ABB UNITROL1020 3BHE030579R0003

ABB UNITROL 1020 (物料号 3BHE030579R0003) 是ABB集团发电技术部门推出的 UNITROL® 系列 中的一款 数字式自动电压调节器，专为 中小型同步发电机（通常用于水电站、工业自备电厂、船舶电站、柴油发电机组等）的励磁系统而设计。作为发电机励磁控制系统的“智能大脑”，它持续监测发电机端电压，与设定值进行比较，并通过精密的控制算法（PID+PSS）动态调节发电机的励磁电流，从而稳定发电机输出电压，控制无功功率输出，并提升电力系统的动态稳定性。

应用场景： 

在一座山区小水电站，一台10MW的水轮发电机通过升压变压器向地方电网供电。当附近的大型工厂启动大功率电机时，电网电压会发生瞬时跌落。此时，安装在该发电机上的 ABB UNITROL 1020 AVR立即检测到机端电压下降。其内部的高速微处理器在毫秒级时间内计算出所需的额外励磁电流，并迅速增大输出至发电机的励磁绕组（通过可控硅整流桥）。更强的励磁磁场使发电机内电势升高，从而支撑机端电压快速恢复到设定值，同时向电网提供更多的无功功率支持，帮助电网抵御这一扰动。此外，其内置的电力系统稳定器功能能够抑制可能发生的低频功率振荡，保障了本地电网和发电机自身的安全稳定运行。

核心参数速览： 

技术原理与创新价值： 

UNITROL 1020 的核心价值在于将先进的数字控制技术与成熟的励磁理论相结合，为传统发电机注入了智能化的“稳定之魂”。 创新点1： 全数字控制与先进的PSS算法 与传统模拟AVR相比，UNITROL 1020 采用全数字信号处理和微处理器控制。这不仅带来了更高的控制精度、灵活的参数整定和无漂移特性，更重要的是使其能够集成电力系统稳定器。PSS通过检测发电机的转速或功率振荡，产生一个附加的阻尼信号叠加到电压调节回路中，有效抑制了电力系统中常见的0.2-2.0 Hz低频振荡，显著提升了电网的动态稳定性，这是模拟AVR难以实现的复杂功能。 创新点2： 多重限制与保护的无缝集成 该调节器内部集成了完备的限制和保护功能，作为控制逻辑的一部分无缝运行。例如：过励限制防止转子过热；欠励限制防止发电机进相运行失稳；V/Hz限制保护发电机和变压器不过磁饱和。这些限制器以“先限制后调节”的方式工作，在确保设备安全的前提下，尽可能利用设备能力，实现了控制与保护的高度协同。 创新点3： 模块化设计与人机交互友好性 UNITROL 1020 采用紧凑的模块化设计，将测量、控制、电源、通信等单元集成于一体，安装和维护简便。其前面板提供清晰的LCD显示屏和直观的菜单导航，使现场人员无需专用工具即可查看运行状态、报警信息、修改基本设定。同时，通过标准的Modbus通信，它可以轻松集成到电厂的计算机监控系统，实现远程监控和“黑匣子”事件记录功能，极大提升了运维的便利性和智能化水平。

应用案例与行业价值： 

案例：船舶主发电柴油机组励磁系统升级 一艘远洋货轮原有的模拟式AVR老化严重，导致并网时电压波动大，并联运行机组间无功分配不均，经常需要手动干预。 应用效果： 更换为 ABB UNITROL 1020 后，利用其自动同步并网和下垂补偿功能，实现了与船上其他发电机的快速、平滑并网，并自动实现了无功负荷的均衡分配。在一次突加大负载（如侧推器启动）时，其快速电压调节能力维持了母线电压稳定，避免了其他敏感设备（如导航设备）的掉电重启。船电机师反馈：“换上 UNITROL 1020 后，发电机就像有了‘自动驾驶’。电压非常稳定，并联运行时再也不用去手动调励磁了。它的通信功能让我们在集控室就能看到所有运行数据，维护起来方便多了。” 此案例体现了该产品在提升独立电网或孤网运行系统的电能质量和运行自动化水平方面的卓越价值。

相关产品组合方案： 

一套完整的基于 UNITROL 1020 的静态励磁系统，通常包括以下核心组件：

1. UNITROL 1020 (3BHE030579R0003)： 自动电压调节器，控制核心。

2. 励磁功率单元： 可控硅整流桥， 将交流电源（取自发电机端或厂用电源）转换为受控的直流励磁电流， 输出至发电机转子。

3. 励磁变压器： 为可控硅整流桥提供适当的交流电源电压并实现电气隔离。

4. 灭磁与过压保护装置： 灭磁开关 和 非线性电阻， 用于发电机故障时快速安全地熄灭转子磁场。

5. 测量单元： 电压互感器 和 电流互感器， 为AVR提供精确的发电机电压和电流信号。

6. 同期装置： 用于发电机并网操作（可集成在AVR内或外置）。

7. 操作面板/上位机： 本地或远程监控界面。

8. 直流起励电源： 在发电机建压初期提供初始励磁（通常集成在AVR或功率单元中）。

安装维护与全周期支持： 

UNITROL 1020 的安装需严格遵循电气图纸，确保电压、电流互感器接线极性和变比正确，同步信号无误。首次上电后，需通过前面板或专用软件（如 ABB Drive Window 或 Toolkit）进行基本参数设置：CT/VT变比、发电机铭牌参数、PID参数、限制值、PSS参数等。还需进行空载特性和负载特性试验，以优化调节性能。 日常维护主要是定期检查连接紧固、清洁风扇滤网（如有）、通过显示屏检查运行状态和报警历史。定期校验测量回路的精度。软件中的“事件记录器”功能是诊断复杂问题的利器。