g GE工业系统集团GE工业系统GE 技术规范 No., Revision 0GE技术规范EX2100M多桥励磁系统1.前后11.1多桥励磁系统概况32.EX2100的额定值和硬件说明42.1遵守的规范42.2环境规范52.3外壳62.4控制模块72.5冗余的控制系统82.6检修特性（选项）82.7功率整流桥92.8直流磁场断路器112.9励磁装置的电源模块122.10励磁装置的电源142.11灭磁模块142.12屏体加热器142.13轴电压抑制器142.14起磁装置142.15PT和CT隔离开关142.16励磁装置接点端子排142.17励磁装置端子排152.18控制人员接口（ COI）（选项）162.19VERSAMAX 远程I/O控制部件172.20电力系统稳定器173.EX2100的软件功能183.1 概述3.2 软件变送器3.3 自动电压调节器（AUTO REF ）3.4 手动调节器参考值（MANUAL REF ）3.5 自动和手动给定值跟踪（TRACKING跟踪）3.6 励磁装置 AVR的给定值（EXASP ）3.7 低励磁限制器（UEL ）3.8 无功电流补偿（RCC/ARCC ）3.9 电压互感器熔丝故障检测（ PTFD ）1819191920212121213.10 发电机转子绕组的温度计算 213.11 运行人员控制模拟器 223.12 电压/频率限制器（V/H Z LIM ） 223.13 自动电压调节器（AVR） 223.14 手动调节器（FVR或FCR） 223.15 过励磁限制器（OEL） 233.16 手动范围限制器 233.17 无功功率 VAR/功率因数 PF控制 233.18 单元数据高速接口（ UDH） 233.19 DCS 接口（ MODBUS） 243.20 电压/频率 V/H Z保护（24G） 243.21 过励磁保护（OET ） 243.22 发电机过电压跳闸（59G） 243.23 电压互感器熔丝熔断检测（PTFD ） 243.24 励磁装置相不平衡（EUT ） 253.25 空载过励磁保护（OLOT ） 25生 EX2100的远方和就地的控制 /指示 264.1诊断接口键盘 26伉 EX2100的通讯接口 275.1 单元数据高速接口（ UDH ） 275.2 DCS 接口（ MODBUS） 276 EX2100编程和维修工具 286.1编程工具 287 EX2100 的试验 297.1 工厂试验 297.2 顾客见证试验 298文件 308.1 电子媒体 308.2 资料 309. 31g GE工业系统集团10. 对用户的要求 3211 X2100 和 PPS 的 IEEE 模型 3311.111.23334EX2100 的 IEEE 模型EX2100 中 PSS 的 IEEE 模型 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-6632 EX2100数字式励磁装置用户指南GEH-6633 EX2100维修，零件更换，故障处理指南GE工业系统GE 技术规范 No., Revision 0第一章 第四节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Ethernet™以太局域网（LAN ）与以下设备进行通讯：・ 控制系统工具箱（TOOLBOX ）・ Mark VI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・ GE OnSiteTM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GE工业系统GE 技术规范 No, Revision 0#第一章 第四节NewDC BusACLoadCTPTCustomer I/OCurrentVoltageBridge I/OGeneratorNewIsophase BusCT5051Isolation Switch5 PoleCTLine Filter—kACDC-+DC CBFlashing ControlPower Conversion Modules (Bridge #2-3)Power ConversionModules (Bridge #1)5051New "AC BusPPTTo BridgeFiringActive FieldGround DetectorShunt'llPT: Potential TransformerCT: Current TransformerCB: Circuit BreakerI/O: Input/OutputPPT: Power Potential Transformer5极隔离开关为选项Shaft Voltage Suppression图1. EX2100MB 多桥励磁系统典型单线图GE工业系统GE 技术规范 No, Revision 0第一章 第四节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Co在基本的系统中，控制器 M1被称 为Master 1 （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 （Master Control Monitor ）,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（ 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（On-line）,而不必使整个励磁系统停运采用（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1 EX2100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UL 508A 工业控制设备的安全标准UL 50BC 功率变换设备的标准CSA 22.2 NO.14工业控制设备UL 796 刷电路板IEC EN 55011工业设备的辐射IEC EN 61000-4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NFPA NEC （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2 EX2100的环境限制温度/湿度最低。