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GE励磁系统介绍 国电南瑞科技股份有限公司 2 励磁专业发展理念 励磁系统概述 IV 励磁系统概述 励磁系统概述 励磁系统总体布置图 励磁系统概述 6 励磁专业发展理念 励磁系统概述 IV 励磁调节单元介绍 励磁调节单元介绍 调节器器件布置图 励磁调节单元介绍 励磁装置电源模块总览 励磁调节单元介绍 励磁电源模块 励磁调节单元介绍 励磁调节单元介绍 电源模块分配卡EPDM 励磁调节单元介绍 电源模块分配卡EPDM 励磁调节单元介绍 EX2100核心控制单元 冗余方式的主控模块由三套相互独立的主控模块M1 M2 C组成 插在主板 EBKP 的三个独立分区内 各分区皆由控制电源模块独立供电 其中M1 M2的结构完全一致 用于实现各项调节 控制功能 一般一个工作 一个备用 操作员可以通过HMI界面对M1 M2进行选择 切换 C的结构略有不同 它的主要功能是监控M1 M2的工作 发现问题就发令切换至备用 所有的输入输出信号均经三者表决 均经三者表决三者表决 励磁调节单元介绍 核心控制单元通讯 励磁调节单元介绍 EX2100核心控制单元 励磁调节单元介绍 核心控制单元ACLE 励磁调节单元介绍 EX2100核心控制单元 数字量处理卡 DSPX 负责实现手动调节器 FVR 励磁电流调节器 FCR 可控硅触发控制 励磁启停控制 起励控制 报警跳闸逻辑 发电机参数处理 发电机模拟器功能 励磁调节单元介绍 其他辅助单元 ISBus卡 EISB ISBus是GE专利的高速数据总线 用于M1 M2 C各模块内部数据传输及与EDCF EGDM卡之间的数据交换以及负责与就地按键式操作界面 工具软件的通讯 励磁调节单元介绍 其他辅助单元 主输入输出卡 EMIO 将来自EPCT EACF EXTB ECTB等输入信号进行处理并根据主控指令输出灭磁开关 起励接触器等分合信号及触发脉冲指令 励磁调节单元介绍 其他辅助单元 触发控制选通卡 ESEL 将EMIO来的触发脉冲送至触发脉冲放大卡 EGPA 其选通与否由C卡控制 励磁调节单元介绍 其他辅助单元 I O终端卡 EX2100有五种不同的I O终端卡 EPCT EDCF EACF ECTB EXTB 用于数据采集和控制指令执行 EPCT 采集发电机极端电压 电流 ECTB 开关量采集及控制指令输出 EXTB 开关量采集及控制指令输出 EDCF 采集励磁电压 电流 EACF 采集励磁变低压侧电压 电流 23 励磁专业发展理念 励磁系统概述 IV 功率及灭磁单元介绍 功率整流装置配置原则 控制系统有三个控制站和三个冗余的电源 每一个电源用于一个控制站 冗余的控制功能提供了一个冗余的主站 与冗余的SCR 半导体可控硅整流器 整流桥相结合 显著的提高了系统的可靠性 如果工作的 ACTIVE主站故障 工作的 ACTIVE 主站控制器将自动地把控制作用切换到备用的 BACKUP 主站 运行人员可以选择M1或M2的任何一个作为工作的主站 由于整流桥的 n 1 冗余 和建立在励磁系统中的控制的冗余 本励磁系统在任何一个整流桥或任何一个控制主站退出运行时 能够满足包括发电机强励在内的所有运行工况 功率及灭磁单元介绍 功率整流桥器件布置图 功率及灭磁单元介绍 下图表示一个典型的EX2100系统 该可逆整流桥提供正向和反向强制电压 正向和反向顶值电压能在25毫秒以内达到 在甩负荷和灭磁中 反向强制电压提供快速响应 每一个晶闸管桥都有晶闸管保护回路 例如缓冲器 过滤器和熔丝 如下图所示 功率及灭磁单元介绍 功率整流桥 在SCR交流桥臂中设置电感线圈 以保证多桥之间的电流平衡 缓冲器是并联在SCR正极 负极之间的RC回路 SCR的缓冲器 线 线之间缓冲器 以及线路中的电感线圈 结合起来完成以下功能 以保证SCR的正常运行 限制通过SCR的电流变化率 限制跨于SCR上的电压变化率 并在SCR的换流过程中 限制SCR上出现的反向电压 功率整流桥的额定值 对于本工程的应用 按照规范要求 在10秒内提供200 的励磁电流和250 励磁电压的强励 整流桥还设有风机运行监视 可控硅导通及可控硅温度监视 并将这些信号通过脉冲放大板 EHPA 传送到控制器中 功率及灭磁单元介绍 可控硅 快熔元件 功率及灭磁单元介绍 脉冲触发板 功率及灭磁单元介绍 SCR缓冲器组件 功率及灭磁单元介绍 导通传感器 功率及灭磁单元介绍 风机组件 功率及灭磁单元介绍 功率整流桥五级刀闸开关 功率及灭磁单元介绍 灭磁及过电压保护装置 通过灭磁可控硅及灭磁电阻 对发电机转子进行灭磁 该灭磁可控硅的触发控制由灭磁控制模块 EDEX 实现 该模块有两路相互独立的控制回路 包括控制电源 该控制回路以灭磁开关辅助接点 整流桥工作状态 电气主保护等作为判据 任一路控制回路动作都将输出触发脉冲 保证灭磁模块的可靠投入 若两路控制回路都意外失灵 还有转子反向过电压作为灭磁可控硅的触发控制 保证发电机的安全 同时灭磁控制模块 EDEX 通过霍尔元件监测灭磁回路的电流信号并送至主控模块作为灭磁模块动作的反馈 功率及灭磁单元介绍 辅助柜器件布置图 功率及灭磁单元介绍 交流线路滤波器 RC滤波回路及MOVS组成 用于过滤励磁变低压侧交流电压尖端脉冲并防止外部高压窜入损坏可控硅 功率及灭磁单元介绍 轴电压抑制器 通过RC滤波回路滤掉励磁电压中的高频分量 把转子大轴感应电压限值在7V以下 避免对发电机轴承造成损害 功率及灭磁单元介绍 转子接地检测器 该模块由励磁接地监测卡 EGDM 信号衰减及采样模块 EXAM 组成 图为冗余方式的励磁接地检测模块 主控模块M1 M2 C分别拥有独立的接地监测卡 EGDMM1 M2 C 其工作原理是 由EGDMM1或EGDMM2 由主控模块C选择 产生一个 50VDC 0 2Hz的方波电源 经信号衰减及采样模块 EXAM 叠加在发电机转子线圈正负端与地间 当励磁变低压侧至发电机转子线圈间任一点发生接地时 电流通路即构成 经过采样电阻 主控模块即可测得该回路一点接地 而该回路的绝缘电阻亦可根据流经采样电阻的泄漏电流计算而得 EGDMM1 M2 C都对该泄漏电流进行实时采样并送至各自主控模块 计算结果与设定值比较后输出报警或跳闸信号 并经三取二后出口 功率及灭磁单元介绍 交流进线柜器件布置图 功率及灭磁单元介绍 直流出线柜器件布置图 41 励磁专业发展理念 励磁系统概述 IV 软件功能介绍 软件系统 装置的软件是从工具箱 Toolbox 下载和配置 并存在于控制器中 软件在工具箱的屏幕上以连接起来的表示信号流的功能块表示出来 发电机励磁和定子的电流和电压都被测量 并输入到控制系统中 在正常运行时 是选择交流调节器 软件功能介绍 简化励磁软件控制总图 软件功能介绍 软件功能介绍 EX2100型励磁调节器PID数学模型 软件功能介绍 软件程序主界面 软件功能介绍 确认M1 M2和C控制器上的故障显示灯熄灭 绿色的状态指示灯做顺时针点动 如有故障和告警无法复归要及时查明原因 并清除所有故障和告警信号 试验时可以观察所需发电机的各个物理量 软键盘 软件功能介绍 功能模块介绍 机组参数 软件功能介绍 功能模块介绍 仿真器 软件功能介绍 功能模块介绍 PT CT 软件功能介绍 功能模块介绍 内环控制 软件功能介绍 功能模块介绍 跳闸功能 软件功能介绍 ACL外环功能函数 自动参考函数 软件功能介绍 ACL外环功能函数 求和点模块 软件功能介绍 ACL外环功能 手动运行参考值模块 软件功能介绍 ACL外环功能 电压自动调节器 软件功能介绍 ACL外环功能 V Hz限制 软件功能介绍 ACL外环功能 V Hz保护 软件功能介绍 ACL外环功能 定子电流限制 软件功能介绍 ACL外环功能 欠励限制功能 软件功能介绍 ACL外环功能 失磁保护功能 软件功能介绍 ACL外环功能 失磁保护功能曲线 软件功能介绍 ACL外环功能 欠励限制功能曲线 软件功能介绍 ACL外环功能 PSS功能 软件功能介绍 ACL外环功能 自带PSS试验扫频功能 软件功能介绍 ACL外环功能 生成相频特性曲线 软件功能介绍 调试举例 小电流试验 打开Toolbox软件 进入Diagram主界面 退出仿真模式 在Diagram主界面点击进入状态设置界面 软件功能介绍 调试举例 小电流试验 软件功能介绍 调试举例 小电流试验 软件功能介绍 调试举例 小电流试验 软件功能介绍 调试举例 小电流试验 软件功能介绍 调试举例 小电流试验 软件功能介绍 调试举例 小电流试验 软件功能介绍 调试举例 小