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1、 600600MWMW等级汽轮发电机组励磁系统等级汽轮发电机组励磁系统介绍介绍 汽轮发电机主要技术参数汽轮发电机主要技术参数机组容量等级（机组容量等级（MW）600额定容量额定容量Sn/Pn（MVA/MW）667/600额定电压额定电压U n （kV）22额定功率因数额定功率因数Cosn0.9额定励磁电压额定励磁电压 Ufn （V）400.1额定励磁电流额定励磁电流 Ifn （A）4387.4空载励磁电压空载励磁电压 Ufo （V）153空载励磁电流空载励磁电流 Ifo （A）1798.4励磁绕组时间常数励磁绕组时间常数 T d0 （s）8.446励磁绕组电阻励磁绕组电阻R（75）()0.08
2、40 600MW汽轮发电机组采用的励磁方式汽轮发电机组采用的励磁方式静态励磁原理简图无刷励磁原理简图 静态励磁的优点： 励磁系统响应速度快 系统可靠性高 可提高发电机轴系的稳定性 发电机转子故障检测容易 发电机转子绕组的电流、电压及温度检测容易 发电机转子在事故状态下灭磁容易 为满足国内用户的不同需求,我公司推荐三种励磁方案与发电机配套供业主选择:1.全进口方案(ABB或GE)2.组装ABB方案3.国产自制方案UNITROL 5000 UNITROL 5000AVRUNITROL 5000 UNITROL 5000 励磁装置屏柜效果图励磁装置屏柜效果图调节柜磁场开关柜整流柜机组功率（机组功率（
3、MW）600励磁变压器容量励磁变压器容量(kVA)3x2200 自动电压调节器及自动电压调节器及 AVR模块单元模块单元通道结构：通道结构：2个独立通道个独立通道+2个备用通道个备用通道硬件采用硬件采用ABB DCS500专用专用直流电流控制平台直流电流控制平台多处理器调节器多处理器调节器(整个整个AVR共有共有5个个DSP处理器和处理器和4个个CPU)MUB信号处理信号处理(包括包括PSS)用用DSP处理器处理器2个个COB逻辑控制处理器逻辑控制处理器CPU2个个BFCR备用通道独立备用通道独立CPU2个个CIN可控硅智能均流和监测用可控硅智能均流和监测用DSP处理器处理器3个个现地控制屏现
4、地控制屏CMT调试工具调试工具(手提电脑，手提电脑，Windows界面界面)测量单元双通道双通道AVR结构结构AVR / FCR12n供电单元自动跟踪监测单元保护单元逻辑控制单元测量单元AVR / FCR供电单元监测单元保护单元逻辑控制单元BFCRIFIFBFCRAVRFCR12nAVRFCR双通道调节器双通道调节器+备用手动备用手动Type Q5SUGIGIFUGIGIF测量单元带手动备份带手动备份 BFCR 的的 AVRAVR / FCR12n锁定供电单元PIS S励磁电流励磁电流整定点整定点过流保护 自动跟踪自动跟踪监测单元保护单元逻辑控制单元l供电单元标准软件功能标准软件功能(AVR,
5、限制器,监控) 自动电压调节，PID参数调整 软启动 无功有功补偿 独立调整限制器 - 过励 (励磁电流、定子电流) - 低励 (-Q = f (P) * U2,励磁电流、定子电流) - 伏赫比 叠加控制 - 功率因数 - 无功 - 自动卸载无功 电力系统稳定器 励磁电流调节（手动控制） 手、自动跟踪切换自动电压调节自动电压调节手动励磁手动励磁电流调节电流调节AVR的主要功能：的主要功能：+_+_SSSSAVR 整定值-V/Hz limiter- Soft start- IQ Compensation- IP Compensation欠励限制器-Q=F(P,U,UG)-Stator curre
6、nt lead-Min. field current过励限制器-Max field current-Stator current lag电力系统稳定器PSS手动整定值测量和模数变换最大最小值优先PIDPI到脉冲发生器UG, IG, IfUG, IGUGUG, IG, IfUG, IGIf根据根据 IEEE 421-5 Type ST1A 要求的要求的 AVR 传递函数传递函数Uf p.u.Generatorvoltage p.u.GeneratorReactivePower p.u.11+sTRHVGateLVGate1+sTB21+sTC2UPKRTBTC+ + 11UPKRTBTC- -
7、111+sTB11+sTC1UPKR+ +UPKR- -KR11+sTsUp+ UTKc If Up- UTfrom under-excitationLimiters UELfrom over-excitationLimiters OELUT-UT setpoint p.u.S S+11+sTR11+sTRKIRKIAQTPT+USTStabilizingsignal from PSSGeneratorActivePower p.u.+S SS S+ParameterDescriptionUnitRangeTRMeasuring filter time constants0.020TsGate
8、 control unit and converter time constants0.004KIRReactive power compensation factorp.u.-0.20.+0.20KIAactive power compensation factorp.u.-0.20.+0.20KRSteady state gainp.u.10.1000KcVoltage drop due to commutationp.u.Acc. Transf.TB1Controller first lag time constantsTB1TB2TB2Controller second lag tim
9、e constants0TB2TC2TC1Controller first lead time constants0.01.10TC2Controller second lead time constants0.01.2Up+AVR output positive ceiling valuep.u.FixedUp-AVR output negative ceiling valuep.u.Fixeds.TW31 + s.TW3Ks21 + s.T7s.TW41 + s.TW4Ks3V2USTS S+s.TW11 + s.TW1s.TW21 + s.TW2()()1819+ + + s Ts TM
10、N+-1+s.T11+s.T2Ks11+s.T31+s.T4USTmaxUSTmaxUSTminUSTminV1S SParameterDescriptionUnitRangeTW1,TW2Measuring filter time constants0.1.30TW3,TW4Gate control unit and converter timeconstants0.1.30Ks1PSS gain factorp.u.0.1.50Ks2Compensation factor for calculationof integral of electric powerp.u.0.01.5Ks3Si
11、gnal matching factorp.u.0.01.5T1,T3Lead time constants of conditioningnetworks0.00.2.50T2,T4Lag time constants of conditioningnetworks0.00.2.50ParameterDescriptionUnitRangeT7Time constant for integral of electricpower calculations3.30T8Ramp tracking filter time constants0.00.2.50T9Ramp tracking filt
12、er time constants0.00.2.50MRamp tracking filter degree-2.5NRamp tracking filter degree-1.4USTmaxUpper limit of stabilizing signalp.u.0.000.3.277USTminLower limit for stabilizing signalp.u-0.000.-3.277Transfer FunctionAcc. to IEEE PSS 2A 整流柜整流柜机组功率（机组功率（MW）600整流柜型号整流柜型号UNL13300整流柜数量整流柜数量5单柜风机数量单柜风机数量
13、22（100%冗余）冗余）均流系数均流系数 0.95可控硅型号可控硅型号5STP18Q4200UNL13300采用SIC灭磁电阻SIC非线性特性曲线灭磁部分灭磁部分直流磁场断路器直流磁场断路器灭磁方式灭磁方式：正常停机：逆变灭磁正常停机：逆变灭磁事故停机：灭磁开关非线性电事故停机：灭磁开关非线性电 阻灭磁阻灭磁机组功率（MW）600型号：HPB6082S额定电压（V）2000额定电流（A）6000控制电压（V DC.）220/110现地操作显示现地操作显示功能：功能： 现地操作励磁系统现地操作励磁系统 报警报警 打印出错报告打印出错报告显示显示: 8段液晶显示段液晶显示 8 个数字量显示个数字量显示 (如：如： UG, If) 4个数字量和个数字量和4个模拟量显示个模拟量显示 8 个报警信号个报警信号 滚动显示滚动显示基于基于MS Windows 的调试和维护工具的调试和维护工具 (CMT)显示显示: 信号趋势图信号趋势图 参数和信号的显示和编辑参数和信号的显示和编辑 带时序的报警纪录带时序的报警纪录 数据纪录数据纪录整定和编程整定和编程: 参数整定参数整定 应用程序编程应用程序编程操作操作: 操作励磁系统操作励磁系统
