ex2100励磁系统说明Word下载.docx
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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
2.19Versamax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(AUTOREF)19
3.4手动调节器参考值(MANUALREF)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/HzLim)22
3.13自动电压调节器(AVR)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VAR/功率因数PF控制23
3.18单元数据高速接口(UDH)23
3.19DCS接口(ModBus)24
3.20电压/频率V/Hz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(ModBus)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-6632EX2100数字式励磁装置用户指南
GEH-6633EX2100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EthernetTM以太局域网(LAN)与以下设备进行通讯:
●控制系统工具箱(TOOLBOX)
●MarkVI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
●GEOnSiteTM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。
本建议是秘密的提供给买方作为评估用,其内容是GE公司的专利。
当接收本文件时,买方同意,除买方组织内必须对它评估的人员之外不泄漏它的内容。
在没有GE的事先的书面同意,本文件不能被复制。
本文件中所列设备是以初步设计为基础,在最终完成设计时,将会有所改变。
根据GE的书面要求,本文件将收回。
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Master1(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(MasterControlMonitor),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(AVR)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,AVR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。
2.EX2100的额定值和硬件说明
该励磁系统的连续输出电流是_____ADC,连续输出电压是____VDC,其强励能力为发电机额定励磁电压的_____倍。
2.1遵守的规范
EX2100是按表1所列的标准的约束和条件来设计和执行的。
表1EX2100遵守的规范
ANSI/IEEE标准
421.1同步电机励磁系统的标准定义
421.2励磁控制系统的动态性能的标识,测试和评估导则
421.3同步电机励磁系统高电压试验的要求
421.4励磁系统规范的准备导则
421.5励磁系统关于系统稳定研究推荐的方法
C57.12.01干式配电和电力变压器的一般要求,包括固态浇注和/或树脂灌封的绕组
C57.110提供非正弦负荷电流时确定变压器容量推荐的方法
C57.116直接与发电机连接的变压器的IEEE导则
C37.90.1保护继电器和继电保护装置的冲击耐受能力(SWC)试验
C57.18.10半导体电力整流变压器的要求和操作规程
其它标准
UL508A工业控制设备的安全标准
UL50BC功率变换设备的标准
CSA22.2NO.14工业控制设备
UL796印刷电路板
IECEN55011工业设备的辐射
IECEN61000-4工业设备的抗干扰性
通用建筑法规(UBC)地震法规2312节第4部分
NFPANEC(国家电气法规)
CEL加拿大电气法规`
2.2环境规范
GE的EX2100数字式励磁系统是按室内工业环境中运行的条件来设计和制造的。
表2列出了EX2100的环境限制。
表2EX2100的环境限制
温度/湿度
最低温度------------------------------------------------0℃
最高温度--------------------------------40℃
最大温度变化率--------------------------0.1℃/min
最大相对湿度----------------------------95%(不结露)
最大相对湿度变化率----------------------1%/min
气体:
腐蚀性气体在40℃和相对湿度为50%时的最大浓度(按照EN50178:
1994A.6.1.4节A.2(m)表)
二氧化硫(SO2)----------------------------30PPB
硫化氢(H2S)---------------------------10PPB
氮雾(NOX)-----------------------------30PPB
氯(Cl2)-------------------------------10PPB
氟化氢(HF)----------------------------10PPB
氨(NH3)-------------------------------500PPB
臭氧(O3)------------------------------5PPB
微粒
微粒的大小对下列物质为10-100µ
m
氧化铝墨水
沙粒/沙土尘埃水泥
棉绒金属氧化物
煤/碳尘埃纸
煤烟
地震
通用建筑法规(UBC)---地震法规2312第4部分
震动
0.075mm振幅,10Hz-57Hz;
1G57Hz-150Hz,正弦运动
最大1.0G水平,0.5G垂直@15-120Hz
海拔
正常运行:
<
3000ft.(101.3-89.8kpa)
扩展运行:
3000-9999ft.(89.8-69.7kpa)
运输:
15000ft.最大(57.2kpa)
2.3外壳
图2提供了一张典型的3桥EX2100MB励磁装置的平面布置图。
该励磁装置是按NEMA1/IP20单独直立。
室内型楼板上安装的金属柜。
该励磁装置是由多个金属柜用螺栓连在一起。