南瑞电控发电机励磁系统介绍.ppt

1、南瑞电控,努力超越 坚持卓越 坚持科学发展 实现“一流四大”,专注励磁20年, 发电机励磁系统示意图, 励磁系统布置图, 配置说明, 系统各部件介绍, NES5100发电机励磁调节器, 晶闸管整流, 灭磁及过电压保护, NES5100发电机励磁调节器,四通道独立调节 通道切换可靠性高 防护等级IP54 电磁干扰严酷4级,全金属屏蔽机箱 前插式板件结构 板件外壳自散热, NES5100发电机励磁调节器,前视,背视,表面贴装 6层印制电路板,铝合金压铸模件,俯视,全金属插件，防尘、散热、抗干扰,调节器硬件系统,调节器电源系统, NES5100发电机励磁调节器,自动通道CPU,手动通道CPU,多通道

2、16位AD转换器,FPGA,三、系统各部件介绍,嵌入式32位微处理器 主频高达180MHz 处理速度高达200MIPS, NES5100发电机励磁调节器,2,1,3,4,自动通道CPU,通讯功能强大 励磁程序控制 周期3.3ms,三、系统各部件介绍,集DSP和MCU多种功能于一体 自带AD采集单元 独立脉冲输出通道, NES5100发电机励磁调节器,2,1,3,4,手动通道CPU,独立纯手动,三、系统各部件介绍,超大规模门阵列器件 高集成度和高可靠性 丰富的内部互连资源, NES5100发电机励磁调节器,2,1,3,4,现场可编程 大规模逻辑门阵列FPGA,提高脉冲 控制精度 和可靠性,三、系

3、统各部件介绍,低功耗 高精度 高分辨率 六通道并行采样 高转换速率, NES5100发电机励磁调节器,2,1,3,4,多通道AD转换器,采样精度1 测量响应时间3.3ms,三、系统各部件介绍, NES5100发电机励磁调节器,RS232接口 调试、下发程序,USB接口 录波存储,以太网接口 高速示波器 远程诊断,GPS对时,双CAN接口 励磁系统内部通讯,RS485接口 现场总线,三、系统各部件介绍,三、系统各部件介绍,采用并联PID+PSS2A控制模型 满足IEEE 421.5及GB7409等相关标准 符合电力系统安全稳定计算程序的模型设计 通过华北电科院组织的入网检测试验, 软件功能特点,

4、三、系统各部件介绍,调节器软件系统,励磁应用软件功能,控制规律:并联PID 控制方式:AVR,FCR,恒Q,恒cost, 定角度 起励方式:软起励、零起升压、系统跟踪 附加控制:调差、电力系统稳定器PSS、励磁系统稳定器 限制器：欠励瞬时限制、过励延时限制、强励反时限制、最大励磁电流限制、V/F限制、硅柜限制 保护器: 单（双）PT断线保护、空载过电压保护、开机保护、过激磁保护 自检自诊断：调节器具有电源、硬件、软件三大类自检功能 容错控制：自动识别模拟量测量的错误和开关量状态的错误，切换调节器控制方式 录波和示波器：手动录波、故障或异常时自动录波并自动生成录波文件；在线示波器显示,调节器软件

5、系统,励磁应用软件功能,PID(AVR),采用余弦移相，移相角范围10至150,控制方式,调节器软件系统,励磁应用软件功能,PID(FCR),采用余弦移相，移相角范围10至150,控制方式,调节器软件系统,励磁应用软件功能,软起励,t,UG If,起励 根据整定值爬升 稳定运行,起励方式,调节器软件系统,励磁应用软件功能,调差,附加控制,调节器软件系统,励磁应用软件功能,电力系统稳定器PSS2B,附加控制,双输入型PSS模型，可有效避免反调。,调节器软件系统,励磁应用软件功能,典型的凸极同步发电机功率圆图,限制器,调节器软件系统,励磁应用软件功能,欠励限制,欠励P/Q曲线,欠励限制模型,限制器

6、,调节器软件系统,励磁应用软件功能,P/Q过励限制,过励限制曲线图,P/Q过励限制模型,限制器,调节器软件系统,励磁应用软件功能,限制器,强励反时限限制,发电机转子电流瞬时超 过容许的整定值,转子电 流发热限制是限制转子电 流不长期高于整定值。 采用热量积累的反时 限判别方式。,调节器软件系统,励磁应用软件功能,V/F限制,伏赫兹（V/Hz）限制,限制机端电压与发电 机频率之比不高于整定值整定值和发电机设计 有关系，一般是1.05-1.06。 发电机在此范围内能够安 全运行，保证全范围出力。 主要在过电压时和低频 （低转速）时起限制保护 作用。保护发电机、主变 防止过激磁。,限制器,调节器软件

7、系统,励磁应用软件功能,判别 1.UF1与UF2采样比较 2.负序电压判断（可有效避免双PT断线误强励） 处理 1.主从套自动切换 2.使用断线的该套由AVR转到FCR,PT断线,支持远程诊断 支持OPC技术 接口标准化且对外开放 数据变量智能扩充 逻辑变量组态设计 通讯基于IEC61790-103 多通道采样示波器功能, 自主研发的人机交互系统结构, 监控软件主界面,三、系统各部件介绍, 数据显示 参数设置 检测与报警, AVR控件主界面,三、系统各部件介绍,具备查询功能 存储记录1000条, 故障日志模块,三、系统各部件介绍,直观显示参考曲线 直观显示当前工况 五点拟合曲线设置, 过欠励曲

8、线设置,三、系统各部件介绍,24通道高速采集 实时波形显示 图形分析功能, 采样示波器,三、系统各部件介绍,多种变量循环录波 具备自动分析功能 自动存储录波数据, 在线录波分析,三、系统各部件介绍, 开关量组态,三、系统各部件介绍,静电放电,快速瞬变 干扰,脉冲磁场抗扰度,浪涌冲击抗扰度,工频磁场抗扰度,1MHz脉冲群干扰,射频场感应的传导骚扰抗扰度,电压突降和中断,交流电源端 口谐波和谐 间波抗扰度,辐射电磁场干扰,3级,试验等级,4级,5级,各项试验均达到 相关检验标准的 最高等级要求！, 电磁兼容水平,三、系统各部件介绍, 系统各部件介绍, NES5100发电机励磁调节器, 晶闸管整流,

9、 灭磁及过电压保护,三、系统各部件介绍, FLZ-3500晶闸管整流装置,三、系统各部件介绍,主回路交直流 侧设置隔离刀 闸，便于测试 及维护并可在 线故障检修, 主回路原理图,三、系统各部件介绍,晶闸管组件串联布置,进口风机,高效铝型材散热器,冷却风道截面0.2m,冷却风速 5.5m/s,额定3500A时SCR结温115,全压400Pa 噪声65dB 流量4000m/h,热阻 0.035K/W, 散热设计,三、系统各部件介绍,自主设计 SMC模压件 固定散热器,整流桥直流侧 同极并排布置,进口聚碳酸脂 板材间隔散热 器、风道内壁,额定电压2000V 的耐高温电缆,耐压水平达 15000V 脉

10、冲变压器,主回路耐电压AC10000V,电气绝缘距离 满足欧标设计, 耐电压设计,三、系统各部件介绍,并联阻容过电压吸收回路 进口高压低损耗防火防爆电容 吸收回路置于冷却风道内 阻容元件采用金属结构件电气连接 专用Saber软件用于全工况过电压吸收仿真校核, 过电压吸收回路设计,三、系统各部件介绍,意大利尼克达双冗余风机,双电源双风机操作回路,瑞士ABB SCR,Snubber阻容吸收, 柜内正视图,三、系统各部件介绍,直流侧母排安装位置,直流出线刀闸,分流计,交流进线刀闸,进口Bussman快熔(板后),交流侧母排安装位置, 柜内背视图,三、系统各部件介绍, 系统各部件介绍, NES5100

11、发电机励磁调节器, 晶闸管整流, 灭磁及过电压保护,三、系统各部件介绍,双冗余灭磁控制逻辑 特殊的电气回路设计保证主回路及控制回路耐电压水平 进口特制的过电流继电器提供大滑差后备保护功能, 主回路原理图,三、系统各部件介绍, 仿真试验环境,RTDS实时数字仿真系统,HyperSim实时数字仿真系统,四、试验及验证环境, 励磁系统试验环境,动模实验室,额定6000A电抗器,四、试验及验证环境, 生产设备环境,自动喷涂生产线,表面贴装生产线,四、试验及验证环境, 测试试验环境,集成电路测试系统,辐射功率测试系统,四、试验及验证环境, 测试试验环境,电磁兼容实验室,标准3米法暗室,四、试验及验证环境

12、,全项目电磁抗扰度（EMS）测试、电磁干扰（EMI）测试,机械振动跌落台, 测试试验环境,四、试验及验证环境,表示60万千瓦及以上 大型机组，超过50台,表示30万千瓦至60万千瓦 的大型机组，超过200台,励磁调节器总共 运行台数超过 1000台,励磁系统,国网电科院励磁专业成果,大型火电励磁系统业绩 1 -国华绥中电厂 2*1000MW； 2 -国华徐州电厂 2*1000MW； 3 -华能沁北电厂 2*1000MW； 4 -国华绥中电厂 2*800MW； 5 湛江奥里油电厂 2*600MW； 6-湖南华润鲤鱼江电厂 2*600MW； 7-陕西华能铜川电厂 2*600MW； 8-黑龙江华能鹤

13、岗电厂 2*600MW； 9-贵州黔东电厂 2*600MW； 10-山西和信武乡电厂 2*600MW； 11-内蒙古伊敏电厂 2*600MW； 12-华能营口电厂 2*600MW； 13-河北华能上安电厂 2*600MW； 14-安徽巢湖电厂 2*600MW； 15-黑龙江七台河电厂 2*600MW； 16 -内蒙古霍林河电厂 2*600MW； 17-华能沁北电厂 2*600MW； 18-山东华能德州电厂 2*600MW；,大型火电励磁系统业绩 19-山东华能日照电厂 2*600MW； 20 -福建大唐宁德电厂 2*600MW； 21-陕西大唐彬长发电厂 2*600MW； 22-河南国电荥阳电

14、厂 2*600MW； 23-河南国电荥阳电厂 2*600MW； 24-福建国电泉州电厂二期 2*600MW； 25-河北国华黄骅（沧东）电厂二期 2*600MW； 26-江苏国华陈家港电厂 2*600MW； 27-河北国华定州电厂 2*600MW； 28-吉林华能九台电厂 2*600MW； 29-广东丰盛电厂 2*600MW； 30-华能平凉电厂二期 2*600MW； 31-内蒙中电投大板电厂 2*600MW； 32-甘肃大唐崇信电厂 2*600MW； 33-内蒙古鄂温克电厂 2*600MW； 34-华润南京热电厂 2*600MW； - -,大型火电励磁系统业绩 35-内蒙古神华胜利电厂 2*

15、600MW； 36-国华呼伦贝尔宝日电厂 2*600MW； 37-华能威海电厂 2*600MW； 38-河南神火煤电电厂 1*600MW； 39-四川白马循环硫化床电厂 2*600MW； 40-湖南华能岳阳二期 2*600MW； 41-江西中电投贵溪电厂 2*600MW； 42 -河南华润登封电厂 2*600MW； 43-内蒙国电布连电厂 2*600MW； 44 -粤电广东沙角C电厂 2*660MW； 45 -扬州第二发电厂 2*660MW； 46-华能秦岭电厂 2*660MW； 47-安徽马鞍山当涂电厂 2*660MW； ；,大型水电励磁系统业绩 -长江三峡右岸电站 12700MW； -长江

16、三峡地下电站 4700MW； -长江三峡溪洛渡电站 9770MW； -华能小湾水电站（云南） 4700MW； -官地水电站（雅砻江） 4700MW； -糯扎渡水电站（云南） 9650MW； -乌江彭水水电站(重庆) 5350MW； -华能景洪水电站（云南） 5350MW； -华能龙开口水电站（云南） 5350MW； -积石峡水电站（青海） 3340MW； -龙羊峡水电站（青海） 4320MW； -天生桥一级水电厂（贵州） 4300MW；,发电机励磁系统应用业绩统计,南瑞电控励磁系统取得的成果：,承担三峡工程右岸12台及地下4台700MW及发电机励磁系统项目。 国内唯一具有1000MW容量机组励磁系统业绩。 600MW和800MW励磁系统获得了2004国家科技进步一等奖和2005国家电网公司科技进步一等奖。 微机型数字式AVR1985年成功投运，为世界首创。, 励磁专有技术,基于机械转速矢量计算方法的PSS2A技术, 主持或参与的电力标准,主持标准制定： 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件DL 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置