ABB励磁系统应用201405020(赵开文).doc

江苏国信靖电660MW机组ABB励磁系统运用
赵开文(江苏国信靖江发电有限公司)
摘要本文介绍了江苏国信靖江发电有限公司的660MW机组ABB励磁系统的构成、工作原理及各项限制保护功能
关键词ABB励磁原理简述
引言：江苏国信靖江发电有限公司（本文简称国信靖电）一期工程两台660MW发电机组励磁系统采用自并励励磁系统。自并励励磁系统无旋转部件，结构简单，轴系短，稳定性好；励磁变压器的二次电压和容量可以根据电力系统稳定的要求而单独设计；系统响应速度快，调节性能好，有利于提高电力系统的静态稳定性和暂态稳定性。随着我国电力发展迅速，电网容量不断扩大，国内600MW等级以上发电机组采用自并励励磁系统方式已经得到广泛的应用，优越性也得到进一步的证实。现对该系统的原理做一个简要的介绍。
一：发电机励磁系统组成及参数
概述：发电机采用自并励静止励磁系统装置；励磁变经三相封闭母线连接于发电机端部，将20kV电压降压为945V、输出至可控硅整流器，经整流后输出经灭磁开关、滑环与发电机转子绕组直接相连；
A.励磁系统可分为四个部分：
励磁变压器；
自动电压调节器(简称AVR)；
可控硅整流器；
启励和灭磁单元（带过电压保护装置）。
B.励磁设备参数
(1)励磁系统
类型 UNITROL6800
型号 T6S-0/U251-S6000
生产厂家 上海成套ABB
励磁系统的顶值电压 882V
额定连续电流 4493A
顶值电流(for10s) 8986A
响应时间 20ms
启励方式 起励变压器
励磁柜总功耗 55kW
(2)励磁变压器
类型 干式变压器
型号 ZLDCB-2500/20/√3
生产厂家 海南金盘
额定容量 2500*3kVA
相数 3
接线组别 Y/d-11
额定频率 50Hz
额定电压：
高压侧 20kV
低压侧 945V
短路比(6-8)%
高压侧能够承受1.3倍发电机额定电压的时间 1min.
能够承受2倍额定电流的时间 20s
冷却方式 AN
(3)整流桥
型号 UNL13300
生产厂家 ABBSwitzerlandLtd
最大输出电压 1000V
最大输出电流(for20s) 8774A
整流桥每臂可控硅数目 1
整流桥数目 5
整流桥的额定电流 2000A
整流桥的反向电压 4300V
(4)过电压保护：
a.在交流侧 缓冲器
b.在直流测 卸放装置
(5)自动电压调节器(AVR)
型号 UNITROL6800
生产厂家 上海成套ABB
调节模式 PID+PSS
响应比 20ms
调节精度 <0.5%
AVR调节整定范围 20%~110%Ugn
手动电流调节器整定范围 0%~110%Ifn
运行方式和冗余 2AVR+2FCR+2BFCR
(6)灭磁和转子保护
磁场开关
类型 高速单断口直流开关
型号 HPB60M-82S
制造商 ABB
额定电流 6000A
额定电压 1000V
最大开断电流 100kA
断口数目 1
操作电压 DC110V
放电电阻
材料 SiC
类型 非线性
型号 HIER464797
单个能量 1MJ
每臂并联数目 5
每臂串联数目 1
支路数目 5
额定载荷 5MJ
(7)转子过电压保护
类型 CROWBAR
型号 HUEL412321，disk-type
额定容量 5MJ
电阻器材料 SiC
BOD电压 4~7timesUfn
(8)ABB公司生产的UNITROL6800型自动电压调节器(AVR)柜一套。双自动通道,两个通道完全相同,每个通道都有自动和手动控制方式。
(9)整流桥采用双风机冗余冷却方式。整流桥控制角范围为15°～150°。整流桥最高温度设定为70°C，当温度高于60°C报警。温度高于70°C时整流桥退出运行。当两个整流桥故障时，闭锁强励;三个整流桥故障时，整流系统故障，发信号给发变组保护屏，机组全停。

图1所示国信靖电电厂二期工程UNITROL_6800励磁系统的框图
整个系统可分为四个主要部分：
• 励磁变压器(-T02)
• 两套相互独立的励磁调节器（CHANNEL1，CHANNEL2）
• 可控硅整流桥单元+EG1…+EG5
• 起励单元（-Q03,-T03，-A03，）和灭磁单元（-Q02，-F02，-R02）
二、调节器及主要监测保护功能简介
1、调节器简介
国信靖电励磁调节器采取双通道（CHANNEL1，CHANNEL2）结构。每个通道是一个主要由主控板（COB）和测量单元板（MUB）构成的独立的处理系统，具有发电机机端电压调节、励磁电流调节、励磁监视保护功能和可编程控制逻辑软件。在单通道结构中，可安装一块独立的扩展门极控制板（EGC）作为后备通道，也就是一个手动通道。
励磁调节器的核心是主控板COB。所有的调