El IS200EXAMG1A es un módulo de atenuación de excitador diseñado por General Electric (GE) para sus sistemas de control de excitación EX2100™ y EX2100e™. Este módulo funciona junto con el módulo detector de tierra del excitador (EGDM) o la placa de interfaz auxiliar (EAUX) para formar un sistema completo de detección de tierra, utilizado para monitorear la condición de aislamiento del circuito de campo del generador a tierra. El módulo IS200EXAMG1A está montado en el módulo de interfaz de alto voltaje (HVI) ubicado en el gabinete auxiliar. Su función principal es atenuar el alto voltaje del bus de campo a una señal utilizable de bajo nivel para ser procesada por el circuito de detección de tierra.
En el sistema de control de excitación EX2100, el IS200EXAMG1A se conecta al panel posterior de alimentación del excitador (EPBP) mediante un único cable de 9 pines, mientras que el EGDM se conecta al EPBP a través de un conector de 96 pines, P2. El EGDM controla la activación de las pruebas en tierra y la selección del controlador maestro a través de un relé ubicado en el EXAMEN. Cuando se activa una prueba de tierra, el voltaje del bus se distribuye entre resistencias de atenuación y resistencias de detección. La prueba puede durar hasta 10 segundos. Si se produce un cortocircuito a tierra en el bus, todo el voltaje del bus aparecerá en una sola sección de las resistencias de atenuación y el sistema generará una falla y apagará el excitador en 10 segundos.
En el sistema de control del regulador EX2100e, el IS200EXAMG1A interactúa con la placa EAUX. El EAUX proporciona una señal de onda cuadrada de ±50 V al EXAM y recibe una señal de retroalimentación analógica proporcional a la corriente de tierra procedente del EXAM. El EAUX proporciona dos salidas de controlador de relé al EXAM: una para seleccionar el detector de tierra redundante M1 o M2 y otra para controlar un relé de prueba (presente en EXAM_B y versiones posteriores) que inserta temporalmente una resistencia de tierra para probar la función del detector de tierra.
El módulo IS200EXAMG1A tiene un diseño simple y confiable sin puntos de prueba, fusibles ni indicadores LED. El módulo incluye los siguientes componentes:
Conector J2: Conector tipo D de 9 pines para señales de prueba, control de relé y corriente de fuga.
Conector J1: Conector de bloqueo de 3 pines para el cable al contacto auxiliar del relé intermitente de campo.
Conectores fijos E1, E2: Conecte los voltajes positivo y negativo del bus de campo.
Terminal TB1: Punto de conexión de la tierra del blindaje de la placa de EXAMEN a la tierra del chasis del gabinete.
Puentes JP1, JP2, JP3: Se utilizan para configurar el módulo para diferentes niveles de voltaje secundario de PPT.
II. Funciones principales
Las funciones principales del IS200EXAMG1A incluyen, entre otras, las siguientes:
1. Atenuación de alto voltaje
El módulo IS200EXAMG1A utiliza una red de resistencias de atenuación para reducir los altos voltajes del bus de campo (125 V CC a 1000 V CC) y el voltaje de CA del transformador de potencial de potencia (PPT) (120 V CA rms a 1300 V CA rms) a señales de bajo nivel adecuadas para el procesamiento mediante el circuito de detección de tierra. La relación de atenuación está determinada por la red de resistencia interna, lo que garantiza niveles de salida seguros tanto en condiciones normales como de falla.
2. Activación de prueba en tierra
Cuando el EGDM o EAUX inicia una prueba de tierra, el relé de prueba (presente en EXAM_B y versiones posteriores) dentro del módulo EXAMG1A se activa, aplicando el voltaje de prueba a la resistencia de detección. El voltaje de prueba es una onda cuadrada de ±50 V proporcionada por el controlador maestro activo. La prueba puede durar hasta 10 segundos, durante los cuales el sistema mide la corriente de tierra y calcula la resistencia de tierra.
3. Selección del controlador maestro
En sistemas redundantes, el relé dentro del módulo IS200EXAMG1A está controlado por la placa EGDM C. Selecciona M1 o M2 como controlador maestro activo. El estado predeterminado del relé es desenergizado, retroalimentando al controlador M1; cuando se energiza, retroalimenta al controlador M2. Este mecanismo garantiza que si un controlador maestro falla, el otro maestro aún pueda realizar la función de detección de tierra.
4. Detección y protección de fallas
Si se produce un cortocircuito a tierra en el bus, todo el voltaje del bus aparece en una sola sección de las resistencias de atenuación. El módulo IS200EXAMG1A y el EGDM/EAUX detectan esta condición anormal y generan una señal de falla en 10 segundos, lo que activa el apagado del excitador para proteger el equipo y al personal.
5. Aislamiento y transmisión de señales.
El módulo IS200EXAMG1A recibe la señal de prueba de onda cuadrada del EGDM o EAUX a través del conector J2 y devuelve la señal atenuada desde la resistencia de detección al circuito de detección de tierra. El conector J1 se conecta al contacto auxiliar del relé de destello de campo, lo que permite eliminar la señal de prueba durante el destello de campo.
6. Flexibilidad de configuración
Tres puentes, JP1, JP2 y JP3, permiten la configuración de la capacitancia del filtro del módulo IS200EXAMG1A según el nivel de voltaje PPT del sitio, lo que garantiza mediciones precisas en diferentes rangos de voltaje.
III. Aplicaciones del sistema
1. Aplicación en el sistema de control de excitación EX2100
En el sistema de control de excitación EX2100, el IS200EXAMG1A trabaja con el EGDM para formar el sistema de detección de tierra:
Atenuación de alto voltaje: Atenúa el alto voltaje del bus de campo a señales de bajo nivel, enviadas al EGDM a través del backplane EPBP.
Ejecución de la prueba de tierra: Basado en el control de la placa EGDM C, activa el relé de prueba y aplica el voltaje de prueba de onda cuadrada de ±50 V a la resistencia de detección.
Selección del controlador maestro: utiliza el relé interno para seleccionar el controlador maestro activo entre M1 y M2, lo que garantiza una funcionalidad de detección de tierra redundante.
Protección contra fallas: ayuda al sistema a activar un apagado dentro de los 10 segundos posteriores a la detección de un cortocircuito a tierra.
2. Aplicación en el sistema de control de excitación EX2100e
En el sistema de control del regulador EX2100e, el IS200EXAMG1A funciona con EAUX o ERAX:
Interfaz de señal: Recibe la señal de prueba de onda cuadrada de ±50 V del EAUX a través del conector J2 y devuelve la señal de resistencia de detección al EAUX.
Control de relé: El EAUX proporciona dos salidas de controlador de relé al EXAM: una para seleccionar el detector de tierra redundante M1 o M2 y otra para controlar el relé de prueba (EXAM_B y versiones posteriores).
Eliminación de señal durante el parpadeo: se conecta al contacto auxiliar del relé de parpadeo de campo a través del conector J1, eliminando la señal de prueba durante el parpadeo de campo.
3. Aplicación en el producto de detección de tierra independiente PGDM
El IS200EXAMG1A también se puede utilizar en el producto de detección de tierra PGDM independiente, trabajando con la placa del procesador BPPB, la placa de adquisición BFGD y la placa de terminales BGTB para proporcionar una funcionalidad de detección de tierra similar al sistema EX2100.
4. Escenarios de aplicación típicos
Protección de tierra para sistemas de excitación de generadores síncronos.
Monitoreo del suelo del rotor para generadores de turbina de vapor
Monitoreo de aislamiento para circuitos de campo de generadores de turbinas hidráulicas.
Detección de falla a tierra para sistemas de excitación de turbinas de gas.
Protección para sistemas de excitación de grandes motores industriales.
IV. Descripción detallada de la interfaz
1. Conector J2 (Conector de detección de tierra)
J2 es un conector tipo D de 9 pines (hembra) que se utiliza para la conexión al EPBP (EX2100) o directamente al EAUX/ERAX (EX2100e). Las asignaciones de pines son las siguientes:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1 |
M1 ±50 V CC |
Señal de prueba de onda cuadrada de ±50 V del controlador M1 |
| 2 |
M2 ±50 V CC |
Señal de prueba de onda cuadrada de ±50 V del controlador M2 |
| 3 |
Potencia del relé |
Fuente de alimentación del relé |
| 4 |
atenuador de sentido |
Señal del atenuador de detección |
| 5 |
CAROLINA DEL NORTE |
No conectado |
| 6 |
CAROLINA DEL NORTE |
No conectado |
| 7 |
Relé de prueba |
Control de relé de prueba (dedicado al control EX2100e) |
| 8 |
Seleccionar relevo |
Seleccionar control de relé |
| 9 |
amplificador de sentido |
Señal del amplificador de detección |
2. Conector J1
J1 es un conector de bloqueo de 3 pines para conexión al contacto auxiliar del relé intermitente de campo:
| de pines |
de la nomenclatura |
Descripción |
| 1 |
53B Contacto alto |
Tensión desde las resistencias del bus de campo hasta el contacto auxiliar del relé intermitente |
| 2 |
53B Contacto bajo |
Voltaje desde el contacto auxiliar del relé intermitente hasta la resistencia de detección |
| 3 |
Tierra del sistema |
Tierra del sistema |
3. Conectores fijos E1 y E2
| del conector |
de la nomenclatura |
Descripción |
| E1 |
VBUS+ |
Tensión positiva del bus de campo |
| E2 |
VBUS- |
Tensión negativa del bus de campo |
4. Terminal de tierra TB1
TB1 es el punto de conexión para la tierra del blindaje de la placa de EXAMEN a la tierra del chasis del gabinete, lo que garantiza una conexión a tierra del blindaje efectiva y reduce la interferencia electromagnética.
V. Puentes de configuración
El módulo IS200EXAMG1A tiene tres puentes de configuración, JP1, JP2 y JP3, que se utilizan para seleccionar la capacitancia del filtro adecuada según el nivel de voltaje PPT del sitio.
JP1 y JP2
Estos dos puentes funcionan juntos para seleccionar si el voltaje del PPT es mayor que 750 V rms:
| Pines de configuración del puente |
conectados |
Rango de voltaje aplicable |
| JP1 y JP2 ambos configurados en 1-2 |
Pines 1 y 2 |
PPT > 750 V eficaces |
| JP1 y JP2 ambos establecidos en 2-3 |
Pines 2 y 3 |
PPT < 750 V eficaces |
JP3
JP3 selecciona de forma independiente si la tensión del PPT es superior a 375 V rms:
| Pines de configuración del puente |
conectados |
Rango de voltaje aplicable |
| JP3 se pone 1-2 |
Pines 1 y 2 |
PPT > 375 V eficaces |
| JP3 fijado en 2-3 |
Pines 2 y 3 |
PPT < 375 V eficaces |
Nota: Los ajustes del puente deben configurarse de acuerdo con el voltaje secundario del PPT del sitio real. Una configuración incorrecta puede provocar mediciones inexactas o daños al módulo.
VI. Instalación y reemplazo
1. Ubicación de montaje
El módulo IS200EXAMG1A está montado en un soporte Glastic® dentro del módulo de interfaz de alto voltaje (HVI) en el gabinete auxiliar. Durante la instalación, asegúrese de que el módulo esté firmemente asentado y que todos los conectores estén conectados y apretados correctamente.
2. Procedimiento de reemplazo (Sistema EX2100 o EX2100e)
Advertencias de seguridad importantes:
El módulo EXAM está ubicado en un circuito de alto voltaje. La energía al sistema de excitación DEBE desconectarse antes del reemplazo. Siga los procedimientos de desenergización completos descritos en GEH-6631 (EX2100) o GEH-6780 (EX2100e). 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 el módulo. Utilice una correa de conexión a tierra y guarde el módulo en bolsas antiestáticas.
El módulo EXAMEN NO admite el reemplazo en línea. La energía debe estar apagada antes del reemplazo.
Pasos de reemplazo:
Verifique el apagado: asegúrese de que el sistema de excitación 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 el módulo para una fácil reconexión.
Cables de desconexión:
Desconecte los conectores fijos E1 y E2.
Desconecte los conectores J1 y J2.
Desconecte el cable de tierra de TB1.
Retire el módulo antiguo: Retire con cuidado el módulo de los pasadores de montaje y retírelo del soporte Glastic®.
Inspeccionar el nuevo módulo: Verifique que la configuración del puente JP1-JP3 en el nuevo módulo coincida con el módulo original.
Instale el nuevo módulo: Asiente firmemente el nuevo módulo en el soporte Glastic®.
Vuelva a conectar los cables: Vuelva a conectar todos los cables y el cable de tierra como está etiquetado y apriete los conectores.
Restablecer la energía: cierre la puerta del gabinete, restablezca la energía al sistema de excitación siguiendo los procedimientos y pruebe el funcionamiento.
3. Procedimiento de Reemplazo en un Módulo PGDM
Verifique el apagado: asegúrese de que tanto el PGDM como el equipo de excitación protegido estén completamente desenergizados.
Siga los pasos 2 a 8 anteriores.
