216NG63 je pomocná stejnosměrná napájecí jednotka v rámci řady ABB RE.216 systémů ochrany a řízení generátoru. Patří k 216NG6. řada DC/DC měničů. Tato jednotka je speciálně navržena pro průmyslová prostředí, jako jsou rozvodny energetického systému a elektrárny. Jeho primární funkcí je přeměna napětí staniční baterie na stabilní zdroj 24 V DC, který poskytuje spolehlivý provozní výkon pro všechny elektronické moduly a vstupně/výstupní jednotky systému REG 216 / REC 216.
216NG63 je vhodný pro staniční bateriové systémy 220 V / 250 V DC se širokým rozsahem vstupního napětí od 165 V do 312,5 V DC. Nabízí toleranci napětí ±25 %, což mu umožňuje přizpůsobit se běžným výkyvům napětí v energetických systémech.
2. Funkce kláves
1. Konverze napětí a elektrická izolace
Základní funkcí 216NG63 je převádět vysokonapěťový DC vstup (např. 220/250 V DC) na 24 V DC nízkonapěťový výkon požadovaný elektronickým zařízením systému. Jeho vnitřní konstrukce využívá technologii vysokofrekvenčního spínaného napájení, která zajišťuje elektrickou izolaci mezi vstupem a výstupem. To účinně zabraňuje poškození ochranného zařízení v důsledku rozdílů zemního potenciálu a rušení.
2. Podpora redundantního napájecího zdroje
Systém lze nakonfigurovat pro jednoduché nebo duální redundantní napájení. V redundantním režimu pracují dvě jednotky 216NG63 paralelně pro napájení systému. Pokud jedna jednotka selže, druhá může pokračovat v normálním provozu systému, což výrazně zvyšuje spolehlivost ochrany.
3. Monitorování stavu napájení a alarm
216NG63 nabízí komplexní možnosti vlastního monitorování:
4. Flexibilní konfigurace
Výstupní režim napájecího zdroje lze flexibilně nastavit pomocí zásuvných propojek A a B na zadní straně jednotky:
Vložené oba propojky: Jednotka napájí sběrnici USA i USB.
Single Supply Mode: Jednotka dodává energii pouze jedné sběrnicové lince, vhodné pro neredundantní systémy nebo speciální konfigurace.
5. Ochrana proti poruchám
216NG63 má vestavěné obvody ochrany proti přetížení a zkratu. Pokud je detekována abnormalita výstupu (např. zkrat nebo nadproud), automaticky odpojí výstup, aby se zabránilo poškození zařízení, a upozorní personál údržby pomocí LED diod na předním panelu nebo dálkových signálů.
3. Princip práce
1. Princip DC/DC konverze
216NG63 využívá technologii vysokofrekvenčního spínaného napájení. Využívá spínací zařízení (jako jsou MOSFETy nebo IGBT) k převodu vstupního stejnosměrného napětí na vysokofrekvenční střídavý signál. Ten je poté odveden přes vysokofrekvenční transformátor a nakonec přeměněn zpět na stabilní výstup 24 V DC přes usměrňovací a filtrační obvody. Tato metoda nabízí vysokou účinnost, kompaktní rozměry a vynikající regulaci napětí.
2. Redundantní napájecí mechanismus
V redundantním systému napájejí dvě jednotky 216NG63 nezávislé sběrnice USA a USB 24 V. Všechny elektronické moduly a I/O jednotky odebírají energii z obou těchto sběrnicových linek. Pokud jeden napájecí zdroj selže, druhý může stále udržovat provoz systému přes zbývající sběrnicovou linku, čímž se dosáhne 'nepřerušeného' napájení.
3. Zpětná vazba o stavu a integrace systému
216NG63 nejen zajišťuje napájení, ale také komunikuje s ostatními moduly v systému prostřednictvím paralelní sběrnice B448C:
Linka CK: Používá se k odeslání stavového signálu 'Stand-by'.
Linka SML: Používá se k odeslání signálu alarmu 'Defekt systému'.
Relé K100: Poskytuje bezpotenciálový kontaktní výstup, který lze použít pro vzdálené monitorování nebo blokování s jinými zařízeními.
4. Konstrukce a návrh hardwaru
1. Mechanická struktura
Montáž: Určeno pro standardní 19″ racky o šířce 3T (každý T=17 mm) a výšce 6U.
Design plug-in: Podporuje zapojování za provozu (musí být provedeno s vypnutým pomocným napájením), což usnadňuje údržbu a výměnu.
Přední panel: Vybaven LED indikátory a hlavním vypínačem (I/O).
Zadní panel: Obsahuje vstupní/výstupní svorky a zásuvky pro zásuvné propojky A a B.
2. Elektrická rozhraní
Vstupní svorky: Připojte ke kladnému a zápornému pólu staniční baterie (UB+ / UB-).
Výstupní svorky: Poskytují výstup 24 V DC pro sběrnice USA/USB a I/O moduly.
Komunikační rozhraní: Komunikuje s ostatními elektronickými jednotkami v systému prostřednictvím sběrnice B448C.
3. Odvod tepla a ochrana
216NG63 využívá chlazení přirozenou konvekcí. Pouzdro je navrženo pro efektivní odvod tepla, vhodné pro vysokoteplotní provozní podmínky v průmyslovém prostředí. Zařízení splňuje třídu ochrany IP30, která zabraňuje vniknutí velkých pevných cizích předmětů.
5. Konfigurace a nastavení
1. Nastavení propojky
Uživatelé mohou nastavit stav propojek A a B podle toho, zda systém vyžaduje redundantní napájení:
Redundantní režim: Propojky A a B jsou vloženy do obou jednotek 216NG63.
Režim Single Supply: Jedna jednotka má zasunuté propojky (např. napájející sběrnici), zatímco druhá je může mít vytažené (např. napájí pouze I/O moduly), v závislosti na konfiguraci.
2. Systémová integrace
216NG63 pracuje ve spojení s následujícími klíčovými moduly v systému RE.216:
Procesní jednotka 216VC62a: Poskytuje systémové logické a ochranné funkce.
216EA61 Analogová vstupní jednotka: Získává proudové/napěťové signály.
I/O jednotky jako 216AB61/216DB61: Provádějí výstup signálu a ovládání vypnutí.
6. Bezpečnost a údržba
1. Bezpečnostní provozní řád
Přísně zakázané zapojování/odpojování pod proudem: Všechny elektronické moduly lze vkládat nebo vyjímat pouze po vypnutí pomocného napájecího zdroje.
Duální vypnutí napájení: Pokud je systém nakonfigurován s redundantními napájecími zdroji, obě jednotky 216NG63 musí být před prací na stojanu vypnuty.
Kvalifikovaný personál: Veškeré nastavení, zapojení a uvedení do provozu musí provádět vyškolený a kvalifikovaný personál.
2. Diagnostika závad
Pokud LED 'U OUT' nesvítí, zkontrolujte vstupní napětí, nastavení propojek a výstupní zátěž.
Máte-li podezření na vnitřní poruchu (např. žádný výstup, alarm), kontaktujte ABB za účelem opravy.
Pokud dojde ke spuštění vzdáleného alarmu, zkontrolujte stav reléových a sběrnicových signálů K100.
3. Zásady oprav
Uživatelé nesmí rozebírat nebo upravovat vnitřní obvody nebo software 216NG63. V případě poruchy musí být celá jednotka vrácena ABB nebo autorizovanému servisnímu středisku k opravě. Neoprávněná manipulace ruší platnost jakékoli záruky.
7. Aplikační scénáře
216NG63 je široce používán v následujících systémech ochrany a řízení energetických zařízení:
Generator Protection Systems (REG 216)
Numerické řídicí jednotky (REC 216)
Systémy automatizace rozvoden středního a vysokého napětí
Ochranné systémy pro velké motory, výkonové transformátory a podavače
