1、EXC9100勵磁系統(tǒng)說明書一一概述EXC9100勵磁系統(tǒng)說明書中國電器科學研究院有限公司廣州擎天實業(yè)有限公司EXC9100勵磁系統(tǒng)說明書一一概述目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1-1前言3. HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 1-2適用范圍4. HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1-3適用環(huán)境4. HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1-4主要技術特點 .5. HYP

2、ERLINK l bookmark12 o Current Document 1-5主要功能5. HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 1-6所遵從的行業(yè)勵磁標準 6.EXC9100勵磁系統(tǒng)說明書一一概述1-1前言EXC9100型全數(shù)字式（微機）勵磁系統(tǒng)是中國電器科學研究院有限公司/廣州擎大實業(yè)有限公司開發(fā)的第五代微機勵磁系統(tǒng)。其主要設計特點，仍然全面繼承了市 場上品牌優(yōu)良的第四代 EXC9000微機勵磁系統(tǒng)的優(yōu)勢，實現(xiàn)了功能軟件化、系統(tǒng)數(shù) 字化、檢測智能化。本系統(tǒng)的數(shù)字化不僅體現(xiàn)在調(diào)節(jié)器，也體現(xiàn)在功率柜和滅磁柜。 勵磁系統(tǒng)的各個部分均能實現(xiàn)智能檢

3、測、智能顯示、智能控制和信息智能傳輸。還充分 融入了電磁兼容性設計，并精心選用了低功耗、優(yōu)質的工業(yè)級集成電路芯片，進一步提 高了勵磁裝置的可靠性和工藝水平。EXC9100型全數(shù)字式勵磁系統(tǒng)的核心控制單元，采用了主流ARM +新型FPGA芯片為核心的精簡電路結構。ARM微處理器采用RISC架構，高速、低功耗，適合完成 控制、運算和對外通訊的工作。新型 FPGA內(nèi)部集成了大容量RAM和多路DSP,可完 成多單元并行浮點運算，非常適合做數(shù)字信號處理。核心控制單元充分發(fā)揮出 ARM和 新型FPGA各自的功能特點，使得軟件、硬件結構簡明，運行效率高，全部調(diào)節(jié)運算過 程（包括PSS計算在內(nèi)）可達到300次

4、/秒。EXC9100勵磁系統(tǒng)沿襲了在 EXC9000勵磁系統(tǒng)中成功應用的的高頻脈沖列觸發(fā) 技術、低殘壓快速起勵技術、現(xiàn)場總線技術、完善的通訊功能和智能化的調(diào)試手段 等。智能化功率柜智能均流技術是我單位的一項發(fā)明專利（專利號：ZL_02_1 _52084.4）,采用這項技術可以確保并聯(lián)運行功率柜間均流系數(shù)大于95%。在此技術基礎上，EXC9100勵磁系統(tǒng)在智能化功率柜中更實現(xiàn)了智能化功率柜間的 橋臂均流 技術。EXC9100型勵磁調(diào)節(jié)器采用數(shù)字/數(shù)字/數(shù)字三對等調(diào)節(jié)通道（A/B/C通道）架構， 主/從工作方式，A/B通道間對等冗余、互為主備用，C通道做為為A/B通道的后備備用通道。每個調(diào)節(jié)通道都

5、含有自動方式/手動方式控制單元。三個通道從測量回路到脈沖輸出回路完全獨立?？扇我膺x取A/B通道中一個通道作為主運行通道。備用通道在脈沖輸出級跟蹤運行通道，保證通道問平穩(wěn)、無擾動切換。 EXC9100勵磁調(diào)EXC9100勵磁系統(tǒng)說明書一一概述節(jié)器創(chuàng)造性地對通道的可用狀態(tài)進行分級，使調(diào)節(jié)器熱備用更加合理，更加智能。通道的可用狀態(tài)分為 0、1、2、3等4個級別，3級最高，表示所有必備的輸入和備 用輸入都正常；0級表示必備的輸入失效，通道不能正常運行。當備用通道優(yōu)先級比 運行通道高時，將自動切換到備用通道。高輸出電流、強停風機能力及智能化是我單位勵磁功率柜的主要特點。額定輸出2000A等級的智能化功率

6、柜已在全國各地普遍采用，有10年以上的現(xiàn)場運行經(jīng)驗結合三峽子課題一一大型機組勵磁功率柜的研究，我單位研制成功的單柜額定輸出 能力達3000A的功率柜，也在多個勵磁項目中選用， 具有3年以上的現(xiàn)場運行經(jīng)驗1-2適用范圍EXC9100型勵磁裝置適用于從幾千千瓦到百萬千瓦不同類型同步發(fā)電機的勵磁系 統(tǒng)，包括：汽輪發(fā)電機組水輪發(fā)電機組燃汽輪機組生物發(fā)電機組核電機組EXC9100型勵磁裝置適用于以下各種勵磁方式，包括：自并勵靜止勵磁系統(tǒng)它勵靜止勵磁系統(tǒng)直流勵磁機勵磁系統(tǒng)交流勵磁機勵磁系統(tǒng)無刷勵磁系統(tǒng)1-3適用環(huán)境1、周圍空氣溫度最高+40Co2、空氣相對濕度，最濕月的月平均最大相對濕度為 90%,同時該

7、月的月平均最低溫EXC9100勵磁系統(tǒng)說明書一一概述度為+25C。3、安裝地點周圍空氣應清潔干燥，無爆炸危險及足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及 導電塵埃，以及在無較大振動或顛簸的地方。安裝地點應有防塵及通風措施。4、特殊要求由我方與用戶協(xié)商確定。1-4主要技術特點1、功能強大，應用范圍廣。EXC9100型勵磁調(diào)節(jié)器具備勵磁標準所要求的全部功能， 各項性能指標均達到或優(yōu) 于標準要求。2、功能軟件化、系統(tǒng)數(shù)字化、檢測智能化。應用高速現(xiàn)場CAN總線技術，實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)內(nèi)部信號互聯(lián)。即使CAN訊故障時，也不影響勵磁系統(tǒng)正常調(diào)節(jié)。3、EXC9100勵磁調(diào)節(jié)器核心控制單元采用主流 ARM +新型FPGA的嵌入

8、式精簡 系統(tǒng)。充分發(fā)揮出ARM和新型FPGA各自的功能特點。軟件、硬件結構簡明，運行效 率高，全部調(diào)節(jié)運算過程（包括 PSS計算在內(nèi)）可達到300次/秒。4、可靈活地配置為A/B/C三對等通道模式或 A/B雙對等通道模式，通道問主/從 工作，對等冗余。全新的故障檢測方式，以通道的可用狀態(tài)自動劃分級別，使調(diào)節(jié)器 間熱備用更加合理、更加智能。5、控制電路板的電磁兼容性良好；電子元器件（芯片）全部選用優(yōu)質、工業(yè)級 產(chǎn)品，速度快，功耗低，廣泛采用貼片工藝，大大提高了勵磁系統(tǒng)的工作可靠性。6、采用可控硅高頻脈沖列觸發(fā)技術，使得可控硅的導通快速、可靠。采用低殘 壓快速起勵技術，在自并勵靜止勵磁系統(tǒng)，借助于

9、發(fā)電機的殘壓即可實現(xiàn)發(fā)電機起 勵、建壓，大大減小了勵磁系統(tǒng)輔助起勵電源的容量。7、智能化功率柜智能均流技術是我單位的一項發(fā)明專利（專利號：ZL_02_1_52084.4）。采用這項技術可以確保并聯(lián)運行功率柜間均流系數(shù)大于95%。在此技術基礎上，EXC9100勵磁系統(tǒng)在智能化功率柜中更實現(xiàn)了智能化功率柜間的橋臂均流。1-5主要功能1、按發(fā)電機機端電壓偏差進行兩級超前/滯后補償?shù)淖詣诱{(diào)節(jié)方式（即自動方式）；EXC9100勵磁系統(tǒng)說明書一一概述2、以勵磁電流作為反饋量的手動調(diào)節(jié)方式（即手動方式）；3、具備國際標準的IEEE-PSS2A功能；4、可附加電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器（PSVR）功能和魯棒非線性PS

10、S功能；5、勵磁電流瞬時強勵限制及反時限過勵限制；6、五點擬合的欠勵限制；7、軟件無功調(diào)差；8、發(fā)電機機端電壓V/F限制；9、具有方便的用于勵磁系統(tǒng)模型測試及PSS試驗的輸入、輸出接口；10、軟件實現(xiàn)勵磁調(diào)節(jié)器自動方式/手動方式的數(shù)字給定，無觸點、無磨損。通過整 定參數(shù)改變數(shù)字給定調(diào)節(jié)速度；11、以FPGA實現(xiàn)精確的數(shù)字移相觸發(fā)控制。角度分辨率可達 0.003度；12、設有通道間自動跟蹤和故障自切換功能；13、采用可控硅高頻脈沖列觸發(fā)技術和低殘壓快速起勵技術；14、選用智能化功率柜時，保證功率柜間的橋臂均流系數(shù)達95%以上。15、同步交流采樣功能，降低了測量環(huán)節(jié)時間常數(shù)；16、其他必備的輔助功能。1-6所遵從的行業(yè)勵磁標準GB/T 7409.3 2007同步電機勵磁系統(tǒng)