GE IS200EDEXG1A Exciter De-Excitation Control Board

IS200EDEXG1A یک برد کنترل برانگیزاننده است که توسط جنرال الکتریک (GE) برای سیستم کنترل تحریک EX2100 طراحی شده است. این برد نسخه ای از سری EDEX است که به طور خاص برای کاربردهای تحریک زدایی SCR استفاده می شود و به عنوان برد کنترل اصلی در ماژول تحریک زدایی عمل می کند. وظیفه اصلی IS200EDEXG1A حذف سریع انرژی ذخیره شده از میدان ژنراتور در هنگام خاموش شدن اضطراری هنگام باز شدن فیلد شکن یا کنتاکتور است و از خاموش شدن ایمن واحد اطمینان حاصل می کند.

در سیستم EX2100، برد EMIO دستور تخلیه را از طریق برد EXTB آغاز می کند. برد EXTB کنتاکتور 41dc (MDA/MDB) یا بریکر را باز می کند و سپس سیگنال تخلیه را از کنتاکت های کمکی به مدار شلیک SCR روی برد EDEX منتقل می کند. برد EDEXG1A شلیک SCR، بازخورد حس رسانایی، و عملکرد نگه داشتن ولتاژ را فراهم می‌کند، و حتی در صورت قطع کامل برق سیستم، خاموشی قابل اعتماد را تضمین می‌کند.

برد IS200EDEXG1A شامل یک مدار شلیک SCR، یک مدار خود شلیک (متشکل از یک شبکه دیود شکسته)، حسگرهای جریان Hall Effect، یک مدار نگهدارنده ولتاژ، کانکتورهای رابط چندگانه (J1، J2، J8، DEPL، EPL1، EPL2)، پایانه‌های stab-on (برای تنظیم آند) (JP1-JP6). طراحی برد مطابق با استانداردهای صنعتی است و برای کاربردهای حفاظتی حیاتی در سیستم های تحریک نیروگاه مناسب است.

---

II. توابع اصلی

توابع اولیه IS200EDEXG1A شامل موارد زیر است، اما به آنها محدود نمی شود:

1. شلیک SCR

برد IS200EDEXG1A دو فرمان شلیک (از کنترلرهای M1 و M2) را از طریق برد EXTB دریافت می کند که از طریق کانکتور J8 وارد می شود. پس از دریافت فرمان، مدار شلیک یک سیگنال موج مربعی با فرکانس بالا تولید می کند که از طریق کانکتور DEPL به گیت SCR متصل می شود و باعث هدایت آن می شود. مدار شلیک دارای طراحی اضافی برای اطمینان از قابلیت اطمینان است.

2. حفاظت از خود شلیک

اگر مدار اصلی شلیک از کار بیفتد یا با تأخیر مواجه شود، مدار خود شلیک روی برد EDEXG1A وظیفه شلیک را بر عهده می گیرد. این مدار شامل یک شبکه دیود شکست (BOD) است که توسط ولتاژ آند SCR کنترل می شود و به گیت SCR متصل می شود. هنگامی که ولتاژ آند از ولتاژ شکست BOD بیشتر می شود، BOD SCR را هدایت و شلیک می کند. این طراحی حتی اگر مدار اصلی شلیک از کار بیفتد، تحریک غیر قابل اطمینان را تضمین می کند.

3. ولتاژ Hold-Up

برد IS200EDEXG1A دارای یک مدار نگهدارنده ولتاژ است که ولتاژهای مثبت 24 ولت dc و منفی 24 ولت dc را حتی در هنگام قطع کامل برق سیستم حفظ می کند و از روشن شدن SCR اطمینان می دهد. این مدار همچنین ولتاژی را برای خیس کردن کنتاکت‌های تحریک‌زدایی خارجی فراهم می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که فرمان تخلیه‌زدایی پس از افت توان موثر باقی می‌ماند.

4. سنجش هدایت

برد IS200EDEXG1A از سنسورهای هال افکت برای تشخیص جریان در مدار میدان استفاده می کند. یک حلقه مکانیکی (تغلیظ کننده شار) شار مغناطیسی را به سنسورهای واقع در لبه بالایی برد متصل می کند. دو مدار حسگر (1 و 2) می توانند جریان دو جهته را تشخیص دهند. سیگنال های جریان شناسایی شده به برد EXTB و سپس به سیستم کنترل ارسال می شود. دو LED قرمز وضعیت هر مدار حسگر جریان را نشان می‌دهند و با تشخیص جریان روشن می‌شوند.

5. پیکربندی موازی چند برد

برای کاربردهای با جریان بالا، چندین SCR غیر تحریکی مورد نیاز است. هر SCR توسط یک برد EDEX که در آرایش Master-Follower پیکربندی شده است، کنترل می شود. پاور و مشترکات J1، J2 برد Master از طریق کابل های EPL به بردهای Follower متصل می شوند. فالوورها به J1 و J2 ارتباطی ندارند. Jumpers JP1 و JP2 برد EDEX را به عنوان Master یا Follower پیکربندی می کنند.

---

III. برنامه های کاربردی سیستم

1. کاربرد در سیستم کنترل تحریک EX2100

IS200EDEXG1A برد اصلی ماژول تحریک زدایی در سیستم کنترل تحریک EX2100 است. نقش های آن در سیستم عبارتند از:

• حذف اضطراری: به سرعت SCR را در طول یک خاموشی اضطراری شلیک می کند تا انرژی ذخیره شده در میدان ژنراتور را به مقاومت تحریک زدایی تخلیه کند و از ژنراتور و سیستم تحریک محافظت کند.

• شلیک اضافی: دستورات شلیک اضافی را از کنترل‌کننده‌های M1 و M2 دریافت می‌کند، و حتی در صورت خرابی یکی از کنترل‌کننده‌ها، از تحریک قابل اطمینان اطمینان حاصل می‌کند.

• پشتیبان گیری خودکار شلیک: شامل یک شبکه دیود شکسته داخلی است که در صورت از کار افتادن مدار شلیک اصلی، SCR را به طور خودکار شلیک می کند و لایه نهایی حفاظت را فراهم می کند.

• نظارت بر جریان: به طور مداوم جریان تخلیه را با استفاده از سنسورهای اثر هال نظارت می کند و وضعیت را برای تشخیص و ضبط به سیستم کنترل برمی گرداند.

• هدر رفت انرژی: شامل یک مدار نگهدارنده ولتاژ داخلی است تا اطمینان حاصل شود که تحریک زدایی می تواند حتی در هنگام قطع کامل برق سیستم تکمیل شود.

2. سناریوهای کاربردی معمولی

• حفاظت از خاموش شدن اضطراری برای سیستم های تحریک ژنراتور سنکرون

• مدارهای تحریک زدایی برای ژنراتورهای توربین بخار

• مدارهای تحریک زدایی برای ژنراتورهای توربین آبی

• حفاظت برای سیستم های تحریک توربین گاز

• تحریک‌زدایی موازی چند SCR در سیستم‌های تحریک جریان بالا

  
  

---

IV. شرح مفصل رابط

1. اتصالات برق J1 و J2

J1 و J2 کانکتورهای قفل کننده 4 پین برای ورودی برق dc ± 24 ولت هستند:

2. کانکتور سیگنال غیر تحریک J8

J8 یک کانکتور قفل کننده 6 پین برای اتصال به برد EXTB است:

3. SCR Firing Connector DEPL

DEPL یک کانکتور قفل کننده 2 پین برای اتصال به گیت SCR است:

4. اتصالات اتصال Master-Follower EPL1 و EPL2

EPL1 برد Master را به اولین برد Follower متصل می کند. EPL2 برای اتصالات زنجیره ای بین تخته های فالوور استفاده می شود. هر دو کانکتور 25 پین نوع D با انتساب پین های یکسان هستند:

5. ترمینال های Stab تنظیم ولتاژ آند

برد IS200EDEXG1A دارای یک سری از پایانه های ضربه ای (E1A-E12) است که برای تنظیم ولتاژ شلیک آند SCR از طریق جامپرهای سیمی استفاده می شود. تنظیمات خاص در بخش VI در زیر شرح داده شده است.

---

V. پیکربندی و راه اندازی

1. تنظیم ولتاژ آند

بسته به مشخصات SCR مورد استفاده، جامپرهای سیمی باید به ترمینال‌های ضربه‌گیر مناسب وصل شوند تا دیودهای شکست صحیح و مقاومت‌های محدودکننده جریان، مطابق با ولتاژ شلیک آند مورد نیاز انتخاب شوند. جدول زیر اتصالات جامپر را برای سطوح مختلف ولتاژ (قابل استفاده برای سلول های SCR 53 میلی متری) فهرست می کند:

اخطار مهم: اگر ولتاژ شکست دیود برش بیش از حد باشد و BOD به گیت SCR وصل نشود، برد EDEX از بین خواهد رفت. قبل از اقدام به شلیک SCR با تجاوز از ولتاژ شکست BOD، مطمئن شوید که مدار کنترل شلیک SCR را روشن می کند.

2. پیکربندی Master/Follower

Jumpers JP1 و JP2 برد EDEX را به عنوان Master یا Follower پیکربندی می کنند:

توجه: JP3-JP6 همیشه متصل هستند و نیازی به پیکربندی ندارند.

---

VI. نصب و تعویض

1. محل نصب

برد IS200EDEXG1A در ماژول تخلیه تحریک در کابینت کمکی EX2100 نصب شده است. از طریق اتصال دهنده های Snap Top به یک پانل نصب میانی محکم می شود. یک حلقه متمرکز کننده شار قابل جابجایی روی سنسورهای هال افکت نصب شده است.

2. روش تعویض

هشدارهای ایمنی:

• اخطار: برای جلوگیری از برق گرفتگی، برق محرک را خاموش کنید و مراحل قطع کامل برق را که در راهنمای نصب و راه اندازی EX2100 (GEH-6631) بیان شده است، دنبال کنید. به تمام شیوه های محلی Lock-out/Tag-out پایبند باشید. برای تخلیه خازن ها زمان بگذارید.

• احتیاط: برای جلوگیری از آسیب قطعات ناشی از الکتریسیته ساکن، همه بردها را با تکنیک های حساس به استاتیک درمان کنید. یک تسمه اتصال به زمین ببندید و تخته ها را در کیسه های ضد الکتریسیته ساکن نگهداری کنید.

مراحل تعویض:

1. قطع برق را بررسی کنید: قبل از باز کردن درب کابینت کمکی، مدارهای الکتریکی را تست کنید تا از قطع بودن برق مطمئن شوید.

2. کابل‌های برچسب: بررسی کنید که همه کابل‌ها به درستی برچسب‌گذاری شده‌اند تا دوباره به راحتی وصل شوند.

3. کابل ها را جدا کنید:

• تمام کابل ها را از برد جدا کنید.

• جامپر سیمی را از ترمینال E1A جدا کنید (توجه: سایر بلوزهای سیمی را در جای خود بگذارید).

4. حلقه متمرکز کننده شار را بردارید: حلقه متمرکز کننده شار را که روی حسگرهای هال افکت قرار دارد را با دقت جدا کنید.

5. برد قدیمی را بردارید: بست های Snap Top را که برد EDEX را محکم می کنند باز کنید و برد قدیمی را بردارید.

6. پیکربندی برد جدید:

• تمام جامپرهای سیمی (از جمله جامپرهای با چاقو) را روی برد EDEX جایگزین دقیقاً در همان موقعیت هایی که روی تخته قدیمی قرار داشت قرار دهید.

• بررسی کنید که جامپرهای JP1-JP6 در همان موقعیت‌هایی هستند که روی برد قدیمی قرار دارند.

7. برد جدید را نصب کنید: برد EDEX جایگزین را در همان موقعیت روی پانل نصب قرار دهید و بست های Snap Top را ببندید.

8. حلقه متمرکز کننده فلاکس را جایگزین کنید: حلقه متمرکز کننده شار را دوباره نصب کنید.

9. کابل ها را دوباره وصل کنید:

• همه کابل ها را همانطور که روی آن نوشته شده است به برد جدید وصل کنید.

• جامپر سیم را دوباره به E1A وصل کنید.

• اطمینان حاصل کنید که همه کانکتورها به درستی قرار گرفته اند.

10. بازگرداندن برق: درب کابینت کمکی را ببندید، پس از انجام مراحل، برق را به سیستم تحریک بازگردانید و عملیات آزمایشی را انجام دهید.