GE IS200EDEXG1B Exciter De-Excitation Control Board

IS200EDEXG1B یک جزء حفاظتی حیاتی در سیستم کنترل تحریک دیجیتال جنرال الکتریک (GE) EX2100e است که متعلق به خانواده EDEX است. این برد، برد اصلی ماژول تحریک‌زدایی است که به‌طور خاص برای اتلاف سریع و ایمن انرژی قابل توجه ذخیره شده در سیم‌پیچ میدان ژنراتور در هنگام خاموش شدن اضطراری یا خطا طراحی شده است. IS200EDEXG1B مربوط به گروه 1 برد EDEX است که پیکربندی غیر تحریک SCR (یکسو کننده کنترل شده با سیلیکون) است که برای سیستم های تحریک ساکن که نیاز به سرکوب میدان سریع دارند مناسب است.

در طول خاموشی معمولی ژنراتور، سیستم تحریک انرژی میدان را از طریق پل معکوس به منبع AC برمی گرداند. با این حال، در طول یک سفر اضطراری، فیلد شکن یا کنتاکتورهای DC (41A/41B) بلافاصله باز می شوند. اگر انرژی ذخیره شده در اندوکتانس میدان به سرعت تلف نشود، ولتاژ القایی بسیار بالایی ایجاد می کند که به طور بالقوه به عایق روتور ژنراتور، تریستورهای پل برق و تجهیزات مرتبط آسیب می رساند. نقش IS200EDEXG1B این است که دقیقاً تریستور تحریک‌زدایی (SCR) را در این لحظه فعال کند و یک مسیر چرخ آزاد با امپدانس کم را از طریق یک مقاومت تخلیه یا سلف ایجاد کند. این اجازه می دهد تا جریان میدان با یک نرخ کنترل شده کاهش یابد و انرژی میدان به صورت گرما آزاد شود.

موقعیت یابی سیستم و اصل کار

در معماری کنترل تحریک EX2100e، IS200EDEXG1B بر روی ماژول تخلیه تحریک داخل کابینت کمکی نصب شده است. دستورات کنترلی آن از EAUX (Exciter Auxiliary Interface Board) یا برد EXTB سرچشمه می گیرد. هنگامی که یک سفر رخ می دهد، EAUX/EXTB ابتدا کنتاکتور 41DC را باز می کند. تغییر حالت کنتاکت های کمکی کنتاکتور به دستورات شلیک تحریک زدایی تبدیل می شود که از طریق کانکتور J8 به برد IS200EDEXG1B ارسال می شود. به محض دریافت فرمان شلیک، برد بلافاصله یک قطار پالس موج مربعی با فرکانس بالا ایجاد می کند که بر روی دروازه SCR تحریک زدایی اعمال می شود و باعث هدایت آن می شود. در این مرحله، قطبیت سیم پیچ میدان ژنراتور معکوس شده است و آند SCR را نسبت به کاتد آن مثبت می کند. هنگامی که SCR هدایت می شود، جریان میدان یک حلقه از طریق SCR و مقاومت تخلیه تشکیل می دهد و باعث می شود انرژی به سرعت تلف شود.

IS200EDEXG1B با دو مدار کنترل شلیک کاملاً مستقل (مرتبط با بخش‌های کنترل M1 و M2) طراحی شده است که هر یک می‌توانند به طور مستقل دروازه SCR را هدایت کنند. علاوه بر این، یک کانال شلیک سوم روی برد یکپارچه شده است - مدار خود شلیک - متشکل از یک شبکه دیود شکست (BOD) متصل بین آند SCR و گیت. هنگامی که ولتاژ آند به کاتد از مقدار از پیش تعیین شده بیشتر شود، شبکه BOD به طور خودکار شکسته می شود و ولتاژ آند را به سمت دروازه هدایت می کند و SCR را مجبور به هدایت می کند. این مکانیزم 'خود شلیک' به عنوان حفاظت پشتیبان نهایی عمل می کند و تضمین می کند که عملکرد غیر تحریک حتی در شرایط شدید از دست دادن توان کنترل کامل و خرابی هر دو مدار شلیک معمولی به طور قابل اعتماد عمل می کند و فلسفه طراحی دفاعی در عمق را در بر می گیرد.

ویژگی های عملکردی اصلی

1. دو کاناله ماشه اضافی و محافظت از خود محرک

IS200EDEXG1B دو فرمان شلیک مستقل (فرمان شلیک برای M1 و M2) را از کنترلرهای M1 و M2 از طریق رابط J8 دریافت می کند. هر فرمان مدار شلیک مربوطه خود را فعال می کند که پالس های درایو گیت فرکانس بالا را تولید می کند. این دو مدار مستقل از یکدیگر هستند و یک دروازه SCR را به اشتراک می گذارند، اما فعال شدن هر یک برای تحریک هدایت کافی است. به طور همزمان، شبکه دیود شکست به طور مداوم ولتاژ آند SCR را نظارت می کند. هنگامی که ولتاژ از تنظیم ولتاژ شلیک آند (قابل انتخاب از 700 ولت تا 3500 ولت از طریق سیم‌پرش‌های روی کانکتورهای ضربه‌ای برد) فراتر رود، شبکه BOD به خودی خود راه‌اندازی می‌کند و بار آند را به گیت هدایت می‌کند و SCR را مجبور به شلیک می‌کند. این طرح شلیک سه گانه زائد اطمینان کامل از عمل تحریک زدایی را تضمین می کند.

2. مدار نگه داشتن ولتاژ

برد IS200EDEXG1B یک مدار نگهدارنده ولتاژ را یکپارچه می کند. در طول کارکرد معمولی، برد توسط منابع +24 V DC و -24 V DC تغذیه می شود. در صورت قطع کامل برق ایستگاه یا از دست دادن توان کنترل، مدار نگهدارنده ولتاژ ولتاژ را در گره‌های کلیدی روی برد به اندازه کافی حفظ می‌کند تا اطمینان حاصل شود که مدارهای شلیک می‌توانند پالس‌های گیت لازم برای تخلیه کامل را ایجاد کنند. علاوه بر این، این مدار ولتاژ خیس شدن را برای کنتاکت های کمکی تحریک زدایی خارجی فراهم می کند و تضمین می کند که فرمان شلیک می تواند به درستی در لحظه از دست دادن توان گرفته شود و اجرا شود. این ویژگی برای اطمینان از خاموش شدن ایمن ژنراتور در شرایط شدید بسیار مهم است.

3. تشخیص هدایت اثر سالن

IS200EDEXG1B برای تأیید اینکه SCR تحریک‌زدایی واقعاً روشن شده و جریان تخلیه را انجام می‌دهد، دو مجموعه از سنسورهای جریان غیر تماسی را بر اساس اثر هال ادغام می‌کند. یک حلقه هدایت (حلقه مکانیکی) در لبه بالایی تخته نصب شده است که سنسورهای هال را احاطه کرده است. هنگامی که SCR جریان را هدایت می‌کند و جریان تخلیه می‌کند، میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان توسط حلقه هدایت جمع‌آوری می‌شود و روی حسگرهای هال متمرکز می‌شود، که سیگنال ولتاژی متناسب با جریان تولید می‌کند. دو مدار حسگر به‌طور مستقل پردازش می‌شوند و می‌توانند جریان دوقطبی را تشخیص دهند (برای کاربردهای گروه 1 تحریک‌زدایی SCR، تشخیص دوقطبی است؛ تحریک‌زدایی دیود گروه 2 برای تشخیص یک‌طرفه پیکربندی شده است). سیگنال‌های وضعیت فعلی شناسایی‌شده به ترتیب از طریق کانال‌های M1 و M2 به EAUX/EXTB ارسال می‌شوند، از آنجا که کنترل‌کننده می‌تواند تأیید کند که مدار تخلیه با موفقیت کار کرده است. دو نشانگر LED قرمز روی برد مربوط به دو مدار تشخیص است. آنها هر زمان که جریان جریان تشخیص داده شود، روشن می شوند و نشانه بصری بصری وضعیت تحریک زدایی را برای پرسنل تعمیر و نگهداری میدان ارائه می دهند.

4. ولتاژ آند و تنظیمات جامپر قابل تنظیم

IS200EDEXG1B قابلیت‌های گسترده پیکربندی ولتاژ شلیک آند را برای تطبیق درجه‌بندی‌های ولتاژ و اندازه‌های مختلف SCR ارائه می‌دهد. از طریق پرش های سیم روی کانکتورهای ضربه ای برد (E1B تا E12، E7A تا E11 و غیره)، ولتاژ شکست شبکه BOD و مقادیر مقاومت محدود کننده جریان را می توان تنظیم کرد. مستندات طرح های پیکربندی معمولی را برای SCR های 53 میلی متری و 77 میلی متری ارائه می دهد:

این رویکرد پیکربندی جامپر انعطاف‌پذیر به همان برد IS200EDEXG1B اجازه می‌دهد تا با پارامترهای تحریک مختلف برای ژنراتورها از کوچک تا بزرگ سازگار شود و تنوع قطعات یدکی را کاهش دهد و قابلیت نگهداری و انعطاف‌پذیری سیستم را افزایش دهد.

5. پیکربندی موازی چند برد Master-Follower

برای ژنراتورهای بزرگ، ظرفیت جریان یک SCR منفرد ممکن است برای حمل کل جریان تخلیه کافی نباشد. IS200EDEXG1B از حالت عملکرد موازی چند برد Master-Follower پشتیبانی می کند که به SCR های چندگانه غیر تحریک کننده اجازه می دهد تا جریان تخلیه را به اشتراک بگذارند. در یک پیکربندی موازی، یک برد IS200EDEXG1B با انتخاب موقعیت 'M' در جامپرهای JP1 و JP2 به عنوان Master تنظیم می شود. تابلوهای باقیمانده با انتخاب موقعیت 'S' به عنوان دنبال کننده تنظیم می شوند. فرمان ها و قدرت کنترل برد Master از طریق کابل های نواری EPL1/EPL2 به بردهای Follower منتقل می شود. بردهای فالوور فقط پالس شلیک و توان را از Master دریافت می کنند و نباید هیچ اتصالی به کانکتورهای J1 و J2 آنها برقرار شود. هنگامی که برد اصلی فرمان شلیک را دریافت می کند و پالس گیت را تولید می کند، به طور همزمان تمام SCR های موازی را فعال می کند و توزیع یکنواخت جریان تخلیه را تضمین می کند. بردهای Follower همچنین دارای قابلیت‌های تشخیص هدایت خاص خود هستند و سیگنال‌های وضعیت آنها از طریق کابل‌های EPL برای تجمیع و گزارش به Master ارسال می‌شوند.

تنظیمات Master و Follower Jumper:

تعاریف رابط ها و رابط ها

برد IS200EDEXG1B چندین کانکتور برای ورودی برق، دریافت دستورات شلیک، خروجی پالس های گیت SCR و اتصال Master-Follower فراهم می کند. تعاریف کانکتور به شرح زیر است:

اتصال J8 (کانکتور قفل 6 پین) - به برد EAUX/EXTB متصل می شود:

کانکتور DEPL (کانکتور قفل 2 پین) - به گیت SCR و کاتد متصل می شود:

اتصال EPL1/EPL2 (کانکتور 25 پین D-sub) - برای اتصال Master-Follower استفاده می شود:

اتصالات برق J17M1 و J17M2 (کانکتورهای قفل کننده 4 پین) - به ترتیب برق مدارهای کنترلی M1 و M2 را تامین کنید:

اقدامات احتیاطی ایمنی و نصب / نگهداری

برد IS200EDEXG1B مستقیماً به مدار ولتاژ بالا میدان ژنراتور متصل است و مراحل ایمنی ولتاژ بالا باید در هنگام نصب و نگهداری به شدت رعایت شود. قبل از تعویض برد، فرآیندهای خاموش کردن کامل و قفل/تاگوت (LOTO) باید تکمیل شود تا اطمینان حاصل شود که کنترل و کابینت های کمکی کاملاً خاموش هستند. برد نسبت به تخلیه الکترواستاتیک حساس است. یک مچ بند ضد الکتریسیته ساکن باید در حین جابجایی استفاده شود و تخته های یدکی باید در کیسه های ضد الکتریسیته ساکن نگهداری شوند.

مراحل کلیدی تعویض: همه کابل ها را از برد جدا کنید (اتصالات جامپر سیم را حفظ کنید و فقط جامپر E1A را بردارید)، حلقه رسانایی واقع در بالای سنسورهای هال افکت را بردارید، بست های PEM Snap Top را باز کنید و برد قدیمی را بردارید. جامپرها و JP1-JP6 برد جدید را به صورت یکسان با برد قدیمی تنظیم کنید، برد را نصب و محکم کنید، حلقه هدایت را تعویض کنید، همه کابل ها را دوباره وصل کنید و در نهایت درب کابینت را ببندید.