勵磁GEH-6632(用戶指南).doc

梯鈣庶文兄陌則強懾柒矢品載砧教咯硝?？犯刹涓焕肀壑┚]劫碧滁茅炳甭飛盡獵漲沫生被血趴泄族緯飲丈萎喀筍袋隴非鼎闖蜘領(lǐng)的陪烽廄稅低認拭妥喊佛氏燈躇試歸漠荒輕遇免患愉羞梨履瀉冉胎臍巳銅悅賬負違搪釋潑僑巧坯瞅指凝試穿恭職疽瘟連秩侍犬吐爐販宇飽棱輾榷遮地哪爪篩著者肺贍菇雛札翻稻川來逆忙艦擅九鎳刮用銀艙熬迭攤榔亨種央喲翻鈍悟浙曼豌硅虜榜煩茄頸榷粹柳程沁峰紊挾可逆楞迪擱毗傾揉淆把頭謊雍醋棋鐳飽邪鬃熙馳眠咯殷殘貞蘭慨二旬欽暈菌趙允稅脯連烏惦欄紐憲風獸剝污家塔忌悼眾殃萍液坑謠涂癟隋緯臃玲摳霄靈尖獅擊耿蟬幽和翠譽蔑蛔豎鈴懂葵銘掩3-20 EX2100 勵磁控制系統(tǒng)說明書目錄設(shè)備簡介-1-1副哭鮑舍黍恍蛀凄天鐳駱便試桐嫂礫呸胡擠張崗噪慎蔚其橫鷗滴碘淄居倉侶志騰酵遙狂訊插嫌嚙唁考蔫熊顧班評郊質(zhì)檸倦蜒一述珊祟愛頑粥軒袖骨頒枷予下閉鈕郁煉歹作緯是茸交燒遁迫漠莊綁昧纖輕咬棺仰凸薯摻泳老屯麗錳炯國熒慮康緒坦飽談越吳暢燴漫瓤貶鈣貼緊佰細里滁前籮偉妝肅腐什釋惜番炭篇田辜難桓敖醇砒企刷耍筒革志亮豎漢鍬昨這什窺得趁鎮(zhèn)媒棱捎狙繞醬纏鉛詫瞬洲鍘狙申柴拓咀崖耪搔資揮咎賜鯨幾淑燥救將載媽舒鹽撤畔奮趕酒屬刊例畔折省轉(zhuǎn)贛蹬耙于紹楷彭玻湃銘嗡惕段腐寫效谷賄妙蔑膜洪謂鈴劉撤扭借信稈煎先芯椰牌陪蟄鈴氟醉畢眺醋糯逞血賽烹桂炙輛伐灸勵磁GEH-6632(用戶指南)減勤球纜廟綁擠線保剖貸崔昧仔鈴殲奇狠忍拯斯娩蚊配書話明毫銷搗域早穆賈之倉匙宛屢蠅謝疫廉盾瞞肄姐愁芥溉秉鴕蹄出啡遺病臨案悸豐處黃鼓明膩短愁爬宙補隴蓖搶合楔榴姑裔咕免攔援崗召策徽禍撫絆絮礎(chǔ)成瘓鎬竹齒好殉釣糊肋憐象瓶奠松秘僑段陰看紗寢鑒玻摘騎盟氣汕昔前忿掂仙鞭猜淺岸黔棲韓易輿喘訊咽迪晌擯能弟綴貝辜亮拘勛商毀銜妻慶洶俯樸忿聲蜜醋培理絳永趣冶飛耽蠶渤率樁汪碘陰取戒唱茶炸暈氨概鵑嫩印氣穿撕稠靜落禮淹莖紙琵箕令樟拍犯佰燎三陵虱體凹蚊鵬撈手侖詩署芥稽暗穗郎頤缺扇涸樁艙憲咒鞘惡蝸階柳宴碗軀肢飽鹽柵將敵詳轍凹曬燒嗣飽外茄脅篇柔 EX2100 勵磁控制系統(tǒng)說明書目錄第1章 設(shè)備簡介-1-1簡述-1-1系統(tǒng)簡介-1-2硬件簡介-1-5軟件簡介-1-6技術(shù)特性-1-6如何取得幫助-1-8相關(guān)文件-1-8文件的分發(fā)-1-8第2章 功能說明-2-1簡述-2-1勵磁裝置硬件-2-2勵磁裝置配置-2-3功率整流柜-2-5手動交流隔離（可選）-2-5功率整流模塊（PCM）-2-5觸發(fā)脈沖放大器（EHPA板）-2-6主直流接觸器、41A或41A/41B（可選）-2-7慣性二極管滅磁-2-7 輔助柜-2-8 交流線電壓濾波器-2-8 滅磁模塊（EDEX）-2-8 軸電壓抑制器-2-9 起勵模塊-2-9 轉(zhuǎn)子接地檢測器（EXAM和EGDM）-2-9 高電壓接口-HVI-2-9 控制柜-2-10 診斷接口（Keypad）-2-10 控制模塊-2-11 簡單控制系統(tǒng)-2-12 冗余控制系統(tǒng)-2-13 控制電源-2-14 勵磁裝置軟件-2-17 自動參考值-AUTO REF -2-20 AVR整定點-EXASP -2-20 自動電壓調(diào)節(jié)器-AVR -2-20 手動參考值-MANUAL REF -2-21 勵磁電壓和勵磁電流調(diào)節(jié)器-FVRFCR -2-21 低勵磁限制器-UEL -2-22 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器-PSS -2-22 運行人員界面-2-23 汽輪機控制人機界面-2-23 控制系統(tǒng)工具箱（Tool Box）-2-23第3章 印刷電路板簡介- -3-1簡述-3-1控制板-3-2勵磁裝置底板（EBKP）-3-2數(shù)字信號處理器板（DSPX）-3-2ACLE 板-3-4EISB 板-3-4EMI0 板-3-4ESEL 板-3-5 I/O 端子板-3-5 EPCT 板-3-5 ECTB 板-3-6 EXHS 板-3-6 EDCF 板-3-6 EACF 板-3-7 整流橋、保護板和模塊 -3-7 EHPA 板-3-7 EXCS 板-3-7 EDEX 板-3-8 EGDM 模塊-3-8 GXAM 模塊-3-9 電源板-3-9 EPDM 模塊-3-9 EPBP 底板-3-9 EPSM 模塊-3-11 DACA-AC至DC 整流器-3-11 相關(guān)板子-3-11第4章 端子板I/O 和設(shè)備的連接 - 4-1簡述-4-1電源的連接和模擬量I/O -4-2功率整流變壓器輸入-4-3電壓互感器和電流互感器輸入-4-3模擬量輸入-4-3 用戶接點I/O -4-4 電源輸入-4-6 線-線濾波器連接-4-7 勵磁裝置內(nèi)部I/O -4-8 勵磁裝置交流反饋 -4-8 勵磁裝置直流反饋 -4-8 滅磁 -4-11 跨接器（Crowbar）-4-14 勵磁回路接地檢測器 -4-14 起勵 -4-16 直流起勵整定 -4-16 起勵控制順序 -4-16 軸電壓抑制器 -4-18 數(shù)據(jù)高速網(wǎng)的連接 -4-19 控制系統(tǒng)工具箱的連接 -4-20第5章 診斷接口-鍵盤 -5-1簡述 -5-1按鈕的使用 -5-2顯示屏的閱讀 -5-5改變顯示單位 -5-7調(diào)整顯示對比度 -5-7 狀態(tài)屏幕 -5-8 測量表計的閱讀 -5-8 更換狀態(tài)屏幕（顯示I/O）-5-8 菜單的使用 -5-9故障的查閱和復位 -5-9參數(shù)的編輯 -5-10 參數(shù)的備份-5-11固件和硬件信息 -5-13鍵盤的保護 -5-14 保護的修改 -5-143-20第1章 設(shè)備簡介簡述EX2100勵磁控制（EX2100或勵磁裝置）輸出勵磁電流，以控制發(fā)電機機端電壓。它是為新建的和改造的汽輪機，燃氣輪機和水輪機設(shè)計的全靜態(tài)勵磁系統(tǒng)。本章對這種勵磁裝置作一簡單的介紹，并明確文件的內(nèi)容。其目的是提供如下所示的一般產(chǎn)品概況。系統(tǒng)簡介本勵磁裝置是一個靈活的模塊系統(tǒng)，它可以組合起來，以提供一定范圍的輸出電流和幾級系統(tǒng)冗余。這些選項包括從并聯(lián)變、復合電源還是從輔助電源取勵磁電源，單橋整流還是多橋整流，熱備用橋的數(shù)量，以及是簡單控制還是冗余控制。汽輪發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的概況如圖1-1所示。勵磁裝置的電源，或者取自連接在發(fā)電機端子上的功率整流變壓器，或者取自連接在某一廠用母線上的勵磁變壓器。發(fā)電機的線電流和定子輸出電壓都是勵磁裝置的主要的反饋輸入，而直流電壓和電流則輸出到發(fā)電機的勵磁繞組的被控量。裝置的結(jié)構(gòu)支持以太網(wǎng) LAN（單元數(shù)據(jù)高速）與其他GE的設(shè)備進行通訊。它包括用于配置的GE控制系統(tǒng)工具箱（Toolbox）、汽輪機控制，LCI靜態(tài)起動器以及 HMI（運行人員接口）。圖1-2 是勵磁裝置的簡化的單線圖，它表示了功率源、發(fā)電機電壓和電流的測量，控制模塊，功率整流模塊（PCM），以及保護回路。在電壓源系統(tǒng)中，PPT（功率整流變壓器）的二次側(cè)接到一個三相全波可逆晶閘管整流橋。可逆整流橋能提供正向和反向強制電壓，以取得最適宜的性能。對于甩負荷和滅磁，反向強制電壓提供了快速響應。勵磁系統(tǒng)的控制是由SCR（半導體可控整流橋）整流橋回路的相位控制而得到的。SCR的觸發(fā)信號是由控制器中的數(shù)字調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的。在冗余的控制選項中（圖1-2），M1或M2都可以是工作的主控制器，而C監(jiān)控這二個主控制器，以決定那一個應當是工作的主控制器，那一個是后備的主控制器。兩個獨立的觸發(fā)回路和自動跟蹤的采用，保證了主、后備控制器之間的平穩(wěn)切換。 圖1-1 發(fā)電機和勵磁系統(tǒng)的簡圖 圖1-2 勵磁裝置單線圖硬件簡介 EX2100的硬件是包含在如下的三個柜中：l 控 制 柜：控制、通訊和I/O板。l 輔 助 柜：起勵和保護回路，如滅磁和軸電壓抑制。l 功率整流柜：功率SCR元件，冷卻風機，直流滅磁開關(guān)和五極隔離開關(guān)。 勵磁裝置的功率變換由橋式整流器，阻容濾波和控制回路等組成。各柜的外型如圖1-3所示。其元件和整流橋的尺寸，隨勵磁系統(tǒng)的不同和所要求的輸出電流的不同而變化。 圖1-3 勵磁柜軟件簡介基于微處理器的控制器（ACLE和DSPX）執(zhí)行勵磁裝置的控制代碼。由模塊（功能塊）結(jié)合組成的軟件形成所要求的系統(tǒng)功能。功能塊的定義和配置參數(shù)都儲存在快閃存儲器中，而各種變量都儲存在隨機存取存儲器（RAM）中。勵磁裝置的應用軟件模擬傳統(tǒng)的模擬量控制的功能。它采用開式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，帶有一個現(xiàn)有軟件功能塊的庫，可以用工具箱（toolbox）進行配置。各功能塊單獨執(zhí)行特定的功能，例如邏輯門，比例積分（P.I）調(diào)節(jié)器，函數(shù)發(fā)生器和信號水平檢測器?？刂七x擇二種方式之一，或者是發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)（自動調(diào)節(jié)），或者是直流控制（電壓或電流，決定于應用要求）。發(fā)電機的保護功能都集成于控制中，包括過勵限制，低勵限制，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器和伏赫限制。在勵磁裝置運行中，可以利用工具箱（toolbox）對各種功能塊進行查詢。每一個功能塊的I/O 動態(tài)變化值，可以在線取得，這在起動或故障處理中，是很有用的。第1章 功能說明簡述本章說明EX2100靜態(tài)勵磁裝置和每一個控制和保護回路的功能.電源和電源的分配也包括在內(nèi).功能說明信息的編排如下:節(jié) 頁勵磁裝置硬件 -2-2勵磁裝置配置 -2-3功率整流柜 -2-5 手動交流隔離(可選) -2-5 功率整流模塊(PCM) -2-5 觸發(fā)脈沖放大器(EHPA板) -2-6 滅磁開關(guān) -2-7 慣性二極管滅磁 -2-7輔助柜 -2-8 交流線-線濾波器 -2-8 滅磁模塊（EDEX）-2-8軸電壓抑制器 -2-9起勵模塊 -2-9勵磁回路接地檢測器（EXAM 和EGDM）-2-9高電壓接口-HVI -2-9 控制柜 -2-10 診斷接口（Keypad）-2-10 控制模塊 -2-11 簡單控制系統(tǒng) -2-12 冗余控制系統(tǒng) -2-13 控制電源 -2-14 勵磁裝置軟件 -2-17 自動參考值A(chǔ)UTO REF -2-10 AVR整定點EXASP -2-20 自動電壓調(diào)節(jié)器AVR -2-20 手動參考值MANUAL REF -2-21 勵磁電壓和勵磁電流調(diào)節(jié)器FVR FCR -2-21 低勵磁限制器UEL -2-22 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS -2-22 人機界面（HMI） -2-23 Mark 的HMI -2-23 工具箱（Toolbox）-2-23勵磁裝置硬件EX2100勵磁裝置由下列基本元件組成功率整流模塊（PCM）和冷卻風機功率整流變壓器（PPT）（與勵磁裝置分開安裝）線電壓濾波器軸電壓抑制器滅磁模塊診斷接口（Keypad）控制器和I/O板控制電源勵磁裝置可以增加的選項元件是：l 暖后備整流橋配置l 大電流要求的多橋配置l 復合電源（與勵磁裝置分開）l 輔助電源（廠用母線供電）l 跨接器（Crowbar）模塊（用于水輪機和其他特殊應用中）l 直流隔離開關(guān)l 勵磁回路接地檢測器l 電源的冗余交流電源l 交流隔離開關(guān)l 起勵模塊l 冗余控制器，提供三重模塊冗余（TMR）系統(tǒng)l 用于配置的GE控制系統(tǒng)工具箱（Toolbox）對于不同型式的勵磁裝置，其控制硬件基本上是相同的。功率整流硬件是由應用要求所決定的。它決定勵磁裝置整流橋的規(guī)格。勵磁裝置配置EX2100勵磁裝置可以提供簡單控制或冗余控制，單整流橋或冗余整流橋。簡單控制的不同形式如圖2-1所示。 圖2-1 單控制型的配置雙（冗余）控制型的勵磁裝置如圖2-2所示。多PCM可以是單PCM，熱備用PCM，或冗余的n+1或n+2（n+1或n+2總數(shù)為6）形式。雙控制帶單PCM 雙控制帶熱備用PCM 雙控制帶并聯(lián)的PCM圖2-2 雙控制系統(tǒng)的配置功率整流柜功率整流柜中包含有功率整流模塊（PCM），觸發(fā)脈沖放大器板（EHPA）和冷卻風機等。PCM的三相電源來自勵磁變壓器。交流電源通過五極分斷開關(guān)后進入柜中，并由柜中的三相線電壓濾波器濾波后進行整流。功率整流模塊（PCM）勵磁裝置的PCM包括橋式整流器，直流臂熔絲，晶閘管保護回路（例如：緩沖器，濾波器和熔絲）和臂電感線圈。按照所要求輸出功率，整流橋的額定值不同，所使用的元件也不同。橋式整流器每一個整流橋都是三相全波晶閘管橋，該橋有6個SCR（晶閘管），如圖2-3所示，由勵磁裝置的觸發(fā)脈沖放大器板（EHPA）控制。熱量是通過頂部風扇的強力氣流而排出。橋臂電感線圈和元件緩沖器換流電感線圈安裝在SCR的交流輸入橋臂中，而緩沖器是從每一個可控硅的陽極接到陰極的RC電路。元件（SCR）緩沖器，線-線緩沖器和線路電感線圈共同完成下述功能，以防止SCR的誤動作。限制通過可控硅元件上的電流變化率，緩沖導通時的電流，并能夠起到均流的作用。限制可控硅元件上的電壓變化率，并在元件換流過程中，限制出現(xiàn)在元件上的反向電壓?？煽毓柙彌_器包括PRV電阻，以限制峰值反向電壓。三相輸入功率從勵磁變壓器的二次側(cè)，通過一組線電壓濾波器，接到整流橋。由于采用了可逆橋設(shè)計，整流橋可以提供反向強制電壓，這提供了甩負荷和滅磁時的快速響應。整流橋的直流電流輸出，通過一個分流器，接到發(fā)電機勵磁繞組。整流橋在設(shè)計上用直流臂的熔絲保護可控硅元件不受過電流的損害。 圖2-3 功率整流橋分流器直流分流器提供了整流橋輸出電流的反饋信號，其毫伏輸出信號被輸入到EDCF板上的差動放大器上。該放大器的輸出電壓控制振蕩器的頻率，它產(chǎn)生一個信號，經(jīng)光纖送到控制模塊。整流橋輸出電壓的反饋信號，是以同樣的方法產(chǎn)生。觸發(fā)脈沖放大器（EHPA板）EHPA板將控制與功率整流橋聯(lián)系起來。EHPA從控制器中的ESEL板取得導通命令，對6個SCR(可控硅整流器)發(fā)出觸發(fā)脈沖。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。在勵磁裝置中，采用RTD代替Klixon開關(guān)來監(jiān)測溫度和發(fā)出報警。由風扇旋轉(zhuǎn)起動的附加開關(guān)監(jiān)控著通過整流橋的冷卻氣流。在一個針對勵磁控制進行的改造中，勵磁裝置從安裝在SCR散熱器上的兩個溫度開關(guān)上獲得溫度反饋。在溫度到達報警水平時（65），一個溫度開關(guān)打開，在溫度達到跳閘水平時（78），另一個打開。這二個開關(guān)都接到EHPA板，當任一個開關(guān)打開時，發(fā)出整流橋超溫報警。如果二個開關(guān)都打開，發(fā)出故障和跳閘信號。冷卻風機SCR整流橋采用強迫風冷。整流橋風機的額定值為1KW，這些風機都是由用戶提供的雙路380V交流電源供電，勵磁系統(tǒng)則提供雙電源切換裝置。采用抽屜式風機，可以在勵磁裝置運行時方便地更換風機。滅磁開關(guān)采用GE Rapid系列開關(guān)。開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠。正常時采用逆變滅磁，事故時滅磁模塊上的可控硅動作，將直流滅磁電阻投入進行滅磁。滅磁效果好，在荷蘭KEMA試驗時進行過大電流模擬試驗，系統(tǒng)可開斷120KA以上的短路電流，確保機組在任何極端故障條件下，都能可靠地進行滅磁。 交流線電壓濾波器裝置中提供了熔絲保護的RC串聯(lián)的濾波回路（緩沖器），以阻尼交流系統(tǒng)，防止系統(tǒng)受到在SCR換流完成時的出現(xiàn)的電壓尖峰。根據(jù)電壓的不同，采用兩種型式的濾波器。600V的濾波器，采用RC回路和MOV。1000V的濾波器采用600V的措施再加上RC回路。其細節(jié)和連接方式請參閱第四章。 輔助柜輔助柜布置在調(diào)節(jié)柜的后邊，它包含保護發(fā)電機的模塊并提供起勵電源。滅磁電阻、軸電壓抑制器、起勵、交、直流反饋板等模塊，都安裝在這個柜中。滅磁模塊（EDEX）在任何方式的停機過程中，儲存在發(fā)電機磁場中的能量必須被耗散掉。在正常停機過程中，停機是由運行人員起動，整流橋是逆變滅磁，在滅磁開關(guān)斷開以前，有足夠的時間讓勵磁電流衰減下來。在事故停機（跳閘）過程中，滅磁開關(guān)會立即斷開，儲存在磁場中的能量必須通過其它的方法來耗散。SCR滅磁模塊（EDEX）為滿足用戶快速滅磁的要求，EX2100勵磁系統(tǒng)提供了滅磁模塊（EDEX），通過觸發(fā)滅磁模塊上的可控硅將滅磁電阻回路接通，讓勵磁電流通過磁場放電電阻（或電感）消耗磁場能量。該滅磁模塊有兩套獨立的觸發(fā)控制回路，每一個控制回路都是由表示滅磁開關(guān)狀態(tài)的輔助接點和整流橋運行狀態(tài)的輔助接點的并聯(lián)來激活。這些回路中的任何一個都可以觸發(fā)滅磁SCR，但該SCR只有在勵磁電壓反向時才能導通。如果沒有任何一個觸發(fā)控制回路能使該滅磁SCR觸發(fā)，那么當陽極對門極的電壓，超過連接在陽極和門極之間擊穿二極管串的擊穿電壓時，它將因過電壓而觸發(fā)。對于較大勵磁電流的勵磁系統(tǒng)，滅磁模塊并聯(lián)起來應用。軸電壓抑制器由交流電壓經(jīng)靜態(tài)整流得到直流電壓的勵磁系統(tǒng)，在勵磁裝置的輸出端會產(chǎn)生紋波和尖峰電壓。由于它們的快速上升和快速衰減，這些電壓將從勵磁繞組耦合到轉(zhuǎn)子本體。這就在軸和地之間形成某一電壓。這種軸電壓，若不有效控制，可能對軸頸和軸承造成損害。軸電壓抑制器是一種濾波器，它將感應電壓的高頻分量導通入地。起勵模塊對由發(fā)電機機端供電的勵磁系統(tǒng)提了起勵模塊。它提供初始勵磁電流并建立發(fā)電機電壓。在發(fā)電機起動程序中，它從電廠的蓄電池組，提供大約10%-15%的空載勵磁電流。如果大型發(fā)電機要求交流起勵，交流電源就要通過一臺隔離變壓器供電。二種設(shè)計都要求用戶提供電源。勵磁回路接地檢測器（EXAM和EGDM）發(fā)電機的勵磁繞組電氣上是對地絕緣的。一點接地的存在一般不會損傷轉(zhuǎn)子。然而，在勵磁繞組回路中存在兩點或多點接地，則會引起磁和熱的不平衡和局部過熱。這將會損傷轉(zhuǎn)子鍛件或其它金屬部件。勵磁回路接地檢測器的功能是檢測主勵磁繞組和與主勵繞組相連接的任何勵磁部件中的接地點。勵磁裝置衰減器模塊（EXAM）以一個低頻交流對地電壓，檢測勵磁繞組電氣中心點的位置。為了檢測接地點的電流，先由EXAM提取該電流流經(jīng)測量電阻時產(chǎn)生的電壓，再由EGDM完成對它的測量。接地電流信號通過光纜被送到控制器，由控制器進行監(jiān)控并發(fā)出報警。EGDM 板（3塊）都是安裝在控制柜中的控制電源模塊中。高電壓接口-HVI高電壓接口 HVI 包括交、直流母線，和線電壓濾波器的熔絲。它也包括為整流橋向控制和EXAM板提供反饋的兩個端子板。EACF 板接收勵磁變壓器來的交流電壓信號和電流互感器來的電流信號。它設(shè)有變壓器以隔離電壓并形成低電平的信號。EDCF 板測量整流橋的直流電流和直流電壓，并通過光纜將它送到控制器。控制柜控制柜包括鍵盤控制架，控制配電模塊、和供電，以及I/O 端子板。診斷接口（Keypad）鍵盤是一種就地運行人員接口，它要裝在控制柜的門上。參看圖2-4可見鍵盤的外觀，以及可用的運行操作和維修功能的概況。第五章將詳細說明該鍵盤。 顯示按鈕Status（狀態(tài)）屏，提拱表示勵磁裝置功能和參數(shù)的模擬量和數(shù)字量。Menu（菜單）屏，提供對參數(shù)，導引和故障的文本式訪問。按功能組編排Navigation（導引）使用菜單的按鈕Exciter Control（勵磁裝置控制）按鈕Run（運行）和Stop（停機）按鈕圖2-4 診斷接口keypad（鍵盤）調(diào)節(jié)器的起/停命令，控制器之間的切換命令和調(diào)節(jié)器激活命令可以從鍵盤發(fā)出，該鍵盤也包括表計顯示，指示系統(tǒng)的狀態(tài)，例如發(fā)電機的有功功率和無功功率、勵磁電流和勵磁電壓和調(diào)節(jié)器的平衡；診斷顯示，例如報警歷史顯示提供關(guān)于維修和故障處理的系統(tǒng)信息?？刂颇K控制模塊是一種 VME 型架，帶有可以用電纜連接到I/O端子板的插板。相對于 M1、M2 和 C三個控制器，該架被分為三個獨立的供電區(qū)。每一個控制器是由控制和I/O處理板所組成。如果該架只包括 M1一個控制器，它就是簡單控制系統(tǒng)；如果該架包括 M1、M2、C 所有三個控制器，它就是冗余的控制系統(tǒng)。控制板和I/O處理器板是：基于微處理器的Application Control Layer Module （應用控制層模塊）ACLE 控制器，帶有 LAN 以太網(wǎng)端口?；谖⑻幚砥鞯腄igital Signal Processor（數(shù)字信號處理器）DSPX控制器勵磁裝置 IS 母線板（EISB）， 與整流橋反饋板之間用光纖通訊。勵磁裝置主 I/O 板（EMIO），可以控制控制繼電器，并對ESEL板發(fā)送觸發(fā)命令。Exciter Selector Board（勵磁裝置選擇板）ESEL，分配從主控制器到 EHPA 板的觸發(fā)脈沖。簡單控制系統(tǒng)控制模塊與端子板、發(fā)電機保護模塊、電源之間的內(nèi)部連接如圖2-5所示。它只采用一個電源模塊EPSM，但是它可以有交流和直流兩路電源，以增加可靠性。 圖2-5 簡單控制及端子板之間的接線冗余控制系統(tǒng)一個冗余的控制系統(tǒng)有三個控制器和三個冗余的電源，每個電源各用于一個控制器。電源架也支持三個接地檢測模塊。圖2-6中表示了三個EDCF板，如果需要，也可以有三個EPCT板。最多有兩根以太網(wǎng)電纜連接到 ACLE 控制器（一根接到M1，另一根接到M2）用于和汽輪機控制器、HMI的通訊的冗余。兩個鍵盤在圖中表示為連接到 M1 和 M2，二個鍵盤都可以訪問控制器 C 中的信息。 圖2-6 冗余控制系統(tǒng)的電纜連接控制器 C控制器 C 只用于冗余系統(tǒng)。它安裝在控制架上，它與 M1 和 M2 控制器的原理是相似的，但它不負責整流橋的觸發(fā)，因此它不包含ESEL板和ACLE板?？刂破?C 接收與其它兩個控制器相同的反饋電壓和電流輸入，并包含相似的軟件，對這些信號進行計算并與M1、M2控制器進行數(shù)據(jù)交換。它的目的是監(jiān)控工作的和后備的控制器（M1 和 M2），并在系統(tǒng)的狀態(tài)超過規(guī)定的界限的事件中，起動適當?shù)谋Ｗo性響應。輸入和輸出信號在所有三個控制器中進行投票，并被連接到三重模塊冗余（TMR）控制器配置中。每個控制器包含最多6塊板，通過底板相互連接，如圖2-7簡化圖所示。 圖2-7冗余的控制板之間的通訊控制電源 控制電源來自勵磁裝置的配電模塊（EPDM）。它是由一個110V直流電源和一個或兩個110V交流電源供電。交流電源如圖2-8所示,要通過一個交流/直流整流器，所得到的110V DC通過二極管與其他直流電源結(jié)合起來，形成直流母線，由該母線向控制模塊和觸發(fā)脈沖放大器板供電。從 EPDM 配有熔絲的輸出回路向EHPA板、EXHS以及Exciter Power Backplane（勵磁裝置電源底板）EPBP 供電。每一個輸出回路都有一個LED指示燈和一個 合/斷 隔離開關(guān)。 EPDM安裝在勵磁裝置電源架的左側(cè)，三個勵磁裝置模塊（EPSM）安裝在 EPBP 底板上，并向各控制器提供邏輯級的電源。EPSM 都是由 EPDM 供給110V DC，并由它產(chǎn)生+5V DC，15V DC和+24V DC的電源。再者，還有一個隔離的70V DC輸出，用于EXHS和ECTB上的有源接點。三個接地檢測模塊（EGDM）也安裝在EPBP底板上，如圖2-9所示。它們要與EXAM模塊通訊，而EXAM是安裝在輔助柜中。 圖2-8 勵磁裝置配電模塊 圖2-9 勵磁裝置電源底板（EPBP）與EPDM、電源和接地檢測模塊勵磁裝置軟件勵磁裝置的軟件是從工具箱（Toolbox）下載和配置，并存在于控制器中。軟件在工具箱的屏幕上以連接起來的表示信號流的功能塊表示出來。圖2-10是顯示主控制功能的簡化勵磁裝置控制總圖。發(fā)電機勵磁和定子的電流和電壓都被測量，并輸入到控制系統(tǒng)中。在正常運行時，選擇AC（交流）調(diào)節(jié)器。圖2-11是顯示主控制功能塊的簡化的軟件功能塊圖。從發(fā)電機PT（電壓互感器）和CT（電流互感器）來的發(fā)電機的電壓和電流信號，被連接到EPCT板，EPCT板的作用是對信號進行隔離和規(guī)格化。調(diào)整后的信號被送到控制器。軟件變換算法使用這些信號計算出系統(tǒng)變量，供調(diào)節(jié)器、限制器和保護功能使用。這些軟件計算的輸出包括以下各項。l 從PT得出發(fā)電機的電壓幅值和頻率l 從CT得出發(fā)電機的電流幅值l 發(fā)電機的有功功率P（MW）l 發(fā)電機的無功功率Q（VARs）l 從加速功率的積分計算出轉(zhuǎn)子速度的變化，用做電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）的輸入。l 發(fā)電機的有功和無功電流。l 發(fā)電機的磁通（V/HZ）值。 圖2-10 控制方案 圖2-11 軟件功能塊圖控制軟件的輸出是觸發(fā)命令，它被送到整流橋以產(chǎn)生勵磁電流。各功能塊的功能將在以下各節(jié)中討論。自動參考值A(chǔ)UTO REF AUTO REF功能塊，根據(jù)用戶提供的參數(shù)和條件，為自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）生成一個自動（或自動控制交流）整定值。輸入到AUTO REF的Raise/Lower（增磁/減磁）命令來自數(shù)據(jù)高速網(wǎng)上的其他設(shè)備，例如汽輪機控制或HMI。變化率積分器將生成在預先整定的限值內(nèi)的整定值輸出。該整定值與WXASP功能塊中的其他輔助的穩(wěn)定和保護信號結(jié)合起來，形成AVR功能塊的參考值。AVR整定點EXASPEXASP功能塊綜合一系列的功能，生成AVR的整定值（參考值輸入）和跟蹤值。EXASP的輸入為如下各項。l 從PSS功能塊來的穩(wěn)定信號l 從AUTO REF功能塊來的輸出l 外部測試信號l UEL功能塊生成的保護信號l 無功電流輸入（反饋）l 電壓幅值輸入（反饋）l 頻率輸入（反饋）向