ABBUN5000系統(tǒng)OEL升級(jí)方案介紹

ABBUN5000系統(tǒng)OEL升級(jí)方案介紹

劉沙河

（東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司,四川德陽618000）

摘要:中國電科院根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)對(duì)ABBUN5000勵(lì)磁系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子過勵(lì)限制器和定子過流限制器提出了反時(shí)限功能與啟動(dòng)值無關(guān)的要求,對(duì)ABB公司UN5000勵(lì)磁系統(tǒng)的升級(jí)方案進(jìn)行了分析。ABB公司通過升級(jí)ROM的方式,從底層邏輯修改限制器公式,并更改了對(duì)應(yīng)的參數(shù)定義及數(shù)值,通過解析公式及理論計(jì)算和靜動(dòng)態(tài)試驗(yàn),驗(yàn)證了系統(tǒng)升級(jí)后滿足了新的標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞:勵(lì)磁系統(tǒng):OEL（過勵(lì)限制）:強(qiáng)勵(lì)時(shí)間:頂值勵(lì)磁電流1

0引言

ABB在設(shè)計(jì)和制造電壓調(diào)節(jié)器以及靜止勵(lì)磁設(shè)備方面已有40多年經(jīng)驗(yàn),目前旗下的ABBUNITROL系列勵(lì)磁系統(tǒng)已成為全球銷量最大、市場(chǎng)占有率最高的勵(lì)磁系統(tǒng)。在過去的20多年,ABB與國內(nèi)多家企業(yè)通過技術(shù)合作和聯(lián)合制造,采取整機(jī)全套進(jìn)口、全套散件進(jìn)口和部分重要部件散件進(jìn)口的方式,向國內(nèi)各大型電廠提供勵(lì)磁設(shè)備,從UNF到UN5000,到目前的UN6000,占據(jù)了我國電廠大型發(fā)電機(jī)組的很大份額。目前UN5000是國內(nèi)投入運(yùn)行數(shù)量多、依然正常使用的一種勵(lì)磁設(shè)備型號(hào)。

本文針對(duì)中國電科院提出的"最大勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁電流限制器和定子電流限制器的反時(shí)限公式應(yīng)滿足IEEE標(biāo)準(zhǔn)"和"限制器的反時(shí)限功能應(yīng)與啟動(dòng)值無關(guān)"的要求,對(duì)UN5000系列勵(lì)磁系統(tǒng)的ROM文件進(jìn)行了升級(jí),升級(jí)后將滿足中國市場(chǎng)的相關(guān)要求。

1軟件升級(jí)的原因

本升級(jí)方案僅介紹軟件版本41307-N的升級(jí),其他版本升級(jí)方案與此相似。

該版本最大勵(lì)磁電流限制器和定子電流限制器的反時(shí)限計(jì)算公式為:

式中,1為反時(shí)限理論時(shí)間（s）:Ⅰmax為最大電流標(biāo)幺值（pu）:Ⅰth為最大連續(xù)電流標(biāo)幺值（pu）:Ⅰ為實(shí)際電流值標(biāo)幺值（pu）:r為強(qiáng)勵(lì)時(shí)間（s）。

從目前的反時(shí)限計(jì)算公式來看,必須將啟動(dòng)值1th設(shè)為100%才能完全符合IEEE和國標(biāo)的要求,但Ⅰth設(shè)為100%又與國標(biāo)要求的"勵(lì)磁電流在110%額定勵(lì)磁電流下長期運(yùn)行"不相符。

2勵(lì)磁電流限制器升級(jí)

升級(jí)方案介紹:

現(xiàn)場(chǎng)軟件升級(jí)需要一一對(duì)應(yīng)進(jìn)行升級(jí),不能跨版本升級(jí),41307-N需要升級(jí)到41307-208。

Rm=REF1IEMAx（參數(shù)1303）+ADDREFIEMAx（參數(shù)6302）:參數(shù)6302基本設(shè)置為0:Ⅰf為實(shí)際勵(lì)磁電流（參數(shù)10N01）。

方案將參數(shù)1307修改為勵(lì)磁電流限制器的啟動(dòng)值。按照中國勵(lì)磁行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)具備110%額定勵(lì)磁電流下長期運(yùn)行的能力,因此該限制器啟動(dòng)值一般設(shè)為110%:參數(shù)1301為勵(lì)磁電流限制器動(dòng)作后的返回值,一般設(shè)置為與勵(lì)磁電流限制器啟動(dòng)值（1307）相等,也可以設(shè)置為小于勵(lì)磁電流限制器啟動(dòng)值。新版最大勵(lì)磁電流限制器邏輯示意圖如圖1所示。

綜上,新版勵(lì)磁電流限制器的反時(shí)限計(jì)算公式為:

計(jì)算公式中不再包含限制器的啟動(dòng)值。其中,Ⅰfmax為最大勵(lì)磁電流,對(duì)應(yīng)參數(shù)1303:Ⅰf為實(shí)際勵(lì)磁電流,對(duì)應(yīng)參數(shù)10N01:r為最大勵(lì)磁電流持續(xù)時(shí)間,對(duì)應(yīng)參數(shù)130N:一般現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置Ⅰfmax（1303）=200%,即2倍強(qiáng)勵(lì),1（130N）=10s,代入上述公式得出:（Ⅰfmax2-1）×1=30s:可以與IEEE標(biāo)準(zhǔn)定義的轉(zhuǎn)子過載能力公式（Ⅰfmax2-1）×1=33.7Ns相匹配。限制器公式修改前后各點(diǎn)理論值計(jì)算如表1所示。

軟件升級(jí)前后參數(shù)組對(duì)比如表2所示。

3定子電流限制器升級(jí)

E0=IMACHE0$IVALEUT（參數(shù)1403）:Ⅰ為實(shí)際定子電流標(biāo)幺值（參數(shù)10210）:將參數(shù)1406修改為定子電流限制器的啟動(dòng)值:參數(shù)1401為勵(lì)磁電流限制器動(dòng)作后的返回值:參數(shù)6401(最大連續(xù)定子電流附加參考值）基本設(shè)置為0。新版定子電流限制器邏輯示意圖如圖2所示。

綜上,新版定子電流限制器的反時(shí)限計(jì)算公式為:

計(jì)算公式中不再包含限制器的啟動(dòng)值。其中,1E0為最大等效定子電流(參數(shù)1403）:1為實(shí)際定子電流(參數(shù)10210）:7為等效定子電流的延時(shí)(參數(shù)1404）。按照標(biāo)準(zhǔn)要求,設(shè)置1403=200%,7=10s,代入上述公式得出:(1E02-1）×7=30s:可以與1EEE標(biāo)準(zhǔn)定義的定子過載能力公式(1E02-1）×7=37.5s相匹配。限制器公式修改前后各點(diǎn)理論值計(jì)算如表3所示。升級(jí)前后定子電流限制器曲線對(duì)比如圖3所示,跟0EL對(duì)應(yīng)參數(shù)組類似的情況,定子過電流參數(shù)組參數(shù)1406的定義和數(shù)值發(fā)生了變化。

4結(jié)語

綜上所述,新版的最大勵(lì)磁電流限制器和定子電流限制器反時(shí)限時(shí)計(jì)算與限制器的啟動(dòng)值無關(guān),且反時(shí)限計(jì)算公式可以與IEEE標(biāo)準(zhǔn)及其他相關(guān)國標(biāo)、行標(biāo)規(guī)定的公式相匹配,可以滿足中國電網(wǎng)的最新要求,共同實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)功能。