Deska vysokorychlostního relé budiče GE IS200EXHSG3A

IS200EXHSG3A je budicí deska vysokorychlostního reléového budiče navržená společností General Electric (GE) pro její systém řízení buzení EX2100™. Tato deska je verze v rámci řady EXHS speciálně určená pro redundantní řídicí systémy a používaná se standardními stykači. Primárně poskytuje ovladače pro stejnosměrný stykač (41) a pilotní relé pro odbuzení a blikání pole.

Deska IS200EXHSG3A hraje kritickou roli rozhraní v systému řízení buzení EX2100, převádí logické příkazy z řídicího systému na reléové výstupy, které řídí výkonná polní zařízení. Připojuje se k desce EMIO přes základní desku EBKP. V redundantních řídicích systémech přijímá signály z ovladačů M1, M2 a C, které řídí cívky relé prostřednictvím 2 ze 3 hlasovacích obvodů, což zajišťuje vysokou spolehlivost systému.

IS200EXHSG3A je jednou ze čtyř verzí řady EXHS. Podle tabulky v dokumentu jsou hlavní rozdíly mezi jednotlivými verzemi následující:

IS200EXHSG3A je navržen speciálně pro redundantní řídicí systémy, vhodný pro 500 A, 42 mm můstky a používá se se standardními stykači s cívkami 125 V DC. Na rozdíl od verzí G1 a G2 verze G3 a G4 vynechávají obvod regulátoru proudu; budič dodává cívce konstantní napětí 125 V.

Deska obsahuje následující klíčové komponenty:

• K53A a K53B Blikající pilotní relé: Ovládejte blikající stykače 53A a 53B.

• Pilotní relé odbuzení KDEP: Řídí relé odbuzení.

• Ovladače stykače K41: Dva (K41A, K41B) pro ovládání stykače 41 DC.

• Obvody pro úpravu signálu: Zpracujte stavové signály debuzení a stavové signály Crowbar z desky EDEX.

• Kontaktní vstupní obvody: Monitorujte stav pomocných kontaktů pro 41, 53A a 53B.

  
  

---

II. Hlavní funkce

Mezi primární funkce IS200EXHSG3A patří, ale nejsou omezeny na, následující:

1. 41 Měnič DC stykače

IS200EXHSG3A poskytuje dva 41 DC stykače (K41A, K41B), ovládané ovladači na EMIO. Ovladač na EMIO vyžaduje jak příkaz z pole FPGA (Field Programmable Gate Array), tak 86G kontakt, aby byl sepnut, než se ovladač připojí. Buď kontakt FPGA nebo 86G může způsobit ztrátu napájení ovladače.

V redundantním řídicím systému (G3) vstupy z ovladačů M1, M2 a C ovládají tři relé zapojená v obvodu 2 ze 3 hlasů. Cívka relé je napájena stejnosměrným napětím 24 V z M1 a M2.

Na rozdíl od verzí G1 a G2 verze G3 vynechává obvod regulátoru proudu. Budič poskytuje cívce konstantní napětí 125 V (P125), spíše než vysokonapěťové zesílení následované režimem udržování konstantního proudu.

2. Blikající ovládání pilotního relé

Deska IS200EXHSG3A integruje dvě blikající pilotní relé, K53A a K53B, která se používají k ovládání stykačů s blikajícím polem. Každé blikající pilotní relé je řízeno EMIO a používá dva sériové kontakty k ovládání jednoho blikajícího stykače. Cívka relé je napájena stejnosměrným napětím 24 V z ovladače M1.

Charakteristika relé K53A/K53B:

• Kontaktní napájení: Jmenovité 125 V ss (max. 140 V ss), napájené přes J9 z ovládání budiče.

• Odporová zátěž: 5 A @ 28 V dc, 0,5 A @ 125 V dc.

• Indukční zátěž: 2 A @ 28 V DC, 0,2 A @ 125 V DC, L/R časová konstanta 0,007 sekund.

• S potlačením: 0,5 A @ 125 V ss, časová konstanta L/R 0,10 sekund (2 póly v sérii).

• Potlačení: Dodáváno na desce EXHS.

• Agentura: UL, CSA.

3. Řízení pilotního relé odbuzení

Deska IS200EXHSG3A integruje jedno debuzovací pilotní relé, KDEP, používané k ovládání debuzovacího obvodu. KDEP se aktivuje okamžitě po deaktivaci relé. Cívka KDEP je připojena ke zdroji stejnosměrného napětí 125 V.

Charakteristika relé KDEP:

• Napájení cívky: Jmenovité 125 V ss z J9 (140 V ss max, 100 V ss min).

• Kontaktní napájení: Jmenovité 24 V ss ze skříně budiče.

• Odporová zátěž: 2 A @ 28 V DC.

• Indukční zátěž: 1 A @ 28 V DC, L/R časová konstanta 0,007 sekund.

• Potlačení: Dodáváno na externí cívce, žádné na desce EXHS.

• Agentura: UL, CSA.

Stavové signály odbuzení pocházejí z desky EDEX, jsou kondicionovány na EXHS a jsou odesílány do EMIO-M1 a EMIO-M2 (pro redundantní řízení).

4. Sledování kontaktů

Deska IS200EXHSG3A přináší pomocné kontakty pro 53A, 53B a 41 pro monitorování EMIO. Při redundantním řízení jsou signály rozloženy do regulátorů M1, M2 a C. Tyto tři kontakty jsou smáčeny stejnosměrným napětím 70 V napájeným z EXHS. Napájení ze zástrček J12M1 a J12M2 je odporově izolované a přiváděno ke kontaktům. Smáčecí napětí se může měnit od 63 do 84 V DC. Výsledné signály se rozvětvují na M1, M2 a C. Monitorovací obvod kontaktního vstupu je umístěn na EMIO.

5. Zadání stavu páčidla

Signály stavu páčidla ze dvou desek EDEX jsou dodávány do EMIO-M1 a EMIO-M2 prostřednictvím EXHS. Kondicionační obvod na EXHS monitoruje oba vstupy z desek EDEX. Pokud některý z nich přejde na nízkou impedanci (vodivé páčidlo), předá signál do EMIO v M1.

6. Obvody pro úpravu signálu

Při redundantním řízení jsou debuzovací signály ze dvou desek EDEX přiváděny do EMIO-M1 a EMIO-M2 přes EXHS. Na EXHS jsou dva obvody pro úpravu signálu, jeden pro každý signál. EXHS zopakuje signál do EMIO.

---

III. Systémové aplikace

1. Aplikace v systému řízení buzení EX2100

IS200EXHSG3A je kritická deska rozhraní spojující řídicí logiku a vysoce výkonná polní zařízení v rámci systému řízení buzení EX2100. Jeho role v redundantním řídicím systému zahrnují:

• Pohon stykače 41: Přijímá řídicí povely z EMIO pro ovládání stykače 41 DC, což umožňuje spínání budícího systému.

• Blikající ovládání: Ovládá blikající stykače přes pilotní relé K53A a K53B, aby poskytoval počáteční budicí proud během spouštění jednotky.

• Řízení odbuzení: Řídí obvod odbuzení přes pilotní relé KDEP, aby rychle rozptýlilo energii pole generátoru během vypínání nebo poruch.

• Stavová zpětná vazba: Poskytuje stavovou zpětnou vazbu z pomocných kontaktů 41, 53A a 53B do EMIO pro monitorování systému.

• Zpětná vazba stavu odbuzení: Stavové signály odbuzení z EDEX upraví a odešle je do EMIO.

• Zpětná vazba stavu páčidla: Stavové signály páčidla z EDEX a odesílá je do EMIO.

2. Konfigurace redundantního řídicího systému

V redundantním řídicím systému přijímá IS200EXHSG3A signály z ovladačů M1, M2 a C. Ovládání ovladače K41 používá obvod 2 ze 3, který zajišťuje, že selhání jediného ovladače nezpůsobí nesprávnou funkci nebo selhání funkce. Blikající relé K53A/K53B jsou řízena EMIO a také nabízejí vysokou spolehlivost v redundantních systémech.

3. Rozdíly od verzí G1/G2

Hlavní rozdíl mezi IS200EXHSG3A a verzemi G1, G2 spočívá ve způsobu pohonu stykače 41:

• G1/G2: Používá se pro vysokorychlostní stykače (32 V, cívka 1,5 A). Používají metodu pohonu, která nejprve aplikuje vysokonapěťové zesílení (125 V po dobu 150 ms) a poté se přepne do režimu udržování konstantního proudu (1,5 A ± 0,2 A).

• G3/G4: Používá se pro standardní stykače (cívka 125 V DC). Vynechávají obvod regulátoru proudu a přímo poskytují konstantní napětí 125 V.

Při výběru desky EXHS je proto nutné zvolit verzi podle typu stykače 41 používaného v terénu.

4. Typické aplikační scénáře

• Budicí systémy generátorů velkých parních turbín: Pro řízení buzení 500 A, můstky 42 mm.

• Budicí systémy hydroturbinových generátorů: Vysoce spolehlivé aplikace vyžadující redundantní řízení.

• Systémy buzení plynových turbín: Řízení buzení s rychlou odezvou ve spojení s EX2100.

• Průmyslové synchronní buzení motoru: Pro vysoce výkonné průmyslové pohony vyžadující standardní stykače.

  
  

---

IV. Podrobný popis rozhraní

1. Napájecí konektory

2. Konektor ovladače

3. Signální konektor J6

4. Signální konektor J7

5. Signální konektor J8

6. Signální konektor J11

7. Konektory k EMIO J505, J508, J515

Tyto tři 25kolíkové konektory se připojují k deskám EMIO pro M1, M2 a C. J505 (do M1) a J508 (do M2) zahrnují úplné odbuzení a signály Crowbar, zatímco J515 (do C) tyto signály nezahrnuje. Podrobné přiřazení pinů naleznete v tabulkách v dokumentu.

---

V. Instalace a výměna

1. Místo montáže

Deska IS200EXHSG3A se obvykle montuje do skříně řízení buzení EX2100 a je připevněna k montážní desce pomocí šroubů. Deska se pomocí kabelů připojuje k propojovací desce EBKP, která pak komunikuje s EMIO.

2. Postup výměny desky

Bezpečnostní upozornění:

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

• POZOR: Než se dotknete obvodů, použijte zkušební zařízení pro vysoké napětí, abyste ověřili, že jsou bez napětí.

• UPOZORNĚNÍ: Abyste předešli poškození součástí způsobenému statickou elektřinou, zacházejte se všemi deskami manipulačními technikami citlivými na statickou elektřinu. Noste uzemňovací pásek a ukládejte desky do antistatických sáčků.

Kroky výměny:

1. Ověřte vypnutí: Ujistěte se, že je budicí systém zcela bez napětí.

2. Open Cabinet Door (Otevřít dvířka skříně): Otevřete dvířka řídicí skříně a otestujte I/O obvody, abyste potvrdili, že je napájení vypnuto.

3. Označení kabelů: Ověřte, zda jsou všechny kabely správně označeny podle značek na desce, aby je bylo možné snadno znovu připojit.

4. Odpojení kabelů: Opatrně odpojte všechny kabely od desky EXHS.

5. Odebrat starou desku:

• Umístěte pod desku hadr nebo jinou nevodivou bariéru, abyste zabránili pádu hardwaru.

• Odstraňte šrouby držící desku EXHS a vyjměte starou desku.

6. Prohlédněte si novou desku: Potvrďte, že nový model desky je IS200EXHSG3A, který odpovídá původní desce.

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

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

9. Obnovení napájení: Zavřete dvířka skříně, obnovte napájení budícího systému podle postupu a otestujte provoz.

3. Postup výměny relé

Relé na desce EXHS jsou patková a lze je v případě potřeby jednotlivě vyměnit.

1. Diagnostika závady: Pomocí diagnostických nástrojů Toolbox identifikujte a zaznamenejte vadné relé.

2. Ověřte vypnutí: Ujistěte se, že je budicí systém zcela bez napětí.

3. Open Cabinet Door: Otevřete dvířka ovládací skříně a otestujte I/O obvody, abyste potvrdili, že je napájení vypnuto.

4. Locate Faulty Relay: Najděte vadné relé na desce EXHS.

5. Připravte ochranu: Umístěte pod desku hadr nebo jinou nevodivou bariéru.

6. Odebrat relé:

• Opatrně uvolněte sponu držící relé.

• Vytáhněte relé z patice.

7. Instalace nového relé:

• Správně nasměrujte náhradní relé a zasuňte jej do zásuvky.

• Opatrně zaklapněte přídržnou sponu zpět na místo.

8. Obnovení napájení: Zavřete dvířka skříně, obnovte napájení budícího systému podle postupu a otestujte provoz.

---