VG5SK8I052311 PM0N2000 Horner Electric

Guoxin Yangdian ABB excitation regulator technology upgrade
1 Overview

The 2×630Mw coal-fired units (units #3 and #4) of Jiangsu Guoxin Yangzhou Power Generation Co., Ltd. were put into commercial
operation in September 2006 and January 2007 respectively. The generator excitation system is a complete set of excitation
system equipment imported from Switzerland provided by Shanghai ABB Engineering Co., Ltd. The supporting excitation system is
ABBUnitrol5000
. For more than 10 years of operation, jumper Hall elements have been disturbed and tripped, and ARCnet communication
faults have tripped. and other problems, and as the use time increases, the failure rate increases significantly,
and the stability of the excitation system gradually
decreases. According to the needs of unit capacity increase, efficiency improvement and upgrading, the company has
simultaneously upgraded the excitation system, upgraded the original Unitrol5000 to the latest Unitrol6800 system, and also
adjusted the original components
such as resistance-capacitance absorbers and jumpers. Make sure the parameters match.

2 Advantages of the modified excitation system

2.1 The reliability of the three-channel input power supply redundancy mode in the control part is improved

The power supply of the control part adopts three input power supplies with AC or DC redundancy mode, thus
improving the reliability of the system. Each control module is equipped with two independent power supplies for power supply,
which significantly improves the redundancy of the power supply. In this way, the power supply of the control module can be disconnected separately to
facilitate online replacement of faulty components. Secondly, since the boards are installed independently and each board is
powered by dual power supplies, the power supply has an independent switch, making online maintenance work safer.

2.2 Fiber optic redundant internal communications

Unitrol6800 uses optical fiber redundancy for internal communication, which avoids the problem of downtime caused by
ARCnet serial communication in the Unitrol5000 system. The controller can independently transmit the trigger pulse of the
thyristor to the rectifier bridge. In conjunction with optical fiber transmission, the trigger pulse can be generated in each rectifier bridge, making the
internal communication more resistant to interference.

2.3 Eliminate the security risks brought by the public PSl board in the original system to the system

Unitrol6800 uses a rectifier cabinet to separately collect the synchronization voltage, excitation voltage and excitation current,
which reduces the safety hazards caused by the public PsI board. In the rectifier bridge of Unitrol6800, the AC side phase sequence
detection function is added. The fan power supply uses the independent power distribution method of each rectifier cabinet. The fan power supply
loop control system of all rectifier cabinets is inside the rectifier cabinet, ensuring that each rectifier cabinet is It can independently
control the fan in the cabinet, thereby solving the problem of power loss in the fan circuit of Unitrol5000 due to relay failure and avoiding non-stop
accidents.

In the rectifier bridge of the Unitrol5000 system, a Hall element is installed on the rectifier side to measure the excitation current
of the rectifier bridge. The current sharing of the excitation current by the system must be carried out through a current sharing test.
However, the characteristics of the Hall element itself prevent it from being based on the load. changes in dynamic current sharing. To this end,
in the Unitrol6800 system, a CT is installed on the AC incoming line side of the rectifier cabinet to sample and calculate the
excitation current. The linearity of the CT is very high, which ensures that the excitation system can perform dynamic current sharing according to the
load changes of the working conditions, allowing Each rectifier cabinet of the system can be more balanced.

In the rotor overvoltage protection of the Unitrol6800 system, a current relay is used to detect the current. Since the anti-interference
ability of the current relay is stronger than the Hall element of the Unitrol5000, it can avoid false alarms of the rotor
overvoltage in the excitation system caused by external interference and avoid power generation. The occurrence of unit non-stop accidents.

3 Renovation Plan

The steam turbine generator unit has been modified to increase capacity and improve efficiency. The rated output of the steam
turbine unit has been increased from 630Mw to 650Mw, the self-set rated current of the generator has been increased from
17495A to 19245A, and the rated voltage of the excitation rotor
has also been increased from 400.1V to 428V. The excitation current increases from 4387.4A to 4697A. In this transformation
, the cabinet structure of the excitation system remains unchanged. The system upgrade is achieved by upgrading boards, updating equipment and
upgrading the control system. During the transformation process, it is necessary to ensure that the generator capacity is
increased, and the excitation system needs to provide more excitation current and voltage to ensure the stable operation of the unit by increasing the
deexcitation capacity.

3.1 Adjustment of demagnetization and AC side voltage absorption module

Since the generator is upgraded from 630Mw to 650Mw, the demagnetization and AC side overvoltage
absorption modules need to be adjusted. For the adjustment of the capacity of the excitation de-excitation
resistor, the capacity calculation of the de-excitation resistor needs to be calculated based on the most serious
de-excitation state of the generator. The demagnetizing resistor is a siC nonlinear resistor
. The number of resistors is changed from 5 to 6. The capacity of the demagnetizing resistor is 6MJ, which
meets the needs of the excitation system for demagnetizing. In the modification of the demagnetization circuit
jumper, the voltage resistance level of the thyristor was improved by replacing the jumper and BoD board. Regarding
the transformation of the overvoltage absorption module on the AC side of the rectifier bridge, according to the design
of the rectifier bridge of the ABB excitation system, the overvoltage absorption modules on the AC side of the rectifier bridge were changed to five groups in parallel.

140CPU67261 Modicon Unity Hot Standby Processor
2711-T10C20L1 PanelView Standard Operator terminal
1769-L16ER-BB1B CompactLogix 5370 Ethernet Controller
DKC11.3-100-7-FW Servo controller
DSTC190 57520001-ER connection unit
DSTC120 57520001-A Connection unit
DSAI110 57120001-DP analog input board
DSSB146 48980001-AP Battery module
DSSR116 48990001-FK boost voltage regulator
NTCF22 Terminal unit ABB
VE4022 KJ3243X1-BB1 Profibus module
IC695CHS007LT Slot 7 Universal backplane
IC695CPE305LT RX3i CPU
IC695PSD140LT Power module
5466-409 CPU module
8200-314 Digital Controller
ALR121-S00S1 Serial communication module
IC697PWR724F Power module
SR735-5-5-HI-485 feeder protection relay
3500/22-02-01-00 Transient data interface
3500/40-01-00 3500/40M front monitor
3500/92-0201-00 Communication gateway
TC-PCIC01 Controls the interface module
DS200GDPAG1AKF High frequency power supply board
DS200LDCCH1ANA Driver control/LAN communication board
DS200TCCBG88ED digital input/output board
TC-PRS021 Controls the processor module
TC-0DK161 Digital output PLC card
TC-FXX132 Experion 13 slot chassis
MC-TAOY22 80366177-175 Analog output board
MMS6823R Communication interface module
FBMSSW I/A series control card
XVME-660-716 The VMEbus PC is compatible with the processor module
XVME-675/19 PC/AT processor module
XVME-956/900 I/O Expansion bracket
MVI56E-GSC universal ASCII serial enhanced communication module
CE4003S2B6 Standard I/O terminal board
XVME-956/412 I/O Expansion bracket
CE4005S2B4 Standard I/O terminal board
3500/53-01 Overspeed detection module
80190-580-01-R drives the processor module
2711-B6C10 Operator terminal
3500/62-04-00 Process variable monitor
VMIVME-7645 vmebus board computer
MVME162-233 Dual-height VME module
DSAX110A 57120001-PC analog input/output board
9907-175 Load sharing module
Static control model of IS200ERSCG2A excitation regulator
IS220PTCCH1B Mark VIe I/O module
IS220PPROS1B Emergency Turbine Protection I/O Assembly
MVI69-DFNT Ethernet /IP client/server interface module
F3237 16-channel digital input module
IC693ALG442C analog current/voltage combination module
5441-693 Digital input/output module