Tablero de distribución de energía GE IS200JPDCG1A

El IS200JPDCG1A es un tablero de distribución de energía diseñado por General Electric (GE) para su sistema de control de turbina de gas Mark VIe™. Esta placa es el componente principal del módulo de distribución de energía IS2020JPDC, principal responsable de distribuir energía de 125 V CC, 115/230 V CA y 28 V CC a otras placas dentro del sistema de control, proporcionando administración y distribución centralizada de la energía del sistema.

La placa IS200JPDCG1A está montada sobre una base de acero dentro del módulo JPDC. Las dimensiones del módulo son 6,75 pulgadas × 19,0 pulgadas (17,2 cm × 48,26 cm). La placa integra varios conectores de entrada y salida de energía, protección de fusibles, interruptores de palanca, circuitos de retroalimentación de diagnóstico y puntos de prueba, lo que proporciona una solución completa de distribución de energía para el sistema de control Mark VIe.

IS200JPDCG1A y revisiones posteriores incluyen un transformador de aislamiento de señal agregado a la ruta de señal de diagnóstico A5 (magnitud de retroalimentación AC1). Esto proporciona aislamiento galvánico entre FE/PE y la conexión de línea de CA JAC. Esta mejora da como resultado una tolerancia de ±15 % en la lectura de la señal de retroalimentación AC1 que se muestra en la aplicación ToolboxST.

Las características clave de la placa IS200JPDCG1A incluyen:

• Distribución de múltiples niveles de voltaje: admite distribución de energía para tres niveles de voltaje: 125 V CC, 115/230 V CA y 28 V CC.

• Soporte de entrada redundante: Puede aceptar dos entradas de batería y una entrada de módulo DACA para alimentación de 125 V CC.

• Compatibilidad con TMR: Admite configuraciones triple modular redundante (TMR) y simplex para alimentación de 28 V CC.

• Protección Integral: Los circuitos de entrada y salida están protegidos por fusibles o polifusibles.

• Comentarios de diagnóstico: proporciona amplias señales de diagnóstico del estado de energía a través del paquete de E/S PPDA.

• Puntos de prueba: Ofrece 8 puntos de prueba para una medición conveniente en el sitio de voltajes clave.

• Configuración flexible: Los puentes permiten la configuración para detección de tierra de 125 V CC y modos simplex/redundante de 28 V CC.

• Expansión en cadena tipo margarita: un cable plano de 50 pines se conecta a otros tableros de distribución para ampliar la capacidad de diagnóstico.

  
  

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II. Funciones principales

Las funciones principales del IS200JPDCG1A incluyen, entre otras, las siguientes:

1. Distribución de energía de 125 V CC

La placa acepta dos entradas de batería (a través de los conectores JD1 y JD2) y una entrada de 125 V CC desde un módulo DACA (a través del conector JZ2). Normalmente, cada entrada se enruta a través de un filtro externo. Las dos entradas de la batería están conectadas en OR mediante el módulo de diodos D1 y con los 125 V CC del módulo DACA, formando un bus de 125 V CC etiquetado como PDC. Las rutas de retorno de todas las entradas de 125 V CC están conectadas entre sí y etiquetadas como NDC. La corriente total de 125 V CC no debe exceder los 20 amperios.

Las tres entradas de 125 V CC están flotando con respecto a tierra. Cuando se instala el puente JP2, cada lado del bus de CC de 125 V se conecta a tierra FE a través de aproximadamente 84 kΩ de resistencia, lo que proporciona un medio de detección de falla a tierra.

2. Distribución de energía de 115/230 V CA

La placa acepta una entrada de 115 V CA o 230 V CA a través del conector JAC, con una corriente máxima permitida de 12,5 A rms. Se espera que el lado bajo o neutro de la alimentación de entrada esté conectado a tierra. Se proporcionan dos salidas de CA, ambas protegidas por un fusible retardado de 10 A únicamente en el lado alto (pin 1 de cada conector). La salida en JAC1 está controlada por el interruptor de palanca SWAC1; la salida JAC2 no está conmutada.

3. Distribución de energía de 28 V CC

La placa admite distribución de energía TMR o simplex de 28 V CC. Se proporcionan tres conectores de entrada de 28 V independientes, JR, JS y JT. En cada conector, dos pines están en paralelo para aumentar la capacidad de transporte de corriente.

• Ocho conectores de salida sin fusibles: J1, JP1, JCR, JCS, JCT, JRS, JSS, JTS. La corriente de salida no debe exceder los 12,5 A.

• Veintiséis salidas con protección de polifusible de 1,6 A: en la configuración TMR, diez de ellas (JR1-JR10) proporcionan alimentación de 28PR, ocho proporcionan alimentación de 28PS y ocho proporcionan alimentación de 28PT.

• Una salida (P4) con protección polifusible de 0,5 A: alimenta el paquete de E/S PPDA. En respuesta a una sobrecorriente, el polifusible se bloquea; apague y reinicie.

4. Salidas de 125 V CC a fuentes de alimentación externas de 125 V CC/28 V CC

Las salidas JIR, JIS y JIT proporcionan alimentación a tres fuentes de alimentación externas de entrada de 125 V CC/salida de 28 V CC. Estas salidas están protegidas por fusibles y controladas por interruptores de palanca SW1R, SW1S y SW1T. Se proporcionan dos opciones de selección de fuente de energía:

• Modo normal: un enchufe de cortocircuito insertado en el conector JDB selecciona alimentación de 125 V CC de todo el bus P125 (alimentado por las entradas de la batería y la entrada DACA).

• Modo alternativo: Al mover el enchufe de cortocircuito al conector JDA, se selecciona la alimentación para JIR, JIS y JIT de la batería A únicamente, lo que permite que un convertidor CA/CC de menor potencia suministre solo las otras salidas de 125 V CC.

5. Otras salidas de 125 V CC

• Salidas J7A, J7B, J7C: Protegidas por fusibles y controladas por interruptores de palanca, proporcionan energía de salida al tablero terminal de salida de relé TRLY y tableros similares.

• Salidas J8A, J8B, J8C: Solo protegidas por fusible, con una resistencia de 22 W insertada en serie con cada lado para limitar la potencia de salida. Estos suministran energía a placas como la placa terminal de entrada de contacto TBCI, que requieren una fuente con capacidad de cortocircuito limitada para cumplir con los requisitos de la agencia.

6. Señales de retroalimentación de diagnóstico

La placa IS200JPDCG1A proporciona señales de retroalimentación de distribución de energía al IONet a través del paquete de E/S PPDA. El paquete de E/S PPDA se monta en el módulo JPDC. Las señales de diagnóstico incluyen:

Los comentarios también incluyen una identificación electrónica que identifica el tipo de placa, la revisión y el número de serie.

7. Puntos de prueba

La placa cuenta con 8 puntos de prueba para una medición conveniente en el sitio de voltajes clave:

del punto de prueba	Descripción
TP1	Línea de entrada de CA ACH (a través de una resistencia de búfer de 30,1 K)
TP2	Línea de entrada de CA ACL (a través de una resistencia de búfer de 30,1 K)
TP3	Bus positivo de 125 V CC (a través de una resistencia intermedia de 30,1 K)
TP4	Bus negativo de 125 V CC (a través de una resistencia intermedia de 30,1 K)
TP5	Lado negativo/de retorno de las tres entradas de 28 V CC (sin resistencia de búfer)
TP6	28PR (entrada de alimentación TMR positiva R de 28 V CC)
TP7	28PS (entrada de alimentación TMR positiva S de 28 V CC)
TP8	28PT (T positiva de entrada de alimentación TMR de 28 V CC)

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III. Aplicaciones del sistema

1. Aplicación en el sistema de control Mark VIe

El IS200JPDCG1A es el tablero de distribución de energía central dentro del sistema de control Mark VIe y proporciona energía de múltiples niveles de voltaje a varios tableros del sistema. Sus funciones incluyen:

• Distribución de energía central: Distribuye energía entrante de 125 V CC, 115/230 V CA y 28 V CC a diferentes partes del sistema de control.

• Administración de energía redundante: admite dos entradas de batería y una entrada de módulo DACA, logrando un suministro de energía redundante a través de la lógica OR-ing.

• Soporte de alimentación TMR: Proporciona distribución de alimentación independiente de 28 V CC para sistemas redundantes modulares triples.

• Diagnóstico y monitoreo: proporciona información sobre el estado de la energía al IONet a través del paquete de E/S PPDA, lo que permite el monitoreo remoto y el diagnóstico de fallas.

2. Coordinación con el paquete de E/S PPDA

El paquete de E/S PPDA se monta en el módulo JPDC y se conecta a la placa IS200JPDCG1A mediante el conector JA1. Es responsable de recopilar señales de retroalimentación de distribución de energía y transmitirlas a través de IONet al sistema de control. En un sistema PDM basado en JPDC, el paquete de E/S PPDA debe montarse en el JPDC.

3. Expansión en cadena tipo margarita

A través del cable plano de 50 pines en el conector P2, el JPDCG1A se puede conectar en cadena con otros tableros de distribución (como JPOM). Esto permite enrutar señales de diagnóstico de hasta cuatro placas adicionales al JPDC para su recopilación unificada por el paquete de E/S PPDA. Cuando se conecta en cadena, la siguiente posición disponible será dos grupos más arriba.

4. Escenarios de aplicación típicos

• Sistemas de control de turbinas de gas: Proporciona distribución de energía para varios tableros dentro del sistema de control Mark VIe.

• Sistemas de Control de Turbinas de Vapor: Actúa como centro de distribución de energía, suministrando tableros de E/S, tableros de relés, etc.

• Centrales Eléctricas de Ciclo Combinado: Proporciona gestión de energía centralizada en sistemas de control DCS o PLC.

• Control de turbina industrial: ofrece distribución de energía confiable para aplicaciones de control críticas que requieren energía redundante.

  
  

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IV. Descripción detallada de la interfaz

1. Conectores de entrada y salida de CA

2. Conectores de entrada de 125 V CC

3. Conectores de salida de 125 V CC

4. Conectores de entrada y salida de 28 V CC

5. Interfaces de diagnóstico y control

6. Interruptores de palanca

7. Puntos de prueba

de punto de prueba	de señal	Búfer
TP1	Entrada de CA ACH	Resistencia serie 30,1K
TP2	Entrada de CA ACL	Resistencia serie 30,1K
TP3	Bus positivo de 125 V CC	Resistencia serie 30,1K
TP4	Bus negativo de 125 V CC	Resistencia serie 30,1K
TP5	Retorno común de entradas de 28 V CC	Ninguno
TP6	28PR (28 V CC R positivo)	Ninguno
TP7	28PS (28 V CC S positivo)	Ninguno
TP8	28PT (28 V CC T positivo)	Ninguno

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V. Configuración y Operación

1. Configuración TMR de 28 VCC

Se reciben entradas de alimentación independientes de 28 V CC a través de los conectores JR, JS y JT. Los lados positivos de las tres entradas están conectados a buses de alimentación separados, designados como 28PR, 28PS y 28PT respectivamente. Los lados de retorno de las tres entradas están conectados entre sí y designados como 28N. La potencia de salida se distribuye desde los tres buses a través de conectores de salida separados R, S y T.

2. Configuración simplex de 28 VCC

Se pueden recibir una, dos o tres entradas de alimentación de 28 V CC a través de los conectores JR, JS y JT. Los tres buses de alimentación se pueden conectar en un solo bus insertando puentes entre los terminales 1, 2 y 3 del tablero de terminales TB1. Todos los conectores de salida se alimentan desde este único bus de 28 V CC.

3. Configuración de salidas de 125 V CC a fuentes de alimentación externas

La fuente para las salidas JIR, JIS, JIT se selecciona mediante la posición de los enchufes de cortocircuito en JDA y JDB:

• JDB Insertado: Modo normal, energía tomada de todo el bus P125 (alimentada tanto por las entradas de la batería como por la entrada DACA).

• JDA insertado: modo alternativo, energía tomada solo de la batería A.

Advertencia importante: ¡Nunca puentee los conectores JDA y JDB al mismo tiempo!

4. Configuración de detección de falla a tierra

El puente JP2 configura la detección de falla a tierra para el bus de 125 V CC:

• JP2 instalado: cada lado del bus de CC de 125 V está conectado a tierra FE a través de resistencias de aproximadamente 84 kΩ, lo que proporciona un medio de detección de falla a tierra.

• JP2 eliminado: El bus de CC de 125 V está flotando con respecto a tierra, impedancia >1500 kΩ.

5. Precauciones de operación del interruptor

Cuando los interruptores SW1R, SW1S y SW1T estén apagados, espere al menos 30 segundos antes de volver a encenderlos. Esto evita daños a los circuitos de entrada de las fuentes de alimentación de 28 V CC.

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VI. Instalación y reemplazo

1. Ubicación de montaje

El módulo JPDC normalmente se monta verticalmente, con el conector de entrada de CA (JAC) de 115/230 V en la parte inferior. Se fija con cuatro tornillos utilizando los orificios de montaje ubicados en la parte superior e inferior de la base del módulo. Los tableros de distribución generalmente se montan en la parte baja del gabinete para facilitar la conexión a tierra.

2. Requisitos de conexión a tierra

El sistema de control Mark VIe divide la tierra en Tierra protectora (PE) y Tierra funcional (FE):

• Tierra PE: Debe conectarse a una conexión a tierra adecuada de acuerdo con todos los estándares locales. La puesta a tierra mínima debe ser capaz de transportar 60 A durante 60 segundos con una caída no mayor a 10 V.

• Tierra FE: debe estar conectado al sistema de tierra PE en un punto.

El circuito FE en la placa JPDC está conectado a tierra a través de soportes de montaje metálicos sujetos a la lámina metálica subyacente del módulo. Los cuerpos de interruptor metálicos de la placa están conectados a un circuito de PE. Se deben conectar cables de tierra separados del módulo JPDC, mediante conexiones roscadas E5 y/o E6, al bus PE del gabinete.

3. Procedimiento de reemplazo

Nota importante: para reemplazar un JPDC, reemplace todo el módulo. NO retire la placa de su placa de montaje.

Advertencias de seguridad:

• Antes de reemplazar los tableros de terminales, asegúrese de que se sigan todos los procedimientos de bloqueo/etiquetado.

• Trate todas las tablas con técnicas de manipulación sensibles a la estática. Utilice una muñequera de conexión a tierra y guarde las placas en bolsas antiestáticas.

Pasos de reemplazo:

1. Bloqueo/Etiquetado: Bloquee y/o etiquete todas las fuentes de energía del módulo.

2. Verifique el apagado: verifique el voltaje en cada terminal para asegurarse de que no haya voltaje presente.

3. Configuración de registro: tenga en cuenta la orientación del módulo y la ubicación de cualquier conexión saltada. Verifique las etiquetas y desconecte todos los conectores.

4. Retire los cables de tierra: desenrosque y retire los cables de tierra de la placa.

5. Retire el hardware de montaje: Retire el hardware utilizado para sujetar el módulo al gabinete.

6. Inspeccionar módulo nuevo: Inspeccione el módulo nuevo en busca de daños durante el envío.

7. Instalar módulo nuevo: Instale el módulo nuevo en el gabinete con la misma orientación que el módulo anterior.

8. Verificar puentes: Verifique que todas las conexiones saltadas en el nuevo módulo sean las mismas que las del módulo anterior.

9. Vuelva a conectar los cables de tierra: Vuelva a conectar los cables de tierra de la placa.

10. Reconectar conectores: Vuelva a conectar todos los conectores de cables y alambres.

11. Restaurar energía: retire el bloqueo/etiquetado y restablezca la energía al módulo.

12. Prueba funcional: Pruebe/verifique que todos los interruptores, fusibles, LED y paquetes de E/S funcionen correctamente.