǒng)，人機(jī)接口（HMI）或人機(jī)接口的監(jiān)視/數(shù)據(jù)服務(wù)器，以及 GE Fanuc PLC 控制連接起來(lái)。UDH 是基于以太網(wǎng)全球數(shù)據(jù)（EGD）規(guī)約。UDH 提供了進(jìn)入勵(lì)磁裝置的數(shù)據(jù)窗口，通過(guò)它可以監(jiān)測(cè)和控制各種變量。它也支持GE 控制系統(tǒng)工具盒（toolbox）的配置和勵(lì)磁裝置的維修工具。3.19 DCS接口（接口（ModBus） 本勵(lì)磁裝置能支持 ModBus RTU 子數(shù)據(jù)鏈，以便與用戶的 DCS 系統(tǒng)接口。該數(shù)據(jù)鏈可以是基于 RS-232C，或采用 TCP/IP 支持的通過(guò)以太網(wǎng)的 10baseT

54、硬件。命令和數(shù)據(jù)兩者都能支持。3.20電壓電壓/頻率頻率 V/Hz保護(hù)（保護(hù)（24G） 本功能用作 V/Hz 限制器的后備。有或沒(méi)有 C 控制器，都能支持本功能。該保護(hù)方案由兩個(gè)電壓/頻率的比值組成。一個(gè)比值整定為超過(guò) 1.1 V/Hz 的標(biāo)么值，保護(hù)具有反時(shí)限特性，另一個(gè)比值整定為 1.18 V/Hz 的標(biāo)么值，保護(hù)具有 2sec 延時(shí)。跳閘和延時(shí)整定點(diǎn)兩者都是可調(diào)整的。在運(yùn)行中，這意味著：從 1.0 到 1.10 標(biāo)么值，不出現(xiàn)報(bào)警或跳閘。從 1.10 到不超過(guò) 1.18 標(biāo)么值，報(bào)警被激活，跳閘時(shí)間與 V/Hz 值的大小成反比。在 1.18 標(biāo)么值，跳閘時(shí)間是 45sec（從 6-60s

55、ec 可調(diào)） 。如果 V/Hz 超過(guò) 1.18 標(biāo)么值，不論是立即超過(guò)或是在反時(shí)限的過(guò)程中，跳閘將在2sec（從 1.7-2.8sec 可調(diào)）以內(nèi)發(fā)生。3.21過(guò)勵(lì)磁保護(hù)（過(guò)勵(lì)磁保護(hù)（OET） 本功能是用作過(guò)勵(lì)磁限制的后備，有或沒(méi)有 C 控制器都支持本功能，如果出現(xiàn)過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)，而且過(guò)勵(lì)磁限制器又不能限制它，就發(fā)出跳閘信號(hào)。這一功能近似于 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)C50.13 所定義的勵(lì)磁電壓對(duì)時(shí)間的關(guān)系曲線。3.22發(fā)電機(jī)過(guò)電壓跳閘（發(fā)電機(jī)過(guò)電壓跳閘（59G） 本功能監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)電樞電壓，當(dāng)檢測(cè)到不可接受的高電壓時(shí)，發(fā)出跳閘信號(hào)。3.23電壓互感器熔絲熔斷檢測(cè)（電壓互感器熔絲熔斷檢測(cè)（PTFD） 本功能檢

56、測(cè)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的 PT 反饋電壓是否丟失。如果測(cè)量的電壓丟失，或者它 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 25變成單相，就將功能切換至于手動(dòng)調(diào)節(jié)器，并提供一個(gè)報(bào)警輸出。如果整流變壓器（PPT）是由廠用母線供電，而不是由發(fā)電機(jī)端子供電，那就必須提供第二套 PT 信號(hào)，以獨(dú)立地監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)端子的電壓。3.24勵(lì)磁裝置相不平衡（勵(lì)磁裝置相不平衡（EUT）本功能監(jiān)視勵(lì)磁變壓器的二次側(cè)的三相電壓。如果存在電壓相間不平衡狀態(tài)，就發(fā)出報(bào)警，并在一段延時(shí)后，發(fā)出跳閘信號(hào)。3.25空載過(guò)勵(lì)磁保護(hù)（空載過(guò)勵(lì)磁保護(hù)（OLOT）本功能是在發(fā)電機(jī)解列情況下，用于過(guò)勵(lì)磁限制的后備。

57、如果發(fā)電機(jī)解列后的勵(lì)磁電流超過(guò) 120%的空載勵(lì)磁電流，不論是自動(dòng)調(diào)節(jié)器方式，還是手動(dòng)調(diào)節(jié)器方式，而限制器又不能限制其過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)，本功能在一段延時(shí)后將發(fā)出跳閘信號(hào)。 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 264.EX2100 的遠(yuǎn)方和就地的控制的遠(yuǎn)方和就地的控制/指示指示4.1診斷接口鍵盤診斷接口鍵盤就地的控制和指示，將通過(guò)安裝在 EX2100 柜門上的、緊湊的、多功能的操作人員鍵盤（圖 8）所提供的就地控制和診斷功能來(lái)完成，M1 和 M2 控制器每一個(gè)都有它自己鍵盤。起動(dòng)/停止命令、調(diào)節(jié)器切換命令和調(diào)節(jié)器的選擇，都能從鍵盤發(fā)出。該鍵盤也有表計(jì)顯示，指明勵(lì)

58、磁系統(tǒng)的狀態(tài)，例如發(fā)電機(jī)的 MW 和 MVAR 值，勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電壓及調(diào)節(jié)器的平衡。診斷顯示，例如報(bào)警歷史記錄、整定、應(yīng)用數(shù)據(jù)和 I/O 接口顯示，為運(yùn)行人員提供了勵(lì)磁系統(tǒng)的信息。 Exciter Health & State Icons Run (Green) Stop (Red) Reset Faults Command Menu Voltage Level Exciter Control Status Menu Enter Escape Navigation FVR Feedback 0.0 Volts FldCurrAmps 0.00 Amps EX2100 Excitati

59、on Control g -30% 0% 150% Auto Man On Off 100% Vmag Freq_Hz Imag Watts Bal Meter Vars 00.00 0.00 0.00 60.00 0.00 0.00 -30% 0% 150% 100% : : 顯示：Status 屏顯示，提供表示勵(lì)磁裝置功能和數(shù)據(jù)的模擬量和數(shù)字量。Menu 屏顯示，提供對(duì)參數(shù)，范例，和故障的文本式訪問(wèn)。按鈕：按功能組編號(hào)Navigation 使用菜單的按鈕Excitar Control 勵(lì)磁裝置控制按鈕Run 和 Stop 運(yùn)行和停止按鈕圖 8 EX2100 鍵盤 第一章 第四節(jié)GE 工業(yè)系

60、統(tǒng)GE 技術(shù)規(guī)范 No_, Revision 0 275.EX2100 的通訊接口的通訊接口5.1單元數(shù)據(jù)高速接口（單元數(shù)據(jù)高速接口（UDH）單元數(shù)據(jù)高速接口（UDH）將勵(lì)磁裝置與汽輪機(jī)控制系統(tǒng)，人機(jī)接口（HMI）或人機(jī)接口頁(yè)面/數(shù)據(jù)服務(wù)器，以及 GE Fanuc PLC 控制連接起來(lái)。UDH 是基于以太網(wǎng)全球數(shù)據(jù)（EGD）規(guī)約。UDH 提供了進(jìn)入勵(lì)磁裝置的數(shù)據(jù)窗口，通過(guò)它可以監(jiān)測(cè)和控制各種變量。它也支持GE 控制系統(tǒng)工具盒（toolbox）的配置和勵(lì)磁裝置的維護(hù)工具。5.2DCS接口（接口（ModBus） 本勵(lì)磁裝置能支持 ModBus RTU 子數(shù)據(jù)鏈，以便與用戶的 DCS 系統(tǒng)接口。該數(shù)據(jù)鏈可以是基于 RS-