
Product Description
Module convertisseur basique ABB UNITROL 1020-0003 - Solution avancée de contrôle d'excitation
Le ABB UNITROL 1020-0003 (3BHE030579R0003) représente une technologie d'excitation de précision pour les systèmes de régulation automatique de tension (AVR) des générateurs synchrones. Ce module convertisseur basique fournit une excitation de champ DC fiable jusqu'à 100A avec une précision de régulation de tension inférieure à 0,5 %, garantissant une sortie stable du générateur malgré les variations de charge dans les applications de production d'énergie, de propulsion marine et de cogénération industrielle.
Spécifications techniques
| Paramètre | Spécification |
|---|---|
| Numéro de pièce | 3BHE030579R0003 |
| Désignation du produit | UNITROL 1020-0003 BASIQUE |
| Type de Système | Module convertisseur de régulateur automatique de tension (AVR) |
| Courant de champ | Excitation continue DC 100A |
| Précision de la régulation de tension | ±0,5 % de déviation en régime permanent |
| Temps de Réponse | <100 ms pour changements de charge en palier |
| Algorithme de contrôle | PID numérique avec ordonnancement adaptatif du gain |
| Plage de tension d'entrée | Configurable pour sorties générateur 110-690V AC |
| Méthode de refroidissement | Convection forcée par air avec ventilateurs intégrés |
| Température de fonctionnement | -20°C à +60°C ambiant |
| Poids | 3,736 kg |
| Pays d'origine | Suisse |
| Code SH | 9032899090 (Instruments de régulation automatique) |
| Emplacement en entrepôt | Baden, Suisse (distribution mondiale disponible) |
Architecture du système d'excitation
Plateforme de contrôle numérique : Le UNITROL 1020-0003 met en œuvre une architecture de contrôle à microprocesseur qui surveille en continu la tension aux bornes du générateur, la puissance réactive et le courant de champ. Le contrôleur numérique exécute des algorithmes PID sophistiqués avec logique anti-windup, garantissant une régulation stable de la tension sans dépassement lors des événements transitoires de charge.
Étape de conversion de puissance : Le module de convertisseur de base utilise une redressement à thyristors pour convertir l'entrée AC triphasée en courant continu régulé pour le champ. Le contrôle de l'angle de tir des portes assure un réglage précis de l'excitation de zéro à courant de champ maximal, permettant une montée en tension progressive au démarrage du générateur et une régulation précise en fonctionnement parallèle.
Fonctions de protection : Les circuits de protection intégrés surveillent la sur-excitation, la sous-excitation, les défauts de masse du champ et les pertes de détection. Les relais de protection déclenchent des séquences d'arrêt contrôlées pour éviter les dommages au générateur tout en maintenant la stabilité du système en cas de défaut.
Applications industrielles
Installations de production d'énergie : Contrôle l'excitation des générateurs synchrones dans les centrales diesel, turbines à gaz et turbines à vapeur d'une capacité allant de 500 kW à 50 MW. Le système UNITROL maintient la stabilité de la tension lors des perturbations du réseau, soutient la compensation de puissance réactive et permet la synchronisation automatique avec les réseaux publics.
Systèmes de propulsion marine : Régule les générateurs des navires diesel-électriques et hybrides où la stabilité de la tension est cruciale pour les moteurs de propulsion, les systèmes de navigation et les charges hôtelières. Le design compact du module et sa large plage de température conviennent aux environnements maritimes rigoureux avec brouillard salin, vibrations et cycles de température.
Cogénération industrielle : Gère l'excitation pour les installations de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP) où les générateurs fonctionnent en parallèle avec les réseaux publics ou en mode îloté. Le système AVR se coordonne avec les systèmes de contrôle de l'usine pour optimiser le facteur de puissance, minimiser les charges de puissance réactive et assurer un transfert de charge sans interruption lors des coupures de réseau.
Intégration des énergies renouvelables : Fournit le contrôle d'excitation pour les condensateurs synchrones utilisés dans les parcs éoliens et solaires afin d'apporter un soutien en puissance réactive et une stabilisation de la tension. Le temps de réponse rapide permet une régulation dynamique de la tension lors des transitoires nuageux et des rafales de vent qui provoquent des fluctuations rapides de puissance.
Systèmes de secours d'urgence : Assure une régulation fiable de la tension pour les générateurs de secours des hôpitaux, centres de données et installations critiques. Le module UNITROL prend en charge la capacité de démarrage à froid, la séquence automatique de charge et le fonctionnement coordonné avec les commutateurs de transfert automatique (ATS) pour une alimentation ininterrompue.
Intégration et configuration du système
Le UNITROL 1020-0003 s'intègre dans les panneaux de contrôle des générateurs via des borniers standardisés acceptant les entrées de détection de tension, les transformateurs de courant et les connexions du circuit de champ. Les paramètres de configuration sont ajustés via les commandes en façade ou via l'interface Modbus RS-485 pour l'intégration aux systèmes SCADA.
Détection de tension : Accepte des entrées de tension triphasée provenant des bornes du générateur ou des transformateurs de potentiel (TP) avec des facteurs d'échelle configurables. Le module compense automatiquement le rapport TP et la rotation de phase, simplifiant les procédures de mise en service.
Limitation de courant : Les limites programmables du courant de champ protègent les enroulements du rotor du générateur contre les dommages thermiques lors de conditions de surcharge prolongée. Le contrôleur met en œuvre des modèles thermiques I²t tenant compte des constantes de temps du rotor et de l'efficacité du refroidissement.
Fonctionnement en parallèle : Prend en charge les modes de compensation de chute de tension et de courant croisé pour les générateurs fonctionnant en configuration parallèle. L'AVR coordonne avec les régulateurs pour assurer un partage de charge correct et éviter les courants de circulation entre machines.
Fonctionnalités avancées de contrôle
- Stabilisateur de système électrique (PSS) : La fonction PSS optionnelle amortit les oscillations électromécaniques dans les systèmes multi-machines, améliorant la stabilité transitoire lors des perturbations du réseau
- Limiteur de sous-excitation (UEL) : Empêche le fonctionnement du générateur dans des zones sous-excitées pouvant provoquer une perte de synchronisme ou un échauffement des extrémités du stator
- Limiteur de sur-excitation (OEL) : Protège le rotor contre les dommages thermiques lors de conditions prolongées de sur-excitation tout en maintenant le support de tension pendant les défauts
- Protection Volts-par-Hertz : Surveille le rapport V/Hz pour éviter la saturation du noyau lors des déviations de fréquence ou des séquences de démarrage du générateur
- Transfert manuel/automatique : Permet un transfert sans à-coup entre le contrôle manuel du courant de champ et les modes de régulation automatique de tension pour la maintenance et les tests
Mise en service & Calibration
La configuration initiale nécessite la définition des paramètres de la plaque signalétique du générateur, y compris la tension nominale, la fréquence, le facteur de puissance et les courants de champ nominal. Le module UNITROL inclut des routines d'auto-réglage qui optimisent les gains PID en fonction des caractéristiques de réponse du générateur mesurées lors des tests à vide et de rejet de charge.
Procédures de test : La validation de la mise en service comprend la vérification de la précision de la régulation de tension, les tests de réponse transitoire et les contrôles des fonctions de protection. Le mode test intégré du module permet la simulation de conditions de défaut sans alimenter le circuit de champ du générateur.
Intervalles d'étalonnage : Vérification annuelle recommandée de la précision de détection de tension à l'aide d'équipements de test calibrés et inspection des interfaces thermiques des semi-conducteurs de puissance. Des mises à jour du firmware peuvent être disponibles via les services ABB pour améliorer les fonctionnalités ou résoudre des problèmes identifiés sur le terrain.
Maintenance & Fiabilité
Le UNITROL 1020-0003 utilise des composants industriels de qualité, avec un MTBF supérieur à 100 000 heures dans des installations correctement entretenues. La maintenance préventive inclut l'inspection périodique du fonctionnement du ventilateur de refroidissement, la vérification du couple de serrage des connexions aux bornes et le nettoyage des filtres à air pour maintenir la performance thermique.
Capacités de diagnostic : Les LED en façade indiquent l'état opérationnel, les conditions de défaut et l'activité de communication. Le module enregistre les événements de défaut avec horodatage accessible via l'interface Modbus pour le dépannage et l'analyse de maintenance prédictive.
Stratégie de pièces de rechange : Les installations critiques doivent maintenir des modules convertisseurs de rechange pour minimiser les temps d'arrêt lors de défaillances de composants. La conception UNITROL permet un remplacement rapide sans reconfiguration étendue, généralement réalisé en 30 minutes par du personnel formé.
Qualité & Conformité
Fabriqué dans l'usine ABB en Suisse sous systèmes de gestion de la qualité ISO 9001, chaque module UNITROL 1020-0003 subit des tests fonctionnels incluant la vérification de la précision de régulation de tension, la caractérisation de la réponse transitoire et la validation des fonctions de protection. La conception respecte les normes IEC 60034-16 pour les systèmes d'excitation des machines électriques tournantes.
Produits connexes
| Nom du produit | Numéro de pièce | Description|Description | Lien |
|---|---|---|---|
| ABB UNITROL 1020 AVR | 3BHE003708R0030 | Système complet de régulateur automatique de tension | Voir le produit |
| ABB UNITROL 1010 AVR | 3BHE035301R1002 | Régulateur automatique de tension compact | Voir le produit |
| Contrôleur d'excitation ABB UAD149A11 | 3BHE014135R011 | Contrôleur avancé de système d'excitation | Voir le produit |
Support technique & services
ABB offre un support complet pour les systèmes d'excitation UNITROL incluant l'assistance en ingénierie d'application, les services de mise en service et les programmes de formation des opérateurs. Des ingénieurs de service terrain sont disponibles mondialement pour les réparations d'urgence, les mises à niveau système et l'optimisation des performances.
Pack de documentation : Chaque module est livré avec un manuel d'installation, des schémas de câblage, des guides de réglage des paramètres et des procédures de dépannage. Des dessins CAO et des modèles 3D sont disponibles pour l'intégration dans la conception des panneaux.
Pourquoi choisir Industrial Control Hub ?
Nous sommes spécialisés dans les systèmes d'excitation et de contrôle de générateur ABB avec approvisionnement direct usine et support technique complet. Chaque module UNITROL 1020-0003 est livré avec la documentation constructeur, des guides de configuration et des certifications qualité. Notre équipe d'ingénierie fournit une consultation avant-vente pour le dimensionnement du système, l'optimisation des paramètres spécifiques à l'application et l'intégration avec les architectures de contrôle de générateur existantes.
Logistique mondiale : Expédition accélérée disponible depuis l'entrepôt suisse avec support de dédouanement pour les livraisons internationales. Des modules de remplacement d'urgence peuvent être expédiés sous 24 heures pour les installations critiques de production d'énergie.
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