unitrol_5000励磁系统几种常见故障分析和处理

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1、UNITROL5000励磁系统几种常见故障分析和处理任晓骏梁雪华冷军（浙江浙能长兴发电有限公司）摘要：励磁系统作为发电厂重要组成部分之一，其运行的可靠性直接影响着发电机组的安全运行，本文就ABBUNITROL5000励磁系统运行中出现的一些常见故障加以分析，并提出一些改进建议。关键词：电源模块冷却风扇励磁变温度TheAnalysisandProcessingofCommonFaultsforUNITROL5000ExcitationSystemRENXiao-junLIANGXue-huaLENGJun（ChangxingPowerGene

2、rationCo.，Ltd，HuzhouZhejiang313000,China）ABSTRACT:Excitationsystemisanimportantpartofthepowerplant,itsreliabilitydirectlyaffectsthesafeoperationofgeneratingset.ThisarticleanalyzessomefaultsthateasilyoccurintheABBUNITROL5000excitationsystem,andputsforwardsomemethodsandideas

3、forsolvingthesefaults.KEYWORDS:Powermodule;Coolingfan;Excitationtransformer;Temperature1、概述浙能长兴发电有限公司（4X300MW机组）配备四套ABB公司生产的UNITROL5000系列励磁系统，系统型式为静态励磁方式（自并励系统）,由励磁变、励磁调节器、可控硅整流器单元、起励单元、灭磁单元等组成。其中励磁调节器采取双通道的结构，通道主要由主控板（COB）和测量单元板（MUB）构成，每个通道含有励磁电流调节、发电机机端电压调节、励磁系统监测、保护功能，形

4、成一个独立的处理系统。UNITROL5000励磁系统具有响应速度快，调节精度高，保护功能完善，结构紧凑，抗干扰能力强等特点。从我公司近10年运行情况来看，该系统具有较高的可靠性，然而在使用过程也曾出现过一些问题，通过与同行业的交流，这些问题存在着一定的普遍性，如电源模块、冷却系统故障等，若处理不当则会影响励磁系统的正常运行。本文针对此类故障，对UNITROL5000励磁系统的设备特性以及内部逻辑的进行分析研究，找出故障原因，提出了一些解决方法和改进措施，希望能为同类电厂提供借鉴。2、常见故障分析处理2.1、电源模块故障2.1.1、励磁系统电

5、源配置UNITROL5000励磁系统控制电源共有两路，其中一路由外部直流电源专门提供给灭磁开关分闸回路使用，另一路内部DC24V电源供给调节器和内部操作回路使用。其24V电源取自于两个全冗余电源模块：1）由直流源供电的DC/DC直流辅助电源模块G152）由励磁变压器的副边供电的AC/DC交流辅助电源模块G05述两个开关电源逆变后并联输至出DC24V电源端子，每路均设有回路监视功能。在调节器系统内部，所有电路板，包括主控板、测量板等，均直接从DC24V端子上取电。而包括输入输出信号回路在内的其它需要使用DC24V电源的场合，则在DC24V端子

6、后加一具有短路保护功能的小型熔断器，从而保证该单元出现电源故障后不对励磁系统的总体运行产生影响。2.1.2、故障经过2007年12月18日公司#3机励磁调节器直流、交流辅助电源模块G05、G15分别告警，在线更换调节器的电源模块时，因电源短路引起励磁调节器失电，进而引发机组跳闸。2.1.3、故障分析ABB励磁调节器的辅助电源为双电源冗余设计，但在设计接线上存在一定的隐患。交流、直流辅助电源模块G05、G15双路输出电源直接在24V母线端子上进行并接，无任何隔离，而且24V电源端子排负电源直接接地。由于更换电源模块时无明显断开点，若在拆接线时

7、不慎将24V正电源线碰到机柜金属部分，就会造成励磁电源短路，引起励磁控制系统失电。2.1.4、改进建议按运行经验，电源模块的故障概率会高于其它卡件，因此在线更换电源模块无法避免。为降低在线更换电源模块风险，可在两路电源输出回路分别增加空开Q05'、Q15'，先通过关注电源模块的故障指示灯和测量输出电流确认故障电源，然后可通过上述空开将故障电源完全隔离。修改后接线见附图1附图12.2、冷却系统故障2.2.1、冷却系统配置ABBUNITROL5000系统采用交流电动机驱动的离心风机为可控硅散热器提供强迫风冷。离心式风机安装在风机盒内，便于拆装。

8、为确保整流柜可靠运行，一般选用双机冗余的强迫风冷方案。如附图3所示，每个整流柜配置一个冷却单元E01，正常运行方式为主风机M1、M2运行，当主风机出现故障时，出风口挡板会自动掉下