يعد UNS 2882a-P، المعروف باسم وحدة التحكم في البوابة الموسعة (EGC)، مكونًا مهمًا في نظام الإثارة ABB UNITROL® 5000. إنه يعمل في المقام الأول كوحدة تحكم زائدة عن الحاجة، مصمم للحفاظ على وظائف النظام الأساسية في حالة حدوث فشل في لوحات التحكم الرئيسية. يعد EGC ضروريًا في الأنظمة ثنائية القناة (على سبيل المثال، سلسلة D5x) ويستخدم أيضًا على نطاق واسع في تكوينات القناة التلقائية المزدوجة مع وحدة تحكم احتياطية (على سبيل المثال، سلسلة Q5x).
يتميز EGC بوظيفة تنظيم التيار الميداني الكاملة ووحدة التحكم المستقلة في البوابة. تضمن فلسفة التصميم الخاصة بها أن النظام يمكنه الحفاظ على وظائف الحماية والتحكم الأكثر أهمية حتى في حالة فشل الأجهزة الأساسية مثل COB أو MUB، وبالتالي تعزيز الموثوقية والتسامح مع الأخطاء بشكل كبير في نظام الإثارة بأكمله.
2. الميزات والوظائف الرئيسية
1. وظيفة تحكم زائدة عن الحاجة
يشتمل EGC على منظم تيار ميداني يعمل بكامل طاقته لوضع التحكم اليدوي، وهو قادر على تولي التحكم في النظام في حالة فشل وحدة التحكم الرئيسية. يتمتع هذا المنظم بتوليد نقطة ضبط مستقلة، والحصول على ردود الفعل، وقدرات إخراج النبض، مما يضمن التشغيل المستقر للنظام أثناء حالات الطوارئ.
2. وحدة التحكم بالبوابة المستقلة
على عكس وحدة التحكم في البوابة في COB، يدعم EGC نطاق تردد أوسع، مناسب لأنظمة الطاقة المختلفة مثل 16⅔ هرتز، و50 هرتز، و60 هرتز. تسمح هذه المرونة بتطبيق نظام UNITROL 5000 في إمدادات الطاقة للسكك الحديدية وغيرها من تطبيقات الترددات الصناعية المتخصصة.
3. وظائف الحماية والمراقبة
يدمج EGC وظائف حماية متعددة، بما في ذلك:
حماية من التيار الزائد للوقت العكسي، متوافقة مع ANSI 51.
حماية لحظية من التيار الزائد، متوافقة مع ANSI 50.
الكشف عن ماس كهربائى بالتيار المستمر والحد منه.
قياس التردد.
توليد سلسلة نبض إطلاق عالية التردد.
تضمن هذه الوظائف قدرة النظام على الاستجابة بسرعة للأخطاء الخطيرة حتى في وضع النسخ الاحتياطي.
4. مصدر طاقة مستقل
يتم تشغيل EGC بواسطة مصدر مستقل 24 فولت تيار مستمر، منفصل عن أنظمة الطاقة COB أو MUB. وهذا يعزز من قدرتها على البقاء والاستقلال التشغيلي أثناء فشل النظام الرئيسي.
3. مبدأ العمل وتكامل النظام
1. هندسة نظام التحكم
كنسخة احتياطية لـ COB، تتميز EGC بتصميم مستقل للأجهزة والبرامج. وهو يتصل بأجهزة مثل COB وMUB عبر كابلات شريطية، ويستقبل إشارات الحالة من النظام الرئيسي. يمكنه التبديل تلقائيًا أو يدويًا إلى وضع النسخ الاحتياطي عند اكتشاف فشل النظام الرئيسي.
2. مبدأ تشغيل المنظم
في وضع النسخ الاحتياطي، يستخدم المنظم الحالي لـ EGC بنية تحكم تناسبية متكاملة (PI). يمكن تعديل الكسب النسبي (KCR) وثابت الوقت (TCR) في خطوات متعددة عبر مفاتيح الأجهزة. يمكن للمستخدمين تحديد المعلمات المناسبة بناءً على خصائص النظام الفعلية (على سبيل المثال، ثابت وقت لف الحقل، وخصائص الحمل) لضمان أداء التنظيم الأمثل.
3. إطلاق توليد النبض
ينتج مولد النبض الداخلي عالي التردد الخاص بـ EGC سلسلة نبضات إطلاق تبلغ 62 كيلو هرتز. يتم عزل هذه النبضات بصريًا وإرسالها إلى GDI لتضخيم الطاقة، مما يؤدي في النهاية إلى تشغيل جسر الثايرستور. يدعم نطاق التحكم الواسع في مرحلة النبض كلاً من أوضاع تشغيل المقوم والعاكس، مما يجعله مناسبًا لأنظمة التشغيل ذات الأربعة أرباع.
4. منطق الحماية والعمل
وظائف الحماية الخاصة بـ EGC مستقلة تمامًا عن COB. وتنقسم الحماية من التيار الزائد إلى مرحلتين:
يمكن تكوين إجراءات الحماية للإنذار أو الرحلة وتتميز بتأخيرات زمنية قابلة للتعديل لمنع سوء التشغيل.
4. تكوين الجهاز وإعداداته
1. مفاتيح تكوين الأجهزة
يتم تنفيذ التكوين الأساسي لـ EGC عبر مفتاح DIL ذو 8 مواضع S450:
| الموضع |
معلمة |
OFF State |
ON State |
| 1 |
التردد المقدر |
50/60 هرتز |
16⅔ هرتز |
| 2 |
نوع التبديل |
تبديل التيار المتردد |
تبديل العاصمة |
| 3 |
التحكم بالتبديل |
لا يفتح FCB |
لأمر إيقاف التشغيل |
| 4 |
محول التوأم |
لا |
نعم |
| 5 |
مفتاح النظام D5<>A5 |
نظام D5 |
نظام A5 |
| 6 |
تبديل نطاق KCR |
النطاق 1 (0.1~7.5) |
النطاق 2 (0.1 ~ 17.8) |
| 7 |
تبديل نطاق TCR |
النطاق 1 (10~80 مللي ثانية) |
النطاق 2 (0.1 ~ 0.38 ثانية) |
| 8 |
ر(أنا>) تبديل النطاق |
النطاق 1 (8 ~ 15 ثانية) |
النطاق 2 (16 ~ 90 ثانية) |
2. إعدادات معلمة الحماية
يوفر EGC العديد من المفاتيح الدوارة السداسية العشرية لإعداد معلمات الحماية:
نقطة ضبط التيار الزائد لبدء التشغيل: 1.05 ~ 1.8 × القيمة المقدرة.
نقطة ضبط التيار الزائد اللحظية: 1.8 ~ 4.8 × القيمة المقدرة.
تأخير الوقت العكسي: يمكن الاختيار بين نطاقين زمنيين.
كسب المنظم الحالي (KCR): قابل للتعديل على مقياس لوغاريتمي.
ثابت وقت المنظم الحالي (TCR): يدعم الوضع P النقي أو الوضع PI.
نقطة الضبط الأولية (المرجع init): قابلة للتعديل من 20% إلى 65%.
حدود زاوية المقوم والعاكس: αmax 125°~170°، αmin 10°~55°.
3. الصمامات وإمدادات الطاقة
تم تجهيز EGC بمصهر بطيء النفخ 2A F600 لحماية دائرة الطاقة الداخلية الخاصة به.
5. سيناريوهات التطبيق ومزايا النظام
1. مناسبة للتطبيقات عالية الموثوقية
مثالي للسيناريوهات ذات متطلبات الموثوقية العالية للغاية، مثل أنظمة الإثارة الرئيسية في محطات الطاقة، ومحركات المحركات المتزامنة الكبيرة، وإمدادات طاقة الجر بالسكك الحديدية.
2. يدعم بنيات النظام المتعددة
أنظمة D5x ثنائية القناة: تعمل EGC كوحدة تحكم احتياطية للقناة الثانية.
أنظمة Q5x ذات القناة التلقائية + أنظمة التحكم الاحتياطية: تعمل EGC كطبقة ثالثة من الحماية.
نظام أحادي القناة + النسخ الاحتياطي EGC: يوفر حلاً احتياطيًا فعالاً من حيث التكلفة وموثوقًا للغاية.
3. القدرة على التكيف مع التردد المرن
يدعم ترددات نظام الطاقة المختلفة مثل 16⅔ هرتز، و50 هرتز، و60 هرتز، مما يجعله مناسبًا لمعايير الطاقة المختلفة في جميع أنحاء العالم.
