UNITROL 6000励磁系统详细介绍

1、 ABB Group 16 July 2022 | Slide 1UNITROL 6000 励磁系统详细介绍 ABB Group 16 July 2022 | Slide 2同期静止启动同步发电机透平机调速器励磁变压器2发电机开关112保护 控制系统 交流及直流厂用系统升压变压器高压开关高压系统控制室电压及电流互感器厂用变压器中性点柜低压开关柜励磁系统电站 ABB Group 16 July 2022 | Slide 3励磁设备对发电机的动态性能及可用性起着重要作用！励磁设备决定着发电机电压及无功功率的质量，即发电厂输出的电能质量电站Unitrol 6000 介绍 ABB Unitrol 60

2、00 励磁系统是ABB 百年励磁品牌的最新最先进的产品 Unitrol 6000 励磁系统是在中国乃至全球最大销量励磁系统Unitrol 5000 的全新 换代产品ABB励磁系产品及其服务的固有特点是，质量可靠、可利用率高、调试时间短、运行维修少、设计可靠。依托于瑞士TURGI和LENZBURG的ABB可控硅和电力电子部门的强大研发能力，ABB在自并激励磁系统方面获得多方面研究成果，得到广泛赞誉:超大型静止励磁系统(1万安培)德国慕尼黑火电厂多组(8组)并联可控硅智能均流台湾第四核电厂水冷型大功率静态励磁系统巴西依太普水电厂冲击发电机励磁系统(恒强励)西安开关研究所相隔离型大型静态系统巴西依太

3、普水电厂改造 ABB Group 16 July 2022 | Slide 4 Unitrol 6000 的应用范围非常广泛 ABB Group 16 July 2022 | Slide 5水电厂 抽水蓄能电厂火力发电厂燃气发电厂核电厂Unitrol 6000 业绩展示核电 三门 2X1250MW 海阳 2X1250MW 大亚湾 2X1000MW 燃气电站 上海临港 4X400MW 火电 合肥 1X600MW 清水川 2X1000MW水电 隔河岩 2X300MW ABB Group 16 July 2022 | Slide 6UN6000 励磁系统的技术特点励磁系统中最快的控制器 - 600M

4、Hz、64位浮点运算能力独立的后备手动通道 - 更高的可靠性内部全冗余光纤通讯 - 无EMC问题可采用控制柜与整流桥分离式设计励磁控制终端 (ECT) - 中文显示智能均流技术 均流系数可达以上 -有效可控硅寿命多重电源冗余 - 更加安全IEEE 421.5 std PSS 4B 模型 0.01 - 12 Hz - ABB独有 ABB Group 16 July 2022 | Slide 7 ABB Group 16 July 2022 | Slide 8Unitrol 6000 产品分类 根据应用领域的不同，分为Unitrol 6800 和Untrol 6080.。Unitrol 6080

5、主要应用于三机励磁以及小型发电机励磁系统Untrol 6800 主要应用于中大型静态励磁系统40 A10000 AIfn功能的复杂性UNITROL 6080三机励磁静态励磁UNITROL 1000UNITROL 6800 励磁电流 ABB Group 16 July 2022 | Slide 9AVR调节及控制电子励磁变压器整流器灭磁直流开关*起励Unitrol 6800 静态励磁系统的主要构成部分 ABB Group 16 July 2022 | Slide 10UNITROL 6800 硬件硬件总览 ABB Group 16 July 2022 | Slide 11UNITROL 6800

6、的核心-AC 800 PEC功能强大的 ABB 电力电子控制器 600MHz PowerPC CPU (IBM/Motorola)64 bit IEEE 浮点计算AC800PEC (电力电子控制器)采用 MATLAB/SIMULINK RTW图形化软件开发 ABB Group 16 July 2022 | Slide 12PEC 800AC800PEC (电力电子控制器)采用MATLAB/SIMULINK RTW图形化软件开发AC800PEC 处理器模块-25 70 环境温度，无需强迫冷却；甚至可以承受轨道交通振动环境 ABB Group 16 July 2022 | Slide 13软件所有

7、设置通过控制器软件完成通用的 ABB AC800-控制器平台冗余的通过光纤连接的 10 Mbit 数据交换 每一控制器均有快速、可靠及全面的系统信息优化过的冗余动作顺序2.4 ms 分辨率 1 ms 精度的事件记录(事件顺序记录)为扩展应用预留的大规模计算裕量 ABB Group 16 July 2022 | Slide 141AVRFCRUGIGIFAVR = Automatic Voltage RegulatorFCR = Field Current RegulatorBFCR = Backup Field Current Regulator2nAVRFCRUGIGIFIFBFCR(Red

8、undancy: 3 x 50%, 4 x 33%, 5 x 25%, etc)双通道加后备手动通道配置方式Type T6S ABB Group 16 July 2022 | Slide 15三通道故障切换顺序Type T6S1AVRFCRUGIGIF2nAVRFCRUGIGIFIFBFCRAVRAVRFCRFCRAVRFCRAVRFCR ABB Group 16 July 2022 | Slide 16UNITROL 6800 冗余ControllerControl channel is connected to redundant convertersAll control connect

9、ions by 10Mbit fiber optical links ABB Group 16 July 2022 | Slide 17冗余的控制器（控制通道）每个控制通道分别有单独的光纤将脉冲指令送达整流桥UNITROL 6000 冗余 ABB Group 16 July 2022 | Slide 18通讯冗余 ABB Group 16 July 2022 | Slide 19通讯冗余 ABB Group 16 July 2022 | Slide 20通讯冗余 ABB Group 16 July 2022 | Slide 21通讯冗余 ABB Group 16 July 2022 | Sli

10、de 22控制通道 1后备通道整流器接口1整流器接口n整流器接口2控制器与整流器间采用独立的光纤通讯控制器 / 整流器联接控制通道 2 ABB Group 16 July 2022 | Slide 23UNITRO 6000 cubicleControlChannel #1BackupControl &ProtecetionSGDischargeFieldFlashingIO Device IO Device IO Device ControlChannel #2ConverterControlConverter #1Measurement SignalsOptical Data LinkTh

11、yristor Gate ControlOptionalUN6800 内部通讯可控硅功率整流器可控硅整流桥 UNL13300每桥包含下列元件：6只ABB制造的平板式可控硅6只快速熔断器绝缘等级5kV可切除的交流侧过压保护回路出风口风温监视可在线更换的冷却风机2+2冗余设计，带风量继电器监视的冷却风机 ABB Group 16 July 2022 | Slide 24 ABB Group 16 July 2022 | Slide 25 UNL13300 型整流桥能自动切换的冗余风扇n-1 冗余快速熔断器用于过电压保护的阻容吸收回路 ABB Group 16 July 2022 | Slide 2

12、6可控硅功率整流器功能 完整的整流器监视进风及出风温度监视气流监视所有可控硅温度监视单只可控硅电流监视所有熔丝监视整流器实际数值及报警信号的现地显示 ABB Group 16 July 2022 | Slide 27电流等值线SSSt来自AVR的可控硅触发脉冲1t2t+-n 对每只可控硅进行均流控制 通过负荷均流以延长元件寿命动态均流 ABB Group 16 July 2022 | Slide 28整流器实际值显示Iconverter, , Temp etc.置位 (退出)整流器故障指示等 CCP 整流器控制面板 ABB Group 16 July 2022 | Slide 29磁场开关DC

13、断路器（-Q02）型号 : GERAPID6007 2X2额定电流 : 6000A弧压 : 2800V最大断开能力: 71kA ABB Group 16 July 2022 | Slide 30灭磁电阻拟用SiC非线性灭磁电阻 ABB Group 16 July 2022 | Slide 31工作电源带分配控制的标准冗余供电 ICU = Input Coupling Unit输入耦合单元 PS = 24V Power Supply功率电源APD = Auxiliary Power Distribution unit (electronic current limiting)辅助功率分配单元（电

14、流限制)ICU #1Shunt ACBatt #1 UNITROL设备APDPS #1PS #2 ABB Group 16 July 2022 | Slide 32功率电源双冗余供电（选项）ICU #1PS #1Shunt ACBatt #1 UNITROL设备APDPS #2APDICU #2Shunt ACBatt #2 ICU = Input Coupling Unit输入耦合单元 PS = 24V Power Supply功率电源APD = Auxiliary Power Distribution unit (electronic current limiting)辅助功率分配单元（电

15、流限制) ABB Group 16 July 2022 | Slide 33电源冗余所有 UNITROL 6000 板卡均采用双路24V供电接口 Both input lines are supervised individually24VDC24VDC ABB Group 16 July 2022 | Slide 34特色软件功能：支持PSS 4B的电力系统稳定器 PSS电力系统稳定器:为发电机及电网间提供有效地有功功率振荡阻尼励磁系统的一部分支持IEEE PSS 2B 4B ABB Group 16 July 2022 | Slide 35+PMW+QMVAR-QQ = 0.2 p.u+P

16、 MW+Q MVAR-P-QCos = 0.8a) 功率因数控制b) 无功控制特色软件功能：特殊控制 ABB Group 16 July 2022 | Slide 36Rf = f(Uf, Uf,Lrotor,Ubrush)UfIf = 0oC0 -235oC电阻实际值转子电阻 Rf特色软件功能：转子温度测量 ABB Group 16 July 2022 | Slide 37IARV / UNF11 ECHIND / 612监视及保护可控硅导通监视直流侧短路 PT 断线过流过磁通失磁转子温度机端三相短路接地保护等.可选的保护及监视功能 ABB Group 16 July 2022 | Slid

17、e 38 过磁通 V/Hz 超温 过负荷 软件监视 硬件监视 内部供电 内部短路 整流器过载 转子短路 转子过热 2段 转子过温 2段 转子过电压 转子接地故障 2段AVRFCRAVRFCR周全的系统保护 ABB Group 16 July 2022 | Slide 39接地故障保护 ABB UNS3020转子接地故障 1 (报警)转子接地故障 2 (跳闸)接地故障保护 Bender IRDH275转子接地故障 1 (报警)转子接地故障 2 (跳闸)转子接地保护 ABB Group 16 July 2022 | Slide 40人机通讯界面 HMI整流器控制面板 CCP励磁控制终端 ECT远方

18、诊断 ABB Group 16 July 2022 | Slide 41ECT 励磁控制终端优势大规模的数据采集及显示独立的数据存储简单及快速的故障查找Modbus TCP通讯不同访问级别的密码保护可选语言显示W x D x H (mm) 483 x 355 x 90 重7.3 kg特点 现地 及/或 远方控制终端 独立的带15”彩色触摸屏的工业PC ABB Group 16 July 2022 | Slide 42控制室双绞电缆ECT 励磁控制终端 ABB Group 16 July 2022 | Slide 43实时发电机功率曲线所有限制器的设置特点运行点的1小时记录ECT 功率图菜单 A

19、BB Group 16 July 2022 | Slide 446个参量/信号的趋势曲线每个被选参数/信号5000 数据点记录数据存储于ECT硬盘ECT 趋势曲线菜单 ABB Group 16 July 2022 | Slide 45六个可选模拟量显示反映发电机全运行状态系统控制命令按键ECT 操作菜单 ABB Group 16 July 2022 | Slide 46简单快速的系统概览开关位置指示实际值测量，例如：各独立整流桥电流AC 输入电压DC 输出电压ECT 系统菜单 ABB Group 16 July 2022 | Slide 47显示每个通道的实际故障及报警（动态列示）事件列表带指

20、导性的事件描述保存及可读取事件列表ECT 事件菜单 ABB Group 16 July 2022 | Slide 48六个独立通道 (Ch1 to Ch6)采样信号可读并显示每个通道的数据日志包括1000点的缓冲数据日志具有自动保存及重启功能报警、故障或其他信号可设置成事件启动ECT 数据日志 ABB Group 16 July 2022 | Slide 49机械数据触摸屏, 对话式 (XGA: 1024 x 768) 15.0防护等级, 面板 / 后侧 IP 65 / 20气候稳定性运行温度范围 +5 to +45 C存储温度范围 -20 to + 60 C振动: 10 Hz 至 58 Hz

21、 0.075 mm IEC 60068-2-658 Hz 至 150 Hz 10 m/sP2PShock: 10 g, 11 ms, 3 shocks IEC 60068-2-27ECT 技术参数电气数据供电电压 24 VDC (18 to 36 VDC)功率损耗 / 最大 60 / 80 W测试电压遵循 EN 60950相关标准, CE conformityEEC directive EMC 89/336/EECEmission standard, Class A EN55011 / EN 55022Generic immunity standard IEC/EN 61000-6-2测试论证

22、 CE and UL ABB Group 16 July 2022 | Slide 50通过干接点 (1.5 kVAC Hi-Pot) 通过光耦输入 ( 24 VDC control voltage) 通过继电器输出 ( 440 VAC, 250 VDC, 5 A)通过串行通讯 通讯协议 MODBUS via RS485 MODBUS TCP via Ethernet PROFIBUS DP via RS485与电站控制间的通讯 ABB Group 16 July 2022 | Slide 51PLANT CONTROLUNITROL 6000 cubicle EthernetswitchEt

23、hernet twisted pairEthernet opticalUNITROL6000CH 1UNITROL6000CH 2OPC ServerAlarm / eventSignal / parameterIndustrial PCtime stampedECTCOLORTouch screen(local) TCPIndustrial PCtime stampedOPC ServerAlarm / eventSignal / parameterEthernetswitchECTCOLORTouch screen(remote) EthernetTime serverGPSDCF77IR

24、IG-BSNTPOPC & ECT & Time Server与电站控制间的通讯 ABB Group 16 July 2022 | Slide 52远方诊断24 hours / 365 天 hotline (+41 844 845 845)ABB专家通过 modem、 ECT软件完成远方诊断问题发生时, 用户打进hotline并连接用户侧硬件无需专业知识及软件工具的经验 ABB Group 16 July 2022 | Slide 53远方诊断通过互联网我们总和您在现场远程监视实际运行点能远程监视故障跟踪自动通知或用户请求远程分析周期性的系统分析有助于提高可靠性(检查事件日志及数据记录）安全性所有远程的动作仅在用户允许的情况下才能有效遵循严格的安全步骤并且采用了复杂的数据加密远方计算机不允许操作系统 ABB Group 16 July 2022 | Slide 54SMTS 同步电机暂态仿真允许用户在非常短的时间内极其方便的完成仿真。ECT 软件 励