EX2100 是通用电气（GE）公司设计生产的一款高性能、全数字化的静态励磁系统。它作为同步电机（尤其是发电机）的核心控制设备，通过调节同步电机转子的直流励磁电流，来精确控制其端电压、无功功率输出以及整个电力系统的稳定性，是发电厂和大型工业驱动领域的“心脏”控制单元。应用场景
在一座百万千瓦级的火力发电厂中，当电网因远处线路故障导致电压瞬间跌落时，EX2100 励磁系统扮演着至关重要的角色。它通过高速传感器实时监测发电机端电压的变化，并在毫秒内启动强励功能，迅速将发电机的励磁电流提升至顶值，强制发电机向电网注入大量的无功功率，如同对电网进行“强心针”式的支撑。这一快速响应有效阻止了电网电压的崩溃，为保护装置切除故障线路赢得了宝贵时间，并在故障清除后迅速恢复电压正常。EX2100 的卓越性能确保了发电机在电网扰动下的不脱网运行（故障穿越），直接关系到电网的安全稳定。
核心参数速览
| |
|---|
| |
| |
| |
| |
| |
| 多CPU冗余设计，TMR（三重模件冗余）可选，高可靠性 |
| 支持以太网、Modbus TCP/IP、Profibus-DP、GE SRTP等 |
| 典型值 2.0 - 3.0倍额定励磁电压/电流（可配置） |
| |
| 自动电压调节（AVR）、无功功率调节、功率因数调节、电力系统稳定器（PSS） |
| 过磁通（V/Hz）保护、失磁保护、过电压、过电流保护等 |
| |
| |
| |
技术原理与创新价值
创新点1：全数字化与先进控制算法。 EX2100 采用全数字化控制平台，运行复杂的控制算法，如PID调节、电力系统稳定器（PSS）。PSS能够有效抑制发电机与电网之间的低频功率振荡，提升电网的动态稳定性。其数字系统允许进行在线参数整定、故障录波和高级诊断，实现了从模拟式励磁向智能式励磁的跨越。创新点2：高可靠性的冗余架构。 系统核心控制器可采用冗余甚至三重模件冗余（TMR）配置。自动/手动通道也可实现无扰切换。当主控制器或某个通道发生故障时，备用系统能毫秒级无缝接管，确保励磁控制不中断，极大提升了发电机组的可用率。创新点3：强大的电网支持与故障穿越能力。 EX2100 不仅完成基本的电压调节，更集成了符合现代电网规范的高级功能，如电压/频率（V/Hz）保护、故障穿越逻辑。它确保发电机在电网各种异常工况下，能根据调度要求保持并网，并向电网提供主动支持，是构建智能电网的重要底层设备。
应用案例与行业价值
某大型水电站为提升机组的自动化水平和电网适应能力，将其传统模拟式励磁系统升级为GE EX2100 数字式励磁系统。应用流程： EX2100 系统安装于发电机旁。它采集发电机机端电压、电流，计算有功、无功功率。在正常运行中，它精确维持机端电压在设定值。当电网需要时，调度中心可通过AGC/AVC系统远程调节无功出力。当电网发生扰动时，其PSS功能有效抑制了当地原本存在的0.8Hz左右低频振荡，提高了输电线路的输送能力。带来的改进： 电站运维负责人评价：“升级至EX2100 后，机组运行稳定性显著增强，电压调节精度高。其强大的录波和诊断功能使我们能快速分析系统动态过程。特别是在一次电网频率波动事件中，EX2100 的快速响应和PSS作用得到了调度的高度认可，为电网安全做出了贡献。”
相关产品组合方案
- 1.励磁变压器： 为EX2100 功率柜提供隔离的电源。
- 2.可控硅整流桥： EX2100 功率柜的核心，将交流变为可控直流。
- 3.灭磁与过电压保护装置： 与EX2100 配合，保护发电机转子安全。
- 4.HMI触摸屏： 用于EX2100 的本地监控和操作。
- 5.GE Mark VIe 控制系统： 作为电站DCS，与EX2100 进行数据交换，实现协调控制。
- 6.ToolboxST 软件： 用于对EX2100 进行配置、调试和诊断的工程工具。
安装维护与全周期支持
EX2100 的安装调试需由专业人员进行，包括柜体就位、一次/二次电缆敷设与接线、绝缘检查等。上电后需使用专用软件进行参数设置、控制逻辑验证及开环/闭环试验。日常维护主要包括定期检查柜内清洁、风扇运转、电源状态、连接紧固性，并通过软件查看故障记录和趋势数据。定期进行功能测试，如通道切换试验和起励试验。
扫一扫咨询微信客服
