Bornier de contact d'excitateur GE IS200ECTBG1A

L'IS200ECTBG1A est un bornier de contact d'excitateur conçu par General Electric (GE) pour son système de contrôle d'excitation EX2100™. Cette carte est la version de la série ECTB spécifiquement utilisée pour les systèmes de contrôle redondants, gérant principalement les signaux de sortie et d'entrée de contact pour le système d'excitation. La carte IS200ECTBG1A, contrôlée par la carte EMIO (Carte d'entrée/sortie multifonction Exciter), fournit des sorties relais de déclenchement et des sorties relais à usage général, tout en surveillant également les entrées de contacts auxiliaires des appareils de terrain.

Dans un système de contrôle redondant, l'IS200ECTBG1A reçoit les signaux des contrôleurs M1, M2 et C, contrôlant les relais de déclenchement via un circuit de vote à deux contacts sur trois, garantissant ainsi une fiabilité élevée du système et une tolérance aux pannes. Les circuits de commande de relais sur la carte sont alimentés par 24 V CC, tandis que les circuits externes du client utilisent une alimentation nominale de 125 V CC. La section d'entrée de contact utilise une tension de mouillage de 70 V CC, indique l'état des contacts via des LED et distribue les signaux aux trois contrôleurs.

La carte IS200ECTBG1A comprend deux groupes de relais de déclenchement (K1M1, K1M2, K1C et K2M1, K2M2, K2C, trois relais par groupe), quatre relais à usage général (K1GP, K2GP, K3GP, K4GP, chacun piloté par trois entrées votant pour une seule bobine), huit canaux d'entrée de contact (six auxiliaires + 52G + 86G), deux borniers amovibles (TB1 et TB2), trois Connecteurs Sub-D à 25 broches (J405, J408, J415) et deux fiches d'entrée d'alimentation 70 V CC (J13M1 et J13M2). La conception de la carte répond aux normes de qualité industrielle et convient aux applications critiques de protection et de contrôle dans les systèmes d'excitation des centrales électriques.

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II. Fonctions principales

Les fonctions principales de l'IS200ECTBG1A incluent, sans s'y limiter, les éléments suivants :

1. Sorties relais de déclenchement (contrôle redondant)

La carte IS200ECTBG1A contient deux groupes de relais de déclenchement, chaque groupe étant piloté par les entrées des contrôleurs M1, M2 et C et contrôlé via un circuit de vote de contact à deux sur trois. Cette conception garantit que même si un seul contrôleur tombe en panne, cela ne provoquera pas de faux déclenchement ou d'échec de déclenchement, améliorant ainsi considérablement la fiabilité du système.

• Groupe de relais de déclenchement 1 : K1M1, K1M2, K1C

• Groupe de relais de déclenchement 2 : K2M1, K2M2, K2C

Les contacts des trois relais de chaque groupe sont connectés en parallèle pour former la sortie du circuit de vote. Ces relais sont généralement utilisés pour piloter les dispositifs de verrouillage externes du client. Les caractéristiques du relais sont les suivantes :

• Alimentation client : 125 V CC nominal

• Valeur nominale du contact (charge résistive) : 5 A à 28 V CC / 0,5 A à 120 V CC

• Valeur nominale du contact (charge inductive, L/R=0,007s) : 2 A à 28 V cc / 0,2 A à 120 V cc

• Avec suppression : 0,5 A à 120 V cc

• Suppression externe fournie par le client

• Approbations d'agence : UL, CSA

2. Sorties relais à usage général (contrôle redondant)

La carte IS200ECTBG1A contient quatre relais à usage général. La bobine unique de chaque relais est pilotée par les entrées des contrôleurs M1, M2 et C après un vote de deux sur trois par le circuit de commande du relais. Cette conception garantit la fiabilité du fonctionnement du relais.

• Relais à usage général : K1GP, K2GP, K3GP, K4GP

• Type de contact : Forme-C (un normalement ouvert, un normalement fermé, borne commune)

• Alimentation client : 125 V CC nominal

• Valeur nominale du contact (charge résistive) : 2 A à 28 V cc / 0,5 A à 120 V cc

• Valeur nominale du contact (charge inductive, L/R=0,007s) : 1 A à 28 V cc / 0,1 A à 120 V cc

• Suppression externe fournie par le client

• Approbations d'agence : UL, CSA

3. Surveillance des entrées de contact

La carte IS200ECTBG1A fournit huit canaux d'entrée de contact, répartis en trois catégories :

• Six entrées de contact auxiliaire (entrée de contact 1-6) : à partir de contacts auxiliaires externes fournis par le client, utilisés pour surveiller l'état de divers appareils de terrain.

• Entrée de contact 52G : utilisée pour surveiller l'état du contact auxiliaire du disjoncteur du générateur (52G).

• Entrée de contact 86G : utilisée pour surveiller l'état du contact du relais de verrouillage (86G).

Toutes les entrées de contact sont alimentées par une alimentation 70 V CC, provenant des fiches J13M1 et J13M2 (des alimentations du contrôleur M1 et M2, respectivement). La plage de tension de mouillage autorisée est de 63 à 84 V CC. L'état de chaque entrée de contact est indiqué par une LED rouge intégrée et les signaux sont simultanément distribués aux contrôleurs M1, M2 et C pour la logique de surveillance et de protection au sein du système d'excitation.

4. Interfaces et connexions

La carte IS200ECTBG1A fournit diverses interfaces pour la connexion aux contrôleurs et aux appareils de terrain :

• TB1 et TB2 : borniers amovibles pour connecter le câblage externe des relais de déclenchement, des relais à usage général et des entrées de contact. Chaque bornier comporte 24 bornes et est fixé à la carte avec deux vis.

• J405, J408, J415 : trois connecteurs Sub-D à 25 broches pour la connexion au fond de panier EBKP, qui s'interface avec les cartes EMIO des contrôleurs M1, M2 et C.

• J13M1 et J13M2 : deux fiches d'alimentation pour l'entrée de la tension de mouillage de 70 V CC, provenant respectivement des alimentations du contrôleur M1 et M2.

  
  

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III. Applications système

1. Application dans le système de contrôle redondant EX2100

L'IS200ECTBG1A est un bornier dédié à la gestion des E/S de contact au sein du système de contrôle d'excitation redondant EX2100. Ses rôles au sein du système comprennent :

• Sortie de déclenchement : reçoit les commandes de déclenchement des contrôleurs M1, M2 et C, pilote les relais de déclenchement après un vote de deux sur trois et les transmet aux dispositifs de verrouillage externes du client pour mettre en œuvre un arrêt sûr du générateur ou du système d'excitation.

• Sortie de contrôle à usage général : reçoit les commandes de contrôle à usage général des trois contrôleurs, pilote les relais à usage général après le vote et est utilisée pour contrôler divers dispositifs auxiliaires tels que les alarmes, les indicateurs et les relais interposés.

• Surveillance de l'état : surveille l'état des contacts auxiliaires depuis le terrain (par exemple, position du disjoncteur, état de la vanne, signaux de fonctionnement de la protection) et renvoie les informations d'état aux contrôleurs via la carte EMIO pour la décision logique et la surveillance.

• Isolation électrique : assure l'isolation entre les circuits internes du système de contrôle et les circuits haute tension externes via des contacts de relais, protégeant ainsi les cartes de contrôle.

2. Scénarios d'application typiques

• Circuits de déclenchement pour systèmes d'excitation de générateur synchrone

• Alarmes et indication d'état pour les systèmes d'excitation

• Surveillance de la position du disjoncteur

• Interface pour circuits de consignation de protection

• Entrée/sortie de contact dans le contrôle des processus industriels

  
  

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IV. Description détaillée de l'interface

1. Borniers TB1 et TB2

TB1 et TB2 sont des borniers amovibles à 24 bornes permettant de connecter tout le câblage externe des sorties relais et des entrées de contact. L'affectation des bornes est la suivante (vis TB1 1-24, vis TB2 25-48) :

2. Prises d'alimentation J13M1 et J13M2

Ces fiches à 3 broches fournissent la tension de mouillage de 70 V CC :

3. Connecteurs J405, J408, J415

Ces trois connecteurs Sub-D à 25 broches se connectent au fond de panier EBKP, correspondant respectivement aux contrôleurs M1, M2 et C. Affectation des broches pour J405 (vers M1) à titre d'exemple :

Broche	Description
1	Entrée de contact 1
2	Contacter l'entrée 2
3	Entrée de contact 3
4	Entrée de contact 4
5	Entrée de contact 5
6	Entrée de contact 6
7	Entrée de contact 86G Pos. à M1
8	Entrée de contact 86G Nég. à M1
9	Entrée de contact 52G
10	Commande du pilote relais 1 depuis M1
11	Retour d'état du relais 1 vers M1
12	P24 V cc d'EMIO
13	P24 V cc d'EMIO
14	Retour d'état du déclenchement 2 vers M1
15	Commande du pilote Trip 2 depuis M1
16	Retour d'état du déclenchement 1 vers M1
17	Commande du pilote Trip 1 depuis M1
18	Retour d'état du relais 4 vers M1
19	Commande du pilote du relais 4 depuis M1
20	Retour d'état du relais 3 vers M1
21	Commande du pilote du relais 3 depuis M1
22	Retour d'état du relais 2 vers M1
23	Commande du pilote relais 2 depuis M1
24	Alimentation commune sur EMIO
25	Alimentation commune sur EMIO

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V. Installation et remplacement

1. Emplacement de montage

La carte IS200ECTBG1A est montée à l'intérieur de l'armoire de commande d'excitation EX2100, fixée sur une plaque de montage avec des vis. Assurez-vous d'avoir suffisamment d'espace autour de la carte pour l'accès au câblage et à la maintenance pendant l'installation.

2. Procédure de remplacement hors ligne (excitatrice hors tension)

1. Mise hors tension et décharge : coupez l'alimentation du système d'excitation. Suivez les procédures complètes de mise hors tension décrites dans GEH-6631 et respectez toutes les pratiques locales de verrouillage/étiquetage. Laissez le temps aux condensateurs de se décharger.

2. Porte de l'armoire ouverte : ouvrez la porte de l'armoire de commande et testez les circuits électriques pour vous assurer que l'alimentation est coupée.

3. Étiquetez les câbles : vérifiez que tous les câbles sont correctement étiquetés pour une reconnexion facile.

4. Débranchez les câbles :

• Retirez les fiches d'alimentation J13M1 et J13M2.

• Débranchez les connecteurs de signal J405, J408, J415.

• Desserrez les deux vis fixant TB1 et TB2 et retirez les borniers (en laissant le câblage externe attaché).

5. Retirez l'ancienne carte : retirez les vis qui maintiennent la carte ECTB et retirez l'ancienne carte.

6. Installer une nouvelle carte : orientez la nouvelle carte dans la même position que celle retirée, alignez-la avec les trous de montage et fixez-la avec les vis.

7. Reconnecter :

• Réinstallez les borniers TB1 et TB2, serrez les vis de fixation.

• Rebranchez les connecteurs J405, J408, J415.

• Rebranchez les fiches d'alimentation J13M1 et J13M2.

8. Rétablir l'alimentation : fermez la porte de l'armoire, rétablissez l'alimentation du système d'excitation en suivant les procédures et testez le fonctionnement.

3. Remplacement du relais en ligne (systèmes redondants uniquement, non recommandé)

Dans un système de contrôle redondant, si un relais de déclenchement spécifique (par exemple K1M1) tombe en panne, il est possible d'identifier le relais défectueux à l'aide d'outils de diagnostic et de le remplacer pendant que le système est sous tension. Cependant, cette opération comporte des risques importants et une extrême prudence est de mise :

• Risques : Toutes les cartes de l'armoire de commande sont sous tension. Un fonctionnement incorrect peut entraîner des dommages à l'équipement, des blessures ou un déclenchement de l'excitatrice.

• Mesures:

1. Utilisez les diagnostics de la boîte à outils pour identifier le relais de déclenchement défectueux.

2. Ouvrez la porte de l'armoire de commande et localisez le relais défectueux sur la carte ECTBG1.

3. Retirez très soigneusement le clip qui maintient le relais en place.

4. Retirez le relais de la carte.

5. Insérez le relais de remplacement du même type.

6. Remettez soigneusement le clip de retenue sur le relais de remplacement.

7. Fermez la porte de l'armoire de commande.

Attention : lors du remplacement du relais en ligne, veillez extrêmement à ne pas laisser tomber de pièces métalliques ou d'outils dans l'armoire.

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