阿尔斯通百万千瓦级核电励磁系统介绍

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� 全球发电和轨道交通基础设施领域的世界级领先企业,建造了世界上功率最大的汽轮发电机和世界上运行最快的列车。� 阿尔斯通集团足迹遍布全球70多个国家和地区，员工总数逾93,500名 。� 阿尔斯通中国总部在北京，参与中国建设50多年，共有近10000名员工。

11合资企业合资企业合资企业合资企业4全资公司全资公司全资公司全资公司阿尔斯通阿尔斯通阿尔斯通阿尔斯通中国中国中国中国 3分分分分支机构支机构支机构支机构

关于阿尔斯通关于阿尔斯通关于阿尔斯通关于阿尔斯通关于阿尔斯通� 为大亚湾和岭澳为大亚湾和岭澳为大亚湾和岭澳为大亚湾和岭澳一期一期一期一期提供常规岛设备提供常规岛设备提供常规岛设备提供常规岛设备（（（（ 4 x 990MW 汽轮发电机组汽轮发电机组汽轮发电机组汽轮发电机组））））� 与东方电气合作与东方电气合作与东方电气合作与东方电气合作，，，，为岭澳二期为岭澳二期为岭澳二期为岭澳二期、、、、宁德核电站宁德核电站宁德核电站宁德核电站、、、、红沿河核电红沿河核电红沿河核电红沿河核电、、、、福清核电福清核电福清核电福清核电、、、、方家山核电方家山核电方家山核电方家山核电、、、、徐大堡核电等徐大堡核电等徐大堡核电等徐大堡核电等项目提供项目提供项目提供项目提供 1000MW 级级级级阿拉贝拉汽轮发电机阿拉贝拉汽轮发电机阿拉贝拉汽轮发电机阿拉贝拉汽轮发电机组组组组。。。。为台山核电站提供为台山核电站提供为台山核电站提供为台山核电站提供 2 台台台台 1750MW 级阿拉贝拉汽轮发电机组级阿拉贝拉汽轮发电机组级阿拉贝拉汽轮发电机组级阿拉贝拉汽轮发电机组。。。。� 为秦山核电站二期为秦山核电站二期为秦山核电站二期为秦山核电站二期、、、、台山台山台山台山、、、、宁德宁德宁德宁德、、、、红沿河红沿河红沿河红沿河、、、、防城港防城港防城港防城港、、、、昌江等昌江等昌江等昌江等核电站提核电站提核电站提核电站提供应急柴油发电机供应急柴油发电机供应急柴油发电机供应急柴油发电机组组组组（（（（EUROREC AVR）。）。）。）。阿尔斯通励磁在中国核电的主要业绩阿尔斯通励磁在中国核电的主要业绩阿尔斯通励磁在中国核电的主要业绩阿尔斯通励磁在中国核电的主要业绩关于阿尔斯通阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电

• 大亚湾核电基地由大亚湾(1、2号机组，93年开始发电)、岭澳一期（1、2号机组，02年开始发电）和岭澳二期（3、4号机组，10年开始发电) 共六台百万千瓦级核电机组组成。下图是大亚湾和岭澳一期的全速汽轮发电机全速汽轮发电机全速汽轮发电机全速汽轮发电机组照片，其采用他励无刷励磁系统(永磁机+励磁机+旋转整流毂)。阿尔斯通励磁在中国阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电励磁机单元主要由一台励磁机单元主要由一台励磁机单元主要由一台励磁机单元主要由一台200Hz旋转电枢式的三相主励磁机旋转电枢式的三相主励磁机旋转电枢式的三相主励磁机旋转电枢式的三相主励磁机，，，，一组旋转整流一组旋转整流一组旋转整流一组旋转整流器和一台器和一台器和一台器和一台400Hz的三相永磁发电机组成的三相永磁发电机组成的三相永磁发电机组成的三相永磁发电机组成,永磁机转动时在其定子绕组中感永磁机转动时在其定子绕组中感永磁机转动时在其定子绕组中感永磁机转动时在其定子绕组中感生出的三相交流电生出的三相交流电生出的三相交流电生出的三相交流电，，，，一路供自动励磁调节器的可控硅整流桥一路供自动励磁调节器的可控硅整流桥一路供自动励磁调节器的可控硅整流桥一路供自动励磁调节器的可控硅整流桥，，，，另一路给另一路给另一路给另一路给自动励磁调节器提供工作电源自动励磁调节器提供工作电源自动励磁调节器提供工作电源自动励磁调节器提供工作电源。。。。阿尔斯通励磁在中国阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电

阿尔斯通励磁在中国阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电 阿尔斯通励磁在中国---标杆式项目大亚湾核电站和岭澳一期核电站使用的是ZVA型模拟式励磁调节器，正常工况下双通道并列运行，各带50%负荷，互为备用。灭磁方式为：逆变灭磁+线性电阻灭磁。整流桥为强迫风冷方式。两电站共4套励磁装置自1993年正式投产以来至今运行稳定，连续20多年内从未出现过因励磁设备故障而导致的自动停机事件。阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电

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• 岭澳二期是阿尔斯通核电业务在法国之外首个成功投入商业运营的选用Arabelle（阿拉贝拉）汽轮发电机组的核电项目。阿尔斯通的Arabelle半速汽轮机技术以其能与所有类型反应堆兼容的高兼容性、高能效、轴系短、检修时间短、维护费用低等特点享誉全球。该机型采用的是自励无刷旋转整流器励磁系统（轴端悬挂式励磁机+机端励磁变)阿尔斯通励磁在中国---标杆式项目阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电 阿尔斯通励磁在中国---标杆式项目阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电定子定子定子定子(11对磁极对磁极对磁极对磁极) 励磁机转子励磁机转子励磁机转子励磁机转子 ( 39相相相相 )

阿尔斯通励磁在中国---标杆式项目阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电励磁变压器励磁变压器励磁变压器励磁变压器 54KVA

岭澳二期P320AVR V2型数字式励磁调节器，采用双自动通道+1手动通道结构形式，正常工况下1自动通道带100%负荷运行，其余两通道备用。灭磁方式为：逆变灭磁+非线性电阻灭磁，整流桥采用自然冷却方式，该励磁装置自2010年投产至今以来运行稳定，从未出现过因励磁设备故障导致的停机事件。阿尔斯通励磁在中国---标杆式项目阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电

阿尔斯通励磁在中国---标杆式项目广东台山核电站（第三代EPR压水堆技术）1750MW级发电机励磁系统采用的ALSTOM的最新CONTROGEN V3型励磁调节器。采用全冗余双自动通道形式，正常工况下一自动通道带100%负荷运行，另一通道备用。灭磁方式为：逆变灭磁+非线性电阻灭磁，整流桥采用自然冷却方式。这也是目前我们在国内大型火电的无刷乃至自并励励磁系统中主推的一款性能优异的励磁调节器。阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电 阿尔斯通励磁在中国---标杆式项目

EURORECEURORECEURORECEUROREC（模拟式）励磁调节器。自1985年推出至今已在全球范围内至今已经安装1100多套，机组功率从10到700MW不等。目前在中国的多个核电新项目的应急柴油发电机(EDG)广泛应用,具有中国国家核安全局颁发的1E1E1E1E级核安全设备认证。EURORECEURORECEURORECEUROREC（模拟式）励磁调节器。自1985年推出至今已在全球范围内至今已经安装1100多套，机组功率从10到700MW不等。目前在中国的多个核电新项目的应急柴油发电机(EDG)广泛应用,具有中国国家核安全局颁发的1E1E1E1E级核安全设备认证。阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电阿尔斯通中国核电

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关于阿尔斯通励磁�更加友好的软件平台更加友好的软件平台更加友好的软件平台更加友好的软件平台�网络化传输技术网络化传输技术网络化传输技术网络化传输技术�更加强大的控制器更加强大的控制器更加强大的控制器更加强大的控制器

REMODEM1972

GENEREC1981

EUROREC1985

REC920 / ZVA1990

MICROREC K4 K4.11994

P320 AVR V1 V22001

1966年首套励磁投运年首套励磁投运年首套励磁投运年首套励磁投运，，，，近近近近45年设计制造经验年设计制造经验年设计制造经验年设计制造经验CT CT

广泛适用于各种励磁系统广泛适用于各种励磁系统广泛适用于各种励磁系统广泛适用于各种励磁系统。。。。至今在全球已售出至今在全球已售出至今在全球已售出至今在全球已售出3600多套励磁多套励磁多套励磁多套励磁，，，，其中包括其中包括其中包括其中包括50多套最新型多套最新型多套最新型多套最新型CONTROGEN V3。。。。CONTROGEN V3概述概述概述概述 CONTROGEN V3 型励磁调节器CONTROGEN V3概述概述概述概述 嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式

PSS

自动自动自动自动录波录波录波录波配置配置配置配置灵活灵活灵活灵活

高性能高性能高性能高性能水平水平水平水平多重多重多重多重限制限制限制限制全方位全方位全方位全方位保护保护保护保护

远程远程远程远程监控监控监控监控响应响应响应响应速度快速度快速度快速度快

结构结构结构结构简洁简洁简洁简洁类型类型类型类型齐全齐全齐全齐全 调节调节调节调节精度高精度高精度高精度高模块化模块化模块化模块化组装组装组装组装

-K01

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GIII 调节器调节器调节器调节器整流桥整流桥整流桥整流桥 励磁变励磁变励磁变励磁变

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From AVR

CROB 01

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Flashing

• 基本型基本型基本型基本型：：：：− 直流磁场断路器− 线性灭磁电阻− 交流过压RC抑制回路− 轴电压抑制器− 分流器+磁场电流,电压测量− 交流起励− Crowbar跨接器

• 可选型可选型可选型可选型：：：：− 非线性灭磁电阻− 直流起励− 交流开关

CONTROGEN V3 型励磁调节器CONTROGEN V3概述概述概述概述� REDEX 10、20主要应用于无刷励磁产品， REDEX

100、200、300 主要应用于静止励磁产品。励磁系统最大励磁电流输出可高达10000A。。� 风机设计可以提供满足国家标准的双风机双电源设计要求。整流桥可采用五极分断开关设计，使交直流两侧有明显的断开点,使检修人员能在线更换故障整流桥的故障元件。

ALSTOM 设计的REDEX 系列整流桥已经拥有超过30年的经验，采用模块化设计的整流桥覆盖范围很广，可采用水冷与风冷两种冷却方式。CONTROGEN V3 型励磁调节器CONTROGEN V3概述概述概述概述

• REDEX 300整流桥整流桥整流桥整流桥Efp Ueff Ifd Ifp

550 V 450 V 2850 A 4200 A

1350 V 1150 V 1750 A 2500 A数据提供为数据提供为数据提供为数据提供为：：：：环境温度最大环境温度最大环境温度最大环境温度最大40 °°°°C 结温最高结温最高结温最高结温最高110 °°°°C

Efp :顶值电压顶值电压顶值电压顶值电压Ueff :励磁变二次电压励磁变二次电压励磁变二次电压励磁变二次电压Ifd :最大长期励磁电流最大长期励磁电流最大长期励磁电流最大长期励磁电流Ifp :顶值电流顶值电流顶值电流顶值电流注释注释注释注释：：：：数据为自然冷却通风数据为自然冷却通风数据为自然冷却通风数据为自然冷却通风；；；；在强迫风冷下能力更高在强迫风冷下能力更高在强迫风冷下能力更高在强迫风冷下能力更高CONTROGEN V3 型励磁调节器CONTROGEN V3概述概述概述概述 CONTROGEN V3 型励磁调节器

法国法国法国法国CEX系列灭磁开关系列灭磁开关系列灭磁开关系列灭磁开关� 双断口开关，双跳闸线圈，灭磁更加可靠；� 额定电流80A到6200A系列产品，可用于超大型机组励磁系统。� 专门用于发电机灭磁开关，并且有利于机组的检修隔离，保障现场人员安全。

CONTROGEN V3概述概述概述概述

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CONTROGEN V3 型励磁调节器CONTROGEN V3 型励磁调节器典型结构配置

CONTROGEN V3概述概述概述概述 CONTROGEN V3 型励磁调节器——硬件配置� 模拟量输入模块 : 3 * AI (4 路模拟量输入 +/- 12V, 0-22mA)

� 模拟量输出模块: 1 * AO (4 路模拟量输出 4-20 mA)

� 数字量输入模块: 2 * DI (12 路逻辑量输入)

� 数字量输出模块: 2 * DO (8 路逻辑量输出)

� 中央处理器 CP1485 : Intel Celeron 400/650 处理器� 现场总线模块：BM11 BUS Module

� ID识别模块：ZF001 ALSTOM ID Module

� 通讯功能模块IF1082 : CE1500 网络接口CONTROGEN V3概述概述概述概述

CONTROGEN V3 型励磁调节器——硬件配置�所有控制和测量信号都通过分布式I/O模块实现，基Worldfip网络的现场总线技术可以实现强大的联网与通讯功能�通过分布式I/O实现模数信号传输，大大缩减了布线与继电器�调节器响应时间：约 5ms (励磁系统：包含测量和整流环节的响应小于18ms，典型值为13ms)CONTROGEN V3概述概述概述概述 CONTROGEN V3 励磁调节器——特点

�特特特特点一点一点一点一 操作便捷操作便捷操作便捷操作便捷、、、、界面友好的界面友好的界面友好的界面友好的 LCP LCP LCP LCP 就地控制屏就地控制屏就地控制屏就地控制屏CONTROGEN V3 特点特点特点特点

CONTROGEN V3 励磁调节器——特点CONTROGEN V3 特点特点特点特点� 显示层显示层显示层显示层（（（（Display LevelDisplay LevelDisplay LevelDisplay Level））））该层主要用于现场的状态监视与数据记录。通过进入不同的界面可查阅励磁调节器的各种测量信号和控制状态（电压、电流、PSS状态、通道运行状态、发电机P/Q运行曲线、Events事件时序、Evlog事件记录管理器状态、实时波形）。� 操作层操作层操作层操作层（（（（Operator LevelOperator LevelOperator LevelOperator Level））））该层主要用于现场人员对发电机励磁调节器的指令操作。（增\减励磁指令、通道切换、AVR\FCR模式切换、PSS功能投退、电压\电流阶跃试验、无功功率/功率因数的控制等）。� 维护层维护层维护层维护层(Maintenance Level)(Maintenance Level)(Maintenance Level)(Maintenance Level)该层主要用于现场人员对发电机励磁调节器的参数设定。可实现对励磁调节器定值的在线修改。

CONTROGEN V3 励磁调节器——特点�特特特特点二点二点二点二 配置灵活配置灵活配置灵活配置灵活、、、、安全可靠的软件开发平台安全可靠的软件开发平台安全可靠的软件开发平台安全可靠的软件开发平台CONTROGEN V3 特点特点特点特点�为了适应各类项目现场用户的不同工程项目管理需要，我们开发出了新一代的CONTROCAD软件设计平台。工程调试过程中，可利用一台安装了CCAD专用调试软件以及电子狗的维修笔记本与励磁调节器取得连接，然后可以对于励磁系统的所有测量、控制及保护参数和逻辑进行个性化编辑。编辑好的现场文件经专业的维护工程师编译后再对控制器进行重新下装，这样就可以满足不同用户对于现场的个性化需求。�机组运行过程中，维修人员也可以利用维护笔记本实现如下功能：读取控制器的内部模拟量的实时参数、读取控制器的内部逻辑量的实时状态、对于逻辑信号进行强制、上传和备份控制器参数、控制器状态的在线监视和诊断等。

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CONTROGEN V3 励磁调节器——特点CONTROGEN V3 特点特点特点特点 CONTROGEN V3 励磁调节器——特点�基于CCAD软件逻辑组态模块的Evlog事件记录管理器每个通道最多可记录6个事件，每个事件最多可以设置 9个模拟量和16个逻辑量。�需要记录的事件内容及启动逻辑可由用户自由配置（变量逻辑自动启动或手动启动），并且可以在调节器的整个运行周期内持续监视。每个事件记录管理器的运行状态可以在LCP就地控制屏上显示。�事件记录完成后，相应的变量可以在软件中以波形曲线形式体现同时也以.CSV格式在维修笔记本电脑里保存（可以用Excel软件打开进行数据分析与处理）。�特特特特点三点三点三点三 设置便捷设置便捷设置便捷设置便捷、、、、功能强大的记录管理器功能强大的记录管理器功能强大的记录管理器功能强大的记录管理器CONTROGEN V3 特点特点特点特点

CONTROGEN V3 励磁调节器——特点CONTROGEN V3 特点特点特点特点 CONTROGEN V3 励磁调节器——特点�与DCS和现场的控制盘通讯，Modbus 总线 TCP通讯协议。� 具有Worldfip总线接口，实现两个调节器之间的通讯。� CPU卡配两个串口，支持串行读写和Modbus通讯协议。可选项可选项可选项可选项：：：：� 单/冗余RS485铜导线串行连接与DCS通讯，Modbus 协议。� 单/冗余RS485光纤连接与DCS通讯，Modbus 协议。� 单/冗余以太网口铜导线连接DCS通讯，Modbus TCP 协议。� 冗余以太网口光纤连接与 DCS通讯，Modbus TCP 协议。� Worldfip接口，组成一个完整的Controplant系统。�特特特特点四点四点四点四 形式多样形式多样形式多样形式多样、、、、接口齐全的通讯功能设计接口齐全的通讯功能设计接口齐全的通讯功能设计接口齐全的通讯功能设计CONTROGEN V3 特点特点特点特点

CONTROGEN V3 励磁调节器——特点� CONTROGEN V3 型励磁调节器除采用双通道自动电压调节器冗余系统外，还提供了冗余的TTM板控制方式，可作为现场的试验和调试的备用方案。� AVR与功率柜通过双以太网通讯。脉冲发生器安装于功率柜中，有效减少柜间硬接线与干扰源，从而减少故障点，确保设备可靠。并具备如下监控功能：1、硬件故障检测；2、通讯故障检测；3、脉冲监控；4、传导监控。�冗余的模块化设计可以在机组运行的工况下更换控制卡件，并重新对智能模块及控制器进行软件下装与恢复（（（（该设计已于该设计已于该设计已于该设计已于2012年在岭澳年在岭澳年在岭澳年在岭澳3号机空载下通过在线验证号机空载下通过在线验证号机空载下通过在线验证号机空载下通过在线验证）。）。）。）。�特特特特点五点五点五点五 成熟稳定成熟稳定成熟稳定成熟稳定、、、、完全隔离的全冗余通道设计完全隔离的全冗余通道设计完全隔离的全冗余通道设计完全隔离的全冗余通道设计CONTROGEN V3 特点特点特点特点 阿尔斯通电力自控系统业务部（PAC）中国区中国励磁市场战略中国励磁市场战略中国励磁市场战略中国励磁市场战略