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ABB UNITROL® 5000 励磁系统
时间: 2025-07-25浏览次数：
ABB UNITROL® 5000 励磁系统
ABB UNITROL® 5000 励磁系统
系统概述
UNITROL® 5000 是 ABB 瑞士 UNITROL® 系列励磁系统中功能最强大的产品，基于微处理器的电压调节器采用最新技术，其研发融合了超过 40 年的半导体电压调节器经验和 15 年以上的微处理器技术应用经验。
应用领域
适用于 50Hz、60Hz 或 16²/₃Hz 供电，励磁电流从 1000ADC 到超过 10,000ADC 的静态励磁系统（SES）。
适用于励磁机的自动电压调节系统（AVR），具有特殊功能，供电频率从 16²/₃Hz 到 400Hz。
系统核心特点
调节器亮点
额外的调节器冗余：双通道系统，配备备用电流调节器。
数字输入处理：三相电压测量、三相电流测量，通过信号处理器对输入值进行数字处理。
额外功能：仅通过软件解决方案实现，无需额外硬件。
额外输入输出：借助 ARCnet® 设备可轻松扩展至所需数量，包括数字和模拟类型。
事件和错误日志：带实时时间戳，可远程查询。
功率部分亮点
功率转换器冗余：最多可支持 8 个并行功率转换器，且其冗余完全独立于调节器配置。
智能功率转换电子设备：实现功率转换器间的电流主动均衡、四象限运行（可产生负励磁电流）、晶闸管电流监控、风扇控制与监控、熔断器、功率转换器温度和冷却气流监控以及桥电流显示等功能。
系统通信
支持用于高级控制系统的最常用协议。
可在控制室设置第二个控制面板，最大距离可达数百米。
通过互联网使用 PC 软件 “AVRview”，可由 ABB 服务办公室进行远程诊断。
系统配置
UNITROL® 5000 采用模块化 “积木式系统” 设计，80% 以上的系统可由经过型式测试的系统组件构成，保证了更高质量并缩短了交付时间。
结构组成
功率部分包括一个或多个晶闸管功率转换器、交流或直流侧的励磁断路器、励磁闪烁电路以及带 Crowbar 的固态灭磁系统。
高可用性设计
除电压调节器（AUTO）和励磁电流调节器（MAN）外，还可使用独立的电流调节器（具有独立电源、测量和栅极控制电路的单独设备）以提高励磁系统的可用性。由于所有非活动调节器的跟踪控制，在活动调节器发生故障时，可确保平稳切换到备用调节器通道。
内部通信与功率转换器
系统内部的数据交换通过串行 ARCnet 总线进行，额外的接口或控制面板可通过光链路在数千米距离内定位和操作。
采用 DCS 500 系列紧凑型功率转换器或 UNL 13300 型、Verithyr 功率转换器，其类型和并行数量基于所需的励磁电流、最高电压和客户要求的最大占空比确定，还提供自然或强制冷却、冗余风扇、可在系统运行时对一个功率转换器进行维护（带 5 极隔离器）等选项。
软件功能
标准软件功能
调节器功能：包括带 PID 滤波器的电压调节器（自动模式）、带 PI 滤波器的励磁电流调节器（手动模式）、无功和 / 或有功电流下垂补偿、多种限制器、跟踪控制、功率因数 / 无功负载控制、手动限制以及可选的电力系统稳定器（PSS）等。
保护和监控功能：涵盖励磁闪烁时间、过电流保护、伏 / 赫兹保护、失磁保护、转子温度监控等多种功能，且可在三个不同动作级别（仅故障显示、切换到第二通道或备用调节器、瞬时励磁跳闸）进行分类。
控制功能：所有标准励磁序列和联锁均基于软件，采用固定预编程功能块，用户可通过自由编程功能块进行扩展。
数据记录：事件记录器（故障日志）可记录多达 100 个带实时时间戳的事件和警报，数据记录器（数据日志）可实时记录多达 6 个测量信号。
处理器监控：电源接通后处理器启动自检，还具备内部看门狗功能监控程序的正确执行。
额外软件功能
应用功能块：除标准软件功能外，还有各种通用应用功能块，如输入 / 输出扩展、特定监控功能等。
电力系统稳定器（PSS）：提供符合 IEEE 标准的 PSS2A、自适应电力系统稳定器（APSS）和多频带电力系统稳定器（MBPSS）三种类型。
旋转二极管监控：可在较宽转速范围内检测无刷系统中旋转整流器支路的短路或开路。
通信与软件工具
系统通信
人机交互：服务面板 SPA 通过 RS485 接口连接系统，控制面板 LCP（可选）通过 ARCnet 总线连接，可用于本地或远程控制。
高级控制系统集成：通过适当的总线耦合器（经光链路连接到 DDCS 接口）实现与高级控制系统的通信，支持 MODBUS、MODBUS+、Profibus 等标准协议。
远程诊断：配备可选远程诊断功能后，经客户许可，ABB 服务人员可通过互联网访问系统。
调试和维护软件工具
GAD 工具：即 “图形应用设计器”，是用于应用编程的 PC 软件工具，具有应用编程、创建和修改程序文档等功能。
CMT 工具：即调试和维护工具，可修改应用程序、监控系统功能、更改参数值，还具备趋势显示、应用程序显示、参数和信号显示等多种窗口功能。
AVRview 远程诊断
需为每个电压调节器通道插入额外的 CAP 板，通过以太网电缆连接到局域网（LAN）或电话网络，可实现操作状态显示、信号和参数显示、参数更改等功能，使远程诊断如同现场服务一样便捷。
系统优势
模块化结构设计，便于组装和扩展，能快速满足不同需求。
高冗余性设计，包括调节器冗余和功率转换器冗余，大幅提高了系统的可用性和可靠性。
强大的通信能力，支持多种协议和远程操作、诊断，方便系统集成和维护。
丰富的软件功能和工具，可实现精确控制、全面监控和高效调试维护。
