El IS200EDCFG1A es una placa de retroalimentación de CC de excitador diseñada por General Electric (GE) para su sistema de control de excitación EX2100™. Esta placa se utiliza principalmente para medir el voltaje y la corriente de campo en el puente SCR y transmitir estas señales a través de un enlace de fibra óptica de alta velocidad a la placa EISB en el panel de control. La comunicación por fibra óptica proporciona aislamiento de voltaje entre las dos placas y alta inmunidad al ruido eléctrico.
La función principal de la placa IS200EDCFG1A es convertir señales de alto voltaje y alta corriente del lado de potencia en señales de bajo nivel utilizables por el lado de control mediante aislamiento y conversión. Recibe señales de voltaje y corriente del puente SCR, las amplifica diferencialmente, las alimenta a un oscilador controlado por voltaje (VCO) para convertirlas en señales de frecuencia y luego las envía a través de transmisores de fibra óptica a la placa EISB para regulación de excitación y protección por parte del sistema de control.
La placa diseña flexibilidad para diferentes escenarios de aplicación:
Medición de voltaje: proporciona siete puentes de selección de rango de voltaje para adaptarse a diferentes niveles de voltaje PPT de 140 V a 1300 V (las versiones posteriores admiten 1400 V).
Medición de corriente: Mide la corriente de campo a través de una derivación de CC, con una señal de entrada máxima de 500 mV.
Comunicación de fibra óptica: admite dos tipos de fibra óptica, lo que permite la selección según la distancia de transmisión: fibra óptica plástica (POF) de hasta 10 m o fibra de sílice revestida dura (HCS) de hasta 90 m. El radio de curvatura mínimo es de 1,5 pulgadas.
La placa cuenta con un indicador LED verde (PSOK) para indicar el estado de la fuente de alimentación. La placa recibe alimentación de una fuente externa de ±24 V CC y los reguladores internos generan +15 V CC, -15 V CC y +5 V CC para los distintos circuitos.
La placa IS200EDCFG1A incluye las siguientes interfaces y componentes principales:
Conector J16: entrada de alimentación de +24 V CC
Conector P1: entrada de señal de derivación de corriente de campo
Conector de conexión E1: Entrada de voltaje de campo (puente SCR negativo)
CF OF Conector de fibra óptica: Salida de pulso de retroalimentación de corriente de campo
Conector de fibra óptica VF OF: salida de pulso de retroalimentación de voltaje de campo
JP1-JP6, JP9-JP10: Puentes de selección de rango de voltaje
JP7, JP8: Puentes de selección de tipo de fibra
LED PSOK: indicador de estado de energía verde
II. Funciones principales
Las funciones principales del IS200EDCFG1A incluyen, entre otras, las siguientes:
1. Medición de voltaje de campo
La placa IS200EDCFG1A mide el voltaje entre el terminal negativo del puente SCR y el terminal positivo del shunt de corriente. Al seleccionar diferentes combinaciones de resistencias mediante puentes, el voltaje del puente se puede reducir para adaptarse a diferentes niveles de voltaje PPT. La señal escalada se introduce en un amplificador diferencial. El voltaje de salida del amplificador (-5 V a +5 V) controla un oscilador controlado por voltaje (VCO), generando una señal de frecuencia proporcional al voltaje, que se envía al EISB a través de fibra óptica.
2. Medición de corriente de campo
La corriente de campo se mide a través de una derivación de CC en el puente SCR, generando una señal de bajo nivel con un valor máximo de 500 mV a través de la derivación. Esta señal se introduce en un amplificador diferencial. El voltaje de salida del amplificador (-5 V a +5 V) controla un VCO, generando una señal de frecuencia proporcional a la corriente, que se envía al EISB a través de fibra óptica.
3. Comunicación por fibra óptica
La placa utiliza dos conectores de fibra óptica (CF OF y VF OF) para enviar pulsos de retroalimentación de corriente y voltaje, respectivamente. La comunicación por fibra óptica ofrece las siguientes ventajas:
Aislamiento de alto voltaje: Aislamiento eléctrico completo entre el lado de potencia y el lado de control, garantizando la seguridad del personal.
Inmunidad al ruido: La fibra óptica es inmune a las interferencias electromagnéticas, lo que garantiza una alta calidad de transmisión de la señal.
Transmisión de Larga Distancia: Distancias de transmisión de hasta 10 mo 90 m dependiendo del tipo de fibra seleccionado.
4. Fuente de alimentación
La placa IS200EDCFG1A se alimenta mediante una fuente externa de ±24 V CC, entrada a través del conector J16. Tres reguladores de voltaje a bordo generan:
+15 V CC: alimenta circuitos analógicos.
-15 V CC: alimenta circuitos analógicos.
+5 V CC: alimenta circuitos digitales.
El indicador LED verde PSOK es accionado por las salidas de ±15 V y se ilumina cuando la fuente de alimentación funciona normalmente.
5. Configuración flexible
La placa cuenta con múltiples puentes para configuración según las condiciones específicas del sitio:
Selección de rango de voltaje: Los puentes JP1-JP6 y JP9-JP10 seleccionan el nivel de voltaje PPT. Sólo se puede insertar un puente a la vez.
Selección del tipo de fibra: JP7 (retroalimentación de corriente) y JP8 (retroalimentación de voltaje) se configuran de forma independiente para seleccionar fibra óptica plástica (POF) o fibra de sílice revestida dura (HCS).
III. Aplicaciones del sistema
1. Aplicación en el sistema de control de excitación EX2100
El IS200EDCFG1A es una placa de retroalimentación crítica para medir voltaje y corriente de campo dentro del sistema de control de excitación EX2100. Sus funciones dentro del sistema incluyen:
Retroalimentación de voltaje de campo: Mide la salida de voltaje de campo desde el puente SCR y transmite la señal de voltaje a través de fibra óptica a la placa EISB para el control de voltaje de circuito cerrado mediante el Regulador automático de voltaje (AVR).
Retroalimentación de corriente de campo: Mide la salida de corriente de campo desde el puente SCR y transmite la señal actual a través de fibra óptica a la placa EISB para limitación, protección y monitoreo de corriente de campo.
Aislamiento eléctrico: Proporciona aislamiento eléctrico completo entre el lado de potencia y el lado de control mediante comunicación de fibra óptica, garantizando la seguridad de los circuitos de control de bajo voltaje.
Acondicionamiento de señales: Convierte señales de alto voltaje y alta corriente en señales de bajo nivel adecuadas para el procesamiento de circuitos de control, con linealización.
2. Configuración redundante
En sistemas que requieren alta confiabilidad, se pueden instalar tres placas IS200EDCFG1A para redundancia. El sistema de excitación puede continuar funcionando incluso si falla una placa. Sin embargo, es importante tener en cuenta que, debido a los altos voltajes involucrados, no se admite el reemplazo en línea de una placa defectuosa, incluso en una configuración redundante. Se debe apagar la alimentación del sistema para realizar el reemplazo.
3. Escenarios de aplicación típicos
Retroalimentación de voltaje y corriente para sistemas de excitación de generadores síncronos.
Reguladores de voltaje para generadores de turbinas de vapor.
Unidades de potencia para excitación de generadores de turbinas hidráulicas.
Sistemas de excitación para turbinas de gas.
Actualizaciones y modernizaciones para sistemas de excitación industriales.
IV. Descripción detallada de la interfaz
1. Conector de alimentación J16
J16 es un conector de 2 pines para entrada de alimentación externa de ±24 V CC:
| del pasador |
Descripción |
| 1 |
Alimentación externa Entrada de +24 V CC al convertidor CC-CC |
| 2 |
Alimentación externa Entrada común de 24 V CC al convertidor CC-CC |
2. Conector de entrada de corriente P1
P1 es un conector de 4 pines (se utilizan 2 pines) para conectar la derivación de corriente de campo:
| del pasador |
Descripción |
| 1 |
Conexión positiva de derivación de voltaje y corriente de campo (lado de entrada de la derivación de CC, también positivo del puente SCR) |
| 2 |
Conexión de retorno de retroalimentación de derivación de corriente de campo (campo positivo) |
3. Conector de entrada de voltaje E1
E1 es un conector auxiliar para entrada de voltaje de campo:
| del conector |
Descripción |
| E1 |
Conexión negativa de retroalimentación de voltaje de campo (puente SCR negativo) |
4. Conectores de fibra óptica
| del conector |
Descripción |
| CF DE |
Pulsos de retroalimentación de corriente de campo, controlador/conector de fibra óptica HFBR-1528 |
| VF DE |
Pulsos de retroalimentación de voltaje de campo, controlador/conector de fibra óptica HFBR-1528 |
5.
| del LED indicador de encendido |
del color |
Descripción |
| PSOK |
Verde |
Impulsado por salidas de ±15 V CC, se enciende cuando la fuente de alimentación funciona normalmente. |
V. Configuración del puente
La placa IS200EDCFG1A cuenta con 10 jumpers para configurar el rango de voltaje y tipo de fibra.
1. Puentes de selección de rango de voltaje (JP1-JP6, JP9-JP10)
Estos puentes seleccionan el nivel de voltaje PPT del puente SCR. Sólo se puede insertar un puente a la vez. Seleccione el puente correspondiente según el voltaje real del sistema:
| del puente |
del voltaje PPT correspondiente |
Descripción |
| JP1 |
140 V eficaces |
Inserto para tensión PPT de 140 V |
| JP2 |
253 V eficaces |
Inserto para tensión PPT de 253 V |
| JP3 |
400 V eficaces |
Inserto para tensión PPT de 400 V |
| JP4 |
506 V eficaces |
Inserto para tensión PPT de 506 V |
| JP5 |
633 V eficaces |
Inserto para tensión PPT de 633 V |
| JP6 |
739 V eficaces |
Inserto para voltaje PPT de 739 V |
| JP9 |
999 V eficaces |
Inserto para voltaje PPT de 999 V |
| JP10 |
1300 V eficaces |
Inserto para voltaje PPT de 1300 V (las versiones posteriores admiten hasta 1400 V rms) |
Importante: Sólo se puede insertar un puente de rango de voltaje a la vez. La inserción de varios puentes simultáneamente provocará errores de medición.
2. Puentes de selección de tipo de fibra (JP7, JP8)
Estos dos puentes seleccionan el tipo de fibra para la retroalimentación de corriente y la retroalimentación de voltaje, respectivamente, y se pueden configurar de forma independiente:
| del puente |
de la función |
de la configuración |
Descripción |
| JP7 |
Tipo de fibra de retroalimentación actual |
POF |
Fibra Óptica Plástica, distancia máxima 10 m |
| JP7 |
Tipo de fibra de retroalimentación actual |
HCS |
Fibra de sílice Hard Clad, distancia máxima 90 m |
| JP8 |
Tipo de fibra de retroalimentación de voltaje |
POF |
Fibra Óptica Plástica, distancia máxima 10 m |
| JP8 |
Tipo de fibra de retroalimentación de voltaje |
HCS |
Fibra de sílice Hard Clad, distancia máxima 90 m |
Nota: El radio de curvatura mínimo para estos cables es de 1,5 pulgadas. Evite doblarse excesivamente durante la instalación.
VI. Instalación y reemplazo
1. Ubicación de montaje
La placa IS200EDCFG1A está montada dentro del gabinete auxiliar del sistema de excitación EX2100, asegurada en los deslizadores superior e inferior. Durante la instalación, preste atención a:
Asegúrese de que la placa esté insertada en la orientación correcta.
Los pasadores de bloqueo de empuje deben estar completamente enganchados para evitar que la tabla se afloje.
Los cables de fibra óptica deben evitar flexiones excesivas, manteniendo el radio de curvatura mínimo.
2. Procedimiento de sustitución
Advertencias de seguridad importantes:
La placa EDCF involucra altos voltajes y NO admite reemplazo en línea. Incluso en sistemas redundantes, se debe cortar la energía al sistema de excitación antes de reemplazarlo.
Antes de reemplazar la placa, siga los procedimientos completos de desenergización descritos en la Guía de instalación y puesta en marcha (GEH-6631). Cumpla con todas las prácticas locales de bloqueo y etiquetado. Deje tiempo para que se descarguen los condensadores.
Utilice equipo de prueba de seguridad diseñado para altos voltajes para confirmar que los circuitos estén desenergizados antes de tocarlos.
Siga las precauciones ESD (descarga electrostática) al manipular la placa. Utilice una correa de conexión a tierra y guarde la placa en bolsas antiestáticas.
Pasos de reemplazo:
Verifique el apagado: asegúrese de que el panel que contiene la placa EDCF esté completamente desenergizado.
Abrir puerta del gabinete: Abra la puerta del gabinete auxiliar. Utilizando equipo de prueba de alto voltaje, verifique que los circuitos estén desenergizados.
Etiquetar cables: Verifique que todos los cables estén correctamente etiquetados de acuerdo con las marcas en la placa para una fácil reconexión.
Cables de desconexión:
Sujete cada lado del conector que se une con el terminal E1 de la placa y tire suavemente para soltarlo.
Desconecte los conectores P1 y J16.
Desconecte los conectores de fibra óptica CF OF y VF OF.
Desbloquear tablero: Desbloquee los pasadores de bloqueo que sujetan el tablero EDCF en las diapositivas superior e inferior.
Quitar el tablero viejo: deslice el tablero viejo fuera de las diapositivas y retírelo.
Inspeccionar la nueva placa: Verifique que los puentes JP1 a JP10 en la nueva placa EDCF estén en las mismas posiciones que la placa original.
Instale la nueva placa: oriente la nueva placa en la misma dirección, deslícela dentro de las guías, empújela completamente hacia adentro y bloquee los pasadores de bloqueo.
Vuelva a conectar los cables: Vuelva a conectar todos los cables y conectores de fibra óptica como están etiquetados, asegurándose de que estén colocados correctamente.
Restablecer la energía: cierre la puerta del gabinete auxiliar, restablezca la energía al sistema de excitación siguiendo los procedimientos y pruebe la operación.
