Deska budiče PT/CT GE IS200EPCTG1A

IS200EPCTG1A je deska rozhraní Exciter PT/CT navržená společností General Electric (GE) pro její systém řízení buzení EX2100™. Tato deska je standardní verzí v rámci řady EPCT, která se primárně používá k izolaci a úpravě signálů generátoru potenciálu (PT) a transformátoru proudu (CT) před jejich přenosem do řídicího systému a poskytuje přesné signály zpětné vazby napětí a proudu generátoru pro regulátor napětí.

Deska IS200EPCTG1A obsahuje dvě sady vstupních kanálů třífázového napěťového transformátoru a dvě sady vstupních kanálů proudového transformátoru (podporující úrovně proudu buď 1 A nebo 5 A). Výstupní signály ze všech oddělovacích transformátorů jsou zasílány kabely na desku EMIO v řídicí sestavě. Kromě toho deska poskytuje jeden neizolovaný analogový vstupní kanál, konfigurovatelný jako napěťový vstup ±10 V nebo proudový vstup 4-20 mA, pro připojení dalších polních signálů.

V řídicím systému Simplex jsou signály odesílány na desku EMIO v řídicí jednotce M1 prostřednictvím konektoru J305. V redundantním řídicím systému jsou signály distribuovány na desky EMIO v ovladačích M1, M2 a C prostřednictvím tří konektorů J305, J308 a J315, čímž je dosaženo redundantního měření.

Deska IS200EPCTG1A navrhuje spolehlivost a bezpečnost pro aplikace v terénu:

• Napěťové vstupy jsou chráněny pojistkou, s kabely o délce až 1000 stop (vodič č. 12 AWG).

• Proudové vstupy používají neodpojitelné svorkovnice (TB2, TB3), aby se zabránilo nebezpečnému vysokému napětí z otevřených obvodů CT.

• Izolační transformátory zajišťují elektrickou izolaci a zajišťují bezpečnost na řídicí straně.

• Testovací body nabízejí 12 napěťových testovacích bodů (TP1-TP12) pro pohodlné uvedení do provozu na místě a řešení problémů.

• Izolační spínače umožňují bezpečnou výměnu desky za podmínek pod napětím.

Deska obsahuje dva třífázové napěťové oddělovací transformátory (T1, T2), čtyři proudové oddělovací transformátory (T3-T6), jednu odnímatelnou 24-pólovou napěťovou vstupní svorkovnici (TB1), dvě neodnímatelné 4-pólové proudové vstupní svorkovnice (TB2, TB3), tři 25-pinové Sub-D výstupní konektory, jeden analogový výběr (J305, J315 vstup typu J30). 12 testovacích bodů. Konstrukce desky splňuje průmyslové normy a je vhodná pro kritické aplikace měření v budicích systémech elektráren.

---

II. Hlavní funkce

Mezi primární funkce IS200EPCTG1A patří, ale nejsou omezeny na, následující:

1. Měření napětí generátoru

Deska IS200EPCTG1A přijímá třífázové napěťové signály z potenciálních transformátorů zákazníka přes svorkovnici TB1. Napěťové vstupy jsou nominálně 115 V rms (50/60 Hz) a každý vstup je chráněn pojistkou. Dva oddělovací transformátory na desce převádějí vstupní napětí na nízkoúrovňové signály pro třífázové měření napětí v otevřeném trojúhelníku. Pro vstup 115 V rms je sekundární výstup 1,533 V rms. Naměřené signály jsou odesílány do desky EMIO prostřednictvím konektorů J305, J308 a J315.

2. Měření proudu generátoru

Deska IS200EPCTG1A přijímá dva proudové signály z proudových transformátorů přes svorkovnice TB2 (Fáze A) a TB3 (Fáze C). Každý CT poskytuje vinutí 0-1 A rms a 0-5 A rms, ale pouze jedno je připojeno k desce EPCT. Délka kabelu může být až 1000 stop a průřez drátu až #10 AWG. Proudové izolační transformátory izolují vstupní proud a převádějí jej na nízkonapěťové signály odesílané do desky EMIO prostřednictvím konektorů.

Důležité bezpečnostní provedení: Svorkovnice TB2 a TB3 jsou neodnímatelné, aby se zabránilo náhodnému otevření obvodů CT při zátěži, které by vytvořilo nebezpečné vysoké napětí.

3. Analogový vstup

Deska IS200EPCTG1A poskytuje jeden neizolovaný analogový vstupní kanál, konfigurovatelný pomocí propojky JP1 pro dva typy:

• Vstupní napětí: ±10 V DC, přesnost lepší než 1 % plného rozsahu.

• Proudový vstup: 4-20 mA.

Tento vstupní kanál lze použít pro další signály pole, jako je teplota, tlak nebo poloha. Délka kabelu může být až 300 metrů s maximálním odporem obousměrného kabelu 15 ohmů. Analogový vstupní signál je současně distribuován do všech tří ovladačů prostřednictvím konektorů J305, J308 a J315.

4. Izolace a distribuce signálu

Všechny signály měření napětí a proudu jsou elektricky izolovány pomocí oddělovacích transformátorů, což zajišťuje bezpečnost na řídicí straně. Izolované signály vystupují přes tři 25kolíkové Sub-D konektory (J305, J308, J315):

• J305: Připojuje se k desce EMIO v řadiči M1.

• J308: Připojuje se k desce EMIO v řadiči M2.

• J315: Připojuje se k desce EMIO v řadiči C.

V simplexních systémech se používá pouze J305. V redundantních systémech se používají všechny tři konektory, které zajišťují redundantní distribuci měřicích signálů.

5. Testovací body

Deska IS200EPCTG1A obsahuje 12 testovacích bodů (TP1-TP12) umístěných napravo od transformátorů pro uvedení do provozu a odstraňování problémů na místě:

• TP1-TP4: PT1 sekundární napěťové signály (AB, BC)

• TP5-TP8: PT2 sekundární napěťové signály (AB, BC)

• TP9-TP10: Sekundární proudové signály CT fáze A

• TP11-TP12: Sekundární proudové signály CT fáze C

Tyto testovací body lze měřit pomocí osciloskopu nebo multimetru, ale je třeba dávat pozor, aby nebyly uzemněny přes měřicí zařízení.

---

III. Systémové aplikace

1. Aplikace v systému řízení buzení EX2100

IS200EPCTG1A je kritická deska rozhraní pro získávání napěťových a proudových signálů generátoru v systému řízení buzení EX2100. Mezi jeho role v systému patří:

• Zpětná vazba napětí: Izoluje a upravuje napěťové signály třífázového generátoru a posílá je na desku EMIO pro automatický regulátor napětí (AVR), který provádí regulaci napětí a řízení jalového výkonu.

• Proudová zpětná vazba: Izoluje proudové signály generátoru (typicky fáze A a C) a posílá je do řídicího systému pro omezení budícího proudu, monitorování zátěže a ochranu.

• Analogový vstup: Poskytuje univerzální analogový vstupní kanál pro další procesní signály související s budicím systémem, jako je teplota, tlak nebo poloha.

• Redundantní distribuce signálu: V redundantních systémech současně distribuuje signály měření do tří ovladačů (M1, M2, C), čímž zajišťuje nepřerušované signály měření, i když jeden ovladač selže.

2. Typické aplikační scénáře

• Měření napětí a proudu pro budicí systémy synchronních generátorů

• Zpětná vazba pro automatické regulátory napětí (AVR) v generátorech parních turbín

• Řízení buzení pro generátory hydroturbiny

• Budicí systémy pro plynové turbíny

• Řízení buzení pro průmyslové synchronní motory

  
  

---

IV. Podrobný popis rozhraní

1. Svorkovnice TB1 (napěťové vstupy)

TB1 je odnímatelný blok s 24 svorkami pro připojení dvou sad třífázových signálů transformátoru napětí a jednoho analogového vstupu. Přiřazení terminálu je následující:

2. Svorkovnice TB2 a TB3 (proudové vstupy)

TB2 (fáze A) a TB3 (fáze C) jsou neodnímatelné 4-svorkové bloky, které zabraňují otevřeným obvodům CT:

Poznámka: K desce EPCT by mělo být připojeno pouze jedno z vinutí 1 A nebo 5 A pro každý CT; druhé vinutí je ponecháno nevyužité.

3. Konektory J305, J308, J315

Tři 25kolíkové konektory Sub-D přenášejí signály měření do desky EMIO. Přiřazení pinů pro J305 (k M1) jako příklad:

4. Testovací body

5. Propojka JP1

Popis pozice	propojky
PROTI	Vstup stejnosměrného napětí ±10 V
MA	Proudový vstup 4-20 mA

---

V. Instalace a výměna

1. Místo montáže

Deska IS200EPCTG1A je namontována uvnitř pomocné skříně budiče EX2100 a je připevněna k montážní desce třemi šrouby. Deska by měla být umístěna pro snadný přístup k kabeláži a údržbě a zajistit, aby vzdálenost k PT a CT nepřekročila stanovené limity.

2. Postup výměny offline (systém je bez napětí)

Bezpečnostní upozornění:

• VAROVÁNÍ: Abyste předešli úrazu elektrickým proudem, vypněte napájení budícího systému a postupujte podle úplných postupů pro odpojení napájení uvedených v Uživatelské příručce (GEH-6631). Dodržujte všechny místní postupy uzamčení/označení.

• UPOZORNĚNÍ: Aby nedošlo k poškození součástí způsobené statickou elektřinou, zacházejte se všemi deskami manipulačními technikami citlivými na statickou elektřinu. Používejte uzemňovací pásek na zápěstí a ukládejte desky do antistatických sáčků.

• ZVLÁŠTNÍ VAROVÁNÍ: Před odpojením vedení CT MUSÍ být nejprve vypnuty oddělovací spínače CT. Pokud tak neučiníte, bude to mít za následek nebezpečně vysoké napětí v důsledku přerušeného obvodu CT.

Kroky výměny:

1. Ověřte vypnutí: Ujistěte se, že je budicí systém zcela bez napětí. Před otevřením dveří rozvaděče otestujte obvody.

2. Otevřete oddělovací spínače: Otevřete oddělovací spínače PT a CT. Otestujte obvody PT a CT, abyste potvrdili nulové napětí.

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

4. Odpojit kabely:

• Povolte dva šrouby zajišťující TB1 a vyjměte svorkovnici TB1 (externí kabely nechte připojené).

• Odpojte kabeláž od TB2 a TB3.

• Demontujte konektory J305, J308 a J315.

5. Vyjměte starou desku: Odstraňte tři šrouby držící desku EPCT a vyjměte starou desku.

6. Kontrola nové desky: Ověřte, že nastavení propojky JP1 na nové desce odpovídá původní desce.

7. Instalace nové desky: Nasměrujte novou desku do stejné polohy jako vyjmutou, zarovnejte ji s montážními otvory a zajistěte ji třemi šrouby.

8. Znovu připojte kabely:

• Znovu nainstalujte svorkovnici TB1 a utáhněte její šrouby.

• Znovu připojte kabely k TB2 a TB3.

• Znovu připojte konektory J305, J308 a J315.

9. Obnovit napájení: Zavřete izolační spínače PT a CT. Zavřete dvířka skříně, obnovte napájení budícího systému podle postupů a otestujte provoz.

3. Postup výměny online (systém běží)

Vadnou desku EPCT lze vyměnit za chodu budícího systému za předpokladu, že systém pracuje v režimu ručního regulátoru.

Varování před rizikem: Během výměny online zůstávají řadiče, napájecí zdroje a svorkovnice pod napětím a jsou aktivní. Je třeba dbát mimořádné opatrnosti, abyste se nedotkli jiných živých částí nebo nezpůsobili zkrat. Budič MUSÍ být před spuštěním přepnut do režimu ručního regulátoru.

Kroky výměny:

1. Přepnout do manuálního režimu: Přepněte buzení do režimu ručního regulátoru pomocí klávesnice.

2. Otevřete izolační spínače: Otevřete dvířka rozvaděče. Otevřete oddělovací spínače PT a CT.

3. Ověřte bez napětí: Otestujte obvody PT a CT, abyste potvrdili nulové napětí.

4. Odpojit kabely: Stejný postup jako offline.

5. Odstraňte starou desku: Odstraňte dva šrouby držící desku EPCT (poznámka: dokument zde specifikuje dva šrouby, které se mohou lišit od tří v offline postupu; viz aktuální konfigurace místa) a vyjměte starou desku.

6. Instalace nové desky: Stejný jako postup offline.

7. Znovu připojte kabely: Stejný jako postup offline.

8. Zavřete oddělovací spínače: Sepněte oddělovací spínače PT a CT. Pomocí testovacích bodů ověřte přítomnost vstupních signálů.

9. Návrat do automatického režimu: Zavřete dvířka skříně. Pomocí klávesnice přepněte buzení zpět do režimu automatického regulátoru.