GE IS200EDCFG1A Exciter DC Feedback Board

IS200EDCFG1A je stejnosměrná zpětnovazební deska budiče navržená společností General Electric (GE) pro její systém řízení buzení EX2100™. Tato deska se primárně používá k měření napětí pole a proudu pole na můstku SCR a přenos těchto signálů přes vysokorychlostní optické spojení na desku EISB v ovládacím panelu. Komunikace z optických vláken zajišťuje jak napěťovou izolaci mezi dvěma deskami, tak vysokou odolnost vůči elektrickému šumu.

Základní funkcí desky IS200EDCFG1A je konvertovat vysokonapěťové, vysokoproudové signály z výkonové strany na nízkoúrovňové signály použitelné na řídící straně pomocí izolace a převodu. Přijímá napěťové a proudové signály z můstku SCR, diferenciálně je zesiluje, přivádí je do oscilátoru řízeného napětím (VCO), aby je převedl na frekvenční signály, a poté je posílá přes optické vysílače na desku EISB pro regulaci buzení a ochranu řídicím systémem.

Deska navrhuje flexibilitu pro různé aplikační scénáře:

• Měření napětí: Poskytuje sedm propojek pro výběr rozsahu napětí pro různé úrovně napětí PPT od 140 V do 1300 V (pozdější verze podporují 1400 V).

• Měření proudu: Měří budicí proud přes stejnosměrný bočník s maximálním vstupním signálem 500 mV.

• Komunikace s optickými vlákny: Podporuje dva typy optických vláken, které umožňují výběr na základě přenosové vzdálenosti: plastové optické vlákno (POF) až 10 m nebo vlákno Hard Clad Silica (HCS) až 90 m. Minimální poloměr ohybu je 1,5 palce.

Deska je vybavena jedním zeleným LED indikátorem (PSOK) pro indikaci stavu napájení. Deska je napájena z externího zdroje ±24 V DC a interní regulátory generují +15 V DC, -15 V DC a +5 V DC pro různé obvody.

Deska IS200EDCFG1A obsahuje následující hlavní rozhraní a komponenty:

• Konektor J16: Vstup napájení +24 V DC

• Konektor P1: Vstup signálu buzení proudového bočníku

• E1 Stab-on konektor: Vstup provozního napětí (záporný můstek SCR)

• CF OF Fiber-Optic konektor: Pulzní výstup zpětné vazby budicího proudu

• Konektor VF OF Fiber-Optic: Pulzní výstup zpětné vazby napětí pole

• JP1-JP6, JP9-JP10: Propojky pro volbu rozsahu napětí

• JP7, JP8: Propojky pro výběr typu vlákna

• PSOK LED: Zelený indikátor stavu napájení

  
  

---

II. Hlavní funkce

Mezi primární funkce IS200EDCFG1A patří, ale nejsou omezeny na, následující:

1. Měření polního napětí

Deska IS200EDCFG1A měří napětí mezi zápornou svorkou můstku SCR a kladnou svorkou proudového bočníku. Výběrem různých kombinací odporů pomocí propojek lze napětí můstku snížit tak, aby vyhovovalo různým úrovním napětí PPT. Škálovaný signál je přiváděn do diferenciálního zesilovače. Výstupní napětí zesilovače (-5 V až +5 V) řídí napěťově řízený oscilátor (VCO), generující frekvenční signál úměrný napětí, který je posílán do EISB prostřednictvím optických vláken.

2. Měření proudu v terénu

Proud pole se měří přes stejnosměrný bočník na můstku SCR, generuje nízkoúrovňový signál s maximální hodnotou 500 mV přes bočník. Tento signál je přiváděn do diferenciálního zesilovače. Výstupní napětí zesilovače (-5 V až +5 V) řídí VCO a generuje frekvenční signál úměrný proudu, který je posílán do EISB přes vláknovou optiku.

3. Komunikace pomocí optických vláken

Deska využívá dva konektory z optických vláken (CF OF a VF OF) k odesílání pulzů proudové a napěťové zpětné vazby. Komunikace pomocí optických vláken nabízí následující výhody:

• Vysokonapěťová izolace: Kompletní elektrická izolace mezi napájecí stranou a řídicí stranou, což zajišťuje bezpečnost personálu.

• Odolnost proti šumu: Vláknová optika je odolná vůči elektromagnetickému rušení a zajišťuje vysokou kvalitu přenosu signálu.

• Přenos na velkou vzdálenost: Přenosová vzdálenost až 10 m nebo 90 m v závislosti na zvoleném typu vlákna.

4. Napájení

Deska IS200EDCFG1A je napájena z externího zdroje ±24 V DC, vstup přes konektor J16. Tři palubní regulátory napětí generují:

• +15 V DC: Napájí analogové obvody.

• -15 V DC: Napájí analogové obvody.

• +5 V DC: Napájí digitální obvody.

Zelená LED kontrolka PSOK je řízena výstupy ±15 V a svítí, když napájecí zdroj funguje normálně.

5. Flexibilní konfigurace

Deska obsahuje několik propojek pro konfiguraci na základě podmínek specifických pro dané místo:

• Volba rozsahu napětí: Propojky JP1-JP6 a JP9-JP10 volí úroveň napětí PPT. V každém okamžiku lze vložit pouze jednu propojku.

• Volba typu vlákna: JP7 (proudová zpětná vazba) a JP8 (napěťová zpětná vazba) se nastavují nezávisle pro výběr vlákna z plastového optického vlákna (POF) nebo tvrdého křemičitého vlákna (HCS).

  
  

---

III. Systémové aplikace

1. Aplikace v systému řízení buzení EX2100

IS200EDCFG1A je kritická deska zpětné vazby pro měření napětí a proudu pole v systému řízení buzení EX2100. Mezi jeho role v systému patří:

• Field Voltage Feedback: Měří výstupní napětí pole z můstku SCR a přenáší napěťový signál přes optické vlákno na desku EISB pro řízení napětí v uzavřené smyčce automatickým regulátorem napětí (AVR).

• Zpětná vazba proudu pole: Měří výstupní proud pole z můstku SCR a přenáší proudový signál přes optické vlákno na desku EISB pro omezení, ochranu a monitorování proudu pole.

• Elektrická izolace: Poskytuje úplnou elektrickou izolaci mezi napájecí stranou a řídicí stranou prostřednictvím komunikace z optických vláken a zajišťuje bezpečnost nízkonapěťových řídicích obvodů.

• Úprava signálu: Převádí vysokonapěťové, vysokoproudové signály na nízkoúrovňové signály vhodné pro zpracování řídicích obvodů s linearizací.

2. Redundantní konfigurace

V systémech vyžadujících vysokou spolehlivost lze instalovat tři desky IS200EDCFG1A pro redundanci. Budicí systém může pokračovat v činnosti, i když jedna deska selže. Je však důležité poznamenat, že kvůli vysokému napětí není online výměna vadné desky podporována, a to ani v redundantní konfiguraci. Při výměně musí být vypnuto napájení systému.

3. Typické aplikační scénáře

• Napěťová a proudová zpětná vazba pro buzení synchronních generátorů

• Regulátory napětí pro generátory parních turbín

• Pohonné jednotky pro buzení generátoru hydroturbiny

• Budicí systémy pro plynové turbíny

• Modernizace a modernizace průmyslových budicích systémů

  
  

---

IV. Podrobný popis rozhraní

1. Napájecí konektor J16

J16 je 2pinový konektor pro externí napájení ±24 V DC:

2. Vstupní proudový konektor P1

P1 je 4kolíkový konektor (použity 2 kolíky) pro připojení bočníku budicího proudu:

3. Vstupní napěťový konektor E1

E1 je nasazovací konektor pro vstup polního napětí:

4. Optické konektory

5. indikátoru napájení

LED	barvy	Popis
PSOK	Zelený	Napájení výstupy ±15 V DC, svítí, když napájení funguje normálně

---

V. Konfigurace propojky

Deska IS200EDCFG1A má 10 propojek pro konfiguraci rozsahu napětí a typu vlákna.

1. Propojky pro výběr rozsahu napětí (JP1-JP6, JP9-JP10)

Tyto propojky vybírají úroveň napětí PPT můstku SCR. V každém okamžiku lze vložit pouze jeden jumper. Vyberte odpovídající propojku na základě skutečného napětí systému:

Důležité: Najednou lze vložit pouze jednu propojku rozsahu napětí. Vložení více propojek současně způsobí chyby měření.

2. Propojky pro výběr typu vlákna (JP7, JP8)

Tyto dva propojky vybírají typ vlákna pro proudovou zpětnou vazbu a napěťovou zpětnou vazbu a lze je nastavit nezávisle:

Poznámka: Minimální poloměr ohybu těchto kabelů je 1,5 palce. Během instalace se vyvarujte nadměrného ohýbání.

---

VI. Instalace a výměna

1. Místo montáže

Deska IS200EDCFG1A je namontována uvnitř pomocné skříně budicího systému EX2100, zajištěna v horních a spodních kluzácích. Při instalaci věnujte pozornost:

• Ujistěte se, že je deska vložena ve správné orientaci.

• Zajišťovací kolíky musí být zcela zasunuty, aby se zabránilo uvolnění desky.

• Kabely s optickými vlákny by se měly vyhýbat nadměrnému ohýbání při zachování minimálního poloměru ohybu.

2. Postup výměny

Důležitá bezpečnostní upozornění:

• Deska EDCF obsahuje vysoké napětí a NEPODPORUJE online výměnu. I v redundantních systémech musí být před výměnou vypnuto napájení budícího systému.

• Před výměnou desky postupujte podle úplných postupů pro odpojení napájení uvedených v Instalační a spouštěcí příručce (GEH-6631). Dodržujte všechny místní postupy uzamčení/označení. Počkejte, než se kondenzátory vybijí.

• Než se dotknete obvodů, použijte bezpečnostní testovací zařízení určené pro vysoká napětí, abyste ověřili, že jsou bez napětí.

• Při manipulaci s deskou dodržujte opatření týkající se ESD (Elektrostatický výboj). Noste uzemňovací pásek a uložte desku do antistatických sáčků.

Kroky výměny:

1. Ověřte vypnutí: Ujistěte se, že panel obsahující desku EDCF je zcela bez napětí.

2. Open Cabinet Door: Otevřete dvířka pomocné skříně. Pomocí vysokonapěťového testovacího zařízení ověřte, zda jsou obvody bez napětí.

3. Označení kabelů: Ověřte, zda jsou všechny kabely správně označeny podle značek na desce pro snadné opětovné připojení.

4. Odpojit kabely:

• Uchopte obě strany nasazovacího konektoru, který se připojuje ke svorce E1 desky, a jemně jej uvolněte.

• Odpojte konektory P1 a J16.

• Odpojte konektory optických vláken CF OF a VF OF.

5. Odemknout desku: Odemkněte pojistné kolíky, které drží desku EDCF v horních a spodních posuvných lištách.

6. Odstraňte starou desku: Vysuňte starou desku ze sklíček a vyjměte ji.

7. Kontrola nové desky: Ověřte, že propojky JP1 až JP10 na nové desce EDCF jsou ve stejných pozicích jako původní deska.

8. Instalace nové desky: Nasměrujte novou desku stejným směrem, zasuňte ji do vodítek, zatlačte ji úplně dovnitř a zajistěte pojistné kolíky.

9. Znovu připojte kabely: Znovu připojte všechny kabely a konektory optických vláken podle označení a ujistěte se, že jsou správně usazeny.

10. Obnovení napájení: Zavřete dvířka pomocné skříně, obnovte napájení budícího systému podle postupů a otestujte provoz.