上海ABB励磁UNITROL6800系统学习小结

电气维护班 孙小兰

我于20xx年11月25日到12月6日到上海ABB公司学习励磁调节器UNITROL6800系统，经过二周的学习对静态励磁调节器UNITROL6800系统有了初步地了解，现将学习内容小结如下：

这次主要学习的目的就是掌握UN68OO系统的操作及维护，了解其动作原理及发生故障后如何查事件及复归等等，首先，ABB励磁培训经理王老师主要从理论和操作两方面向我们讲解了整个励磁系统。理论方面，分为硬件部分和软件部分介绍；操作方面通过搭建模拟平台，使用SMTS和ECT操作软件，更改参数和定值实现在线模拟百万机组运行工况，模拟故障和机组开机时的一些重要试验例空载运行,零起升压等等必要实验，使我们对机组运行可能发生的故障及对故障的处理有了直观的印象。

第二篇：ABB励磁系统

第一章 发电机运行规程

第一节 设备规范

1.1.1 发电机规范

型号 QFSN-300-2 额定容量 353MVA 最大容量 385MVA额定功率 300MW 额定电压 20KV 电压变化范围

额定电流 10189A 功率因数 0.85 额定频率 50HZ 极数 2 相数 3 额定转速 3000rpm 接线方式（内部/外部）

额定励磁电压 302V 额定励磁电流 2510A 空载励磁电压 113V 空载励磁电流 987A 额定输出时效率 98.94% 励磁方式 中性点接地方式 冷却方式

额定氢压 0.31 Mpa 定转子绕组绝缘等级 F强励电压倍数 2.5强励时间 20S 制造厂家

1.1.2 发电机冷却系统规范

1、 发电机冷却方式概述 （扣除电泵及励磁变容量）（扣除电泵及励磁变功率）±5% 自并励静态可控硅励磁 经二次侧带电阻变压器接地 水、氢、氢 级 倍 上海汽轮发电机有限公司 YY/Y

发电机采用水氢氢的冷却方式，即定子线圈及其引线采用水内冷的冷却方式；定子铁心为径向氢冷却，端部结构件为氢表面冷却；转子绕组为轴向付槽进冷风，径向风孔出热风的氢内冷方式。集电环采用空气冷却。

发电机内部为密闭循环通风系统，氢气由外部氢系统供给，并经发电机两侧的四个氢气冷却器冷却。定子线圈的冷却水由外部独立循环的内冷水系统供给。

2、 定子绕组的冷却

冷却剂 除盐水

流量 55m3/h

定子冷却水进口温度 45—50℃

定子冷却水出口温度 ≯85℃

定子绕组冷却水入口压力 0.15-0.2Mpa

氢水压差 ≥0.035Mpa

定子绕组冷却水导电率 0.5-1.5μs/cm

PH值 7.0---8.0

硬度 <2微克当量/升

3、 定子铁芯和转子绕组的冷却

冷却剂 H2气体

H2额定压力 0.31Mpa

H2纯度 96％

O2含量 ≤1.2％

H2湿度（额定氢压） ＜10g/m3

氢压范围 0.2---0.345 Mpa

最高允许氢压 0.4 Mpa

最小允许纯度 90 ％

发电机漏氢量 10m3/24h

氢气进口温度 40--46℃

氢气冷却器进水温度 ≤33℃

（夏季最高温度38℃两小时/天）

氢气冷却器冷却水量 440 m3

定子外壳中气体空间体积 68.8m3

1.1.3 发电机中性点消弧变压器规范

额定容量 30KVA

额定变比 20/0.23KV

额定频率 50Hz

相数 单相

电阻 0.534Ω

1.1.4 发电机励磁系统规范

1、发电机励磁系统为瑞士ABB公司生产的A5S—O/U231—A3200静态可控硅励磁系统。由并接于发电机端的干式励磁变，经可控硅整流后供给发电机转子绕组。

2、励磁系统由励磁变压器、可控硅整流装置、自动电压调节器、灭磁和过电压保护装置、起励装置，以及监测、保护、报警辅助装置组成。

3、自动励磁电压调节器型号UNITROL 5000，采用全冗余双通道控制器，正常时AVR双通道并列运行，一个为运行通道，另一个为备用通道，备用通道自动跟踪运行通道。当运行通道故障时，备用通道自动切换为运行通道。每个控制通道都有自动和手动方式，手动方式主要用于调试（如在设备的投运或维护过程中）功能，或者是作为在AVR故障时的备用控制模式。

4、每台发电机共设3套整流装置，正常运行时3套均投入运行，可以满足正常运行及发电机强励的需要，当退出一套整流柜时，仍然可以满足正常及强励的需要。

5、励磁装置的功能

1) 发电机电压给定和调节

2) 有功和无功功率补偿

3) V/Hz限制器

4) 软启励功能

5) AVR自动跟踪和切换功能

6) 限制器的优先权利

7) 过励限制功能

8) 欠励限制功能

9) 反时限最大磁场电流限制

10) 定子电流限制器

11) P/Q限制器

12) 电力系统稳定器（PSS功能）

13) 手动控制功能

14) PT故障探查

15) 过流保护

16) 失磁保护（P/Q保护）

17) 过激磁保护

18) 励磁变温度测量及系统跳闸保护

19) 交流侧过电压保护

20) 直流侧过电压保护

6、灭磁方式采用交流灭磁方案，主要包括磁场断路器（整流桥交流侧）、晶闸管跨接器、灭磁电阻以及脉冲截止回路等。在灭磁开关跳闸的同时，封锁触发脉冲，并触发晶闸管跨接器以接通灭磁电阻。通过脉冲封锁使励磁变副边交流电压的负半周叠加到磁场断路器的电弧电压上，缩短灭磁时间。

7、操作面板说明：

1）第一层为LCD显示采样的模拟值及功能键，第二层为操作功能键。

LCD显示屏能显示64个模拟值，可通过上下滚动键选择。在LCD上能同时显示8个模拟量数字值或4个模拟量条形码显示值。

2）第一层按键及功能如下：

3）第二层操作功能键如下：

4）故障报警报文中英文对照： AI failed 模拟量输入失败 AIO node fail模拟量输入输出节点失灵 ARCnet node fail ARCnet节点失灵 Aux.AC fail交流辅助电源消失 Aux.DC fail直流辅助电源消失 Auxiliaries OFF辅助系统退出 Branch R-failure R-臂失效 Branch R+failure R+臂失效

Branch S-failure S-臂失效 Branch S+failure S+臂失效

Branch T-failure T-臂失效 Branch T+failure T+臂失效

CH ARCnet fault通道ARCnet故障 CH transfer failed通道切换失败 CIN failure CIN板失效 COB power fail COB电源消失 Common STBY falut 备用通道综合故障 CONV blocked整流桥被闭锁

CONV fail level 1整流桥失灵1段 CONV fail level 2整流桥失灵2段 Converter failure整流桥失效 Cooling Alarm整流桥冷却系统报警 Cooling Trip整流桥因冷却系统故障退出 Crowbar failed跨接器失灵 Crowbar failure跨接器失效 Curr.Equal.Fail均流失灵

Current Sensor fail电流传感器失灵D/O driver fault开关量输出驱动器故障 DIO node fail开关量输入/出节点失灵 EGC Fault EGC故障

Exciter failed 励磁机失败 Exciter fault励磁机故障

Exciter internal SC励磁机内部短路 Exciter output SC励磁机输出短路 Exciter overvoltage励磁机过压 Exciter undervoltage励磁机欠压 f sensing failed频率测量失败 FCB external OFF励磁开关外部跳闸 FCB failed励磁开关操作失败 Field flash .Fault起励故障 Field overvoltage转子过电压 Fieldbus timeout 现场总线超时 Inst.exc.overcurrent励磁瞬时过流 LCP node fail LCP节点失灵 Loss conv.Supply整流桥电源消失 Loss of exc.Channel 通道失励

Loss of exc.Trip失励跳闸 Loss of synchronism失步

Machine P.T.fail电机PT断线 MUB fault/power fail MUB故障/电源消失

MUB data fault MUB数据故障 Not in synchronism脉冲不同步

OC1 inverse time 反时限过流1段 OC2 inverse time反时限过流2段

Overtemp.Trip 整流桥过热退出 Overtemp.Alarm整流桥过热报警

Panel disconnected手持屏连线断开 RAM-backup failed RAM备份失败

Rotor ground fault转子接地故障 Rotor overtemp.Trip转子过热跳闸

Rotor temp.Alarm转子过热报警 Snubber failure过压吸收装置失效

Standby alarm 备用通道报警 Standby trip 备用通道跳闸

Start-up blkd extern外部闭锁起励 STBY ARCnet fault 备用ARCnet故障

System restart系统重启动 Temp 1 sensor fail温度1传感器失灵

Thyristor fuse fail可控硅熔断器熔断Trafo overtemp.Trip变压器过热跳闸

Trafo temp.alarm变压器过热报警 TRIP by EGC EGC跳闸

V/Hz fault V/Hz故障

第二节 发电机的启动

1.2.1 发电机投运前的检查及有关规定

1、 查发变组、励磁系统的检修工作已全部结束，工作票收回，临时安全措施已全部拆除，常设遮拦及标示牌均已恢复，并有维护人员可以投运的书面交待。

2、 检查发变组、电流互感器、电压互感器、封闭母线、励磁系统及避雷器各部清洁，无杂物，无积水，无漏油、漏汽现象。

3、 检查发变组一、二次回路接线牢固正确，无松动、脱落现象。

4、 检查发电机外壳，封闭母线外壳，发电机出口电压互感器柜，励磁变外罩，主变外壳，发电机出口避雷器柜，高厂变外壳，中性点消弧变柜已可靠接地，接地线牢固，无断线、松动现象，各绝缘点无破损，清洁干燥。

5、 检查发电机励磁碳刷、大轴接地碳刷接触良好，无破损、松动、卡涩现象。

6、 检查主变、高厂变以及绝缘套管油位正常，无渗漏油现象。

7、 检查发变组系统无报警信号，发电机各部温度与所处状态相对应。

8、 发电机气密试验合格，查氢气置换完毕，氢气纯度风机投入运行，氢气纯度合格，氢气压力≥0.21Mpa，无漏氢现象。

9、 查发电机定子冷却水系统投入运行。

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13、

14、 检查DGH—3循环吸附氢气干燥装置投入运行。 检查SJY—1型发电机射频监测装置投入运行。 检查封闭母线微正压装置投入运行，维持封闭母线内压力为0.5-2.5Kpa。 检查漏氢自动巡检装置已投入，各巡测点氢含量正常，无告警信号。 检查发电机中性点消弧变压器引线接线牢固，柜内外清洁无杂物，中性点消弧变刀闸确已合好。

15、 检查发变组出口开关控制方式均在远方位置，开关本体无渗漏油现象，油压、油位、SF6压力均正常（LW10B-252W型）或控制方式在远方位置，开关弹簧储能正常、SF6压力正常（LTB 245 E1型）。

16、

（1）

（2）

（3）

（4）

（5） 滑环、碳刷投运前的检查： 机构无油污、碳粉及其它有机物或导电材料； 滑环表面光洁，无电蚀痕迹； 各碳刷完整，刷辫无过热烧坏痕迹，刷架无歪斜，刷握中心线正对滑环中心； 碳刷在刷握内活动自如，且与滑环全部接触，压力适当； 刷握内碳刷长度≥1.5cm

1.2.2 发电机投运前绝缘电阻测量

1、 发电机首次投运、经过检修或停用时间超过2周起动前应由检修人员测定、转子绕组绝缘。

2、 定子绕组(无水时)在温度为20℃时用2500V摇表测量绝缘电阻应不小于20MΩ，吸收比不小于1.3。

3、 转子绕组在温度20℃时,用500V摇表测量绝缘电阻不小于0.5MΩ,若低于规定值，则应由总工程师决定是否投入运行；测量后转子绕组必须对地放电。

4、 发电机轴承对地绝缘用500V摇表测量应不低于1MΩ。

1.2.3 发变组启动前的试验

1、 进行机、炉、电大联锁试验 。

2、 发—变组二次回路或保护回路有工作时，应做保护传动试验。

3、 发电机大修后，应做氢密封试验。

4、 发电机大修后，应做空载和短路试验。

5、 发电机大、小修后应做主开关合、跳闸试验。

1.2.4 发电机升压前的操作

1、 检查主变220KV侧刀闸在拉开位置。

2、 恢复主变冷却系统，并选择主变各冷却器的运行方式。

3、 合上主变中性点接地刀闸。

4、 恢复高厂变冷却系统。

5、 投入发电机出口各电压互感器。

6、 合上发电机中性点接地变压器刀闸。

7、 恢复高厂变低压分支电压互感器。

8、 投入励磁系统：

1）合上控制部分的直流电源输入开关Q15、Q25。

2）合上交流辅助电源1输入开关Q90及风扇开关Q96。

3）合上24V直流回路开关Q51。

4）合上整流柜风机交流输入开关Q11、Q12。