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UNITROL5000发电机励磁系统

更新:2018/8/9 11:22:50      点击:
  • 品牌:   ABB
产品介绍

UNITROL® 5000 自动励磁调节器

大、中型同步电机用励磁系统

UNITROL 5000 系统概览

UNITROL 5000 是UNITROL系列的第五代励磁调节器,用于同步发电机静止励磁系统。 UNITROL 5000不仅包含了它的前两代励磁调节器UNITROL-F UNITROL-P的核心技术,同时还吸收了目前数字控制领域内最先进的研究成果和工艺,如DSP数字信号处理技术。UNITROL 5000系统由 UNITROL-F UNITROL-P平台升级而成,增添了新的精巧的解决方案和手段, 例如: 可控硅整流桥动态的、智能化的均流、低残压快速起励、以及完善的通讯功能和多种调试手段,如Windows 界面的应用程序编程(GAD开发工程工具)软件包以及CMT调试和维护工具包。UNITROL-P ARCnet网络技术也被移植到UNITROL 5000中,用于励磁系统内各个部分的串行通讯。

UNITROL 5000 的硬件

UNITROL 5000励磁调节器由两个自动通道组成。并有四通道方案备选,即两个自动通道加两个手动通道。各通道从稳压电源到移相触发各环节均相互独立,保证系统的高度可靠性。
每个自动通道采用双CPUMPU+DSP)并行控制,其中采样、PSS (APSS) 的信号合成和校正、旋转二极管检测、PT断线判别等计算由高速DSP完成;调节、限制、逻辑控制、监视和保护运算则由MPU以高效多任务方式完成,双机数据通讯基于无存取延时的双端口RAM

外围硬件广泛采用先进技术,如:
- 使用仪器放大电路提高励磁系统的测量精度
- 14位交流采样技术可免除变送器的故障隐患
- 采样前端高压高阻无变压器直接接口技术可免除变压器的故障隐患
- ASIC技术的使用将接口逻辑、接口芯片、定时器和计数器压缩到一个芯片中,极大地提高了控制板的基础可靠性
- 独特的脉冲形成技术使功率柜不但能够四象限运行,而且还可以以直接续流、通过电源续流和全开放等特殊方式运行,极大地提高了系统在特殊运行方式下的可靠性
- 采用带备份大容量闪存技术,提高了系统参数的可靠性和系统配置的灵活性,为人机接口提供了良好的条件
- 实时钟的使用为励磁系统提供了事件时间标签和人性化的维护计时工具
特别是,通道间的切换由各自的跟踪切换逻辑实现,无需在通道外另设通道切换判断硬件,彻底消除了这一在多通道设计中普遍存在的可靠性瓶颈。随动式跟踪控制原理的使用,减少了跟踪控制所需的反馈量,进一步提高了跟踪系统的可靠性。

UNITROL 5000 的软件

UNITROL 5000励磁调节器除常规调节限制功能外,定子电流限制器、独特的叠加调节装置、转子温度测量及其对限制功能的作用、丰富精密的逻辑控制以及无所不及的监视保护功能确保励磁装置、发电机组和电力系统的安全、稳定、经济和可靠运行。即使在手动模式运行,依然配备有强大的保护功能。

UNITROL 5000 的附加软件

ABB的加速功率式PSS可有效抑制电力系统的低频振荡。它采用转子摆动频率和电功率双输入信号,避免了传统PSS存在的有功反调现象;其输入信号内的扭振分量很小,可克服传统PSS在轴系扭振方面的副作用;输出回路配备三阶超前滞后校正,显著提高了PSS的鲁棒性,在不同的振荡模式下可得到同样满意的阻尼效果。所有PSS均通过软件实现,无需特殊硬件。
用户还可选择ABB的一体化自适应PSSAPSSAPSS可在线辨识电力系统模型,根据电力系统网架结构的变化自动调整PSS参数,随时为电力系统提供消除振荡所需的阻尼。
所有PSS试验均可在瑞士技术专家的指导下进行,参数设定根据现场测取的参数经计算给出,消除了实验风险,提高了PSS参数的鲁棒性。另外,在进行PSS试验时,用户的试验信号可方便地连接到PSS**R的输入端,PSS的内部变量也可通过端子输出到用户的仪器。

UNITROL 5000 的系统通讯和人机界面

UNITROL 5000励磁调节器的串行通讯分核心通讯(RS485)、外围通讯(ARCnet)、外部通讯(Modbus Profibus)和远程通讯(Ethernet)几个层次,通讯的安全性由硬接线联络和通讯校验保证,可借助因特网技术实现全球范围内的远程诊断。
UNITROL 5000
励磁调节器强大的人机界面配置保证了励磁系统的高度可观性和可控性。励磁系统同时具有3种专用人机接口,分别供试验、维护和运行人员使用。
励磁控制终端(ECT
它是一款独立于系统控制器运行的工业控制机,采用功能强大的工业级触摸屏界面,并可实现分级控制,可长时间记录系统事件及数据。操作员可通过LCD触摸屏选择一系列画面,以图形及数值形式显示系统的实际运行状态及信息。
手持屏 (SPA
多功能手持屏SPA用于调试和维护。SPA具有就地操作、参数设定和应用程序编程功能。可显示励磁系统的数据(如发电机机端电压、励磁电流和励磁电压)、设定参数。还具有实时报警和故障记录管理功能。
就地控制面板(LCP
就地控制面板LCP具有良好的人机界面,用于对励磁系统进行就地操作和监视。LCP也可安装于电站中控室内,用于远方控制。

UNITROL 5000 的调试和维护工具CMT

CMT是基于Windows的专用调试工具,用于UNITROL 5000励磁系统的试验、调试和维护。CMT具有如下功能:
    就地控制面板
在电脑屏幕上显示现代化的用户可视界面,如按钮、状态信号和给定值设定显示等。可以用鼠标点击或电脑键盘进行控制,如图。
    趋势图功能
作为辅助工具,用于在调试过程中对闭环动态响应的优化和对调节性能以及**R或其它控制器调节参数的最终确认。可替代示波器、录波仪等常规检测设备。CMT可同时显示6个可选信号的波形,信号的标度和扫描速度。这些波形可储存在电脑中,便于在试验报告中使用。
    故障录波功能
由调节器COB主控板的相应功能支持,可记录故障瞬间测量信号的变化过程,便于故障分析和定位。与图13所示的趋势图功能相似,故障录波功能也可同时记录6个测量信号(6个通道)。每个通道的采样容量为1000点,记录总长度取决于扫描速度。故障录波功能可由故障信号变位触发,或者在触发信号达到设定值时触发。触发后,所采信号被保存到主控板COB的缓冲存储器中。触发事件、触发信号电平、故障前时间和故障后时间可调。触发时刻被标注在时间轴上,来自于主控板COB中的精确内部石英时钟,该时钟可通过外部小时冲时脉冲与外部时钟保持同步。
    故障记录功能
由调节器主控板COB提供支持,可记录多达100个故障及其时间标签。也可通过手持屏SPA读取故障记录。 
    软件框图
实时显示功能,如逻辑控制、PID调节、限制器以及保护和监测等功能模块。可实时观察某个具体功能模块的输入和输出信号,修改系统参数。
    编程功能
能够修改应用程序,即把某些功能函数调入控制序列中执行。

 

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