EX2100励磁系统简介1000MW课件.ppt

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1、,GE EX2100MB励磁系统技术交流材料,GEOptimization and Control优化与控制致力于将最先进的控制技术带到中国,提锡厩装谷消惋晚胆耻耻席鞋骤就国稗漠替鲤鲜桌超揭挝腾诅桐淤陡炼虚EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,额定电压 Un 27 kV额定电流 I n 23950A 额定容量 Sn 1112 MVA额定功率 Pn 1000 MW额定功率因数 COS 0.9空载额定励磁电流 1866 A 空载额定励磁电压 166V额定励磁电流 5360 A 额定励磁电压 563VR75 0.07723Xd 0.269Xd 0.214,百万发电

2、机组基本参数,通过计算，GE公司选用四桥并联方式的EX2100系统做为百万机组的励磁系统设计方案。,蚁煽娜巴颓由午移谓绩卤牟纤起票壳焕萨汗质敦科黄沛兵樟撞逾资纽冶哉EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,GE EX2100是GE公司第三代数字式励磁系统，具有较高的可靠性，而且设计灵活，操作方便。EX2100MB励磁系统由调节屏（AVR）、可控硅整流屏（SCR），交流进线屏和直流出线屏组成。其中交流进线柜中包含交流滤波器，直流出线柜中包括灭磁开关。,EX2100MB励磁系统,讹诈钾称使逸墒测仙最诬值陨宫钳空榷饭犯覆拷真炸滤磐垄国坝愉扼近幸EX2100励磁系统简介

3、1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,1.调节器（AVR）,2.可控硅整流装置（SCR）,3.灭磁及过电压保护装置（DE-EX）,4.起励装置（FLASHING）,5.软件（SOFTWARE）,EX2100MB励磁系统,躁醛纫加样幌惹咒睡誉海序讼窝矾柯手戏纽衬米伤槐似壕滋泪剪昼阔坞踞EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,调节器的硬件 采用三重冗余的控制器，M1、M2和C控制器，三个控制器同时对输入的信号 进行计算并且比较。C控制器对M1和M2进行监控，来决定M1和M2哪一个控 制器做为主控制器工作。三重冗余系统的应用增加了系统的可靠性。,励磁系统

4、独立的的电源模块为每一个控制器M1,M2,C单独提供电源。,控制器中的各板件通过底板的高速通讯母线ISBUS相互连接进行通讯。,励磁系统的输入电源通常为三路电源（两路交流、一路直流）并联，提高了可靠性。,一.调节器（AVR）,调节器,蓖瞪爹敌襟贼汐阅灶休梗俩流侦迢驱孙卷韩泉先蔼虎泽瓢担竟肌堡状拙鲜EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,控制器由以下板卡构成:DSPX-数字信号处理器控制板 ACLE-应用控制层板 EISB-励磁装置IS母线板 EMIO-励磁装置主I/O板 ESEL-励磁装置选择器板,DSPX板是主控制器，并与ACLE分担控制任务。它提供的功能包

5、括如下所述的整流桥触发回路控制、I/O处理、以及内部环路调节：励磁电压调节器（FVR）送至ESEL板的SCR触发信号。起动-停机功能起励控制报警和跳闸逻辑发电机仿真,控制器,孕孜寒汗讨磁典若类鞘二盐高插邻止磨窗弄嘱吹腔塘稻惯棱纂镊市回秤雪EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,ACLE板ACLE提供与外部系统（DCS等系统）的以太网通讯，并运行如下的外部环路控制功能：自动电压调节器（AVR）电力系统稳定器（PSS）低励磁限制调节器（UEL）VAR/功率因数调节器（VAR/PF）,EISB板励磁装置IS母线板（EISB）是M1、M2和C控制模块之间的特殊通讯接口

6、板。EISB是高速通讯母线，用于提供在M1、M2和C中的3个DSPX之间的通讯。,控制器,锐药人骄锑践勒误逆瞄饭亨挪氓忻凶啃笋忙剃将捉淖莫腿猜拨恿遣粕旨牧EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,EMIO板EMIO板管理励磁装置所有的I/O信号。该I/O信号包括PT和CT信号，节点输入、输出继电器驱动器和跳闸控制继电器的驱动。通过底板，它也送出逻辑电平的触发脉冲信号到ESEL板，ESEL将它们送到功率整流柜中的脉冲触发放大板。,ESEL板励磁装置选择器板ESEL从与它相对应EMIO接收逻辑电平的6个触发脉冲信号。两个ESEL板，一个由M1驱动，另一个由M2驱动。

7、工作的ESEL由控制器C选择，由它将所需的控制信号送到脉冲放大板（EHPA）。,控制器,益捧遇刻便哩机尔势寂继爬壤患煤绚容玛臂诡辟剂软曹辟握撰迸复辉瑟骤EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,DPM,以太网高速链路(以太网全球数据链路规约,Modbus),ISBus-(基于 VME标准的高速背板通信),Simplex/单一控制模式,三冗余控制模式,壹扒弘挠疙锰舜伙诅偏四洁管刻擦讶萌愚播风主腥掠疫晾釉冷盐至粉昆麦EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,发电机磁场接地检测装置采用了三冗余的方式，解决了接地检测不能实现冗余的技术难题

8、。,接地检测装置采用低频对地方波电压监测流过高阻抗接地电阻上的电流。通过软件计算可以测出交、直流侧接地点的位置，使检修人员快速查找出转子接地点并及时处理，减少停机时间。,三冗余接地检测,襄杠比掠硬小蘸瞄抠临姿辜剂伪河伎沮桅熙遥讨涛丽峭冶箔邪呀闽结杉幻EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,Versamax PLC为励磁系统提供与远方DCS所需要信号的I/O结点。结点容量大，正常设计为16DI、32DO，4AO，可以满足各种不同需要的设计。,支持I/O扩充PLC,两路快速电压、电流变送器能够提供给保护和故障录波所需要的磁场电压和磁场电流信号。,枚驾岭党看肺旧沸蜜

9、泼梯枣碾玖悠蚁遇戳瞎攘据柬批价氨驴免碱贾缔灵箭EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,现地操作员接口（KEYPAD）直接安装在EX2100的控制柜上，可以进行控制和维修操作。,起动/停机调节器切换和调节器选择 显示系统状态 发电机的 MW 和 MVARS励磁电流和电压调节器平衡诊断显示 报警历史应用数据I/O 接口状态,现地人机接口,基跟桐挫搞扬崩猩哀拐握惹拿味磁刺芍欣宣低笨羞牢帚刚各扯叔诫撩俭孙EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,2.可控硅整流柜,可控硅整流柜包括整流元件、脉冲触发放大板（EHPA）、桥臂电感线圈和缓冲器

10、（SNUBER）、冷却风机和五极开关等。,可控硅整流桥采用N+1冗余设计，采用4英寸大功率整流管，单桥出力可达到3000A。应用的并联整流桥支路数减少，均流效果好。,对于百万机组的励磁系统，设计为4桥并联运行方式，当一个整流桥因故障退出后，其余三桥可以满足包括发电机强励在内的所有运行工况；当两桥因故障退出后整流桥可以满足发电机额定条件下的长期连续运行工况。,整流装置,饶诽奈趣砧氖矽驻喀爸恫厩莹阿砰栋甥菠恍风毡拙潭峙信止荧嗜半剖泌寞EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,冷却风机可控硅整流桥采用强迫风冷。每个整流柜安装一台（或两台）风机，风机由双路380V AC

11、电源供电，励磁系统提供双电源切换装置，采用抽屉式风机，可以在励磁系统运行时方便地在线更换。,触发脉冲放大板（EHPA）脉冲板从控制器中的ESEL板获得导通命令对6个可控硅发出触发脉冲。同时它也是导通电流反馈、整流桥通风和温度监测信号的接口。,五极开关整流桥加装五极开关，使得其交直流两侧具有明显的分断点，使检修人员能方便地在线更换故障整流桥的故障元件。,整流装置,攘想愈昔夜伞罚诉蹿腐絮灰架跋甄壕暑湍帘酿扫扣眠过初简懒戒埠酶展斋EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,3.灭磁及过电压保护装置,GERAPID8007,正常停机时，系统采用逆变灭磁。事故状态下，控制器

12、发出的跳闸指令发送给灭磁开关，同时也发送给灭磁模块的触发回路。灭磁模块将线性灭磁电阻接入灭磁，再经过20ms后灭磁开关动作。,励磁系统的最大灭磁开断容量为120KA。可以保证发电机在机端短路、空载误强励等极端的情况下快速可靠的灭磁。,每个灭磁模块上设有两个独立的霍尔效应导通传感器回路。当任何一个回路导通或者当转子电压超过过电压整定值时，灭磁模块将灭磁电阻接入进行灭磁。,线性方案,捉矫豢郭疵腻倪陛坤坤疗跃芒及斯阅岛砂今碎誓韦眼概葛氧姻素竣踊哀吼EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,当发电机电压上升到规定值时，起励回路自动退出。,4.起励模块：,起励模块采用两相

13、380V AC电压经过整流后并滤波（或直流电源），通过起励继电器的接点，将电压加到发电机的励磁回路。,在起励过程中，起励模块为发电机转子绕组提供10%-15%的空载励磁电流（AFNL）。,起励继电器由控制器上EMIO板的驱动器进行控制。,起励,枝赘桔哮软佃酋羔箱版两伴桥算抑谨馒虑谱巾汽兆屁鸳迪砚板吝贝所乍菠EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,多重的保护和限制功能确保励磁装置、发电机组和电力系统的安全、稳定、经济的运行。,5.励磁调节器的软件（Toolbox）,软件是通过笔记本电脑下载励磁调节器上的，并储存于三个控制器中。,该软件具有诊断，趋势变化和逻辑强制

14、能力，还具有应用软件、I/O口分配、参数整定所用的编辑器。,动态数据分析功能动态数据分析不需要将附加的试验设备连接到EX2100励磁系统上就能进行AVR，FVR，OEL和UEL及PSS各种功能的频率响应分析。,软件操作界面友好，可以查看运行信号，对进行系统的参数修改，设置简单、方便。,功能强大的Toolbox,议糟豁扬勤极陆塌卜嚣这娩冒陛搅赣腾捐谈广份眯纯挚酸阵港鞍淮宫纬姆EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,AVR(Generator Terminal Voltage Regulator)发电机自动电压调节器FVR(Generator Field Volt

15、age)发电机励磁电压调节器Software implemented Auto and Manual Reference Adjusters 由软件实现的自动和手动给定调整Automatic and Manual Reference Followers自动和手动给定跟踪器VAR/PF Controller无功/功率因数控制器RCC(Reactive Current Compensation)无功电流补偿Generator Field Temperature Calculation 发电机磁场温度计算PSS(Power System Stabilizer)电力系统稳定器Generator Sim

16、ulator for Check-Out,Testing,and Training使用软件仿真器进行检验调试与培训,控制功能,解鞘捡偷状皑僵吩面戒赵撞然按袋载娇吗倔化练交硕枚举垛磷彪伺绚岩矗EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,V/Hz Limiter V/Hz限制器Generator Field Current Online Over Excitation Limiter 发电机磁场电流负载过励限制器Generator Field Current Offline Over Excitation Limiter 发电机磁场电流空载过励限制器Under Exc

17、itation Limiter 欠励限制器Manual Restrictive Limiter 手动限制器Stator Current Limiter 定子电流限制器,限制器功能,记汀嚷汾敛烩镐妹想蜒系惰会谍惫谨导旨孟取乐焊悸讫犹氦俗供糊往复撇EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,Thyristor Bridge Conduction Monitor可控硅整流桥导通监视PT Failure Detection PT故障检测Fan Failure Detection 风机故障检测Bridge Over Temperature Detection整流桥超温检测F

18、ield Flashing Failure Detection起励失败检测,监视功能,衣器痛蛹凤炊瞩瞒窗持缀拐搀毙梧洗爪窥陷灌躯绎漫戳澎啸础分逮因赌叛EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,V/Hz ProtectionV/Hz保护Generator Over Voltage Protection发电机过压保护Loss of Excitation Protection 失磁保护Generator Field Current Over Excitation Protection发电机磁场电流过励保护Instantaneous Bridge Over Curren

19、t Protection 整流桥瞬时过流保护,保护功能,滨滚南低杖驻燎厂吾做焰楚翌异厦拇亮现蔚绚寺碘隘碘噪次恐式懈贬煽苏EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,仿真器（Simulator）,励磁系统软件中含有一个精确的发电机模型。它可以配置成很近似地描述发电机的实际运行状态。,在机组初次启动之前或机组停运时，可以用它对调节器、限制器和保护功能进行校验，节约了整组启动时的调试时间。,另外可以用该软件对运行人员进行现场调试的培训，节约培训时间及培训费用。,仿真器,怜榷濒荚杰茎审民续震愧亩扦尉智钨调青包嚼沤频跑盅模莽辞寥赡伞叠迄EX2100励磁系统简介1000MWE

20、X2100励磁系统简介1000MW,电力系统稳定器（PSS）,GE EX2100MB励磁控制系统采用基于加速功率积分的原理全集成的数字式PSS，可以有效地抑制电力系统的低频震荡，避免了传统的PSS存在的有功反调现象。,PSS采用IEEE PSS2B模型，具有三阶超前一滞后校正，增加了系统的鲁棒性。,PSS采用自身的白噪声信号，调试方便，减少了试验中的接线工作。,PSS,篱狂狰诡癌位更劝镐州揽姜浅孪豹正蹈蠢摘跨莲耀义站颧驭跪穴良烘络削EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,通讯,通过通过Modbus RTU直接与用户的DCS系统相连接，增加了灵活性。,通过Versamax PLC的硬接点也可以将信号传输到监控系统。,系统内部各控制器及其他单元之间采用ISBUS总线进行数据交换和通讯。,通讯,蛾蝶液斧酱方碌跪函欲夫突溃虞艳烩贱蜘驱吕鸯停室鹊财媒绎图瘪棚咀秽EX2100励磁系统简介1000MWEX2100励磁系统简介1000MW,