O v e r v i e w . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
R e l a t e d D o c u m e n t s . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
H a r d w a r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
D i g i t a l C o n t r o l l e r ( I G B T - b a s e d S y s t e m
s ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 6
D u a l ( P o w e r B r i d g e - W a r m B a c k u p ) . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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7
C o n t r o l C a b i n e t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . 8
C o n t r o l B o a r d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . 9
I / O T e r m i n a l B o a r d s . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . 1 1
M o d u l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5
S o f t w a r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1
T e s t i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4
R o u t i n e F a c t o r y T e s t s . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . 2 4
C u s t o m e r W i t n e s s T e s t s . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . 2 4
S t a n d a r d s S u p p o r t e d . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6
2
O v e r v i e w
T h e E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r C o n t r o l S y s t e m i s
G E E n e r g y ’ s l a t e s t s t a t e - o f - t h e - a r t c o
n t r o l
s y s t e m f o r s t e a m , g a s , o r h y d r o g e n e r a t i
o n f o r b o t h n e w a n d r e t r o t u n i t s . G E h a s
s u p p l i e d m o r e t h a n 6 , 0 0 0 t h y r i s t o r a n d r
e g u l a t o r s y s t e m s i n o v e r 7 0 c o u n t r i e s d u
r i n g t h e
l a s t 4 0 y e a r s . T h e E X 2 1 0 0 e r e g u l a t o r i s G
E ’ s f o u r t h g e n e r a t i o n d i g i t a l e x c i t a t i
o n c o n t r o l
s y s t e m . T h e r e a r e o v e r 4 , 0 0 0 r s t a n d s e c o
n d g e n e r a t i o n G E d i g i t a l e x c i t a t i o n c o n
t r o l s
o p e r a t i n g i n 6 0 c o u n t r i e s .
H a r d w a r e a n d s o f t w a r e d e s i g n i s c l o s e l y
c o o r d i n a t e d b e t w e e n G E ’ s s y s t e m a n d c o n
t r o l s
e n g i n e e r i n g t o e n s u r e d e l i v e r y o f a t r u e
s y s t e m s o l u t i o n . I n t e g r a t i o n i s s e a m l e
s s b e t w e e n
E x c i t a t i o n C o n t r o l s , T u r b i n e C o n t r o l s
y s t e m , S t a t i c S t a r t e r S y s t e m , I n t e g r a t
e d C o n t r o l
S y s t e m ( I C S ) , a n d H u m a n - m a c h i n e I n t e r f
a c e ( H M I ) . F o r s t a n d - a l o n e r e t r o t a p p l i
c a t i o n s ,
i n t e g r a t i o n w i t h c u s t o m e r d i s t r i b u t e d
c o n t r o l s y s t e m s ( D C S ) t h r o u g h s e r i a l o r
E t h e r n e t
M o d b u s ® i s s u p
p o r t e d .
T h i s d o c u m e n t s p e c i c a l l y a d d r e s s e s a p p
l i c a t i o n s f o r t h e E X 2 1 0 0 e E x c i t a t i o n R e
g u l a t o r
C o n t r o l S y s t e m , 3 5 A r e g u l a t o r s .
R e l a t e d D o c u m e n t s
F o r f u r t h e r i n f o r m a t i o n o n t h e E X 2 1 0 0 e R
e g u l a t o r C o n t r o l p r o d u c t , r e f e r t o t h e f
o l l o w i n g
d o c u m e n t s :
• G E H - 6 7 0 7 , T o o l b o x S T U s e r G
u i d e f o r E X 2 1 0 0 e E x c i t a t i o n C o n t r o l
• G E H - 6 7 8 3 , E X 2 1 0 0 e R e g u l a t
o r C o n t r o l I n s t a l l a t i o n a n d S t a r t u p G u i
d e
• G E H - 6 7 8 4 , E X 2 1 0 0 e R e g u l a t
o r C o n t r o l M a i n t e n a n c e a n d T r o u b l e s h o o
t i n g G u i d e
• G E H - 6 7 8 8 , P o w e r S y s t e m S t a
b i l i z e r f o r a n E X 2 1 0 0 e E x c i t a t i o n
• G E I - 1 0 0 2 5 6 , E X 2 1 0 0 e R e c e i
v i n g , H a n d l i n g a n d S t o r a g e o f G E D r i v e a n
d E x c i t e r
E q u i p m e n t
• G E I - 1 0 0 5 0 9 , E x c i t e r A t t e n
u a t i o n B o a r d I S 2 0 0 E X A M G _ B ( E X A M ) I n s t r
u c t i o n G u i d e
• G E I - 1 0 0 5 2 5 , E x c i t e r R e g u l
a t o r S t a t i c C o n v e r t e r E R S C I S 2 0 0 E R S C G _
A
• G E I - 1 0 0 5 3 1 , E x c i t e r R e g u l
a t o r T h i r d - p a r t y G r o u n d D e t e c t o r T e r m i
n a l B o a r d
I S 2 0 0 E R G T H _ A I n s t r u c t i o n G u i d
e
• G E I - 1 0 0 6 6 5 , M a r k
* V I e C o n t r o l l e r s
U C C x a n d U C S x I n s t r u c t i o n G u i d e
• G E I - 1 0 0 7 7 0 , E X 2 1 0 0 e E D F F D
c F a n n e d F e e d b a c k B o a r d I n s t r u c t i o n G u i
d e
• G E I - 1 0 0 7 7 1 , E X 2 1 0 0 e E R A X R
e g u l a t o r A u x i l i a r y I / O B o a r d I n s t r u c t i
o n G u i d e
• G E I - 1 0 0 7 7 2 , E X 2 1 0 0 e E S Y S S
y s t e m I / O I n t e r f a c e B o a r d I n s t r u c t i o n G
u i d e
• G E I - 1 0 0 7 7 3 , E X 2 1 0 0 e E D S L D
u a l R e g u l a t o r S e l e c t o r I n s t r u c t i o n G u i
d e
• G E I - 1 0 0 7 7 5 , E X 2 1 0 0 e C T E x p
a n s i o n B o a r d I S 2 0 0 E C T X G 1 A I n s t r u c t i o n
G u i d e
• G E I - 1 0 0 7 8 2 , H i g h - s p e e d S e
r i a l L i n k I n t e r f a c e B o a r d ( H S L A ) I n s t r u
c t i o n G u i d e
• G E I - 1 0 0 7 8 7 , E X 2 1 0 0 e T o u c h
s c r e e n L o c a l O p e r a t o r I n t e r f a c e I n s t r u
c t i o n G u i d e
4
H a r d w a r e
T h e E X 2 1 0 0 e e x c i t a t i o n c o n t r o l i s a v a i l
a b l e i n s e v e r a l c o n g u r a t i o n s t o p r o v i d e
c o n t r o l
e x i b i l i t y f o r t h y r i s t o r a n d r e g u l a t o r c
o n t r o l . F o r s m a l l r e g u l a t o r a p p l i c a t i o
n s , t h e
p u l s e - w i d t h m o d u l a t e d ( P W M ) s y s t e m
u t i l i z e s I n s u l a t e d G a t e B i p o l a r T r a n s i
s t o r s ( I G B T )
t o p r o v i d e u p t o 3 5 A o u t p u t . T h i s s y s t e m c
a n s u p p o r t t h e f o l l o w i n g a p p l i c a t i o n s :
• S a t u r a b l e C u r r e n t T r a n s f o r m e r s / P o w e
r P o t e n t i a l T r a n s f o r m e r s ( S C T / P P T ) r e g
u l a t o r
• B r u s h l e s s e x c i t e r r e g u l a t o r
• D i r e c t c u r r e n t ( d c ) r o t a t i n g e x c i t e r r
e g u l a t o r
T h e a r c h i t e c t u r e i s a s i n g l e o r d u a l c o n t
r o l w i t h c u s t o m e r i n t e r f a c e s u b - s y s t e m
, a n o p t i o n a l
d i a g n o s t i c i n t e r f a c e l o c a l o p e r a t o r ( t
o u c h s c r e e n ) , o p t i o n a l c o n t r o l o p e r a t o
r i n t e r f a c e ( C O I )
r e m o t e t o u c h s c r e e n i n t e r f a c e , c o n t r o l
p o w e r i n p u t m o d u l e , a n d P o w e r C o n t r o l M o
d u l e
( P C M ) . T h e P C M c o n s i s t s o f a b r i d g e i n t e r
f a c e s u b - s y s t e m , p o w e r b r i d g e , a c a n d d c
l t e r
n e t w o r k s , a n d a l t e r n a t i n g c u r r e n t ( a c )
a n d / o r d c i s o l a t i o n d e v i c e s .
I n t h e S C T / P P T r e g u l a t o r a n d d c r o t a t i n g
e x c i t e r r e g u l a t o r a p p l i c a t i o n s , t h e E X
2 1 0 0 e
r e g u l a t o r c a n d e s e n s i t i z e t h e e f f e c t o f
t h e e x c i t e r t i m e c o n s t a n t . T h e E X 2 1 0 0 e r
e g u l a t o r
i n c o r p o r a t e s d i r e c t m e a s u r e m e n t o f t h e
g e n e r a t o r e l d v o l t a g e a n d e l d c u r r e n t t o
e n h a n c e
s p e e d o f r e s p o n s e t o s y s t e m t r a n s i e n t s .
T h e E X 2 1 0 0 e r e g u l a t o r s u p p o r t s E t h e r n e
t l o c a l a r e a n e t w o r k ( L A N ) c o m m u n i c a t i o
n t o
t h e f o l l o w i n g :
• T u r b i n e C o n t r o l s a n d I C S , H M I , P r o g r a m
m i n g I n t e r f a c e ( P I - b a s e d ) H i s t o r i a n , O
n s i t e
M o n i t o r i n g S y s t e m ( O S M ) , C O I , a n d V e r s a
M a x
*
• E x t e n d e d i n p u t a n d o u t p u t ( I / O ) m o d u l e
s u s i n g t h e E t h e r n e t G l o b a l D a t a ( E G D )
p r o t o c o l
• C u s t o m e r d i s t r i b u t e d c o n t r o l s y s t e m (
D C S ) t h r o u g h E t h e r n e t o r E t h e r n e t M o d b u
s
r e m o t e t e r m i n a l u n i t ( R T U )
• T o o l b o x S T
* a p p l i c a t i o n
• G E O n - s i t e S u p p o r t
* f o r m o n i t o r i n g a n d d i
a g n o s t i c s
T h e E X 2 1 0 0 e r e g u l a t o r i n c o r p o r a t e s a p o
w e r f u l d i a g n o s t i c s y s t e m a n d a c o n t r o l s
i m u l a t o r
t o s u p p o r t r a p i d i n s t a l l a t i o n , t u n i n g o
f c o n t r o l c o n s t a n t s , a n d t r a i n i n g .
E X 2 1 0 0 e 3 5 A R e g u l a t o r F u n c t i o n a l D i a g r
a m
D i g i t a l C o n t r o l l e r ( I G B T - b a s e d S y s t e m
s )
T h e E X 2 1 0 0 e e x c i t e r p r o d u c t s o f f e r a r e g
u l a t o r c o n t r o l s y s t e m w i t h a 6 0 0 m m c o n t r
o l
e n c l o s u r e w i t h s u p p o r t i n g h a r d w a r e b a s
e d o n t h e p a r t i c u l a r a p p l i c a t i o n . T h e c o
n t r o l a n d
P C M s a r e p a n e l m o u n t e d . T h e r e g u l a t o r s y
s t e m c a n b e p u r c h a s e d a s p a r t o f a n i s h e d
c a b i n e t , o r t h e i n d i v i d u a l c o m p o n e n t s c
a n b e s h i p p e d s e p a r a t e l y f o r m o u n t i n g o n
s i t e t o
b e t t e r s e r v e r e t r o t a p p l i c a t i o n s
.
P o w e r c o n v e r s i o n c o n s i s t s o f a n i n p u t s e
c t i o n , a d c l i n k , a n d t h e c o n v e r t e r o u t p u
t s e c t i o n .
T h e i n p u t s e c t i o n i s a t h r e e - p h a s e d i o d e
b r i d g e w i t h i n p u t l t e r s . T h e a c i n p u t r a n
g e i s 9 0
t o 2 8 0 V r m s , n o m i n a l . M a x i m u m c o n t i n u o u
s a c i n p u t f r e q u e n c y i s 4 8 0 H z . A c i n p u t
c a n b e s i n g l e o r t h r e e - p h a s e f r o m a p e r m a
n e n t m a g n e t g e n e r a t o r ( P M G ) , a u x i l i a r y
b u s , o r
g e n e r a t o r t e r m i n a l s . A n i n p u t P P T i s n o t
r e q u i r e d f o r t h e P M G i n p u t b u t i t i s r e q u i
r e d f o r
a n a u x i l i a r y b u s o r g e n e r a t o r t e r m i n a l f
e e d .
A b a c k u p s o u r c e f r o m n o m i n a l 1 2 5 t o 2 5 0 V d
c b a t t e r i e s i s l t e r e d , d i o d e - i s o l a t e d ,
a n d
c o m b i n e d w i t h t h e t h r e e - p h a s e d i o d e b r i
d g e o u t p u t . T h e s e s o u r c e s e n e r g i z e t h e d
c l i n k , a n
u n r e g u l a t e d s o u r c e v o l t a g e f o r t h e c o n t
r o l o u t p u t p o w e r t h r o u g h t h e I G B T s . T h e d
y n a m i c
d i s c h a r g e c i r c u i t l i m i t s t h e d c l i n k v o l
t a g e l e v e l d u r i n g e v e n t s s u c h a s l o a d r e j
e c t i o n o r
u n i t t r i p .
6
T h e c o n v e r t e r o u t p u t s e c t i o n u s e s I G B T s
t o p u l s e - w i d t h m o d u l a t e t h e d c l i n k s o u r
c e
v o l t a g e t o i t s n a l v a l u e . T h e c h o p p i n g f r
e q u e n c y o f t h e I G B T s i s a p p r o x i m a t e l y 1 ,
0 0 0
H z . T h i s o u t p u t i s f e d t o t h e e x c i t e r e l d a
s a r e g u l a t e d v o l t a g e o r c u r r e n t . A n o u t p
u t
s h u n t m o n i t o r s t h e e l d c u r r e n t . C o n t i n u
o u s c u r r e n t o u t p u t i s p r o v i d e d u p t o 3 5 A d
c w i t h
1 5 0 % f o r c i n g ( m a x i m u m 5 2 . 5 A ) f o r 1 0 s e c o
n d s . A d c o u t p u t c o n t a c t o r w i t h i n t h e s h u
n t
c o n t a c t o r m o d u l e ( S C M ) a p p l i e s c u r r e n t
t o t h e e x c i t e r e l d .
R e f e r t o t h e s e c t i o n , I /
O
T e r m i n a l B o a r d s f o r m o r e
i n f o r m a t i o n .
T h e E X 2 1 0 0 e r e g u l a t o r c o n t r o l c o n t a i n s
u p t o s i x b o a r d s i n t e r c o n n e c t e d t h r o u g h
a
h i g h - s p e e d s e r i a l l i n k ( H S S L ) c a b l e d t o
t h e i r a s s o c i a t e d I / O t e r m i n a l b o a r d s .
D u a l ( P o w e r B r i d g e - W a r m B a c k u p )
T h e E X 2 1 0 0 e r e g u l a t o r f e a t u r e s a w a r m b a
c k u p c o n g u r a t i o n , w h i c h i n c l u d e s d u a l
e x c i t e r c o n t r o l I / O a n d p r o t e c t i o n . T h e
c o n t r o l d e s i g n i n c l u d e s M 1 ( M a s t e r O n e )
a n d M 2
( M a s t e r T w o ) , w i t h t w o I G B T b r i d g e s t h a t
c a n a c c e p t s e p a r a t e o r s h a r e d a c i n p u t p o
w e r .
T h e c o n t r o l c o n g u r a t i o n c a n a l s o s h a r e a
c o m m o n d c o u t p u t c i r c u i t t o t h e e x c i t e r e
l d
t h r o u g h t h e s h u n t c o n t a c t o r s e l e c t o r m o
d u l e . M 1 a n d M 2 a r e i n d e p e n d e n t c o n t r o l s
, e a c h
w i t h a u t o m a t i c a n d m a n u a l r e g u l a t o r f u n
c t i o n s .
E i t h e r c o n t r o l , M 1 o r M 2 , c a n c o n t r o l t h e
b r i d g e r i n g , a s d e t e r m i n e d b y t h e o p e r a t
o r . I n
t h e w a r m b a c k u p c o n g u r a t i o n , M 1 c o n t r o l
s b r i d g e # 1 , a n d M 2 c o n t r o l s b r i d g e # 2 .
E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r D u a l C o n t r o l S y s t e m B
l o c k D i a g r a m
F o r p r o c e s s i n g t h e a p p l i c a t i o n s o f t w a r
e , t w o i n d e p e n d e n t U n i v e r s a l C o n t r o l l e
r S t a n d
A l o n e B o a r d ( U C S B ) c o n t r o l l e r s , w i t h s e
p a r a t e P C M s a n d a n o u t p u t s e l e c t o r m o d u l
e ,
p r o v i d e t h e d c o u t p u t c u r r e n t f o r t h e
e x c i t e r e l d ( o r S C T c o n t r o l w i n d i n g )
.
T h e a c t i v e p o w e r b r i d g e r e c e i v e s t h e g a t
i n g c o m m a n d s f r o m t h e a c t i v e c o n t r o l ( M 1
o r
M 2 ) , a n d s u p p o r t s t h e f u l l - e l d v o l t a g e a
n d c u r r e n t n e e d s o f t h e e x c i t e r e l d w h i l e
t h e
b a c k u p p o w e r b r i d g e ’ s g a t i n g c i r c u i
t i s i n h i b i t e d . T h e o p e r a t o r h a s f u l l c o n
t r o l t o s e l e c t
w h i c h o f t h e d u a l p o w e r b r i d g e s i s a c t i v e
o r i n a c t i v e . B i - d i r e c t i o n a l b u m p l e s s t
r a n s f e r
b e t w e e n a c t i v e a n d i n a c t i v e b r i d g e s
i s s t a n d a r d . T h e a c t i v e m a s t e r c a n a l s o s
e l f d i a g n o s e
a f a i l u r e o r m i s s e d o p e r a t i o n a n d a c t i v a
t e t h e b a c k u p c o n t r o l a n d p o w e r b r i d g e w i
t h o u t
o p e r a t o r i n t e r v e n t i o n .
C o n t r o l C a b i n e t
T h e E X 2 1 0 0 e r e g u l a t o r i s e n c a s e d i n a N a t
i o n a l E l e c t r i c a l M a n u f a c t u r e r s A s s o c i
a t i o n
®
( N E M A ) 1 / I P 2 0 f r e e s t a n d i n g , i n d o o r m e t
a l c a b i n e t f o r o o r - m o u n t i n g i n s t a l l a t i
o n . A n
I P 5 4 o p t i o n f o r t h e c a b i n e t i s a l s o a v a i l
a b l e . T h e e q u i p m e n t i s d e s i g n e d t o o p e r a
t e i n a n
a m b i e n t t e m p e r a t u r e r a n g e o f 0 t o 4 0 ° C ( 3
2 t o 1 0 4 ° F ) . D e p e n d i n g u p o n t h e s p e c i c
a p p l i c a t i o n , a c u r r e n t d e r a t i n g f a c t o r
m a y a p p l y a t 5 0 ° C ( 1 2 2 ° F ) .
T h e s t a n d a r d c a b i n e t c o l o r i s A N S I - 7 0 ( l
i g h t g r a y ) o n e x t e r i o r s u r f a c e s ( o t h e r c
o l o r s a r e
a v a i l a b l e ) . I n t e r i o r s u r f a c e s a r e g a l v
a n i z e d .
S h i p m e n t o f t h e E X 2 1 0 0 e r e g u l a t o r s y s t e
m s m o d u l e s a s a p a r t s k i t i s a v a i l a b l e f o r
r e t r o t
i n t o e x i s t i n g s y s t e m s .
E X 1 2 0 0 e R e g u l a t o r T r a n s f e r M o d u l e
E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r P C M
8
E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r C a b i n e t - F l o o r ,
R i g h t S i d e , H i d d e n
E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r C a b i n e t - L e f t
S i d e W a l l a n d R o o f , H i d d e n
C o n t r o l B o a r d s
T h e E X 2 1 0 0 e e x c i t e r 3 5 A r e g u l a t o r c o n t r
o l b o a r d s i n c l u d e :
• I S 4 2 0 U C S B M i c r o p r o c e s s o r - b a s e d U n i v
e r s a l C o n t r o l l e r S t a n d - a l o n e ( U C S B ) B o
a r d
• I S 2 0 0 H S L A H i g h - s p e e d S e r i a l L i n k I n t e
r f a c e ( H S L A ) B o a r d
U C S B C o n t r o l l e r
T h e E X 2 1 0 0 e c o n t r o l a r c h i t e c t u r e i s b a s
e d o n a U C S B c o n t r o l l e r . T h e U C S B c o n t r o l
l e r
o p e r a t e s a s a s t a n d - a l o n e m o d u l e w i t h o u
t a r a c k o r b a c k p l a n e . R e f e r t o
G E I - 1 0 0 6 6 5 ,
M a r k V I e C o n t r o l l e r s U C C x a n d U C S x I n
s t r u c t i o n G u i d e f o r m o r e i
n f o r m a t i o n o n t h e
U C S B c o n t r o l l e r .
T h e U C S B c o n t r o l l e r c o m m u n i c a t e s t o a l l
I / O t h r o u g h n o r m a l i z e d , s e r i a l i n t e r f a
c e
i n c l u d i n g c o m b i n a t i o n s o f t h e f o l l o w i n
g :
• E t h e r n e t i n t e r f a c e t o t h e U n i t D a t a H i g
h w a y ( U D H ) , T o o l b o x S T a p p l i c a t i o n , a n d
O p e r a t o r I n t e r f a c e ( O I ) .
• I O N e t i n t e r f a c e t o G E I / O m o d u l e s c o m m o
n t o s e v e r a l G E e n e r g y p r o d u c t s .
• H S S L i n t e r f a c e , a c u s t o m G E i n t e r f a c e t
o p r o d u c t s p e c i c I / O .
E a c h U C S B c o n t r o l l e r i n t e r f a c e u s e s s t a
n d a r d R J - 4 5 c o n n e c t o r s a n d 1 0 0 M b p s C A T 5
E t h e r n e t c a b l e s .
T h e U C S B c o n t r o l l e r p r o v i d e s b o t h i n n e r
a n d o u t e r l o o p c o n t r o l / r e g u l a t o r f u n c t
i o n s .
T h e i n n e r a n d o u t e r l o o p c o n t r o l / r e g u l a
t o r f u n c t i o n s i n c l u d e t h e f o l l o w i n g :
• S e t p o i n t c o n t r o l l e r f o r t h e a u t o a n d m a
n u a l r e g u l a t o r s
• V A R o r p o w e r f a c t o r ( P F ) c o n t r o l
• L i m i t e r f u n c t i o n s
• P o w e r s y s t e m s t a b i l i z e r ( P S S )
• B a l a n c e m e t e r
T h e i n n e r l o o p c o n t r o l / r e g u l a t o r i n c l u
d e s t h e f o l l o w i n g a d d i t i o n a l f u n c t i o n s
:
• F i e l d v o l t a g e o r e l d c u r r e n t r e g u l a t o r
• F i e l d c u r r e n t l i m i t e r
• S e q u e n c i n g o f s t a r t / s t o p , a s h i n g , a n d
a l a r m s a n d t r i p s
• G e n e r a t o r i n s t r u m e n t a t i o n
• G e n e r a t o r s i m u l a t i o n
U C S B C o n t r o l l e r ( R e d u n d a n t )
U C S B C o n t r o l l e r ( S i m p l e x )
1 0
H S L A
R e f e r t o G E I - 1 0 0 7 8 2 ,
H i g h - s p e e d S e r i a l L i n
k
I n t e r f a c e ( H S L A ) B o a r
d
I n s t r u c t i o n G u i d e f o r m o r
e
i n f o r m a t i o n .
T h e H S L A b o a r d i s a s i n g l e o r d u a l - p o r t H S
S L i n t e r f a c e b o a r d . T h e U C S B c o n t r o l l e r
i n t e r f a c e i s f r o m a H S L A H S S L d a u g h t e r b o
a r d . A k e y f e a t u r e o f t h e H S L A i s i t s e l d
p r o g r a m m a b l e g a t e a r r a y ( F P G A ) , w h i
c h p r o v i d e s t h e d i g i t a l l o g i c f u n c t i o n s
f o r t h e H S S L .
C o n g u r a t i o n o f t h e H S L A F P G A i s a u t o m a t i
c a l l y p e r f o r m e d b y t h e U C S B c o n t r o l l e r .
H S L A B o a r d
I / O T e r m i n a l B o a r d s
T h e E X 2 1 0 0 e r e g u l a t o r c o n t r o l I / O a n d t e
r m i n a l b o a r d s a r e a s f o l l o w s :
• I S 2 0 0 E S Y S E X 2 1 0 0 e S y s t e m I n t e r f a c e ( E
S Y S ) B o a r d f o r C u s t o m e r I / O
• I S 2 0 0 E D F F E X 2 1 0 0 e d c F a n n e d F e e d b a c k (
E D F F ) B o a r d
• I S 2 0 0 E R A X E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r A u x i l i a r
y I / O ( E R A X ) B o a r d
• I S 2 0 0 E A U X E X 2 1 0 0 e A u x i l i a r y I n t e r f a c
e s ( E A U X ) B o a r d
• S 2 0 0 E B A C E X 2 1 0 0 e B r i d g e A C F e e d b a c k ( E
B A C ) B o a r d
• I S 2 0 0 E C T X C T E x p a n s i o n ( E C T X ) B o a r d
• I S 2 0 0 E D S L E X 2 1 0 0 e D u a l R e g u l a t o r S e l e
c t o r ( E D S L ) B o a r d
• I S 2 0 0 E R G T E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r T h i r d - p a
r t y G r o u n d D e t e c t o r T e r m i n a l ( E R G T )
B o a r d
• I S 2 0 0 E R S C E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r S t a t i c C o
n v e r t o r ( E R S C ) B o a r d
E S Y S B o a r d
R e f e r t o G E I - 1 0 0 7 7 2 , E X 2 1 0 0
e
E S Y S S y s t e m I / O I n t e r f a c
e
B o a r d I n s t r u c t i o n G u i d e f o
r
m o r e i n f o r m a t i o n .
T h e E S Y S b o a r d i s d e s i g n e d f o r u s e i n b o t h
t h e s t a t i c a n d r e g u l a t o r v e r s i o n s o f t h e
E X 2 1 0 0 e a d v a n c e d g e n e r a t i o n e x c i t a t i o
n c o n t r o l . T h e E S Y S i n t e r f a c e s t h e b a s i c
I / O
e x t e r n a l t o t h e e x c i t e r ( c u s t o m e r I / O ) w
i t h t h e c o n t r o l s y s t e m .
T h e E S Y S b o a r d h a n d l e s a l l t h e s y s t e m I / O
i n t e r f a c e s , s u c h a s P T a n d C T i n p u t s , d i g
i t a l
c o n t r o l i n p u t s , c u s t o m e r a n a l o g I / O , g e
n e r a l p u r p o s e r e l a y s , a n d t r i p r e l a y o u t
p u t s . T h e
i n t e r f a c e t o t h e c u s t o m e r I / O i s t h r o u g h
p l u g g a b l e s c r e w t e r m i n a l b o a r d s a n d t h e
i n t e r f a c e
t o t h e E X 2 1 0 0 e c o n t r o l s y s t e m i s t h r o u g h
H S L A H S S L d a u g h t e r b o a r d s m o u n t e d o n t h e
E S Y S b o a r d .
E S Y S B o a r d
T h e E S Y S c o n t a i n s i s o l a t i o n t r a n s f o r m e
r s f o r c r i t i c a l g e n e r a t o r v o l t a g e a n d c u
r r e n t
m e a s u r e m e n t s . T w o t h r e e - p h a s e g e n e r a t
o r P T v o l t a g e i n p u t s c a n b e c o n n e c t e d f o r
t h e
g e n e r a t o r v o l t a g e f e e d b a c k . T w o g e n e r a
t o r C T i n p u t s w i t h c u r r e n t r a t i n g o f 1 A o r
5 A
p r o v i d e t h e c u r r e n t f e e d b a c k t o t h e b
o a r d .
T h e b o a r d a l s o h a s p r o v i s i o n f o r t w o 4 t o 2
0 m A o r ± 1 0 V a n a l o g i n p u t s t h a t c a n b e u s e d
f o r s p e c i c a p p l i c a t i o n s . I t a l s o p r o v i d
e s t h e i n t e r f a c e f o r f o u r 1 2 - b i t a n a l o g o
u t p u t s
d r i v e n b y M 1 a n d M 2 .
T h e b o a r d s u p p o r t s e x c i t a t i o n c o n t a c t i
n p u t s a n d c o n t a c t o u t p u t s . I t c o n t a i n s t
w o t r i p r e l a y
o u t p u t s f o r d r i v i n g a c u s t o m e r l o c k o u t d
e v i c e b a s e d o n 2 - o f - 3 h a r d w a r e v o t i n g o u
t p u t .
I t a l s o s u p p o r t s f o u r g e n e r a l - p u r p o s e f
o r m - C r e l a y c o n t a c t o u t p u t s a n d s e v e n a u
x i l i a r y
c o n t a c t i n p u t s p o w e r e d ( w e t t e d ) w i t h 5 5
V d c . T h e E S Y S a l s o p r o c e s s e s 5 2 G a n d s e v e
n
g e n e r a l p u r p o s e c o n t a c t i n p u t s .
T h e r e s u l t i n g s t a t u s i n f o r m a t i o n f r o m a
l l t h e a b o v e I / O m o d u l e s i s p r o v i d e d t o t h
e U C S B
c o n t r o l l e r s t h r o u g h t h e H S L A b o a r d s . T h
e E S Y S b o a r d i s s u p p l i e d i n t h r e e b o a r d g r
o u p s
t o s u p p o r t s i m p l e x , d u a l c o n t r o l , a n d T M
R l e v e l s o f c o n t r o l r e d u n d a n c y .
1 2
E S Y S B o a r d G r o u p s
G r o u p R e d u n d a n c y
H 1 T M R
H 2 D u a l C o n t r o l ( n o t u s e d i n t h e E X 2 1 0 0 e S
t a t i c C o n t r o l )
H 3 S i m p l e x C o n t r o l
E R A X B o a r d
R e f e r t o G E I - 1 0 0 7 7 1 , E X 2 1 0 0
e
E R A X R e g u l a t o r A u x i l i a r y I /
O
B o a r d I n s t r u c t i o n G u i d e f o
r
m o r e i n f o r m a t i o n .
T h e E R A X b o a r d c o n t a i n s t h e i n t e r f a c e e l
e c t r o n i c s f o r c o m m u n i c a t i o n b e t w e e n t h
e U C S B
c o n t r o l l e r a n d t h e P C M . T h e U C S B c o n t r o l
l e r i n t e r f a c e i s f r o m a H S L A H S S L d a u g h t e
r
b o a r d m o u n t e d t o t h e E R A X b o a r d
.
T h e E R A X b o a r d i n c l u d e s t h e f o l l o w i n g :
• P C M t r a n s i s t o r ( I G B T ) g a t e d r i v e c o n t r
o l f o r e l d e x c i t a t i o n
• D y n a m i c D i s c h a r g e ( D D ) t o c o n t r o l d c l i
n k o v e r v o l t a g e
• P C M f e e d b a c k s t o m o n i t o r t h e f o l l o w i n g
:
− D c l i n k v o l t a g e i n c l u d i n g o v e r v o l t a g e
d e t e c t i o n
− O u t p u t s h u n t c u r r e n t i n c l u d i n g o v e r - c
u r r e n t d e t e c t i o n
− P C M o u t p u t v o l t a g e
− P C M h e a t s i n k t e m p e r a t u r e
• I G B T g a t e d r i v e s t a t u s a n d d e - s a t u r a t i
o n p r o t e c t i o n
• C o n t r o l o f t h e K 4 1 d c o u t p u t c o n t a c t o r a
n d t h e K 3 d c l i n k - c h a r g i n g r e l a y
• F i e l d g r o u n d d e t e c t o r i n t e r f a c e s w i t h
t h e E X A M a t t e n u a t o r o r t h e E R G T t e r m i n a l
b o a r d t o p r o v i d e :
− 5 0 V d c s q u a r e w a v e s i g n a l t o t h e E X A M b o a
r d f o r g r o u n d d e t e c t i o n
− C o n d i t i o n i n g o f g r o u n d d e t e c t i o n f e e d
b a c k s i g n a l s f r o m t h e E X A M
− G r o u n d d e t e c t o r t e s t f u n c t i o n s o n t h e E
X A M
− A l a r m i n p u t s f r o m t h i r d p a r t y g r o u n d d e
t e c t o r s u s i n g t h e E R G T i n t e r f a c e b o a r d
• G e n e r a t o r e l d v o l t a g e a n d e l d c u r r e n t f
e e d b a c k s f r o m t h e S C M
• D c t o d c c o n v e r s i o n a n d i s o l a t i o n o f 2 8 V
d c p o w e r i n p u t a s r e q u i r e d t o s u p p o r t
t h e a b o v e f u n c t i o n s
• 8 6 G h a r d w a r e a n d s o f t w a r e l o c k o u t f u n c
t i o n
• I n t e r f a c e t o t h e d u a l c o n t r o l s e l e c t o r
b o a r d , E D S L , f o r d u a l a p p l i c a t i o n s
E R A X B o a r d L a y o u t
E D F F B o a r d
R e f e r t o G E I - 1 0 0 7 7 0 , E X 2 1 0 0
e
D c F a n n e d F e e d b a c k ( E D F F )
B o a r d I n s t r u c t i o n G u i d e , f o
r
m o r e i n f o r m a t i o n .
T h e E D F F b o a r d i s d e s i g n e d t o i n t e r f a c e w
i t h t h e E X 2 1 0 0 e A u x i l i a r y I n t e r f a c e ( E A
U X )
b o a r d . T h e E D F F b o a r d m e a s u r e s e l d c u
r r e n t a n d e l d v o l t a g e a t t h e S C R b r i d g e a n
d
i n t e r f a c e s t o t h e E A U X b o a r d o v e r a h i g h -
s p e e d b e r - o p t i c l i n k . T h e b e r - o p t i c l i n
k
p r o v i d e s v o l t a g e i s o l a t i o n b e t w e e n
t h e t w o b o a r d s , a s w e l l a s h i g h - n o i s e i m m
u n i t y . F i e l d
c u r r e n t i s m e a s u r e d u s i n g a s h u n t i n t h e d
c e l d c i r c u i t . T h e e l d v o l t a g e f e e d b a c k c
i r c u i t
p r o v i d e s e i g h t s e l e c t o r s e t t i n g s t o
s c a l e t h e b r i d g e v o l t a g e , d e p e n d i n g o n t
h e t y p e o f
b r i d g e a p p l i c a t i o n .
T h e E D F F b o a r d f u n c t i o n s a r e t o s c a l e a n d
c o n v e r t e l d c u r r e n t a n d e l d v o l t a g e
a t t h e e x c i t e r o r r e g u l a t o r o u t p u t i n t o f
r e q u e n c y f e e d b a c k s i g n a l s . I t c o n s i s t s
o f
v o l t a g e - t o - f r e q u e n c y ( V - F ) c o n v e r t e r
c i r c u i t s : o n e f o r e l d c u r r e n t f e e d b a c k a
n d o n e
f o r e l d v o l t a g e f e e d b a c k , f o r u p t o t h r e e
r e d u n d a n t c o n t r o l s e c t i o n s M 1 , M 2 , a n d C
. I t
i s a v a i l a b l e i n t h r e e g r o u p s o f b o a r d s ; H
1 f o r T M R , H 2 f o r d u a l , a n d H 3 f o r s i m p l e x
s y s t e m s , r e s p e c t i v e l y .
N o t e T h e E D F F b o a r d h a n d
l e s b r i d g e d c v o l t a g e a n d c u r r e n t f e e d b a
c k .
1 4
E D S L B o a r d
R e f e r t o G E I - 1 0 0 7 7 3 , E X 2 1 0 0
e
E D S L D u a l R e g u l a t o r S e l e c t o
r
I n s t r u c t i o n G u i d e f o r m o r
e
i n f o r m a t i o n .
T h e E D S L b o a r d i s u s e d i n t h e d u a l r e d u n d a
n t v e r s i o n o f t h e E X 2 1 0 0 e r e g u l a t o r . T h e
d u a l
r e g u l a t o r i n c l u d e s t w o U C S B - b a s e d c o n t
r o l l e r s a n d t w o i n s u l a t e d g a t e b i p o l a r t
r a n s i s t o r
( I G B T ) p o w e r c o n v e r t e r s . T h e E D S L m o n i t
o r s t h e s t a t u s o f t h e t w o r e g u l a t o r s e c t i
o n s
t o d e t e r m i n e w h i c h o n e i s a c t i v e . E D S L i s
n o t r e q u i r e d i n t h e s i m p l e x v e r s i o n o f t h
e
r e g u l a t o r . T h e E D S L i s m o u n t e d o n t h e S h u
n t C o n t r a c t o r M o d u l e ( S C M ) .
E X A M B o a r d
R e f e r t o G E I - 1 0 0 5 0 9 ,
E x c i t e r A t t e n u a t i o n B o a r
d
I S 2 0 0 E X A M G _ B _ ( E X A M )
I n s t r u c t i o n G u i d e f o r m o r
e
i n f o r m a t i o n .
T h e E X A M b o a r d p r o v i d e s a t t e n u a t i o n b e t
w e e n t h e E X 2 1 0 0 e c o n t r o l a n d t h e E R A X
b o a r d . T h e E X A M b o a r d i s m o u n t e d o n a b
r a c k e t w i t h t h e o p t i o n a l E D F F b o a r d a n
d
c o n t a i n s a s e n s e r e s i s t o r c o n n e c t e d t o a
r e s i s t o r n e t w o r k a c r o s s t h e e l d . T h e E X A
M
b o a r d a p p l i e s t h e l o w f r e q u e n c y ± 5 0 V
s q u a r e - w a v e s i g n a l , s u p p l i e d f r o m t h e E
R A X
b o a r d , t o o n e e n d o f t h e s e n s e r e s i s t o
r . T h e r e s u l t i n g c u r r e n t g e n e r a t e s a v o l
t a g e a c r o s s t h e
r e s i s t o r t h a t i s s e n t b a c k t o t h e E R A X b o a
r d f o r F i e l d G r o u n d D e t e c t i o n ( F G D ) f u n c
t i o n .
E R G T B o a r d
R e f e r t o G E I - 1 0 0 5 3 1 , E x c i t e
r
R e g u l a t o r T h i r d - p a r t y G r o u n
d
D e t e c t o r T e r m i n a l B o a r
d
I S 2 0 0 E R G T H _ A I n s t r u c t i o
n
G u i d e f o r m o r e i n f o r m a t i o n .
T h e E R G T b o a r d i s t h e i n t e r f a c e b e t w e e n t
h e E R A X a n d t h i r d - p a r t y e l d g r o u n d
d e t e c t o r s . T h e E R G T c a n b e D I N - r a i l o r w a
l l - m o u n t e d .
E R S C B o a r d
T h e E R S C b o a r d i n t e r f a c e s t h e I G B T c o n t r
o l s i g n a l s f r o m t h e E R A X t o t h e I G B T m o d u l
e
i n t h e P C M .
M o d u l e s
T h e E X 2 1 0 0 e 3 5 A r e g u l a t o r c o n t r o l m o d u l
e s a r e :
• P o w e r C o n v e r s i o n M o d u l e ( P C M )
• S h u n t C o n t a c t o r M o d u l e ( S C M )
• D c I s o l a t i o n D e v i c e
• A c I s o l a t i o n D e v i c e
• B a t t e r y F i l t e r
• A c L i n e F i l t e r
• T o u c h s c r e e n ( o p t i o n a l )
P C M
T h e P C M c o n s i s t s o f a n i n t e g r a t e d I G B T i n
v e r t e r m o d u l e t h a t c o n t a i n s s i x I G B T s
c o n n e c t e d i n a t h r e e - p h a s e i n v e r t e r c o n
g u r a t i o n . T w o o f t h e s i x I G B T s a r e u s e d t o
c r e a t e
t h e P W M d c o u t p u t f o r e l d e x c i t a t i o n . A t h
i r d I G B T i s u s e d t o d i s c h a r g e t h e d c l i n k
c a p a c i t o r s i n t o a n e x t e r n a l D D r e s i s t o r
. T h e m a x i m u m o u t p u t i s 3 5 A d c c o n t i n u o u s
, 5 2 . 5
A d c f o r 1 0 s e c o n d s . I n p u t p o w e r i s e i t h e r
r e c t i e d a c , d c f r o m a s t a t i o n b a t t e r y , o r
b o t h . A
K 3 r e l a y i s p r o v i d e d t o b y p a s s t h e d c l i n k
- c h a r g i n g r e s i s t o r . T h e d c l i n k - c h a r g i
n g r e s i s t o r
p r o v i d e s a s o f t c h a r g e o n i n i t i a l p o w
e r u p f o r t h e d c l i n k c a p a c i t o r s .
I n t h e d u a l r e d u n d a n t a p p l i c a t i o n , t h e r
e i s a p r i m a r y c o n t r o l a n d P C M ( M 1 ) , a n d a b
a c k u p
c o n t r o l a n d P C M ( M 2 ) .
E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r P C M ( f o r M 1 a n d M 2 ) B l o
c k D i a g r a m
E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r P C M
1 6
S C M
P o w e r c o m p o n e n t s t h a t v a r y d e p e n d i n g o n
t h e a p p l i c a t i o n c u r r e n t a n d d u a l r e q u i r
e m e n t s
a r e l o c a t e d i n a s e p a r a t e m o d u l e , t h e s h u
n t c o n t a c t o r m o d u l e ( S C M ) . T h i s m o d u l e i
n c l u d e s
t h e E D S L b o a r d f o r d u a l r e d u n d a n t a p p l i c
a t i o n s .
E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r S C M ( f o r D u a l ) B l o c k D
i a g r a m
E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r S C M
T h e f u n c t i o n o f t h e E D S L b o a r d i n t h e S C M i
s t o c o n t r o l t h e t r a n s f e r c o n t a c t o r , K 5 ,
w h i c h
i s u s e d t o s e l e c t w h i c h o f t h e t w o P C M s i s c
o n n e c t e d t o t h e g e n e r a t o r e l d . T h e s e l e c
t i o n
i s b a s e d o n c o n t r o l s i g n a l s f r o m t h e t w o c
o n t r o l s , M 1 a n d M 2 .
D u r i n g t h e i n t e r v a l , w h i l e K 5 i s c h a n g i n
g f r o m o p e n t o c l o s e d , o r f r o m c l o s e d t o o p
e n , t h e
E D S L b o a r d p r o v i d e s a n a l t e r n a t e p a t h t h
r o u g h t h e s i l i c o n c o n t r o l l e d r e c t i e r s (
S C R ) f o r
c i r c u l a t i o n o f e l d c u r r e n t . T h i s i s d o n e
t o p r e v e n t a r c i n g i n t h e K 5 c o n t a c t s .
D c I s o l a t i o n D e v i c e
F o r a l l r e g u l a t o r a p p l i c a t i o n s , a e l d i n
t e r r u p t i n g d c c o n t a c t o r i n t h e r e c t i e r b
r i d g e d c
p o s i t i v e o u t p u t i s u s e d t o c o n n e c t t h
e r e g u l a t o r t o t h e e x c i t e r e l d l e a d s . T h e
d c c o n t a c t o r
i s l o c a t e d i n t h e S C M . T h e d c c o n t a c t o r a n
d t h e D D c i r c u i t r y f o r m t h e i n t e r n a l e l d
b r e a k e r f u n c t i o n u s e d t o r e m o v e s t o r
e d e n e r g y i n t h e e x c i t e r e l d d u r i n g t r i p e
v e n t s .
A c I s o l a t i o n D e v i c e
A 3 0 A , m o l d e d c a s e a c c i r c u i t b r e a k e r i s s
u p p l i e d a s t h e s t a n d a r d a c i s o l a t i o n d e v
i c e
b e t w e e n a c i n p u t p o w e r a n d t h e r e g u l a
t o r m o d u l e .
B a t t e r y F i l t e r
A b a t t e r y l t e r i s p r o v i d e d f o r r e q u i s i t i
o n s r e q u i r i n g p r i m a r y o r b a c k u p c o n t r o l
p o w e r
f r o m a d c b a t t e r y s y s t e m t o c o n t r o l a n d s u
p p r e s s t r a n s i e n t v o l t a g e s i n t o t h e E X 2 1
0 0 e
r e g u l a t o r c o n t r o l . T h e d i m e n s i o n s a r e 3
4 2 . 9 w x 2 2 8 . 6 h x 1 5 2 . 4 m m d ( 1 3 . 5 x 9 x 6 i n )
a n d a n e s t i m a t e d w a t t l o s s o f 1 0 W .
B a t t e r y F i l t e r
1 8
A c L i n e F i l t e r
A n a c l i n e l t e r i s r e q u i r e d w h e n t h e a c i n p
u t p o w e r s o u r c e i s p r o v i d e d f r o m a n a u x i l
i a r y
b u s o r g e n e r a t o r o u t p u t t e r m i n a l s . I
n p u t i s o l a t i o n a n d f a u l t c u r r e n t i m p e d a
n c e r e q u i r e s a n
i n p u t P P T , t y p i c a l l y m o u n t e d a t t h e b o t t
o m o f t h e c a b i n e t e n c l o s u r e . T h e a c l i n e l
t e r a n d
P P T a r e n o t r e q u i r e d f o r u n i t s f e d f r o m a P
M G s o u r c e . T h e d i m e n s i o n s a r e 2 3 1 . 1 w x 2 5
4
h x 1 1 4 . 3 m m d ( 9 . 1 x 1 0 x 4 . 5 i n ) a n d a n e s t i m
a t e d w a t t l o s s o f 2 5 W .
A c L i n e F i l t e r
T o u c h s c r e e n
R e f e r t o G E I - 1 0 0 7 8 7 , E X 2 1 0 0
e
T o u c h s c r e e n L o c a l O p e r a t o r
I n t e r f a c e I n s t r u c t i o n G u i d e
,
f o r t o u c h s c r e e n d e t a i l s a n
d
o p e r a t i n g g u i d e l i n e s .
T h e o p t i o n a l t o u c h s c r e e n i s m o u n t e d o n t
h e c o n t r o l c a b i n e t d o o r a n d p r o v i d e s f u l
l e x c i t e r
o p e r a t i o n . T h e t o u c h s c r e e n i n c l u d e s b a
r g r a p h a n d v a r i a b l e d i s p l a y s t o i n d i c a t
e s y s t e m
c o n d i t i o n s s u c h a s g e n e r a t o r m e g a w a t t (
M W ) a n d m e g a v o l t - a m p e r e s r e a c t i v e s ( M V
A R s ) ,
e l d c u r r e n t a n d v o l t a g e , a n d r e g u l a t o r b
a l a n c e ( n u l l b a l a n c e ) . D i a g n o s t i c d i s p
l a y s , s u c h
a s t h e a l a r m h i s t o r y , s e t u p , a p p l i c a t i o
n d a t a , a n d I / O i n t e r f a c e , p r o v i d e s y s t e
m i n f o r m a t i o n
f o r m a i n t e n a n c e a n d t r o u b l e s h o o t i n g . I
t c a n b e d i s a b l e d a n d p a s s w o r d - p r o t e c t e
d t o
p r o h i b i t l o c a l o p e r a t i o n . T h e t o u c h
s c r e e n c a n i s s u e t h e f o l l o w i n g c o m m a n d s
:
• S t a r t / s t o p c o m m a n d s
• R e g u l a t o r t r a n s f e r c o m m a n d s
• R e g u l a t o r a c t i v a t i o n c o m m a n d s
T o u c h s c r e e n
C o n t r o l O p e r a t o r I n t e r f a c e ( C O I )
R e m o t e o r l o c a l
( d o o r - m o u n t e d ) c o n t r o l i s
s u p p o r t e d .
T h e C O I i s a c a b i n e t d o o r - m o u n t e d i n t e r f
a c e t h a t d i s p l a y s a n d c o n t r o l s E X 2 1 0 0 e s
i g n a l s
w h e r e v e r r e m o t e c o n t r o l i s n e e d e d . T h e C
O I c o n n e c t s d i r e c t l y t o t h e E X 2 1 0 0 e c o n t
r o l
t h r o u g h t h e U D H , a n d i s a l e s s f u n c t i o n a l
, m o r e c o s t - e f f e c t i v e c o n t r o l i n t e r f a c
e t h a n a n
H M I . T h e C O I c o n g u r a t i o n u s e s a h a r d d i s k
d r i v e , W i n d o w s - b a s e d t o u c h s c r e e n i n t e
r f a c e
w i t h e i t h e r a 1 0 , 1 2 , o r 1 5 i n l i q u i d c r y s t
a l d i s p l a y ( L C D ) t o u c h s c r e e n .
T h e t o u c h s c r e e n c a n b e u s e d t o c o l l e c t s e
q u e n c e o f e v e n t s ( S O E ) d a t a a n d r u n t h e
T o o l b o x S T a p p l i c a t i o n a n d D a t a H i s t o r i
a n . S c r e e n d i s p l a y s f o r o p e r a t i o n , a l a r
m s , a n d
C O I c o n g u r a t i o n a r e s u p p o r t e d .
2 0
S o f t w a r e
T h e E X 2 1 0 0 e c o n t r o l s o f t w a r e i s d e s i g n e
d t o s u p p o r t h i g h p e r f o r m a n c e a n d i s s t r u
c t u r e d
t o h e l p t h e c u s t o m e r a n d e l d e n g i n e e r s u n
d e r s t a n d , i n s t a l l , c o m m i s s i o n , t u n e , a
n d
m a i n t a i n t h e e x c i t a t i o n c o n t r o l s y s t e m
. T h e e x c i t e r s o f t w a r e i s c o n g u r e d a n d l o
a d e d
f r o m t h e T o o l b o x S T a p p l i c a t i o n a n d r e s i
d e s i n t h e c o n t r o l l e r s . T h e s o f t w a r e i s r
e p r e s e n t e d
o n t h e T o o l b o x S T C o m p o n
e n t E d i t o r s c r e e n b y c o n
t r o l b l o c k s l i n k e d t o g e t h e r t o d i s p l a y
t h e s i g n a l o w .
T h e f o l l o w i n g g u r e i s a s i m p l i e d o v e r v i e
w o f t h e e x c i t e r c o n t r o l s y s t e m , d i s p l a y
i n g
t h e m a i n c o n t r o l f u n c t i o n s . B o t h t h e g e n
e r a t o r e l d a n d s t a t o r c u r r e n t s a n d v o l t a
g e s a r e
m e a s u r e d a n d i n p u t t o t h e c o n t r o l s y s t e m
. I n n o r m a l o p e r a t i o n , t h e a c r e g u l a t o r i
s s e l e c t e d .
S o f t w a r e O v e r v i e w B l o c k D i a g r a m
T h e g e n e r a t o r v o l t a g e s a n d c u r r e n t s f r o
m t h e P T s a n d C T s a r e t h e s o u r c e o f t h e c o n t
r o l
s i g n a l s n e e d e d b y t h e a u t o m a t i c ( g e n e r a
t o r t e r m i n a l v o l t a g e ) r e g u l a t o r , m o s t l
i m i t e r s , a n d
p r o t e c t i o n f u n c t i o n s . T h e y a r e w i r e
d t o t h e E S Y S b o a r d , w h i c h a c t s a s a s i g n a l
c o n d i t i o n e r
t o i s o l a t e a n d s c a l e t h e s i g n a l s . T h e c o n
d i t i o n e d s i g n a l s a r e t h e n f e d t o t h e c o n t
r o l l e r .
T h e s y s t e m s i m u l t a n e o u s l y s a m p l e s t h e a
c w a v e f o r m a t h i g h s p e e d a n d u s e s a d v a n c e
d
m a t h e m a t i c a l a l g o r i t h m s t o d i g i t a l l y g
e n e r a t e t h e v a r i a b l e s n e e d e d .
T h e o u t p u t o f t h e s o f t w a r e t r a n s d u c e r s y
s t e m i n c l u d e s t h e f o l l o w i n g :
• G e n e r a t o r v o l t a g e
• G e n e r a t o r a c t i v e c u r r e n t ( a v e r a g e i n p
h a s e w i t h w a t t s )
• G e n e r a t o r r e a c t i v e c u r r e n t ( a v e r a g e i
n p h a s e w i t h r e a c t i v e p o w e r , v o l t - a m p e r
e s
r e a c t i v e s [ V A R s ] )
• G e n e r a t o r f r e q u e n c y ( c u r r e n t )
• S l i p ( s i g n a l r e p r e s e n t i n g t h e c h a n g e i
n t h e r o t o r s p e e d )
T h e t r a n s d u c e r s y s t e m u s e s t h e o u t p u t s a
b o v e t o c a l c u l a t e t h e f o l l o w i n g :
• G e n e r a t o r p o w e r a n d V A R s
• M a g n i t u d e o f g e n e r a t o r u x ( V / H z )
• P h a s e a n g l e a n d p o w e r f a c t o r
2 2
S o f t w a r e T r a n s d u c e r O v e r v i e w B l o c k D i a
g r a m
T e s t i n g
T h e f o l l o w i n g s e c t i o n i s a b r i e f d e s c r i p
t i o n o f t h e q u a l i t y a s s u r a n c e t e s t s p e r f
o r m e d o n
e a c h e x c i t e r .
R o u t i n e F a c t o r y T e s t s
E a c h e x c i t a t i o n c o n t r o l i s s u b j e c t e d t o
r o u t i n e f a c t o r y t e s t s i n c l u d i n g , b u t n o
t r e s t r i c t e d t o ,
t h e f o l l o w i n g :
• C i r c u i t c o n t i n u i t y c h e c k
• D i e l e c t r i c ( h i - p o t ) t e s t s i n a c c o r d a n
c e w i t h I E E E
™ s t a n d a r d 4 2 1 B
• F u n c t i o n a l c h e c k o f a l l c o m p o n e n t s a n d
d e v i c e s f o r p r o p e r o p e r a t i o n
C u s t o m e r W i t n e s s T e s t s
A l l e q u i p m e n t g o e s t h r o u g h e x t e n s i v e t e
s t i n g w i t h a p p r o p r i a t e r e v i e w s a n d s i g n
- o f f s a s
d e s c r i b e d i n t h e s e c t i o n
R o u t i n e F a c t o r y T e s t s
. A f t e r t h a t , t h e c u s t o m e r c a n s e
l e c t e i t h e r o f
t w o o p t i o n s f o r a c u s t o m e r w i t n e s s t e s t .
O u r c u s t o m e r s a r e a l w a y s
w e l c o m e t o v i s i t t h e S a l e m
f a c t o r y t o s e e h o w t h e i
r
e q u i p m e n t i s e n g i n e e r e d a n d
m a n u f a c t u r e d .
• O p t i o n A
l e t s t h e c u s t o m e r e x a m i n e t h e a p
p e a r a n c e a n d w o r k m a n s h i p o f t h e
e q u i p m e n t , t h e n r e v i e w t h e e n g i n e e r i n g
a n d t e s t p a p e r w o r k . T h i s i s a s t a n d a r d s e
r v i c e
f o r n o a d d i t i o n a l c h a r g e .
• O p t i o n B
l e t s t h e c u s t o m e r w i t n e s s a d e m o
n s t r a t i o n o f t h e h a r d w a r e a n d s o f t w a r e .
T h i s i s a n a d d e d - c o s t i t e m t o t h e c u s t o m e
r .
C u s t o m e r s w h o d e s i r e s o m e f o r m o f w i t n e s
s t e s t o t h e r t h a n O p t i o n A o r O p t i o n B m u s t
c o n t a c t G E S a l e m u p o n p l a c i n g t h e i r o r d e
r t o d i s c u s s t h e f e a s i b i l i t y a n d c o s t o f c
o n d u c t i n g
s u c h a t e s t .
O p t i o n A
T h i s n o r m a l p r o d u c t i o n i n s p e c t i o n , p e r
f o r m e d i m m e d i a t e l y p r i o r t o s h i p m e n t , v
e r i e s
t h e m e c h a n i c a l i n t e g r i t y , c o n f o r m a n c e
t o s p e c i a l p u r c h a s e r h a r d w a r e r e q u i r e m
e n t s ,
a p p e a r a n c e , a n d d e s i g n c o m p l e t e n e s s o f
t h e e n c l o s u r e . T h e p u r c h a s e r c a n e l e c t t
o
p a r t i c i p a t e i n t h i s i n s p e c t i o n a t n o
c h a r g e . T h i s i n s p e c t i o n a n d r e v i e w p r o c
e s s l a s t s
a p p r o x i m a t e l y f o u r h o u r s , a n d i n c l u d e s
:
• I n s p e c t i o n o f a p p e a r a n c e a n d m e c h a n
i c a l i n t e g r i t y
• R e v i e w f o r c o m p l e t i o n :
− T e s t i n s t r u c t i o n s
− T e s t l o g
− T e s t d e f e c t r e c o r d
− C h e c k e n g i n e e r i n g l o g
− I n s p e c t i o n d e f e c t r e c o r d s
− S h o r t a g e s
• A u d i t T c h e c k ( f o r e x a m p l e , l a b e l i n g / n
o m e n c l a t u r e )
• A s - s h i p p e d p r i n t s
• P u r c h a s e r s p e c i a l r e q u i r e m e n t s
2 4
T h e c u s t o m e r u s u a l l y i n s p e c t s t h e h a r d w
a r e t h e d a y b e f o r e t h e u n i t i s s e n t t o s h i p
p i n g .
A t t h i s p o i n t , t h e u n i t w i l l h a v e b e e n c o m
p l e t e l y t e s t e d a n d i n s p e c t e d . T h e c u s t o
m e r c a n
i n s p e c t t h e u n i t t o e n s u r e t h a t i t s a p p e a
r a n c e m e e t s t h e i r e x p e c t a t i o n b e f o r e i t
i s s h i p p e d .
G e n e r a l l y , t h e c u s t o m e r r e v i e w s t h e q u a
l i t y o f w o r k m a n s h i p , l o o k i n g a t p a i n t , w
i r i n g ,
c r i m p i n g , a s s e m b l y , e t c .
T h e s e c o n d p a r t o f t h i s o p t i o n i s a r e v i e w
w i t h t h e e n g i n e e r . T h e c u s t o m e r c a n r e v i
e w a l l
p a p e r w o r k r e l e v a n t t o t h e e n g i n e e r i
n g a n d t e s t i n g o f t h e r e q u i s i t i o n . T h i s w
o u l d i n c l u d e
t h e e l e m e n t a r y , I / O l i s t , a l a r m l i s t , l a
y o u t s , o u t l i n e s , t e s t s i g n - o f f s h e e t s ,
a n d s u c h . T h i s
d o c u m e n t a t i o n p r o v i d e s t h e b a s i s f o r c e
r t i c a t i o n t h a t t h e c u s t o m e r ' s h a r d w a r e
a n d
s o f t w a r e w e n t t h r o u g h t h e p r o p e r e n g i n e
e r i n g , v e r i c a t i o n , a n d t e s t p r o c e s s e s .
C u s t o m e r s s h o u l d a d v i s e G E S a l e m e i g h t w
e e k s p r i o r t o s h i p m e n t o f t h e i r i n t e n t t o
v i s i t
t h e f a c t o r y t o i n s p e c t h i s e q u i p m e n t . G E
w i l l i n f o r m t h e c u s t o m e r t w o w e e k s p r i o r
t o t h e
i n s p e c t i o n d a t e s o t h a t t h e c u s t o m e r c a n
m a k e t r a v e l a r r a n g e m e n t s . T h e r e i s n o a d
d i t i o n a l
c o s t a s s o c i a t e d w i t h t h i s o p t i o n .
O p t i o n B
T h i s c u s t o m e r w i t n e s s o p t i o n c o n s i s t s o
f t w o d e m o n s t r a t i o n s :
• H a r d w a r e d e m o n s t r a t i o n
• S o f t w a r e d e m o n s t r a t i o n
T h e h a r d w a r e
d e m o n s t r a t i o n i s a n a u d i t o f t h o
s e t e s t s p r e v i o u s l y p e r f o r m e d a s d e s c r i
b e d
i n t h e s e c t i o n R o u t i n e F
a c t o r y T e s t s . T h e d u r a t i o n o
f t h i s w i t n e s s d e m o n s t r a t i o n i s
t y p i c a l l y t w o t o f o u r h o u r s .
F o r t h e s o f t w a r e
d e m o n s t r a t i o n , t h e c u s t o m e
r ' s a p p l i c a t i o n s o f t w a r e i s d o w n l o a d e d
t o a
s i m u l a t o r p a n e l a t a c o n v e n i e n t w o r k s t a
t i o n a r e a ( n o t t h e c u s t o m e r ' s e q u i p m e n t
) t o v e r i f y
i t s i n t e g r i t y , f u n c t i o n a l i t y , a n d c o n f
o r m a n c e t o t h e s p e c i c a t i o n s . T h e s i m u l a
t o r p a n e l u s e s
t h e s a m e p r i n t e d w i r i n g b o a r d s a n d s o f t w
a r e t h a t a r e u s e d i n t h e c u s t o m e r ’ s e q u i p
m e n t t o
m o d e l t h e s p e c i c a p p l i c a t i o n , o r a t y p i c
a l g e n e r a t o r a n d i t s e l d .
T h e s o f t w a r e s i m u l a t e s a n o r m a l s t a r t u p
a n d c o n t r o l s e q u e n c e :
• E m u l a t i n g t h e n e c e s s a r y c o
n t a c t o r ( s ) a n d r e l a y s
• C h e c k i n g f e e d b a c k e c h o e s f o r c l o s i n g v
e r i c a t i o n s
• A c t i v a t i n g r e g u l a t o r s i n b o t h t h e m a n u
a l a n d a u t o m a t i c m o d e s
• D i s p l a y i n g a n y f a u l t s
T h e e n g i n e e r u s e s t h e s i m u l a t i o n m e t h o d
t o c h e c k o u t t h e i n t e g r i t y o f t h e s y s t e m b
y
a l s o e x e r c i s i n g a n y s p e c i a l f u n c t i o n s .
T h e d u r a t i o n o f t h i s w i t n e s s d e m o n s t r a t
i o n i s
a p p r o x i m a t e l y f o u r h o u r s .
O p t i o n B , i f s e l e c t e d , s h o u l d b e i n c l u d e
d a s p a r t o f t h e i n i t i a l p u r c h a s e o r d e r . I
f a c u s t o m e r
d e c i d e s t o p u r c h a s e t h i s o p t i o n a f t e r t h
e i n i t i a l o r d e r d r a w i n g r e l e a s e , a n a m e n
d m e n t t o
t h e P O w i l l b e r e q u i r e d . I f o p t i o n B w a s n o
t i n i t i a l l y p u r c h a s e d , t h e n n o t i c a t i o n
o f a
c h a n g e o r d e r i s r e q u i r e d a t l e a s t e i g h t w
e e k s p r i o r t o s h i p m e n t o f t h e e q u i p m e n t .
G E w i l l
i n f o r m t h e c u s t o m e r t w o w e e k s p r i o r t o t h
e t e s t d a t e s o t h a t t h e c u s t o m e r c a n m a k e t
r a v e l
a r r a n g e m e n t s . T h e r e i s a n a d d i t i o n a l c o
s t a s s o c i a t e d w i t h t h i s c u s t o m e r w i t n e s
s p o i n t .
S t a n d a r d s S u p p o r t e d
S a f e t y
• U L 5 0 8 C S t a n d a r d f o r P o w e r C o n v e r s i o n E
q u i p m e n t
• C S A 2 2 . 2 N o . 1 4 I n d u s t r i a l C o n t r o l E q u i
p m e n t
• A N S I I P C
™ / E I A g u i d e l i n e s
C E – E l e c t r o m a g n e t i c C
o m p a t i b i l i t y ( E M C ) D i r e c t i v e 2 0 0 4 / 1 0 8
/ E C
• E N 5 5 0 1 1 : I S M e q u i p m e n t e m i s s i o n s ( C I S
P R 1 1 )
• E N 6 1 0 0 - 6 - 4 G e n e r i c I m m u n i t y I n d u s t r i
a l E n v i r o n m e n t
− E N 6 1 0 0 0 - 4 - 2 E l e c t r o s t a t i c D i s c h a r g e
S u s c e p t i b i l i t y
− E N 6 1 0 0 0 - 4 - 3 R a d i a t e d R F I m m u n i t y
− E N 6 1 0 0 0 - 4 - 6 C o n d u c t e d R F I m m u n i t y
− E N 6 1 0 0 0 - 4 - 4 E l e c t r i c a l F a s t T r a n s i e n
t S u s c e p t i b i l i t y
− E N 6 1 0 0 0 - 4 - 5 S u r g e I m m u n i t y
C E – L o w V o l t a g e D i r e c t
i v e 2 0 0 6 / 9 5 / E C
• E N 5 0 1 7 8 E l e c t r o n i c e q u i p m e n t f o r u s e i
n p o w e r i n s t a l l a t i o n 1 9 9 7
I E E E
• 4 2 1 . 1 S t a n d a r d D e n i t i o n s f o r E x c i t a t i
o n S y s t e m s f o r S y n c h r o n o u s M a c h i n e s ( 2 0
0 7 )
• 4 2 1 . 2 G u i d e f o r I d e n t i c a t i o n , T e s t i n g
, a n d E v a l u a t i o n o f t h e D y n a m i c P e r f o r m a
n c e
o f E x c i t a t i o n C o n t r o l S y s t e m s ( 1 9 9 0 )
• 4 2 1 . 3 H i g h - P o t e n t i a l T e s t R e q u i r e m e n
t s f o r E x c i t a t i o n S y s t e m s f o r S y n c h r o n o
u s
M a c h i n e s ( 2 0 0 4 )
• 4 2 1 . 4 G u i d e f o r t h e p r e p a r a t i o n o f E x c i
t a t i o n S y s t e m s S p e c i c a t i o n s ( 2 0 0 4 )
• 4 2 1 . 5 R e c o m m e n d e d P r a c t i c e f o r E x c i t a
t i o n S y s t e m s f o r P o w e r S t a b i l i t y S t u d i e
s
( 2 0 0 5 )
• C 5 7 . 1 2 . 0 1 G e n e r a l R e q u i r e m e n t s
S e i s m i c - I B C 2 0 0 6 / U n i v
e r s a l B u i l d i n g C o d e ( U B C ) – S e i s m i c C o d e
s e c t i o n 2 3 1 2 Z o n e 4
2 6
G l o s s a r y o f T e r m s
A u t o R e g u l a t o r R e f e r e n c e ( A U T O R E F )
g e n e r a t e s t h e a u t o c o n t r o l (
A C ) s e t p o i n t
v a r i a b l e f o r t h e a u t o m a t i c v o l t a g e r e g u
l a t o r ( A V R ) . O p e r a t o r c o m m a n d s , ( r a i s e
a n d l o w e r
i n p u t s ) c o m e i n f r o m d i r e c t i n p u t s o r o v e
r a d a t a l i n k f r o m a n H M I o p e r a t o r s t a t i o n
o r
f r o m a p l a n t D C S o r r e m o t e d i s p a t c h s y s t e
m .
N o t e T h e A U T O R E F a n d M A N
U A L R E F b l o c k s c a n b e c o n g u r e d w i t h u p p e r
a n d
l o w e r l i m i t s , p r e s e t s , a n d u p / d o w n r a m p
t i m e s .
A u t o m a t i c a n d M a n u a l R e f e r e n c e F o l l o w e
r ( T r a c k i n g ) a r e s o f t w a r e
i m p l e m e n t e d r a m p f u n c t i o n s t h a t a d j u s t
t h e n o n - a c t i v e r e g u l a t o r o u t p u t t o a u t o
m a t i c a l l y
t r a c k t h e a c t i v e r e g u l a t o r . T h a t i s , w h e
n t h e a u t o r e g u l a t o r i s c o n t r o l l i n g t h e g
e n e r a t o r ,
t h e m a n u a l r e g u l a t o r t r a c k s , a n d w h e n t h
e m a n u a l r e g u l a t o r i s c o n t r o l l i n g t h e g e
n e r a t o r ,
t h e a u t o r e g u l a t o r t r a c k s . T h i s p r o v i d e
s f o r s m o o t h t r a n s i t i o n w h e n a t r a n s f e r o
c c u r s
f r o m o n e r e g u l a t o r t o t h e o t h e r .
A u t o m a t i c V o l t a g e R e g u l a t o r ( A V R )
m a i n t a i n s t h e g e n e r a t o r t e r m i n
a l v o l t a g e
c o n s t a n t o v e r c h a n g e s i n l o a d a n d o p e r a t
i n g c o n d i t i o n s . T h e e r r o r v a l u e ( a v e r a g
e
g e n e r a t o r v o l t a g e m i n u s t h e c o m p o s i t e r
e f e r e n c e o u t p u t f r o m t h e E X A S P b l o c k ) i s
t h e
i n p u t t o a p r o p o r t i o n a l p l u s i n t e g r a l ( P
I ) r e g u l a t o r w i t h i n t e g r a t o r w i n d u p p r o
t e c t i o n . I n
m o s t a p p l i c a t i o n s , A V R c o n t r o l o u t p u t d
i r e c t l y c o n t r o l s t h e r i n g c o m m a n d g e n e r
a t o r ,
w h i c h c o n t r o l s t h e g a t i n g o f t h e p o w e r b r
i d g e S C R s w h e n t h e A V R i s e n a b l e d .
N o t e O n s o m e a p p l i c a t i o
n s t h a t r e q u i r e a n i n n e r l o o p r e g u l a t o r ,
s u c h a s c o m p o u n d
( v o l t a g e a n d c u r r e n t s o u r c e d ) e x c i t e r s
a n d s o m e h i g h c e i l i n g e x c i t e r s , t h e m a n u
a l
r e g u l a t o r u s e s t h e c o n t r o l o u t p u t f r o m t
h e A V R a s a s e t p o i n t i n p u t .
D C S I n t e r f a c e ( M o d B u s R T U ) s
l a v e d a t a l i n k i s s u p p o r t e d t o i n t e r f a c e
w i t h c u s t o m e r
D C S s y s t e m s . T h i s l i n k u s e s T C P / I P s u p p o
r t o v e r E t h e r n e t 1 0 / 1 0 0 b a s e T h a r d w a r e .
B o t h
c o m m a n d s a n d d a t a c a n b e s u p p o r t e d .
E x c i t e r A V R S e t p o i n t ( E X A S P )
c o m b i n e s a n u m b e r o f f u n c t i o n s t
o p r o d u c e t h e
r e f e r e n c e i n p u t t o t h e A V R a n d t h e v a r i a b
l e s t o s u p p o r t r e g u l a t o r t r a c k i n g . T h e r
e f e r e n c e
o u t p u t f r o m t h i s b l o c k i s a s u m m a t i o n o f :
• S t a b i l i z i n g s i g n a l f r o m t h e P S S b l o c k
• O u t p u t o f t h e A V R r e f e r e n c e b l o c k
• L i m i t e r s i g n a l f r o m t h e u n d e r e x c i t a t i
o n l i m i t e r ( U E L ) b l o c k
• O u t p u t f r o m t h e r e a c t i v e c u r r e n t c o m p e
n s a t i o n / a c t i v e r e a c t i v e c u r r e n t c o m p e
n s a t i o n
( R C C / A R C C ) b l o c k
• C o m b i n a t i o n o f f r e q u e n c y a n d g e n e r a t o
r v o l t a g e t o g e n e r a t e t h e V / H z l i m i t e r s i
g n a l
• E x t e r n a l t e s t s i g n a l t o s u p p o r t i n j e c t
i o n o f w h i t e n o i s e a n d s t e p t e s t s i g n a l s
E x c i t e r P h a s e U n b a l a n c e ( E U T )
m o n i t o r s t h e s e c o n d a r y v o l t a g e
f r o m t h e 3 - p h a s e
i n p u t P P T . I f a v o l t a g e p h a s e u n b a l a n c e c
o n d i t i o n e x i s t s , a n a l a r m i s g e n e r a t e d ,
a n d a
t r i p s i g n a l i s i n i t i a t e d a f t e r a t i m e d e l
a y .
N o t e E U T i s n o t a v a i l a b l
e i n t h e E X 2 1 0 0 e R e g u l a t o r C o n t r o l .
G e n e r a t o r F i e l d T e m p e r a t u r e C a l c u l a t i
o n m e a s u r e s t h e r e s i s t a
n c e b y d i v i d i n g t h e
e l d v o l t a g e b y t h e e l d c u r r e n t . F r o m t h e k
n o w n e l d r e s i s t a n c e a t 2 5 ° C a n d t h e l i n e a
r
r e s i s t a n c e t e m p e r a t u r e c h a n g e i n c o p p e
r , t h e a l g o r i t h m c a l c u l a t e s o p e r a t i n g t
e m p e r a t u r e .
A n a d j u s t a b l e h i g h t e m p e r a t u r e a l a r m o u
t p u t c o n t a c t i s a l s o i n c l u d e d .
G e n e r a t o r O v e r v o l t a g e T r i p ( 5 9 G )
m o n i t o r s t h e g e n e r a t o r a r m a t u r
e v o l t a g e a n d
i n i t i a t e s a t r i p s i g n a l u p o n d e t e c t i n g a
n u n a c c e p t a b l y h i g h v o l t a g e .
G e n e r a t o r S i m u l a t o r ( G E N S I M )
i s a d e t a i l e d g e n e r a t o r m o d e l t h
a t i s i n c l u d e d a s
p a r t o f t h e e x c i t a t i o n c o n t r o l s y s t e
m s o f t w a r e . I t c a n b e c o n g u r e d t o c l o s e l y
m a t c h t h e
o p e r a t i o n o f t h e r e a l g e n e r a t o r . I t c a n a
l s o b e u s e d f o r o p e r a t o r t r a i n i n g , a n d c a
n s u p p o r t
t h e c h e c k o u t o f r e g u l a t o r s , l i m i t e r s , a
n d p r o t e c t i o n f u n c t i o n s w h i l e t h e u n i t i
s s h u t d o w n .
H y d r o g e n P r e s s u r e / T e m p e r a t u r e L i m i t e
r c o m p e n s a t e s t h e c o n g u
r a t i o n
p a r a m e t e r s o f k e y g e n e r a t o r l i m i t e r
s a n d p r o t e c t i o n f u n c t i o n s b a s e d o n g e n e
r a t o r c o o l i n g .
F o r h y d r o g e n - c o o l e d g e n e r a t o r s , t h e c o
r r e c t p a r a m e t e r i s t h e i n t e r n a l h y d r o g e
n p r e s s u r e ,
a n d f o r a i r - c o o l e d g e n e r a t o r s , i t i s a i r
t e m p e r a t u r e . I n e i t h e r c a s e , t h e e x c i t e
r u s e s a 4 - 2 0
m A i n p u t t o c a p t u r e t h e p a r a m e t e r .
N o t e T h e i n t e n t o f t h i s f
u n c t i o n i s t o c o r r e l a t e l i m i t e r a c t i o n t
o t h e v a l i d g e n e r a t o r
c a p a b i l i t y c u r v e s .
T h e t h r e e l i m i t e r s a f f e c t e d b y p r e s s u r e
/ t e m p e r a t u r e c o m p e n s a t i o n a r e :
• U n d e r e x c i t a t i o n l i m i t e r ( U E L )
• O v e r e x c i t a t i o n l i m i t e r ( O E L )
• S t a t o r c u r r e n t l i m i t e r
E n t e r i n g t h e p a r a m e t e r s o f t h r e e g e n e r a
t o r c a p a b i l i t y c u r v e s c o n g u r e s c o m p e n s
a t i o n .
S o p h i s t i c a t e d s o f t w a r e i n t h e e x c i t e r e
x t r a p o l a t e s t h i s d a t a i n t o a n i n n i t e n u m
b e r o f
c u r v e s n e e d e d t o t r a n s l a t e t h e p r e s e n t o
p e r a t i o n c o n d i t i o n o f t h e g e n e r a t o r i n t
o t h e c o r r e c t
l i m i t e r c o n g u r a t i o n p a r a m e t e r s .
L o s s o f E x c i t a t i o n P r o t e c t i o n ( 4 0 )
d e t e c t s a l o s s o f e x c i t a t i o n o n s
y n c h r o n o u s
m a c h i n e s . I t c a n p r o v i d e t h e G E - r e c o m m e
n d e d s e t t i n g s , w h i c h r e q u i r e t w o s e p a r a
t e r e l a y
c h a r a c t e r i s t i c s . T h e f u n c t i o n i s p e r f o
r m e d w i t h i n s o f t w a r e c o d e a n d c a n a c c o m m
o d a t e
o f f s e t s e t t i n g s a n d t w o d i a m e t e r s e t t i n
g s . T h e r e c o m m e n d e d o f f s e t s e t t i n g s a r e
b o t h e q u a l
t o o n e - h a l f t h e m a c h i n e t r a n s i e n t r e a c t
a n c e ( X ' d / 2 ) . T h e s m a l l d i a m e t e r s e t t i n
g i s e q u a l t o
1 . 0 p e r u n i t o n t h e m a c h i n e b a s e , a n d t h e l
a r g e d i a m e t e r s e t t i n g i s e q u a l t o t h e m a c
h i n e
s y n c h r o n o u s r e a c t a n c e ( X d ) . T h e s m a l l d
i a m e t e r s e t t i n g h a s n o t i m e d e l a y a n d t h e
l a r g e
d i a m e t e r s e t t i n g h a s a n a d j u s t a b l e t i m e
d e l a y .
G - 2
E a c h o f t h e t w o r e l a y ’ s c h a r a c t e r i s t i c s
( o f f s e t , d i a m e t e r , t i m e d e l a y ) a r e i n d e
p e n d e n t l y
a d j u s t a b l e a n d c a n b e u s e d t o i n i t i a t e a T
R I P s i g n a l . G E r e c o m m e n d s t h e u s e o f t w o r
e l a y
c h a r a c t e r i s t i c s s i n c e t h e r e i s s o m e c o n
c e r n a b o u t t h e p e r f o r m a n c e o f t h e v o l t a g
e r e g u l a t o r
w h e n i t i s o p e r a t i n g o n t h e u n d e r - e x c i t e
d l i m i t . T h e r e g u l a t o r m a y u n d e r s h o o t w h
i l e
t r y i n g t o m a i n t a i n t h e l i m i t a n d c a u s e t h
e a p p a r e n t i m p e d a n c e t o m o m e n t a r i l y e n t
e r t h e
r e l a y c h a r a c t e r i s t i c . I f o n l y o n e r e l a y
c h a r a c t e r i s t i c i s u s e d ( s m a l l d i a m e t e r
) , t h e r e m a y
b e u n d e s i r e d o p e r a t i o n a s a r e s u l t o f
a n y r e g u l a t o r u n d e r s h o o t . U s i n g t h e l a r
g e d i a m e t e r
s e t t i n g w i t h t i m e d e l a y h e l p s t o a v o i d t h
i s p r o b l e m w i t h u n d e r s h o o t .
M a n u a l R e g u l a t o r ( F V R o r F C R )
c o n t r o l s t h e g e n e r a t o r e l d v o l t
a g e o r c u r r e n t ,
l e t t i n g t h e g e n e r a t o r o u t p u t v o l t a g e . T
h e m a n u a l r e g u l a t o r , l i k e t h e A V R , u s e s a
P P I
r e g u l a t o r w i t h i n t e g r a t o r w i n d u p p r o t e
c t i o n a n d i t s c o n t r o l o u t p u t d i r e c t l y c o
n t r o l s t h e
r i n g c o m m a n d g e n e r a t o r t h a t c o n t r o l s t h
e g a t i n g o f t h e p o w e r b r i d g e S C R s w h e n e n a
b l e d .
T h e M a n u a l R e g u l a t o r h a s t w o i n p u t s :
• S e t p o i n t o r r e f e r e n c e
f o r m o s t a p p l i c a t i o n s , t h e m
a n u a l r e g u l a t o r s e t p o i n t o r
r e f e r e n c e i n p u t o n l y c o m e s f r o m t h e M A N U
A L R E F b l o c k a n d i s o n l y i n c o n t r o l
o f t h e p o w e r b r i d g e w h e n s e l e c t e d b y t h e o
p e r a t o r o r a f t e r a c o n t r o l t r a n s f e r . F o r
a p p l i c a t i o n s t h a t r e q u i r e a n i n n e r l o o p
r e g u l a t o r t o b e u s e d w i t h t h e A V R , w h e n t h
e
A V R i s i n c o n t r o l o f t h e g e n e r a t o r , t h e s e
t p o i n t i n p u t c o m e s f r o m t h e A V R c o n t r o l
o u t p u t .
• G e n e r a t o r e l d f e e d b a c k ( i n
d i c a t e s t h e t y p e o f m a n u a l r e g u l a t o r )
F i e l d V o l t a g e
R e g u l a t o r ( F V R ) i s t h e t y p i c a l m a n u a l r e
g u l a t o r s u p p l i e d o n m o s t a p p l i c a t i o n s a
n d
u s e s t h e g e n e r a t o r e l d v o l t a g e a s t h e f e e
d b a c k i n p u t . W h i l e F V R s d o p e r m i t t h e
c u r r e n t t o v a r y a s a f u n c t i o n o f t h e e l d r e
s i s t a n c e , G E h a s s e l e c t e d t h e F V R a s i t s
s t a n d a r d m a n u a l r e g u l a t o r t o m a k e t h e m a
n u a l r e g u l a t o r c o m p l e t e l y i n d e p e n d e n t
f r o m t h e o v e r e x c i t a t i o n l i m i t e r .
F i e l d C u r r e n t R e g u l a t o r ( F C R ) i s a s p e c i
a l a p p l i c a t i o n o f t h e m a n u a l r e g u l a t o r a
n d u s e s
t h e g e n e r a t o r e l d c u r r e n t a s t h e f e e d b a c
k i n p u t . W h i l e i t d o e s r e g u l a t e c o n s t a n t
e l d
c u r r e n t o v e r v a r y i n g e l d t e m p e r a t u r e , G
E h a s n o t s e l e c t e d t h e F C R a s i t s s t a n d a r d
m a n u a l
r e g u l a t o r b e c a u s e i t i n h i b i t s t h e s i g n a
l i n d e p e n d e n c e f r o m t h e o v e r e x c i t a t i o n
l i m i t e r .
M a n u a l R e g u l a t o r R e f e r e n c e ( M A N U A L R E F
) g e n e r a t e s t h e m a n u a l s e t p o
i n t
v a r i a b l e f o r t h e m a n u a l v o l t a g e r e g u l a t
o r ( M V R ) . O p e r a t o r c o m m a n d s , ( r a i s e a n d
l o w e r
i n p u t s ) c o m e i n f r o m d i r e c t i n p u t s o r o v e
r a d a t a l i n k f r o m a n H M I o p e r a t o r s t a t i o n
o r
f r o m a p l a n t D C S o r r e m o t e d i s p a t c h s y s t e
m .
M a n u a l R e s t r i c t i v e L i m i t e r
l i m i t s t h e u n d e r - e x c i t e d o p e r a t i o
n o f t h e E X 2 1 0 0 e w h i l e
t h e m a n u a l r e g u l a t o r i s s e l e c t e d ( F V R o r
F C R ) . I t a l s o d o e s n o t a l l o w t h e m a n u a l r e
g u l a t o r
t o t r a c k t h e a u t o m a t i c r e g u l a t o r w h e n t h
e u n i t i s o p e r a t i n g b e l o w t h e e l d v o l t a g e
l i m i t
c a l l e d f o r b y t h e m a n u a l r e s t r i c t i v e l i m
i t e r .
O f i n e O v e r e x c i t a t i o n P r o t e c t i o n ( O L O T
) s e r v e s a s b a c k u p t o t h e o v e
r e x c i t a t i o n
l i m i t e r w h e n t h e g e n e r a t o r i s o f i n e . I f t
h e g e n e r a t o r e l d c u r r e n
