南瑞电控发电机励磁系统介绍.ppt
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,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,UGIf,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,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。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,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,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*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的试验规程DL微机励磁调节器试验与调整导则DL/T 1013一2006,参与标准制定：大中型同步发电机励磁系统技术要求国标GB7409.1-2007大型汽轮发电机励磁系统技术条件DL/T843一2008,国网电科院励磁专业成果,结束语,南瑞电控公司将一如既往地依靠励磁同仁们的关心和支持，并通过自身的努力，力求为电厂、电网提供性能更加优越的励磁系统，为电力事业的发展做出贡献！南瑞电控励磁工程部陈遗志营销中心张康瑞,
