Placa de fuente/carga expansora GE IS200GGXIG1A

El IS200GGXIG1A es un tablero de distribución y aislamiento de señal central diseñado por General Electric (GE) Industrial Systems para el sistema de accionamiento de frecuencia variable de voltaje medio Innovation Series™. Como placa de fuente/carga expansora (GGXI), el IS200GGXIG1A establece una barrera de aislamiento de seguridad completa entre el puente de alimentación de alto voltaje y el bastidor de la placa Innovation Series™, mientras realiza simultáneamente múltiples tareas críticas que incluyen la conversión de señales de control de puerta, acondicionamiento y agregación de señales de retroalimentación y monitoreo del estado del sistema. Esta placa funciona en estrecha coordinación con la placa controladora de interfaz de puente IS200BICI y la placa de interfaz de alimentación de puente IS200BPII, formando juntas un enlace de control distribuido completo para hasta 12 tiristores conmutados de puerta integrada (IGCT).

La placa IS200GGXIG1A está instalada en el área del gabinete de control cerca del puente de alimentación, junto a la placa del conjunto de alimentación del controlador de puerta (GDPA) DS200GDPA. Intercambia comandos de puerta e información de estado con la placa BPII a través de señales diferenciales RS-422, envía señales de retroalimentación de corriente y voltaje condicionadas a la placa BICI a través del conector JFBK y se conecta directamente a los módulos de controlador de puerta de los IGCT a través de 12 pares de transceptores de fibra óptica. Esta arquitectura de interfaz multimedia de varios niveles garantiza aislamiento de alto voltaje e inmunidad al ruido al tiempo que permite una transmisión bidireccional confiable de comandos de control y señales de retroalimentación.

Posicionamiento del sistema e integración de la arquitectura.

Dentro de la jerarquía de control del sistema de accionamiento Innovation Series™, el IS200GGXIG1A está situado entre el grupo de tableros de control BICI/BPII y el puente de alimentación, sirviendo como centro del lado de campo de toda la red de control de puerta y retroalimentación de señal. Sus principales relaciones de interfaz son las siguientes:

• Enlace ascendente a la placa BICI : a través del conector JFBK de 44 pines, envía señales de retroalimentación de corriente desde los transformadores de corriente activos (LEM) trifásicos, señales de retroalimentación de voltaje atenuadas por la placa NATO para varios nodos, señales de identificación de la placa y señales de verificación de conexión de cables a la placa BICI.

• Enlace ascendente a la placa BPII : a través del conector JGATE de 68 pines, recibe 12 canales de señales de comando de puerta RS-422 desde la placa BPII y envía de vuelta 12 canales de señales de estado de puerta RS-422 a la placa BPII. También informa diversa información de estado, incluido el estado de alimentación GDPA, el estado de alimentación P5, el estado de alimentación de control de 115 V, el estado de los fusibles, la detección de cableado en el lugar de la placa NATO y la verificación de la conexión del cable BICI-GGXI-BPII.

• Enlace descendente a IGCT : a través de 12 pares de conectores transceptores de fibra óptica (FO01 a FO12), convierte los comandos de puerta en señales ópticas enviadas a los módulos de controlador de puerta IGCT y recibe señales ópticas de retroalimentación del estado de la puerta IGCT.

• Entrada de alimentación : Recibe una fuente de alimentación de onda cuadrada de 27 kHz y 48 V CA desde la placa GDPA a través de cuatro conectores J1 a J4, y cada entrada también transporta la señal de estado CVOK de la placa GDPA.

• Entrada de retroalimentación de voltaje : Recibe señales de voltaje atenuadas de la placa escaladora de retroalimentación de voltaje IS200NATO a través de dos conectores de 20 pines, J15 y J16.

• Salida de retroalimentación de corriente : Proporciona energía de ±24 V CC a los transformadores de corriente activos trifásicos a través de los conectores J10, J11 y J12, y recibe sus señales de retroalimentación de ±5 V CC.

Funciones principales detalladas

1. Conversión de señal de puerta de RS-422 a fibra óptica

Una de las funciones principales del IS200GGXIG1A es convertir los 12 canales de señales de comando de puerta diferencial RS-422 (TX N/TX P) recibidas de la placa BPII a través del conector JGATE en señales de fibra óptica que activan los IGCT correspondientes para encenderse ('Luz encendida' indica un comando de fuego). Simultáneamente, las señales de retroalimentación de estado de fibra óptica de los módulos del controlador de puerta IGCT ('Luz encendida' indica que IGCT está bien) se reciben y se convierten nuevamente en señales eléctricas diferenciales RS-422 (RX N/RX P), que se envían de regreso a la placa BPII a través del conector JGATE. Cada señal de puerta corresponde a un par de conectores de transceptor de fibra óptica, siendo el transmisor (TX) gris y el receptor (RX) azul; Esta clara distinción de color facilita la identificación y el mantenimiento en el sitio.

2. Recepción y distribución de señales de retroalimentación de voltaje

El IS200GGXIG1A recibe múltiples canales de señales de voltaje atenuado desde la placa NATO a través de dos conectores de 20 pines (J15 y J16). J15 transporta las señales de voltaje de los nodos del brazo del puente en relación con el neutro: voltaje de fase A (VA), voltaje de fase B (VB), voltaje de fase C (VC), voltaje de bus positivo (VP), voltaje de bus negativo (VN) y la señal de verificación de cable en el lugar de la placa NATO #1. J16 transporta señales de voltaje del bus del capacitor: voltaje del bus positivo del capacitor (VPB), voltaje del bus negativo del capacitor (VNB), voltaje del bus cero (VO), señales indicadoras de voltaje del bus positivo y negativo del capacitor (VPCAP, VNCAP) y la señal de verificación de cable en el lugar de la placa NATO #2. Todas las señales tienen una amplitud de 10 V pico, referenciadas al común local (LCOM), y se envían a la placa BICI a través del conector JFBK.

3. Interfaz de transformador de corriente activa

El IS200GGXIG1A proporciona un canal completo de suministro de energía y recepción de señal para los transformadores de corriente activos (LEM) trifásicos. A través de tres conectores: J10 (Fase A), J11 (Fase B) y J12 (Fase C), cada fase emite potencia de ±24 V CC (±10 % de precisión, 0,6 A máximo) y recibe simultáneamente señales de retroalimentación de corriente de ±5 V CC, 0,5 A rms. Las señales de corriente trifásica acondicionada (LEMA, LEMB, LEMC) se envían a la placa BICI a través del conector JFBK para ser utilizadas por el regulador de corriente y las funciones de protección. Los puntos de prueba TP4, TP5 y TP6 en la placa permiten medir las señales de corriente trifásica escaladas respectivamente.

4. Monitoreo del estado del sistema e indicación LED

La placa IS200GGXIG1A integra funciones integrales de monitoreo del estado del sistema y está equipada con nueve indicadores LED que brindan una visualización intuitiva del estado:

Los dos LED rojos, DS17 y DS18, proporcionan una advertencia de seguridad importante: permanecen iluminados cuando el voltaje residual en los capacitores del bus de CC excede los 100 V, alertando al personal de mantenimiento sobre el peligro de alto voltaje.

5. Diseño de aislamiento y puesta a tierra

El IS200GGXIG1A emplea una técnica de aislamiento de múltiples capas para garantizar la seguridad de alto voltaje: las interfaces de fibra óptica brindan aislamiento de alto voltaje, se usan optoaisladores para la transmisión de señales de estado, se usa un sensor de interruptor de fusible aislado, está presente un chip de identificación de placa aislada eléctricamente, fuentes de alimentación aisladas alimentan la placa y se emplean blindajes de transformador activos.

La placa proporciona nueve conectores de conexión a tierra (E1 a E9) para admitir configuraciones de conexión a tierra flexibles. Se distinguen dos tipos de comunes en el diseño: LCOM (común local) se utiliza para circuitos 'silenciosos' como los circuitos analógicos, y sirve como punto central para las fuentes de alimentación del transformador de corriente y la referencia terminal para las resistencias de carga de los sensores de corriente y voltaje; DCOM (Digital Common) se utiliza para circuitos 'ruidosos', como los circuitos digitales. En la placa GGXI, no existe una conexión directa entre DCOM y tierra del chasis; la conexión existe sólo a través de la placa BPII. Este diseño evita eficazmente la interferencia del bucle de tierra.

Una configuración de conexión a tierra típica recomendada es: conectar una conexión a tierra del CHASIS a la tierra del panel, conectar una conexión LCOM a una conexión del CHASIS y conectar una conexión DCOM a una conexión DCOMY (DCOMY/DCOMW son planos de tierra extendidos a través de los cables JFBK/JGATE).

6. Identificación de placa electrónica y verificación de cables

El IS200GGXIG1A incorpora un chip de identificación serial aislado integrado y su red de señal de identificación de placa (BRDID) se extiende a través de los conectores PFBK de la placa BICI. Para garantizar que los cables de la placa GGXI estén conectados correctamente y no cruzados, el sistema utiliza un par de cables dedicados en el cable PFBK/JFBK y el cable JGATE. La corriente pasa en direcciones opuestas a través de estos pares dedicados para verificar que la dirección del cable para la primera y segunda placas GGXI sea correcta. El resultado de la detección es devuelto a la placa BICI por la placa BPII a través del backplane, logrando una verificación automática de la integridad y corrección de la conexión del cable.

Recursos de puntos de prueba

El IS200GGXIG1A proporciona 14 puntos de prueba de usuario, lo que facilita la puesta en servicio y el diagnóstico de fallas en sitio:

Resumen de la interfaz del conector

Precauciones de instalación y seguridad

El IS200GGXIG1A se fija con 7 tornillos a cuatro separadores de plástico (ubicaciones superiores e intermedias) y tres separadores de metal (ubicaciones inferiores, usados ​​con arandelas de estrella). Las arandelas en estrella deben combinarse con los separadores metálicos y asentarse contra superficies metálicas, no contra los separadores de plástico. Los separadores metálicos y las arandelas en estrella forman juntos un circuito protector que desvía cualquier alto voltaje accidental a tierra. Al reemplazar la placa, se debe desconectar toda la energía y se deben seguir los procedimientos de bloqueo/etiquetado. Se debe usar una muñequera antiestática durante la manipulación y las tablas de repuesto deben almacenarse en un embalaje antiestático.