EX勵磁系統(tǒng)簡介

會計學1EX勵磁系統(tǒng)簡介GECompanyProprietaryGE的數(shù)字式控制系統(tǒng)，具有最大的可靠性，而且設(shè)計靈活，操作方便。

GEEX2100MB勵磁系統(tǒng)由調(diào)節(jié)屏（AVR）、可控硅整流屏（SCR），交流進線屏和直流出線屏組成。第1頁/共24頁調(diào)節(jié)器（AVR）

調(diào)節(jié)器的硬件

采用三重冗余的控制器，在雙通道M1、M2的基礎(chǔ)上增加了C監(jiān)控

通道，增加了系統(tǒng)的可靠性。

控制器中的各板件通過底板的高速通訊母線ISBUS相互連接進行通訊?？刂破鰿監(jiān)控M1、M2的狀態(tài)。勵磁系統(tǒng)獨立的的電源模塊為每一個控制器M1,M2,C單獨提供電源。勵磁系統(tǒng)的輸入電源為三路電源并聯(lián)，提高了可靠性。第2頁/共24頁DPMACLEControlModuleM1DSPXM1SimplexControlRedundantControlACLEControlModuleM2DPMDSPXM2DSPXCEthernetDataHighway(EthernetGlobalData,Modbus)ISBus-(CommunicationAcrossVMEBackplane)M1: ControlModuleMaster1M2: ControlModuleMaster2C: ControlModuleProtectionDPM: Dual-PortedMemoryEGD: EthernetGlobalDataDesignedforMaximumReliability三冗余控制模式第3頁/共24頁發(fā)電機磁場接地檢測裝置采用了三冗余的方式，解決了接地檢測不能實現(xiàn)冗余的技術(shù)難題。

接地檢測裝置采用低頻對地方波電壓監(jiān)測流過高阻抗接地電阻上的電流。可以判斷交、直流側(cè)接地并通過軟件計算可以測出直流側(cè)接地點的位置，使檢修人員快速查找出轉(zhuǎn)子接地點并及時處理，減少停機時間。VersamaxPLC為勵磁系統(tǒng)提供與遠方DCS所需要信號的I/O結(jié)點。結(jié)點容量大，可以滿足各種不同需要的設(shè)計。第4頁/共24頁

就地操作員接口（KEYPAD）直接安裝在EX2100的控制柜上，可以進行控制和維修操作起動/停機調(diào)節(jié)器切換和調(diào)節(jié)器選擇

顯示系統(tǒng)狀態(tài)

發(fā)電機的MW和MVARS勵磁電流和電壓調(diào)節(jié)器平衡診斷顯示

報警歷史應(yīng)用數(shù)據(jù)I/O接口狀態(tài)測試和調(diào)整顯示第5頁/共24頁

控制員操作界面（COI）為發(fā)電機勵磁裝置提供方便的彩色的觸摸屏接口。人機界面友好，可以在較直觀的圖形程序框圖中進行整定。COI通過光纖與AVR相互通訊，AVR除了接收運行指令外，還將各種報警故障信號上傳至主控室，便于運行人員及時了解運行中的故障。第6頁/共24頁

起勵模塊：起勵模塊采用兩相380VAC電壓經(jīng)過整流后并濾波（或直流電源），通過起勵繼電器的接點，將電壓加到發(fā)電機的勵磁回路。起勵繼電器由控制器上EMIO板的驅(qū)動器進行控制。在起勵過程中，起勵模塊為發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組提供15%-20%的AFNL（空載勵磁電流）當發(fā)電機電壓上升到規(guī)定值時，起勵回路自動退出。第7頁/共24頁

可控硅整流柜可控硅整流柜包括整流元件、脈沖觸發(fā)放大板（EGPA）、橋臂電感線圈和緩沖器（SNUBER）等?？煽毓枵鳂虿捎肗+1冗余設(shè)計，采用4英寸大功率整流管，單橋出力可達到3000A。應(yīng)用的并聯(lián)整流橋支路數(shù)減少，均流效果好。

目前GE公司已經(jīng)有111套采用100MM可控硅的整流設(shè)備在全球運行。其它公司目前還沒有。對于600MW機組，設(shè)計為3橋并聯(lián)，當一個整流橋因故障退出，其余兩橋可以滿足發(fā)電機包括強勵在內(nèi)的所有工況。第8頁/共24頁

冷卻風機可控硅整流橋采用強迫風冷。每個整流柜安裝一臺風機，風機由380VAC電源供電，可以在勵磁系統(tǒng)運行時方便地在線更換。觸發(fā)脈沖放大板（EGPA）脈沖板從控制器中的ESEL板獲得導通命令對6個可控硅發(fā)出觸發(fā)脈沖。同時它也是導通電流反饋、整流橋通風和溫度監(jiān)測信號的接口。五極開關(guān)整流橋加裝五極開關(guān)，使得其交直流兩側(cè)具有明顯的分斷點，使檢修人員能方便地在線更換故障整流橋的故障元件。

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滅磁及過電壓保護裝置正常停機時，系統(tǒng)采用逆變滅磁。事故狀態(tài)下，控制器發(fā)出閉鎖脈沖命令，然后發(fā)送跳閘信號給滅磁開關(guān)，同時也發(fā)送給滅磁模塊的觸發(fā)回路。滅磁模塊將線性滅磁電阻接入滅磁，再經(jīng)過20ms后滅磁開關(guān)動作。勵磁系統(tǒng)的最大滅磁開斷容量為100KA?？梢员ＷC發(fā)電機在機端短路、空載誤強勵等極端的情況下快速可靠的滅磁。每個滅磁模塊上設(shè)有兩個獨立的霍爾效應(yīng)導通傳感器回路。當任何一個回路導通或者當可控硅陽極對陰極電壓超過過電壓整定值時，滅磁模塊將滅磁電阻接入進行滅磁。GERAPID6007第10頁/共24頁

勵磁調(diào)節(jié)器的軟件軟件是從GETOOLBOX下載勵磁調(diào)節(jié)器上的，并儲存于控制器中。該軟件具有診斷，趨勢變化和邏輯強制能力。該工具盒也包括應(yīng)用軟件、I/O口分配、參數(shù)整定所用的編輯器。各種數(shù)學功能塊和動態(tài)數(shù)據(jù)分析。動態(tài)數(shù)據(jù)分析不需要將附加的試驗設(shè)備連接到EX2100就能進行AVR，F(xiàn)VR，OEL和UEL及PSS各種功能的頻率響應(yīng)分析。軟件操作界面友好，可以查看運行信號，進行系統(tǒng)參數(shù)修改，設(shè)置簡單、方便。多重的保護和限制功能確保勵磁裝置、發(fā)電機組和電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行。第11頁/共24頁

模擬器（Simulator）勵磁系統(tǒng)軟件中含有一個精確的發(fā)電機模型。它可以配置成很近似地描述發(fā)電機的實際運行狀態(tài)。在機組初次啟動之前或機組停運時，可以用它對調(diào)節(jié)器、限制器和保護功能進行校驗，節(jié)約了整組啟動時的調(diào)試時間。另外可以用該軟件對運行人員進行現(xiàn)場調(diào)試的培訓，節(jié)約培訓時間及培訓費用。第12頁/共24頁第13頁/共24頁電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）GEEX2100MB勵磁控制系統(tǒng)采用基于加速功率積分的原理全集成的數(shù)字式PSS，可以有效地抑制電力系統(tǒng)的低頻震蕩，避免了傳統(tǒng)的PSS存在的有功反調(diào)現(xiàn)象。PSS采用IEEEPSS2B模型，具有三階‘超前一滯后’校正，增加了系統(tǒng)的魯棒性。PSS采用自身的白噪聲信號，調(diào)試方便，減少了試驗中的接線工作。第14頁/共24頁第15頁/共24頁通訊通過ETHERNET采用光纖與遠方的COI進行通訊。通過通過Modbus?RTU直接與用戶的DCS（分布式控制系統(tǒng)）相連接，增加了靈活性。系統(tǒng)內(nèi)部各控制器及其他單元之間采用ISBUS總線進行數(shù)據(jù)交換和通訊。第16頁/共24頁控制器由以下板卡構(gòu)成:DSPX數(shù)字信號處理器控制板（DSPX）ACLE應(yīng)用控制層模塊（ACLE）EISB勵磁裝置IS母線板（EISB）EMIO勵磁裝置主I/O板（EMIO）ESEL勵磁裝置選擇器板（ESEL）

DSPX板是主控制器，它提供邏輯控制、信號處理和接口的功能，并與ACLE分擔控制任務(wù)。DSPX板包含有一個高性能數(shù)字信號處理器（DSP），標準存儲組件，以及一塊特殊用途集成電路（ASIC），此電路可以執(zhí)行定制的邏輯功能。CPU的型號為TMS320C31，時鐘頻率為60MHZ。具有四個外部中斷第17頁/共24頁

DSPX板是主控制器，它提供邏輯控制、信號處理和接口的功能，并與ACLE分擔控制任務(wù)。DSPX板包含有一個高性能數(shù)字信號處理器（DSP），標準存儲組件，以及一塊特殊用途集成電路（ASIC），此電路可以執(zhí)行定制的邏輯功能。DSP型號為TMS320C31，時鐘頻率為60MHZ。具有四個外部中斷：堆棧溢出（INT0）內(nèi)部循環(huán)負載脈沖（INT1）兩個可配置輸入（INT2、INT3）DSPX控制板上提供有以下類型的存儲器：閃存（FLASH），用于存儲DSP的引導圖像、代碼執(zhí)行和可配置項目，例如系統(tǒng)的歷史記錄。隨機存儲器（RAM），用于數(shù)據(jù)存儲和代碼執(zhí)行。非易失隨機存取存儲器（NVRAM），用于存儲非易失性的數(shù)據(jù)。附加存儲器，用于標識控制板的修改記錄。

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DSPX提供的功能包括：整流橋觸發(fā)回路控制、I/O處理、以及內(nèi)部環(huán)路調(diào)節(jié)：勵磁電壓調(diào)節(jié)器（FVR）勵磁電流調(diào)節(jié)器（FCR）送至ESEL板的SCR觸發(fā)信號。起動--停機功能起勵控制報警和跳閘邏輯發(fā)電機測量儀表處理發(fā)電機模擬第19頁/共24頁ACLE板PentiumP5266MHz的中央處理器單元（CPU）ACLE提供與汽輪機控制、LCI和HMI的以太網(wǎng)通訊，并運行如下的外部環(huán)路控制功能。自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）低勵磁限制調(diào)節(jié)器（UEL）VAR/功率因數(shù)調(diào)節(jié)器（VAR/PF）

第20頁/共24頁EISB板勵磁裝置IS母線板（EISB）是M1、M2和C控制模塊之間的特殊通訊接口板。EISB是高速通訊母線，用于提供在M1、M2和C中的3個DSPX之間的通訊。EISB通過底板連接器，接收并發(fā)送光纜反饋信號。它通過控制底板將它們發(fā)送到DSPX控制器，并利用RS-232C在DSPX和工具（tool）以及鍵盤（Keypad）端口之間進行通訊。通過前面板上的6個光纜接口，利用EDCF板，接收從發(fā)電機磁場來的電流和電壓信號，并接收和發(fā)送信號到接地檢測模塊（EGDM）。EMIO板EMIO板管理從EPCT、ECTB、EACF和EXTB端子板來的I/O。該I/O包括PT和CT信號，節(jié)點輸入、輸出繼電器驅(qū)動器和跳閘控制繼電器的驅(qū)動。通過底板，它也送出邏輯電平的觸發(fā)脈沖信號到ESEL板，ESEL將它們送到功率整流柜中的EGPA。

第21頁/共24頁ESEL板勵磁裝置選擇器板ESEL從與它相對應(yīng)EMIO接收邏輯電平的6個觸發(fā)脈沖信號。這些脈沖信號分配到勵磁裝置觸發(fā)脈沖放大器板（EGPA）。二個ESEL板，其中一個由M1驅(qū)動，另一個由M2驅(qū)動。工作的ESEL由控制器C選擇，由它將所需的控制信號送到EGPA板。如果控制器C出現(xiàn)故障，那么系統(tǒng)默認M1為主控制器進行工作。

第22頁/共24頁GEEX2100MB勵磁系統(tǒng)在中國市場的業(yè)績1.國電電力山西大同第二發(fā)電廠2×600MW

已投入商業(yè)運行2.河北大唐王灘發(fā)電廠2×600MW調(diào)試中3.內(nèi)蒙古上都發(fā)電廠2×600MW4.江蘇太倉發(fā)電廠2×600MW5.廣東汕頭發(fā)電廠1×600MW調(diào)試中6.福建大唐寧德發(fā)電有限責任公司2×600MW7.廣東大唐潮州發(fā)電有限責任公司2×600MW8.武漢華中華能發(fā)電有限責任公司2×600MW9.華能珞璜電廠三期擴建工程2×600MW10.華電包頭發(fā)電有限公