GE IS200ECTBG1A Erregerkontakt-Anschlussplatine

Das IS200ECTBG1A ist eine Erregerkontakt-Anschlussplatine, die von General Electric (GE) für sein Erregungssteuerungssystem EX2100™ entwickelt wurde. Bei dieser Karte handelt es sich um die Version der ECTB-Serie, die speziell für redundante Steuerungssysteme verwendet wird und hauptsächlich Kontaktausgangs- und Eingangssignale für das Erregersystem verarbeitet. Die IS200ECTBG1A-Karte, die von der EMIO-Karte (Exciter Multi-function Input/Output Board) gesteuert wird, stellt Auslöserelaisausgänge und Allzweck-Relaisausgänge bereit und überwacht gleichzeitig Hilfskontakteingänge von Feldgeräten.

In einem redundanten Steuerungssystem empfängt der IS200ECTBG1A Signale von den M1-, M2- und C-Controllern und steuert die Auslöserelais über einen Zwei-von-Drei-Kontakt-Abstimmungskreis, wodurch eine hohe Systemzuverlässigkeit und Fehlertoleranz gewährleistet wird. Die Relais-Treiberschaltungen auf der Platine werden mit 24 V Gleichstrom versorgt, während die externen Schaltkreise des Kunden eine Nennspannung von 125 V Gleichstrom verwenden. Der Kontakteingangsabschnitt verwendet eine Benetzungsspannung von 70 V Gleichstrom, zeigt den Kontaktstatus über LEDs an und verteilt die Signale an die drei Controller.

Die IS200ECTBG1A-Karte umfasst zwei Auslöserelaisgruppen (K1M1, K1M2, K1C und K2M1, K2M2, K2C, drei Relais pro Gruppe), vier Allzweckrelais (K1GP, K2GP, K3GP, K4GP, jeweils angesteuert durch drei Eingänge, die für eine einzelne Spule stimmen), acht Kontakteingangskanäle (sechs Hilfs- + 52G + 86G), zwei abnehmbare Klemmenblöcke (TB1 und TB2), drei 25-polige Sub-D-Anschlüsse (J405, J408, J415) und zwei 70-V-Gleichstrom-Eingangsstecker (J13M1 und J13M2). Das Platinendesign entspricht Industriestandards und eignet sich für kritische Schutz- und Steuerungsanwendungen in Kraftwerkserregungssystemen.

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II. Hauptfunktionen

Zu den Hauptfunktionen des IS200ECTBG1A gehören unter anderem die folgenden:

1. Auslöserelaisausgänge (redundante Steuerung)

Die IS200ECTBG1A-Karte enthält zwei Gruppen von Auslöserelais, wobei jede Gruppe durch Eingänge der M1-, M2- und C-Controller angesteuert und über einen Zwei-von-Drei-Kontakt-Abstimmungsschaltkreis gesteuert wird. Durch dieses Design wird sichergestellt, dass selbst bei Ausfall eines einzelnen Controllers keine Fehlauslösung oder Fehlauslösung auftritt, was die Systemzuverlässigkeit erheblich erhöht.

• Auslöserelaisgruppe 1: K1M1, K1M2, K1C

• Auslöserelaisgruppe 2: K2M1, K2M2, K2C

Die Kontakte der drei Relais in jeder Gruppe sind parallel geschaltet und bilden den Ausgang des Abstimmungskreises. Diese Relais werden typischerweise zur Ansteuerung der externen Sperrvorrichtungen des Kunden verwendet. Die Relaiseigenschaften sind wie folgt:

• Kundenstrom: Nominal 125 V Gleichstrom

• Kontaktbelastbarkeit (ohmsche Last): 5 A bei 28 V DC / 0,5 A bei 120 V DC

• Kontaktbelastbarkeit (induktive Last, L/R = 0,007 s): 2 A bei 28 V DC / 0,2 A bei 120 V DC

• Mit Unterdrückung: 0,5 A bei 120 V DC

• Externe Unterdrückung durch den Kunden

• Behördliche Zulassungen: UL, CSA

2. Allzweck-Relaisausgänge (redundante Steuerung)

Die IS200ECTBG1A-Karte enthält vier Allzweckrelais. Die einzelne Spule jedes Relais wird durch Eingaben von den M1-, M2- und C-Controllern nach einer Zwei-von-Drei-Abstimmung durch die Relais-Ansteuerschaltung angesteuert. Dieses Design gewährleistet die Zuverlässigkeit des Relaisbetriebs.

• Allzweckrelais: K1GP, K2GP, K3GP, K4GP

• Kontakttyp: Form-C (ein Schließer, ein Öffner, gemeinsamer Anschluss)

• Kundenstrom: Nominal 125 V Gleichstrom

• Kontaktbelastbarkeit (ohmsche Last): 2 A bei 28 V DC / 0,5 A bei 120 V DC

• Kontaktbelastbarkeit (induktive Last, L/R = 0,007 s): 1 A bei 28 V DC / 0,1 A bei 120 V DC

• Externe Unterdrückung durch den Kunden

• Behördliche Zulassungen: UL, CSA

3. Überwachung der Kontakteingabe

Die IS200ECTBG1A-Karte bietet acht Kontakteingangskanäle, unterteilt in drei Kategorien:

• Sechs Hilfskontakteingänge (Kontakteingang 1–6): Von kundenseitig bereitgestellten externen Hilfskontakten, die zur Überwachung des Status verschiedener Feldgeräte verwendet werden.

• 52G-Kontakteingang: Wird zur Überwachung des Status des Hilfskontakts des Generatorschalters (52G) verwendet.

• 86G-Kontakteingang: Wird zur Überwachung des Status des Sperrrelaiskontakts (86G) verwendet.

Alle Kontakteingänge werden mit einer 70-V-Gleichstromversorgung versorgt, die von den Steckern J13M1 und J13M2 (von den Netzteilen M1 bzw. M2 der Steuerung) gespeist wird. Der zulässige Benetzungsspannungsbereich beträgt 63 bis 84 V Gleichstrom. Der Status jedes Kontakteingangs wird durch eine integrierte rote LED angezeigt und die Signale werden gleichzeitig an die M1-, M2- und C-Controller zur Überwachung und Schutzlogik innerhalb des Erregersystems weitergeleitet.

4. Schnittstellen und Verbindungen

Das IS200ECTBG1A-Board bietet verschiedene Schnittstellen zum Anschluss an Steuerungen und Feldgeräte:

• TB1 und TB2: Abnehmbare Klemmenblöcke zum Anschluss externer Leitungen für Auslöserelais, Allzweckrelais und Kontakteingänge. Jeder Klemmenblock verfügt über 24 Klemmen und wird mit zwei Schrauben an der Platine befestigt.

• J405, J408, J415: Drei 25-polige Sub-D-Anschlüsse für den Anschluss an die EBKP-Rückwandplatine, die mit den EMIO-Karten der M1-, M2- und C-Controller verbunden ist.

• J13M1 und J13M2: Zwei Netzstecker für die Eingabe der 70-V-Gleichstrom-Benetzungsspannung, die jeweils von den Netzteilen der M1- und M2-Steuerung stammt.

  
  

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III. Systemanwendungen

1. Anwendung im redundanten Steuerungssystem EX2100

Die IS200ECTBG1A ist eine spezielle Klemmenplatine für die Handhabung von Kontakt-E/A innerhalb des redundanten Erregersteuerungssystems EX2100. Zu seinen Rollen innerhalb des Systems gehören:

• Auslöseausgang: Empfängt Auslösebefehle von den M1-, M2- und C-Steuerungen, treibt die Auslöserelais nach zwei von drei Abstimmungen an und gibt sie an die externen Sperrvorrichtungen des Kunden aus, um eine sichere Abschaltung des Generators oder Erregersystems zu implementieren.

• Allzweck-Steuerausgang: Empfängt allgemeine Steuerbefehle von den drei Controllern, steuert die Allzweck-Relais nach der Abstimmung an und wird zur Steuerung verschiedener Hilfsgeräte wie Alarme, Anzeigen und Zwischenrelais verwendet.

• Statusüberwachung: Überwacht den Status von Hilfskontakten vom Feld aus (z. B. Leistungsschalterposition, Ventilstatus, Schutzbetriebssignale) und gibt die Statusinformationen über die EMIO-Karte zur logischen Entscheidung und Überwachung an die Controller zurück.

• Elektrische Isolierung: Bietet Isolierung zwischen den internen Schaltkreisen des Steuersystems und externen Hochspannungsschaltkreisen über Relaiskontakte und schützt so die Steuerplatinen.

2. Typische Anwendungsszenarien

• Auslösekreise für Synchrongenerator-Erregersysteme

• Alarme und Statusanzeige für Erregersysteme

• Überwachung der Schalterposition

• Schnittstelle für Schutzverriegelungsschaltungen

• Kontakteingang/-ausgang in der industriellen Prozesssteuerung

  
  

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IV. Detaillierte Schnittstellenbeschreibung

1. Klemmenblöcke TB1 und TB2

TB1 und TB2 sind abnehmbare 24-Klemmenblöcke zum Anschluss der gesamten externen Verkabelung für Relaisausgänge und Kontakteingänge. Die Klemmenbelegung ist wie folgt (TB1-Schrauben 1-24, TB2-Schrauben 25-48):

2. J13M1- und J13M2-Netzstecker

Diese 3-poligen Stecker liefern die Benetzungsspannung von 70 V Gleichstrom:

3. J405-, J408-, J415-Anschlüsse

Diese drei 25-poligen Sub-D-Anschlüsse werden an die EBKP-Rückwandplatine angeschlossen und entsprechen den M1-, M2- und C-Controllern. Pinbelegung für J405 (zu M1) als Beispiel:

Pin	Beschreibung
1	Kontakteingang 1
2	Kontakteingang 2
3	Kontakteingang 3
4	Kontakteingang 4
5	Kontakteingang 5
6	Kontakteingang 6
7	Kontakteingang 86G Pos. bis M1
8	Kontakteingang 86G Neg. bis M1
9	Kontakteingang 52G
10	Relais 1 Treiberbefehl von M1
11	Statusrückmeldung von Relais 1 an M1
12	P24 V DC von EMIO
13	P24 V DC von EMIO
14	Rückmeldung des Status von Auslösung 2 an M1
15	Fahrt 2 Fahrerbefehl von M1
16	Rückmeldung des Status von Auslösung 1 an M1
17	Fahrt 1 Fahrerbefehl von M1
18	Statusrückmeldung von Relais 4 an M1
19	Relais 4 Fahrerbefehl von M1
20	Statusrückmeldung von Relais 3 an M1
21	Relais 3 Fahrerbefehl von M1
22	Statusrückmeldung von Relais 2 an M1
23	Relais 2 Treiberbefehl von M1
24	Power Common auf EMIO
25	Power Common auf EMIO

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V. Installation und Austausch

1. Montageort

Die IS200ECTBG1A-Platine wird im EX2100-Erregersteuerschrank montiert und mit Schrauben an einer Montageplatte befestigt. Stellen Sie sicher, dass rund um die Platine ausreichend Platz für die Verkabelung und den Wartungszugang während der Installation vorhanden ist.

2. Offline-Austauschverfahren (Erreger stromlos)

1. Abschalten und Entladen: Schalten Sie die Stromversorgung zum Erregersystem aus. Befolgen Sie die in GEH-6631 beschriebenen vollständigen Abschaltverfahren und halten Sie sich an alle örtlichen Sperr-/Kennzeichnungspraktiken. Warten Sie, bis sich die Kondensatoren entladen haben.

2. Schranktür öffnen: Öffnen Sie die Schaltschranktür und testen Sie die Stromkreise, um sicherzustellen, dass der Strom ausgeschaltet ist.

3. Kabel beschriften: Stellen Sie sicher, dass alle Kabel korrekt beschriftet sind, damit sie leicht wieder angeschlossen werden können.

4. Kabel trennen:

• Entfernen Sie die Netzstecker J13M1 und J13M2.

• Trennen Sie die Signalanschlüsse J405, J408 und J415.

• Lösen Sie die beiden Schrauben, mit denen TB1 und TB2 befestigt sind, und entfernen Sie die Klemmenblöcke (wobei die externe Verkabelung angeschlossen bleibt).

5. Alte Platine entfernen: Entfernen Sie die Schrauben, mit denen die ECTB-Platine befestigt ist, und nehmen Sie die alte Platine heraus.

6. Installieren Sie die neue Platine: Richten Sie die neue Platine in derselben Position wie die entfernte aus, richten Sie sie an den Montagelöchern aus und befestigen Sie sie mit den Schrauben.

7. Erneut verbinden:

• Montieren Sie die Klemmenblöcke TB1 und TB2 wieder und ziehen Sie die Befestigungsschrauben fest.

• Schließen Sie die Steckverbinder J405, J408 und J415 wieder an.

• Schließen Sie die Netzstecker J13M1 und J13M2 wieder an.

8. Wiederherstellen der Stromversorgung: Schließen Sie die Schranktür, stellen Sie die Stromversorgung des Erregersystems gemäß den Verfahren wieder her und testen Sie den Betrieb.

3. Online-Relaisaustausch (nur redundante Systeme, nicht empfohlen)

Wenn in einem redundanten Steuerungssystem ein bestimmtes Auslöserelais (z. B. K1M1) ausfällt, ist es möglich, das fehlerhafte Relais mithilfe von Diagnosetools zu identifizieren und es auszutauschen, während das System unter Spannung steht. Allerdings birgt dieser Eingriff ein erhebliches Risiko und es ist äußerste Vorsicht geboten:

• Risiken: Alle Platinen im Schaltschrank stehen unter Spannung. Unsachgemäßer Betrieb kann zu Geräteschäden, Personenschäden oder einer Auslösung des Erregers führen.

• Schritte:

1. Verwenden Sie die Toolbox-Diagnose, um das fehlerhafte Auslöserelais zu identifizieren.

2. Öffnen Sie die Schaltschranktür und lokalisieren Sie das defekte Relais auf der ECTBG1-Platine.

3. Lösen Sie sehr vorsichtig die Klammer, mit der das Relais befestigt ist.

4. Ziehen Sie das Relais aus der Platine.

5. Ersatzrelais gleichen Typs einschieben.

6. Rasten Sie die Halteklammer vorsichtig wieder am Ersatzrelais ein.

7. Schließen Sie die Schaltschranktür.

Achtung: Achten Sie beim Online-Relaisaustausch äußerst darauf, dass keine Metallteile oder Werkzeuge in den Schrank fallen.

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