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ABB UNIROL1010 3BHE035301R0001 励磁调节模块

模块支持恒电压、恒无功、恒励磁电流三种核心调节模式，可根据发电机运行工况（如启停、并网、负荷波动）通过软件或外部信号实现模式自动切换。采用32位高性能微处理器与先进的PID调节算法，结合前馈补偿控制策略，实现超高调节精度：恒电压调节精度达0.2% UN，远优于行业同类产品的0.5% UN，能有效抑制电网电压扰动对发电机端电压的影响。针对发电机负荷突变场景，模块具备负荷阶跃自适应调节功能，可自动优化PID参数，使电压超调量5%，调节时间100ms，避免电压大幅波动导致的电网不稳定。在火电汽轮发电机并网运行时，模块采用恒无功调节模式，将无功功率控制精度维持在1% QN，确保电网功率因数稳定。...

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产品详情

ABB UNIROL1010 3BHE035301R0001

一、概述

ABB UNIROL1010 3BHE035301R0001 是核心励磁调节模块，隶属于UNIROL系列励磁控制产品家族，核心定位为汽轮发电机“励磁精准调节与安全保护中枢”。该模块依托ABB在电力电子与励磁控制领域数十年的技术积淀，采用32位高性能微处理器架构、高精度模拟量处理电路及多重冗余容错设计，承担着汽轮发电机励磁电流的实时调节、励磁系统运行状态监测、故障诊断及紧急保护等关键任务，同时具备与发电机控制系统（DCS）、监控系统（SCADA）的高速通信功能，确保发电机在不同运行工况下均能维持稳定的端电压或无功功率输出。

作为ABB UNITROL 6800等主流励磁系统的核心控制单元，UNIROL1010 3BHE035301R0001 与系统内功率单元、灭磁单元、检测单元等深度兼容，可直接嵌入标准励磁控制柜，通过背板总线实现与各单元的毫秒级数据交互，无需额外配置适配模块即可完成励磁调节参数、保护阈值、通信协议等关键参数的配置。其广泛应用于火电、水电、核电及工业自备电厂的汽轮发电机励磁系统，为发电机的启停、并网、负荷调节及故障处理等全流程提供可靠的励磁控制支撑，是保障发电机稳定运行、提高电网供电质量、避免因励磁异常导致发电机损坏或电网波动的关键核心组件。模块具备高精度调节、强抗干扰能力、完善的保护功能及便捷运维等特性，可适配发电机不同负荷波动、电网电压扰动及恶劣工业环境，大幅提升励磁系统的控制精度与运行可靠性。

UNITROL 1010 UNS0121A-Z

二、技术参数

参数类别	具体规格	详细说明
励磁调节核心参数	调节对象	汽轮发电机励磁电流、端电压、无功功率；支持恒电压、恒无功、恒励磁电流三种调节模式
	调节精度	恒电压调节：±0.2% UN（发电机额定电压）；恒无功调节：±1% QN（发电机额定无功）；恒励磁电流调节：±0.5% IN（额定励磁电流）
	响应速度	电压调节响应时间≤10ms；励磁电流阶跃响应超调量≤5%，调节时间≤100ms
	适配发电机容量	适配100MW-1000MW汽轮发电机，支持不同容量发电机参数自定义配置
输入信号参数	模拟量输入	8路差分模拟量输入：发电机端电压（0-100VAC）、励磁电流（0-5A AC/DC）、定子电流（0-5A AC）、无功功率（4-20mA）等；输入精度±0.1% FS
	数字量输入	16路数字量输入：发电机启停信号、并网信号、故障联锁信号等；适配干接点/湿接点（24VDC），响应时间≤1ms
	频率输入	1路发电机频率输入：50Hz/60Hz（自适应），测量精度±0.01Hz；支持频率异常检测与调节
输出信号参数	模拟量输出	4路模拟量输出：励磁调节指令（4-20mA）、参考电压信号（0-10V）等；输出精度±0.1% FS，负载能力≥500Ω
	数字量输出	12路数字量输出：励磁系统故障信号、保护动作信号、状态反馈信号等；继电器输出（AC 250V/5A，DC 24V/10A）
	脉冲输出	2路脉冲输出：用于驱动功率单元触发信号；脉冲宽度10μs-100μs可调，触发精度±1μs
通信与冗余参数	通信接口	标配Ethernet/IP、Modbus-TCP、Profibus-DP接口；支持IEC 61850通信协议（可选配）；通信速率≥100Mbps
通信与冗余参数	冗余功能	支持双模块热冗余（主备模块自动切换，切换时间≤5ms）；关键输入信号双路采集，实现信号冗余校验
隔离与抗干扰参数	隔离等级	模拟量输入与系统间：2kVrms（1分钟）；数字量输入/输出与系统间：2.5kVrms（1分钟）；符合IEC 61131-2标准
隔离与抗干扰参数	抗干扰性能	符合IEC 61000-4标准：ESD接触放电±8kV、空气放电±15kV；浪涌抗扰度±2kV；群脉冲抗扰度±2kV（5kHz/50kHz）
环境参数	温湿度范围	工作温度：-10℃-60℃；存储温度：-40℃-85℃；相对湿度：5%-95%（无凝露）
环境参数	防护等级	模块本体防护等级IP20，适配ABB标准励磁控制柜安装；接线端子防护等级IP20（支持防尘防护盖选配）
物理与安装参数	尺寸规格	尺寸：220mm×180mm×100mm（长×宽×高），适配ABB UNITROL 6800标准控制柜
物理与安装参数	安装方式	35mm DIN导轨卡扣式安装，配备防松动锁紧扣；前端配备插拔式接线端子，支持0.75mm²-4mm²导线接入

UNITROL1010 .jpg

三、功能特点

1. 多模式高精度调节，适配复杂运行工况

模块支持恒电压、恒无功、恒励磁电流三种核心调节模式，可根据发电机运行工况（如启停、并网、负荷波动）通过软件或外部信号实现模式自动切换。采用32位高性能微处理器与先进的PID调节算法，结合前馈补偿控制策略，实现超高调节精度：恒电压调节精度达±0.2% UN，远优于行业同类产品的±0.5% UN，能有效抑制电网电压扰动对发电机端电压的影响。针对发电机负荷突变场景，模块具备负荷阶跃自适应调节功能，可自动优化PID参数，使电压超调量≤5%，调节时间≤100ms，避免电压大幅波动导致的电网不稳定。在火电汽轮发电机并网运行时，模块采用恒无功调节模式，将无功功率控制精度维持在±1% QN，确保电网功率因数稳定。

2. 完善的保护功能，保障设备安全

集成发电机励磁系统全场景保护功能，包括过励磁保护、欠励磁保护、励磁电流速断保护、过电压保护、低励限制、V/F限制等12类保护功能，可根据发电机运行状态实时监测并触发保护动作。保护阈值支持软件自定义配置，适配不同型号发电机的保护需求。当检测到故障时，模块立即执行保护动作（如发出灭磁指令、切断励磁回路、触发告警），同时通过通信接口将故障信息上传至DCS系统，并在本地显示故障代码。具备故障录波功能，可记录故障发生前10秒至故障后5秒的关键运行参数（如励磁电流、端电压、无功功率），为故障分析提供精准数据支撑。在发电机励磁电流异常增大时，模块可在5ms内触发过励磁保护，切断励磁功率单元，避免发电机因过励磁损坏。

3. 双模块热冗余，可靠性极致

采用双模块热冗余设计，主备模块实时同步配置参数、运行状态及采集数据，主模块通过背板总线向备模块传输实时数据，备模块处于热备状态且不参与调节输出。当主模块发生故障（如CPU故障、通信故障、电源故障）时，备模块在5ms内自动切换为主模块并接管励磁调节任务，切换过程无调节中断、无参数波动，确保励磁系统连续运行。关键输入信号（如发电机端电压、励磁电流）采用双路采集设计，主备模块分别采集并进行数据校验，当某一路信号故障时，自动切换至另一路信号，避免因信号失真导致的调节失误。在核电等对可靠性要求极高的场景中，冗余设计可使励磁系统平均无故障运行时间（MTBF）提升至10万小时以上。

4. 强抗干扰与环境适配，稳定性优异

采用“信号级+系统级”双重抗干扰设计：模拟量输入通道采用差分采集与独立屏蔽技术，共模抑制比（CMRR）≥120dB@50Hz，可有效抑制工业现场的共模干扰；数字量输入/输出通道配备光电隔离与浪涌抑制电路，隔离等级达2.5kVrms，可抵御高压窜入与电磁脉冲干扰。通过IEC 61000-4全项抗干扰认证，能在电厂强电磁环境（如高压设备启停、变频器运行）下稳定运行。模块适配-10℃-60℃宽温工作环境，采用高效散热设计（铝制散热片+智能温控风扇），在60℃高温环境下仍能满负荷运行。在高海拔地区水电厂，模块可在低温、低气压环境下稳定工作，无性能衰减。

5. 便捷运维与系统协同，调试高效

配备中文操作界面的本地人机交互单元（HMI），可直观显示励磁系统运行参数、调节模式、故障状态，支持通过本地按键完成参数配置、模式切换、故障复位等操作。支持通过ABB专用调试软件（如UNI-TOOL）进行远程调试，可实现参数批量导入/导出、逻辑组态、故障模拟等高级功能。与DCS系统、SCADA系统深度兼容，支持多种工业通信协议，可实现励磁系统参数的集中监控与远程控制。具备自诊断功能，可实时监测模块内部电路（如CPU、电源、AD/DA转换单元）及外部接口状态，当检测到异常时，立即发出告警并显示故障代码，运维人员可通过故障代码快速定位故障点，将故障排查时间从传统的2小时缩短至15分钟以内。

6. 灵活适配与扩展，兼容性强

模块适配100MW-1000MW不同容量的汽轮发电机，通过软件配置即可修改发电机额定电压、额定电流、励磁方式等关键参数，无需更换硬件，大幅提升产品兼容性。支持功能扩展，可通过选配扩展模块增加输入/输出通道数量、新增通信协议（如IEC 61850）或增强保护功能，满足不同电厂的个性化需求。与ABB UNITROL 6800励磁系统内的功率单元、灭磁开关、励磁变压器等设备无缝兼容，可直接替换老旧励磁调节模块（如UNIROL500系列），无需对原有系统进行大规模改造，降低升级成本。在电厂励磁系统改造项目中，可直接替换老旧模块，快速恢复励磁系统功能，缩短改造周期。

UNITROL 1010.jpg

四、常见故障及解决办法

故障现象	可能原因	解决办法	注意事项
模块无法启动，电源指示灯不亮	1. 输入电源未接入或接线松动；2. 电源模块故障；3. 模块内部电源电路损坏	1. 检查24VDC电源接线，重新插拔并紧固接线端子；2. 测量电源模块输出电压，若异常则更换电源模块；3. 更换模块并联系ABB售后维修故障模块	更换电源模块需选用ABB原厂配件；操作前需断开电源，避免触电
发电机端电压调节精度超标，波动过大	1. 调节模式选择错误；2. PID参数配置不合理；3. 发电机端电压采样信号失真；4. 负载波动过大	1. 确认调节模式是否为“恒电压模式”，若不是则切换；2. 通过调试软件优化PID参数（比例系数、积分时间、微分时间）；3. 检查电压采样线缆，更换屏蔽线缆并确保单端接地；4. 协调电网降低负载波动幅度，或开启负荷自适应调节功能	PID参数调整需逐步进行，避免大幅修改导致系统不稳定；采样线缆需远离动力线缆
模块报“过励磁故障”（F01代码），触发保护动作	1. 励磁电流超过保护阈值；2. 过励磁保护阈值设置过低；3. 励磁功率单元故障导致电流异常；4. 采样信号失真	1. 检查励磁电流实际值，若确实过高则降低励磁功率；2. 进入保护参数配置界面，适当调高过励磁保护阈值（不超过额定值1.2倍）；3. 检查励磁功率单元（如晶闸管），若故障则更换；4. 校准电流采样通道，确保采样准确	保护阈值不可随意调高，需符合发电机厂家要求；更换功率单元需由专业人员操作
主备模块无法切换，报“冗余通信故障”（F08代码）	1. 主备模块背板总线连接不良；2. 冗余通信参数配置错误；3. 备模块故障；4. 通信线缆损坏	1. 重新插拔主备模块，确保与背板总线紧密接触；2. 进入系统配置界面，核对主备模块通信地址、波特率等参数；3. 更换备模块测试，确认是否为模块故障；4. 更换冗余通信线缆（专用屏蔽线缆）	主备模块需使用同型号、同固件版本；通信线缆需选用ABB原厂专用线缆
通信故障，无法与DCS系统通信	1. 通信线缆松动或损坏；2. 通信参数（地址、波特率、协议）配置错误；3. 通信接口故障；4. DCS系统通信接口异常	1. 检查通信线缆，重新插拔并紧固；2. 核对模块与DCS系统的通信参数，确保一致；3. 更换备用通信接口测试；4. 联系DCS厂家检查DCS通信接口	修改通信参数后需重启模块生效；通信测试时需避免影响发电机正常运行
数字量输出无信号，保护动作不触发	1. 数字量输出通道配置错误；2. 输出继电器损坏；3. 接线松动或导线断裂；4. 保护阈值未达到动作条件	1. 进入通道配置界面，确认通道是否配置为“保护输出”；2. 测量继电器输出端，若异常则更换继电器；3. 检查接线端子与导线，重新紧固或更换导线；4. 模拟故障场景，确认保护阈值是否合理，必要时调整	更换继电器需选用同型号产品；模拟故障测试前需做好安全防护措施

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一、概述

二、技术参数

三、功能特点

1. 多模式高精度调节，适配复杂运行工况

2. 完善的保护功能，保障设备安全

3. 双模块热冗余，可靠性极致

4. 强抗干扰与环境适配，稳定性优异

5. 便捷运维与系统协同，调试高效

6. 灵活适配与扩展，兼容性强

四、常见故障及解决办法

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