GE IS200EDEXG1A Exciter De-Excitation Control Board

IS200EDEXG1A er et Exciter De-Excitation Control Board designet af General Electric (GE) til dets EX2100™ Excitation Control System. Dette kort er versionen inden for EDEX-serien, der specifikt bruges til SCR-de-magnetiseringsapplikationer og fungerer som kernekontrolkortet i de-exciteringsmodulet. Den primære funktion af IS200EDEXG1A er hurtigt at fjerne lagret energi fra generatorfeltet under en nødstop, når feltafbryderen eller kontaktoren åbner, hvilket sikrer sikker nedlukning af enheden.

I EX2100-systemet starter EMIO-kortet de-exciteringskommandoen via EXTB-kortet. EXTB-kortet åbner 41dc-kontaktoren (MDA/MDB) eller afbryderen og overfører derefter de-magnetiseringssignalet fra hjælpekontakterne til SCR-tændingskredsløbet på EDEX-kortet. EDEXG1A-kortet giver SCR-affyring, ledningsføler-feedback og spændingshold-up-funktionalitet, hvilket sikrer pålidelig de-excitering, selv i tilfælde af et komplet systemstrømsvigt.

IS200EDEXG1A-kortet inkluderer et SCR-tændingskredsløb, et selvtændende kredsløb (sammensat af et break-over diode-netværk), Hall Effect-strømsensorer, et spændingshold-up-kredsløb, flere interfacekonnektorer (J1, J2, J8, DEPL, EPL1, EPL2), stikklemmer (til anode-spændingsjumpere-JPJ-indstilling), (PJ-konfigurations-jumpere). Boarddesignet opfylder standarder af industriel kvalitet og er velegnet til kritiske beskyttelsesapplikationer i kraftværks excitationssystemer.

---

II. Hovedfunktioner

De primære funktioner i IS200EDEXG1A inkluderer, men er ikke begrænset til, følgende:

1. SCR Affyring

IS200EDEXG1A-kortet modtager to affyringskommandoer (fra M1- og M2-controllere) via EXTB-kortet, input gennem J8-stikket. Ved modtagelse af kommandoen genererer affyringskredsløbet et højfrekvent firkantbølgesignal, som er forbundet til SCR-porten via DEPL-stikket, hvilket får det til at lede. Affyringskredsløbet har redundant design for at sikre pålidelighed.

2. Selvfyringsbeskyttelse

Hvis hovedaffyringskredsløbet svigter eller er forsinket, overtager det selvtændende kredsløb på EDEXG1A printet affyringsopgaven. Dette kredsløb består af et Break-over Diode (BOD) netværk styret af SCR anode spændingen og forbundet til SCR gate. Når anodespændingen overstiger BOD's break-over spænding, leder og affyrer BOD SCR'en. Dette design sikrer pålidelig de-excitation, selvom hovedaffyringskredsløbet svigter.

3. Spændingsstop

IS200EDEXG1A-kortet har et spændingshold-up-kredsløb, der opretholder positive 24 V jævnspændinger og negative 24 V jævnspændinger, selv under et komplet systemstrømsvigt, hvilket sikrer, at SCR'en kan udløses. Dette kredsløb giver også spænding til befugtning af de eksterne de-exciteringskontakter, hvilket sikrer, at de-exciteringskommandoen forbliver effektiv efter et strømtab.

4. Ledningsføling

IS200EDEXG1A-kortet bruger Hall Effect-sensorer til at detektere strøm i feltkredsløbet. En mekanisk ring (fluxkoncentrator) kobler magnetisk flux til sensorerne placeret i den øverste kant af kortet. To sensorkredsløb (1 og 2) kan detektere tovejs strøm. De detekterede strømsignaler sendes til EXTB-kortet og derefter til styresystemet. To røde LED'er angiver status for hvert strømregistrerende kredsløb, der lyser, når der registreres strøm.

5. Multi-board parallel konfiguration

Til højstrømsapplikationer kræves flere de-excitations-SCR'er. Hver SCR styres af ét EDEX-kort konfigureret i et Master-Follower-arrangement. Masterkortets J1, J2 strøm og commons er forbundet til Follower boards via EPL kabler; Følgere har ikke forbindelser til J1 og J2. Jumpere JP1 og JP2 konfigurerer EDEX-kortet som Master eller Follower.

---

III. Systemapplikationer

1. Anvendelse i EX2100 excitationskontrolsystem

IS200EDEXG1A er kernekortet i de-excitationsmodulet i EX2100 Excitation Control System. Dens roller i systemet omfatter:

• Nødafmagnetisering: Udløser hurtigt SCR'en under en nødstop for at udlede den lagrede energi i generatorfeltet til demagnetiseringsmodstanden, hvilket beskytter generatoren og magnetiseringssystemet.

• Redundant affyring: Modtager redundante affyringskommandoer fra M1- og M2-controllerne, hvilket sikrer pålidelig de-excitering, selvom en controller svigter.

• Self-Firing Backup: Inkorporerer et indbygget Break-over Diode-netværk, der automatisk udløser SCR'en, hvis hovedtændingskredsløbet svigter, hvilket giver et sidste lag af beskyttelse.

• Strømovervågning: Overvåger kontinuerligt de-excitationsstrømmen ved hjælp af Hall Effect-sensorer og sender status tilbage til kontrolsystemet for diagnostik og registrering.

• Power Loss Ride-Through: Indeholder et indbygget spændingshold-up kredsløb for at sikre, at de-excitering kan fuldføres selv under et komplet system strømsvigt.

2. Typiske anvendelsesscenarier

• Nødafbrydelsesbeskyttelse for synkrongeneratorens excitationssystemer

• De-excitationskredsløb til dampturbinegeneratorer

• Afmagnetiseringskredsløb til hydroturbinegeneratorer

• Beskyttelse af gasturbine excitationssystemer

• Multi-SCR parallel de-excitation i højstrøms excitationssystemer

  
  

---

IV. Detaljeret grænsefladebeskrivelse

1. Strømstik J1 og J2

J1 og J2 er 4-bens låsestik til ±24 V jævnstrømsindgang:

2. De-excitationssignalstik J8

J8 er et 6-benet låsestik til tilslutning til EXTB-kortet:

3. SCR Affyringsstik DEPL

DEPL er et 2-benet låsestik til tilslutning til SCR-porten:

4. Master-Follower sammenkoblingskonnektorer EPL1 og EPL2

EPL1 forbinder masterkortet med det første følgerkort. EPL2 bruges til daisy-chain forbindelser mellem Follower boards. Begge er 25-bens D-type stik med identiske bentildelinger:

5. Anodespændingsindstilling stikklemmer

IS200EDEXG1A-kortet har en række stik-på-terminaler (E1A-E12), der bruges til at indstille SCR-anodens affyringsspænding via ledningsjumpere. Specifikke indstillinger er beskrevet i afsnit VI nedenfor.

---

V. Konfiguration og opsætning

1. Anodespændingsindstilling

Afhængigt af specifikationerne for den anvendte SCR skal ledningsjumpere forbindes til de passende stikklemmer for at vælge de korrekte break-over-dioder og strømbegrænsende modstande, der matcher den påkrævede anode-tændingsspænding. Tabellen nedenfor viser jumperforbindelserne for forskellige spændingsniveauer (gælder for 53 mm SCR-celler):

Vigtig advarsel: Hvis en break-over-diodes break-over-spænding overskrides, og BOD'en ikke er forbundet til SCR'ens gate, vil EDEX-kortet blive ødelagt. Før du forsøger at affyre SCR'en ved at overskride break-over-spændingen for BOD'en, skal du sikre dig, at affyringskontrolkredsløbet vil affyre SCR'en.

2. Master/Follower-konfiguration

Jumpere JP1 og JP2 konfigurerer EDEX-kortet som Master eller Follower:

Bemærk: JP3-JP6 er altid tilsluttet og kræver ingen konfiguration.

---

VI. Installation og udskiftning

1. Monteringssted

IS200EDEXG1A-kortet er monteret inde i de-magnetiseringsmodulet i EX2100 exciter-hjælpeskabet. Den er fastgjort til et mellemmonteringspanel via Snap Top-befæstelser. En aftagelig fluxkoncentratorring er installeret over Hall Effect-sensorerne.

2. Udskiftningsprocedure

Sikkerhedsadvarsler:

• ADVARSEL: For at forhindre elektrisk stød skal du slukke for strømmen til impulsgiveren og følge de komplette afbrydelsesprocedurer, der er beskrevet i EX2100 installations- og opstartsvejledning (GEH-6631). Overhold alle lokale lock-out/tag-out-praksis. Giv kondensatorerne tid til at aflade.

• FORSIGTIG: For at forhindre komponentbeskadigelse forårsaget af statisk elektricitet skal alle plader behandles med statisk følsomme håndteringsteknikker. Bær en håndledsjordingsstrop og opbevar pladerne i antistatiske poser.

Udskiftningstrin:

1. Kontroller, at strømmen er slukket: Før du åbner den ekstra skabsdør, skal du teste de elektriske kredsløb for at sikre, at strømmen er slukket.

2. Etiketkabler: Kontroller, at alle kabler er korrekt mærket for nem genforbindelse.

3. Afbryd kabler:

• Frakobl alle kabler fra kortet.

• Frakobl ledningsjumperen fra terminal E1A (Bemærk: Lad andre ledningsjumpere sidde på plads).

4. Fjern fluxkoncentratorring: Fjern forsigtigt fluxkoncentratorringen, der er placeret over Hall Effect-sensorerne.

5. Fjern det gamle bræt: Åbn trykknapperne, der fastgør EDEX-brættet, og fjern det gamle bræt.

6. Konfigurer nyt board:

• Placer alle wirejumpere (inklusive stab-on jumpere) på den nye EDEX-plade i nøjagtig samme positioner som på den gamle plade.

• Kontroller, at jumperne JP1-JP6 er i de samme positioner som på det gamle board.

7. Installer nyt kort: Orienter det nye EDEX-kort i samme position på monteringspanelet, og luk snap top-fastgørelserne.

8. Udskift fluxkoncentratorring: Geninstaller fluxkoncentratorringen.

9. Gentilslut kabler:

• Tilslut alle kabler til det nye kort igen som mærket.

• Tilslut ledningsjumperen til E1A igen.

• Sørg for, at alle stik sidder korrekt.

10. Gendan strøm: Luk det ekstra kabinetdør, genskab strømmen til magnetiseringssystemet ved at følge procedurerne, og test driften.