Das IS200EGDMH1AAB ist ein Hochleistungs-Erreger-Bodendetektormodul von GE Industrial Systems, Teil der EX2100™-Erregersteuerungsserie. Dieses Modul dient zur Erkennung von Erdschlüssen im Feldstromkreis eines Synchrongenerators und misst insbesondere den Leckwiderstand zwischen einem beliebigen Punkt im Feldstromkreis des Generators (entweder AC- oder DC-Seite) und Erde. Der IS200EGDMH1AAB wird im EPBP-Rack (Exciter Power Backplane) montiert und verfügt über einen Formfaktor mit zwei Steckplätzen und doppelter Höhe (6 HE). In einem Simplex-Anregungssystem wird ein EGDM verwendet; In einem redundanten System arbeiten drei Module zusammen, um eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten.
Der IS200EGDMH1AAB arbeitet in Verbindung mit dem EXAM-Dämpfungsmodul, das im Hochspannungsmodul im Hilfspanel montiert ist. Das EXAM-Modul erfasst die Spannung am Erdungsmesswiderstand und sendet das Signal über ein neunadriges Kabel an den/die EGDM(s). Der EGDM verarbeitet dieses Signal und kommuniziert über Glasfaserverbindungen mit dem Erregersteuerungssystem, wodurch eine kontinuierliche Überwachung des Felderdungswiderstands gewährleistet wird. Diese Fähigkeit ist entscheidend, um Schäden an der Feldwicklung des Generators zu verhindern und einen sicheren Betrieb des Erregersystems zu gewährleisten.
Das Suffix IS200EGDMH1AAB weist auf eine bestimmte Revision und Konfiguration (AAB) hin, die die volle Kompatibilität mit allen EX2100-Steuerungssystemen gewährleistet. Es handelt sich um ein werkseitig programmiertes Modul ohne vom Benutzer anpassbare Einstellungen, das eine hohe Zuverlässigkeit und einen einfachen Austausch bietet.
Funktionsbeschreibung
Der IS200EGDMH1AAB ist die Kernkomponente der Bodenerkennungsfunktion im EX2100-Erregersteuerungssystem. Sein Hauptzweck besteht darin, den Widerstand zwischen dem Generatorfeldkreis und Erde zu erkennen und zu messen. Ein niedriger Widerstand weist auf einen Erdschluss hin, der zu schweren Schäden führen kann, wenn er nicht umgehend behoben wird.
In einer redundanten Konfiguration sind drei EGDM-Module als Controller (C) , Master 1 (M1) und Master 2 (M2) konfiguriert . Die Konfiguration für jedes EGDM wird durch einen Satz Programmpins am P2-Anschluss gesteuert. Die DSPX-Karte (Digital Signal Processor) im Controller-Rack bestimmt, welcher Master das Antriebssignal an den Messwiderstand im EXAM-Dämpfungsmodul liefert. Diese Informationen werden über den EISB (Exciter Internal Serial Bus) über eine Glasfaserverbindung an das C-Modul gesendet. Nach Erhalt dieser Informationen versorgt das C-Modul entweder das Relais im EXAM-Modul mit Strom (wenn M2 der Treiber ist) oder lässt es stromlos (wenn M1 der ausgewählte Master ist). Gleichzeitig wird ein Differenzsignal an M1 und M2 gesendet, das den gewählten Master angibt, den Signalgenerator am aktiven Master aktiviert und die Testbefehlsquelle auf jedem Modul auswählt.
Der aktive Master empfängt vom DSPX über die Glasfaserverbindung ein Oszillatorsignal, das er in eine positive oder negative 50-Volt-Rechteckwelle umwandelt. Diese Spannung wird per Kabel an das EXAM-Modul gesendet und an ein Ende des Messwiderstands angelegt. Der resultierende Spannungsabfall am Messwiderstand ist proportional zum Widerstand des Feldstromkreises zur Erde. Der Signalaufbereiter im EGDM empfängt ein gedämpftes (10:1) Differenzsignal vom Messwiderstand, verstärkt es mit einem Differenzverstärker mit Einheitsverstärkung und hoher Gleichtaktunterdrückung und wandelt es dann über einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) in eine Frequenz um. Der VCO steuert einen Glasfasersender, der das Signal zur Verarbeitung an das Steuersystem sendet.
Das IS200EGDMH1AAB umfasst auch Testfunktionen. Der Signalaufbereiter kann den Ausgangspegel des Leistungsverstärkers messen, indem er auf Befehl des Steuerteils die Brückenseite des gedämpften Messwiderstands erdet. Das C-Modul generiert außerdem bei jedem Übergang des Oszillatorsignals einen Testbefehl, der an jedem Modul ein 250-ms-Testsignal erzeugt (nicht erneut auslösbar), um den ordnungsgemäßen Betrieb zu überprüfen.
Stromversorgung und Signalerzeugung
Der Stromversorgungsabschnitt des IS200EGDMH1AAB erhält 24 V Gleichstrom vom entsprechenden EPSM (Exciter Power Supply Module) über die EPBP-Rückwandplatine. Mithilfe eines DC-DC-Wandlers erzeugt es:
±65 V DC (nicht isoliert) für den Leistungsverstärker im Signalgeneratorbereich.
+5 V DC (isoliert) für Logik.
±15 V DC (isoliert) für die Signalaufbereitungskreise.
Der Ausgang des Leistungsverstärkers ist eine Spannungsquelle mit einer Ausgangsimpedanz von weniger als 1,0 Ohm. Es erzeugt eine Rechteckwelle von ±50 V mit einer Strombegrenzung von ca. 80 mA. Im Normalbetrieb beträgt der Zeitraum 5 Sekunden; im Testbetrieb verkürzt sich die Periode auf 400 ms.
Hardware-Eigenschaften
Größe : Doppelter Steckplatz, doppelte Höhe (6 HE) – passt in das Exciter Power Backplane (EPBP)-Rack.
Montage : Horizontales Einsetzen in Backplane-Anschlüsse.
Frontplatte : Bietet Glasfaseranschlüsse, LED-Anzeigen und unverlierbare Schrauben mit Auswurflaschen.
Anschlüsse
Stecker |
Typ |
Beschreibung |
P2 (Rückwandplatine) |
Mehrpoliger Programm-Header |
Enthält Programmpins, die die Rolle des Moduls (C, M1, M2) und andere Konfigurationsoptionen festlegen. |
J2C (Rückwandplatine) |
9-poliger Sub-D-Stecker (auf EPBP) |
Leitet die Spannung des Niederfrequenzoszillators zum EXAM-Modul und bringt das Spannungssignal des Messwiderstands zurück zum EGDM. Die Pinbelegung ist in Tabelle 1 angegeben (siehe unten). |
U201 (unten vorne) |
Glasfaserempfänger (HFBR2528) |
Empfängt das Oszillatorsignal von der EISB-Karte (DSPX). |
U305 (oben vorne) |
Glasfasersender (HFBR1528) |
Sendet das konditionierte Messwiderstandssignal an die EISB-Platine. |
Tabelle 1 – Beschreibung der J2C-Stecker-Pins
Stift |
Nomenklatur |
Beschreibung |
1 |
M1-Verstärker |
Verstärkereingang von EGDM-M1 |
2 |
M2 AMP |
Verstärkereingang von EGDM-M2 |
3 |
RLY 24V |
24-V-Stromversorgung zum Schaltrelais in EXAM |
4 |
SINN ATT |
Dämpfungsende des Messwiderstands |
5 |
NC |
Nicht verbunden |
6 |
NC |
Nicht verbunden |
7 |
NC |
Nicht verbunden |
8 |
RLY DRV |
Schaltsignal zum Relais von EGDM-C |
9 |
SENSE AMP |
Verstärkerende des Messwiderstands |
LED-Anzeigen
Oben auf der Frontplatte befinden sich drei grüne LEDs. Sie bieten einen visuellen Status des Moduls:
LED-Position |
Anzeige |
Obere LED |
Die Stromversorgung der Platine erfolgt über die Rückwandplatine (24 V DC vorhanden). |
Mittlere LED |
Diese Karte wird als Master ausgewählt (entweder M1 oder M2). |
Untere LED |
Dieses Board ist Master und sendet derzeit ein 50-V-Rechtecksignal (aktive Ansteuerung). |
Testpunkte
Für die Fehlersuche und Kalibrierung stehen auf der Platine zehn Testpunkte zur Verfügung. Sie sind auf der Leiterplatte beschriftet:
Testpunkt |
Nomenklatur |
Beschreibung |
TP101 |
ACOM |
Analoger Masseanschluss (nicht isolierte Masse). |
TP102 |
SIG GEN |
Ausgang vom Signalgenerator (Rechteckwelle). |
TP103 |
P65 |
+65 V DC (nicht isolierte Versorgung). |
TP104 |
N65 |
-65 V DC (nicht isolierte Versorgung). |
TP301 |
DIFF-VERSTÄRKER |
Sensorsignalausgang vom Differenzverstärker. |
TP302 |
VCO |
Spannungsgesteuerter Oszillatorausgang (Frequenz). |
TP303 |
ICOM |
Isolierter Masseanschluss (isolierte Masse zur Signalkonditionierung). |
TP304 |
P5I |
+5 V DC (isoliert). |
TP305 |
P15I |
+15 V DC (isoliert). |
TP306 |
N15I |
-15 V DC (isoliert). |
Installations- und Austauschverfahren
Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung
Statische Empfindlichkeit – Der IS200EGDMH1AAB enthält statisch empfindliche Komponenten. Fassen Sie die Platine immer mit einem Erdungsarmband an und bewahren Sie sie bei Nichtgebrauch in einer antistatischen Tasche auf. Arbeiten Sie nur an einem geerdeten Arbeitsplatz.
Vor der Handhabung das Gerät ausschalten – Um Stromschläge zu vermeiden, schalten Sie den Erreger ab und stellen Sie sicher, dass alle Stromkreise spannungsfrei sind, bevor Sie die Platine oder angeschlossene Kabel berühren. Befolgen Sie alle örtlichen Sperr-/Kennzeichnungsverfahren.
Nicht unter Strom einführen oder entfernen – dies kann zu Geräteschäden oder Verletzungen führen.
Offline-Ersatz (stromloses System)
Schalten Sie das Bedienfeld gemäß der EX2100-Installations- und Inbetriebnahmeanleitung (GEH-6631) stromlos.
Öffnen Sie die Schranktür und prüfen Sie die Stromkreise auf Nullspannung.
Beschriften und trennen Sie alle Kabel vom EGDM:
Entfernen Sie die Platine aus dem Rack:
Lösen Sie die oberen und unteren unverlierbaren Schrauben in der Nähe der Auswurflaschen.
Heben Sie beide Auswurflaschen an, um die Platine zu lösen.
Ziehen Sie die Platine vorsichtig mit beiden Händen heraus.
Schieben Sie den Ersatz IS200EGDMH1AAB in den richtigen Steckplatz.
Setzen Sie die Platine ein, indem Sie gleichzeitig mit den Daumen fest auf die Ober- und Unterseite der Frontplatte drücken.
Ziehen Sie die unverlierbaren Schrauben oben und unten gleichmäßig an, um sicherzustellen, dass die Platine fest sitzt.
Schließen Sie die Glasfaserkabel und alle anderen entfernten Kabel wieder an.
Schließen Sie die Schranktür und stellen Sie die Stromversorgung wieder her.
Online-Austausch (nur redundantes System)
In einem redundanten EX2100-System kann ein ausgefallener EGDM ersetzt werden, während der Erreger online bleibt. Die verbleibenden zwei Module sorgen weiterhin für die Bodenerkennung.
Öffnen Sie die Schranktür und identifizieren Sie das ausgefallene EGDM mithilfe der LEDs und der Toolbox-Diagnose.
Schalten Sie nur den Abschnitt des EPBP-Racks ab, der das ausgefallene EGDM enthält, indem Sie den entsprechenden Ausgang des Exciter Power Distribution Module (EPDM) ausschalten. Stellen Sie sicher, dass die LED des EPDM-Abschnitts aus ist und dass die EPSM-Anzeigen ausgeschaltet sind.
Überprüfen Sie, ob die Steuerung auf den anderen Master übertragen wurde (die mittlere LED am aktiven Master leuchtet).
Trennen Sie die beiden Glasfaserkabel vom ausgefallenen EGDM.
Entfernen Sie die Platine mithilfe der Auswurflaschen und Schrauben.
Installieren Sie den neuen IS200EGDMH1AAB im gleichen Steckplatz, setzen Sie ihn ein und ziehen Sie die Schrauben gleichmäßig fest.
Schließen Sie die Glasfaserkabel wieder an.
Versorgen Sie diesen Abschnitt des EPBP-Racks über den EPDM erneut mit Strom. Stellen Sie sicher, dass die Power-LED (oben) am neuen EGDM aufleuchtet und die grünen Power-LEDs auf den entsprechenden Controller-Boards aufleuchten.
Schließen Sie die Schranktür.
Verwenden Sie bei der Bestellung des IS200EGDMH1AAB die vollständige Teilenummer wie gezeigt. Die Teilenummer folgt der GE-Konvention:
IS200 – Innovationsserie, 200er-Klasse.
EGDM – Funktionales Akronym: Exciter Ground Detector Module.
H1 – Generation/Version.
A – Basisbezeichner.
A – Modifikator (z. B. Beschichtung oder Funktionssatz).
B – Überarbeitung.
Garantie und Auftragserteilung
Garantieersatz (innerhalb der Garantiezeit): Wenden Sie sich an GE Industrial Systems Product Service Engineering:
GE Industrial Systems
Product Service Engineering
1501 Roanoke Blvd.
Salem, VA 24153-6492 USA
Telefon (USA): +1 888 GEA SERV (888 434 7378)
Telefon (international): +1 540 378 3280
Fax: +1 540 387 8606
Ersatzteile oder Bestellungen außerhalb der Garantie : Wenden Sie sich an das nächstgelegene GE-Verkaufs- oder Servicebüro. Bieten:
Vollständige Teilenummer: IS200EGDMH1AAB
Seriennummer des Erregers
Nummer der Erregermaterialliste (ML).
Hinweis: Alle Ziffern und Buchstaben sind von Bedeutung. GE kann spätere kompatible Revisionen ersetzen, die Abwärtskompatibilität ist jedoch gewährleistet.
Diagnose und Wartung
Für den IS200EGDMH1AAB ist keine Routinekalibrierung oder -anpassung erforderlich. Es wird jedoch eine regelmäßige Überprüfung anhand der Testpunkte und des LED-Status empfohlen. Das Steuerungssystem (über ToolboxST) stellt Diagnosemeldungen bereit, wenn ein Erdschluss erkannt wird oder das EGDM ausfällt.
Häufige Diagnosen:
Obere LED aus : Keine 24-V-Gleichstromversorgung von der Rückwandplatine. Überprüfen Sie die EPSM- und EPBP-Verbindungen.
Mittlere LED aus wie erwartet (im redundanten System) : Modul nicht als Master ausgewählt – kann normal sein, wenn ein anderes Modul aktiv ist. Wenn keine Master-LED leuchtet, ist möglicherweise die Systemkonfiguration falsch.
Untere LED aus, wenn Master fahren soll : Signalgenerator nicht aktiv. Überprüfen Sie den Eingang des Glasfaseroszillators (U201).
Erdschlussalarm : Feldwiderstand unter Schwelle. Untersuchen Sie den Feldstromkreis des Generators.
Hardware-Inkompatibilitätsfehler : ID-Chip stimmt nicht überein. Überprüfen Sie den korrekten EGDM-Typ und die korrekte Revision.
