ABB UFC911B108 (物料号 3BHE037864R0108) 是瑞士ABB集团UNITROL® 1000系列静态励磁系统中核心的微处理器控制单元。它属于发电机励磁控制设备类别，是一款高度集成的数字式自动电压调节器（AVR）板卡。该控制单元负责采集发电机电压、电流等信号，通过先进的控制算法进行计算，并输出控制脉冲来驱动晶闸管整流桥，从而精确、快速地调节发电机励磁电流，实现对发电机端电压、无功功率及功率因数的稳定控制。
应用场景：
在非洲某矿区的自备柴油发电厂中，两台2MW的同步发电机需要并联运行，为整个矿区提供电力。矿区负载波动极大，大型破碎机和球磨机的频繁启停会造成电网电压剧烈波动。电厂工程师为每台发电机的励磁系统配备了以 ABB UFC911B108 为核心控制单元的UNITROL 1000系统。当一台大型破碎机启动，导致电网电压瞬间跌落时，UFC911B108 如同一个反应极其迅速的“电压镇定器”。它通过其高速采样电路瞬间检测到电压偏差，内部的微处理器立即运行PID（比例-积分-微分）控制算法，并在毫秒级内增大触发晶闸管的导通角，从而提升励磁电流，增强发电机磁场，使机端电压迅速回升至设定值。这个过程平滑而快速，有效防止了电压崩溃和其他敏感设备因低电压而跳闸，保障了矿区生产的连续进行。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号/物料号 | ABB UFC911B108 / 3BHE037864R0108 |
制造商 | ABB（瑞士） |
产品类别 | 数字式自动电压调节器（AVR）控制单元 |
所属系列 | ABB UNITROL® 1000 静态励磁系统 |
控制核心 | 高性能微处理器（如数字信号处理器DSP） |
主要功能 | 自动电压调节（AVR）、无功功率/功率因数调节、励磁电流调节、电力系统稳定器（PSS）、软起励 |
输入信号 | 发电机端电压（PT）、定子电流（CT）、励磁电流/电压、同步信号等 |
输出信号 | 触发脉冲，用于控制晶闸管整流桥的导通角 |
控制模式 | 自动模式（AVR）、手动模式（FCR）、并网模式等，支持平滑无扰切换 |
通信接口 | 标配RS-232/RS-485串行通信接口，支持Modbus等协议，用于与上位机或电站监控系统通信 |
保护功能 | 集成过励磁（OEL）、欠励磁（UEL）、过电压、V/Hz限制、失磁保护等 |
显示与操作 | 通过外接操作面板（如UFD911B）或通信进行参数设置与状态监控 |
工作电源 | 由UNITROL 1000机箱内部电源模块提供（通常为交直流双电源供电） |
工作温度 | 0°C 至 +55°C （适用于标准工业及室内电站环境） |
安装方式 | 板卡式，插入UNITROL 1000系列标准机箱的指定插槽内 |
技术原理与创新价值：
创新点1：全数字微处理器控制与先进算法。
UFC911B108 采用全数字化设计，以高性能微处理器为核心。相比传统的模拟式调节器，数字控制实现了更高的精度、更快的动态响应（调节周期可达数毫秒）和极强的抗干扰能力。它内置了先进的自适应PID调节算法，能根据电网和发电机运行状态自动优化参数。更重要的是，它集成了电力系统稳定器（PSS）功能，能够通过引入附加信号来有效阻尼电力系统的低频振荡，显著提升发电机组并网运行的动态稳定性。
创新点2：高度集成与模块化设计。
该控制单元将电压测量、信号调理、核心计算、脉冲生成、通信管理及多种保护逻辑高度集成于一块板卡上。这种设计大大简化了励磁系统的内部接线，提高了整体可靠性。作为UNITROL 1000系列的模块化部件，UFC911B108 可以方便地插入标准机箱，与其他功能模块（如电源模块、接口模块）协同工作。这种模块化便于故障诊断和备件更换，大幅缩短了平均修复时间（MTTR）。
创新点3：强大的通信与诊断能力。
UFC911B108 标配了串行通信接口，支持Modbus等开放协议，使其能够轻松集成到电站计算机监控系统（SCADA）或DCS中。操作人员可以在远方监控励磁系统的所有运行参数、报警和事件记录，并可进行远程参数整定和模式切换。其完善的内部自诊断功能可以持续监测硬件健康状态和软件运行情况，一旦发现异常即产生详细报警，便于预防性维护和快速故障定位。
应用案例与行业价值：
在南亚某群岛国家的偏远岛屿微电网中，一台主力柴油发电机组长期面临负荷频繁波动和间歇性可再生能源（如太阳能）接入的挑战，电网频率和电压稳定性差。
应用流程：该机组升级配备了以 ABB UFC911B108 为控制核心的UNITROL 1000励磁系统。工程师启用了其AVR、PSS和恒无功控制模式，并将其接入岛屿微电网的中央能量管理系统。
带来的改进：UFC911B108 卓越的快速电压调节能力，有效平抑了因大负荷投切引起的电压波动。其PSS功能显著增强了系统阻尼，当光伏发电突然因云层遮挡而功率骤降时，帮助发电机组快速稳定频率。恒无功模式优化了与本地电容器的配合，提高了电网的功率因数。岛屿电力公司经理反馈：“自从升级了励磁系统，我们的电网品质有了质的飞跃。电压和频率稳定多了，用户投诉下降了90%。UFC911B108 的通信功能让我们在中心调度室就能掌握励磁系统的所有信息，维护效率大大提高。它为我们将更多可再生能源安全接入微电网打下了坚实基础。”
相关产品组合方案：
ABB UNITROL 1000 机箱与电源模块：如 UFC911B 机箱及相应的交直流电源模块，为 UFC911B108 控制单元提供安装平台和稳定电力。
ABB UFD911B 操作显示面板：用于本地查看励磁系统状态、修改参数、进行手动操作和故障复位。
晶闸管整流桥（功率柜）：接收 UFC911B108 发出的触发脉冲，将交流电转换为可控的直流励磁电流，供给发电机转子。
励磁变压器与灭磁装置：为励磁系统提供隔离电源，并在故障时安全消耗转子磁场能量。
电压互感器（PT）与电流互感器（CT）：为 UFC911B108 提供精确的发电机电压和电流测量信号。
ABB Relion® 保护继电器：如 REF615 发电机保护继电器，与 UFC911B108 的内部保护功能形成互补，提供更全面的发电机电气保护。
电站监控系统（SCADA）：通过Modbus协议与 UFC911B108 通信，实现远程监控、数据记录和高级能效管理。
同系列其他控制板卡或升级型号：用于扩展功能或替换升级。
安装维护与全周期支持：
ABB UFC911B108 控制单元的安装和更换需要由专业的电气或仪表工程师执行。操作必须在机组完全停机、励磁系统断电并确认安全后进行。打开UNITROL 1000机箱，找到控制单元插槽，释放锁紧装置，小心拔出旧板卡，然后将新的 UFC911B108 对准导轨和连接器平稳插入，确保就位后锁紧。重新上电前，需检查所有外部接线（PT、CT、同步信号、触发脉冲输出等）是否正确牢固。
日常维护主要通过操作面板或SCADA系统监控运行参数和报警信息。定期（如每年）进行一次全面的功能测试，包括手动/自动模式切换、稳压精度测试、保护定值校验等。保持机箱内部清洁、通风良好。
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