Tablero de terminales de contacto del excitador GE IS200ECTBG1A

El IS200ECTBG1A es un tablero de terminales de contacto de excitador diseñado por General Electric (GE) para su sistema de control de excitación EX2100™. Esta placa es la versión dentro de la serie ECTB que se utiliza específicamente para sistemas de control redundantes, manejando principalmente señales de entrada y salida de contactos para el sistema de excitación. La placa IS200ECTBG1A, controlada por la placa EMIO (placa de entrada/salida multifunción del excitador), proporciona salidas de relé de disparo y salidas de relé de uso general, al mismo tiempo que monitorea las entradas de contactos auxiliares de los dispositivos de campo.

En un sistema de control redundante, el IS200ECTBG1A recibe señales de los controladores M1, M2 y C, controlando los relés de disparo a través de un circuito de votación de dos de tres contactos, lo que garantiza una alta confiabilidad del sistema y tolerancia a fallas. Los circuitos de control de relés de la placa se alimentan con 24 V CC, mientras que los circuitos externos del cliente utilizan un suministro nominal de 125 V CC. La sección de entrada de contactos utiliza un voltaje humectante de 70 V CC, indica el estado de los contactos mediante LED y distribuye las señales a los tres controladores.

La placa IS200ECTBG1A incluye dos grupos de relés de disparo (K1M1, K1M2, K1C y K2M1, K2M2, K2C, tres relés por grupo), cuatro relés de uso general (K1GP, K2GP, K3GP, K4GP, cada uno impulsado por tres entradas que votan por una sola bobina), ocho canales de entrada de contactos (seis auxiliares + 52G + 86G), dos bloques de terminales extraíbles (TB1 y TB2), tres Conectores Sub-D de 25 pines (J405, J408, J415) y dos enchufes de entrada de alimentación de 70 V CC (J13M1 y J13M2). El diseño de la placa cumple con los estándares de grado industrial y es adecuado para aplicaciones críticas de protección y control en sistemas de excitación de plantas de energía.

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II. Funciones principales

Las funciones principales del IS200ECTBG1A incluyen, entre otras, las siguientes:

1. Salidas de relé de disparo (control redundante)

La placa IS200ECTBG1A contiene dos grupos de relés de disparo, cada grupo impulsado por entradas de los controladores M1, M2 y C y controlado a través de un circuito de votación de dos de tres contactos. Este diseño garantiza que incluso si falla un solo controlador, no provocará un disparo falso o una falla en el disparo, lo que mejora significativamente la confiabilidad del sistema.

• Grupo de relé de disparo 1: K1M1, K1M2, K1C

• Grupo de relé de disparo 2: K2M1, K2M2, K2C

Los contactos de los tres relés de cada grupo están conectados en paralelo para formar la salida del circuito de votación. Estos relés se utilizan normalmente para controlar los dispositivos de bloqueo externos del cliente. Las características del relé son las siguientes:

• Alimentación del cliente: 125 V CC nominal

• Clasificación de contacto (carga resistiva): 5 A a 28 V CC / 0,5 A a 120 V CC

• Clasificación de contacto (carga inductiva, L/R=0,007 s): 2 A a 28 V CC / 0,2 A a 120 V CC

• Con supresión: 0,5 A a 120 V CC

• Supresión externa proporcionada por el cliente

• Aprobaciones de agencias: UL, CSA

2. Salidas de relé de uso general (control redundante)

La placa IS200ECTBG1A contiene cuatro relés de uso general. La bobina única de cada relé es accionada por entradas de los controladores M1, M2 y C después de una votación de dos de tres por parte del circuito de accionamiento del relé. Este diseño garantiza la confiabilidad del funcionamiento del relé.

• Relés de uso general: K1GP, K2GP, K3GP, K4GP

• Tipo de contacto: Forma C (uno normalmente abierto, otro normalmente cerrado, terminal común)

• Alimentación del cliente: 125 V CC nominal

• Clasificación de contacto (carga resistiva): 2 A a 28 V CC / 0,5 A a 120 V CC

• Clasificación de contacto (carga inductiva, L/R=0,007 s): 1 A a 28 V CC/0,1 A a 120 V CC

• Supresión externa proporcionada por el cliente

• Aprobaciones de agencias: UL, CSA

3. Monitoreo de entrada de contacto

La placa IS200ECTBG1A proporciona ocho canales de entrada de contactos, divididos en tres categorías:

• Seis entradas de contactos auxiliares (entradas de contactos 1 a 6): desde contactos auxiliares externos proporcionados por el cliente, utilizados para monitorear el estado de varios dispositivos de campo.

• Entrada de contacto 52G: Se utiliza para monitorear el estado del contacto auxiliar del disyuntor del generador (52G).

• Entrada de contacto 86G: Se utiliza para monitorear el estado del contacto del relé de bloqueo (86G).

Todas las entradas de contactos están humedecidas con una fuente de alimentación de 70 V CC, procedente de los enchufes J13M1 y J13M2 (de las fuentes de alimentación del controlador M1 y M2, respectivamente). El rango de voltaje de humedecimiento permitido es de 63 a 84 V CC. El estado de cada entrada de contacto se indica mediante un LED rojo integrado y las señales se distribuyen simultáneamente a los controladores M1, M2 y C para la lógica de monitoreo y protección dentro del sistema de excitación.

4. Interfaces y conexiones

La placa IS200ECTBG1A proporciona varias interfaces para la conexión a controladores y dispositivos de campo:

• TB1 y TB2: Bloques de terminales extraíbles para conectar cableado externo para relés de disparo, relés de uso general y entradas de contactos. Cada bloque de terminales tiene 24 terminales y está asegurado a la placa con dos tornillos.

• J405, J408, J415: Tres conectores Sub-D de 25 pines para la conexión al backplane EBKP, que interactúa con las placas EMIO de los controladores M1, M2 y C.

• J13M1 y J13M2: dos enchufes de alimentación para ingresar el voltaje de humectación de 70 V CC, provenientes de las fuentes de alimentación del controlador M1 y M2, respectivamente.

  
  

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III. Aplicaciones del sistema

1. Aplicación en el sistema de control redundante EX2100

El IS200ECTBG1A es un tablero de terminales dedicado para manejar E/S de contactos dentro del sistema de control de excitación redundante EX2100. Sus funciones dentro del sistema incluyen:

• Salida de disparo: recibe comandos de disparo de los controladores M1, M2 y C, activa los relés de disparo después de dos de tres votaciones y envía salidas a los dispositivos de bloqueo externos del cliente para implementar un apagado seguro del generador o sistema de excitación.

• Salida de control de propósito general: Recibe comandos de control de propósito general de los tres controladores, acciona los relés de propósito general después de la votación y se utiliza para controlar varios dispositivos auxiliares, como alarmas, indicadores y relés de interposición.

• Monitoreo de estado: monitorea el estado de los contactos auxiliares desde el campo (p. ej., posición del interruptor, estado de la válvula, señales de operación de protección) y envía la información de estado a los controladores a través de la placa EMIO para decisión lógica y monitoreo.

• Aislamiento eléctrico: Proporciona aislamiento entre los circuitos internos del sistema de control y los circuitos externos de alto voltaje a través de contactos de relé, protegiendo los tableros de control.

2. Escenarios de aplicación típicos

• Circuitos de disparo para sistemas de excitación de generadores síncronos.

• Alarmas e indicación de estado para sistemas de excitación.

• Monitoreo de la posición del interruptor

• Interfaz para circuitos de bloqueo de protección.

• Entrada/salida de contactos en el control de procesos industriales

  
  

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IV. Descripción detallada de la interfaz

1. Bloques de terminales TB1 y TB2

TB1 y TB2 son bloques de terminales extraíbles de 24 para conectar todo el cableado externo para salidas de relé y entradas de contactos. Las asignaciones de terminales son las siguientes (tornillos TB1 1-24, tornillos TB2 25-48):

2. Enchufes de alimentación J13M1 y J13M2

Estos enchufes de 3 clavijas proporcionan el voltaje de humectación de 70 V CC:

3. Conectores J405, J408, J415

Estos tres conectores Sub-D de 25 pines se conectan al backplane EBKP, correspondientes a los controladores M1, M2 y C respectivamente. Asignaciones de pines para J405 (a M1) como ejemplo:

Pin	Descripción
1	Entrada de contacto 1
2	Entrada de contacto 2
3	Entrada de contacto 3
4	Entrada de contacto 4
5	Entrada de contacto 5
6	Entrada de contacto 6
7	Entrada de contacto 86G Pos. a M1
8	Entrada de contacto 86G Neg. a M1
9	Entrada de contacto 52G
10	Comando del conductor del relé 1 desde M1
11	Retroalimentación de estado del relé 1 a M1
12	P24 V CC de EMIO
13	P24 V CC de EMIO
14	Retroalimentación del estado del viaje 2 a M1
15	Comando del conductor del viaje 2 desde M1
16	Retroalimentación del estado del disparo 1 a M1
17	Comando del conductor del viaje 1 desde M1
18	Retroalimentación de estado del relé 4 a M1
19	Comando del conductor del relé 4 desde M1
20	Retroalimentación de estado del relé 3 a M1
21	Comando del conductor del relé 3 desde M1
22	Retroalimentación de estado del relé 2 a M1
23	Comando del conductor del relé 2 desde M1
24	Alimentación común en EMIO
25	Alimentación común en EMIO

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V. Instalación y Reemplazo

1. Ubicación de montaje

La placa IS200ECTBG1A está montada dentro del gabinete de control de excitación EX2100, fijada a una placa de montaje con tornillos. Asegúrese de que haya suficiente espacio alrededor de la placa para el acceso al cableado y al mantenimiento durante la instalación.

2. Procedimiento de reemplazo fuera de línea (excitador desenergizado)

1. Desenergizar y descargar: apague la energía al sistema de excitación. Siga los procedimientos completos de desenergización descritos en GEH-6631 y cumpla con todas las prácticas locales de bloqueo y etiquetado. Deje tiempo para que se descarguen los condensadores.

2. Abra la puerta del gabinete: abra la puerta del gabinete de control y pruebe los circuitos eléctricos para asegurarse de que la energía esté apagada.

3. Etiquetar cables: Verifique que todos los cables estén correctamente etiquetados para una fácil reconexión.

4. Cables de desconexión:

• Retire los enchufes de alimentación J13M1 y J13M2.

• Desconecte los conectores de señal J405, J408, J415.

• Afloje los dos tornillos que sujetan TB1 y TB2 y retire los bloques de terminales (dejando el cableado externo conectado).

5. Quitar la placa vieja: Retire los tornillos que sujetan la placa ECTB y saque la placa vieja.

6. Instale una placa nueva: Oriente la placa nueva en la misma posición que la que quitó, alinéela con los orificios de montaje y asegúrela con los tornillos.

7. Reconectar:

• Vuelva a instalar los bloques de terminales TB1 y TB2 y apriete los tornillos de retención.

• Vuelva a conectar los conectores J405, J408, J415.

• Vuelva a conectar los enchufes de alimentación J13M1 y J13M2.

8. Restablecer la energía: cierre la puerta del gabinete, restablezca la energía al sistema de excitación siguiendo los procedimientos y pruebe el funcionamiento.

3. Reemplazo del relé en línea (solo sistemas redundantes, no recomendado)

En un sistema de control redundante, si falla un relé de disparo específico (por ejemplo, K1M1), es posible identificar el relé defectuoso utilizando herramientas de diagnóstico y reemplazarlo mientras el sistema está energizado. Sin embargo, esta operación conlleva un riesgo importante y se requiere extrema precaución:

• Riesgos: Todos los tableros dentro del gabinete de control están energizados. Una operación inadecuada puede provocar daños al equipo, lesiones personales o un disparo del excitador.

• Pasos:

1. Utilice los diagnósticos de la Caja de herramientas para identificar el relé de disparo defectuoso.

2. Abra la puerta del gabinete de control y ubique el relé defectuoso en la placa ECTBG1.

3. Retire con mucho cuidado el clip que sujeta el relé en su lugar.

4. Saque el relé del tablero.

5. Empuje el relé de repuesto del mismo tipo.

6. Vuelva a colocar con cuidado el clip de retención en el relé de repuesto.

7. Cierre la puerta del armario de control.

Precaución: Durante el reemplazo del relé en línea, tenga mucho cuidado de no dejar caer piezas metálicas ni herramientas dentro del gabinete.

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