IS200EDEXG1B जनरल इलेक्ट्रिक (GE) EX2100e डिजिटल उत्तेजना नियंत्रण प्रणाली के भीतर एक महत्वपूर्ण सुरक्षा घटक है, जो एक्साइटर डी-एक्सिटेशन कंट्रोल बोर्ड (EDEX) परिवार से संबंधित है। यह बोर्ड डी-उत्तेजना मॉड्यूल का मुख्य सर्किट बोर्ड है, जिसे विशेष रूप से आपातकालीन शटडाउन या फॉल्ट ट्रिप के दौरान जनरेटर फील्ड वाइंडिंग में संग्रहीत पर्याप्त ऊर्जा को सुरक्षित रूप से और तेजी से नष्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। IS200EDEXG1B समूह 1 प्रकार के EDEX बोर्ड से मेल खाता है, जो SCR (सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर) डी-उत्तेजना कॉन्फ़िगरेशन है, जो तेज क्षेत्र दमन की आवश्यकता वाले स्थिर उत्तेजना प्रणालियों के लिए उपयुक्त है।
सामान्य जनरेटर शटडाउन के दौरान, उत्तेजना प्रणाली इनवर्टिंग ब्रिज के माध्यम से क्षेत्र ऊर्जा को वापस एसी स्रोत में भेजती है। हालाँकि, आपातकालीन यात्रा के दौरान, फ़ील्ड ब्रेकर या डीसी संपर्ककर्ता (41ए/41बी) तुरंत खुल जाते हैं। यदि फ़ील्ड इंडक्शन में संग्रहीत ऊर्जा तेजी से नष्ट नहीं होती है, तो यह अत्यधिक उच्च प्रेरित वोल्टेज उत्पन्न करेगी, जो संभावित रूप से जनरेटर रोटर इन्सुलेशन, पावर ब्रिज थाइरिस्टर और संबंधित उपकरणों को नुकसान पहुंचाएगी। IS200EDEXG1B की भूमिका इस समय डी-उत्तेजना थाइरिस्टर (एससीआर) को सटीक रूप से ट्रिगर करना है, एक डिस्चार्ज रेसिस्टर या प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से कम-प्रतिबाधा फ्रीव्हीलिंग पथ स्थापित करना है। यह क्षेत्र की धारा को नियंत्रित दर पर क्षय करने की अनुमति देता है, जिससे क्षेत्र की ऊर्जा गर्मी के रूप में सुरक्षित रूप से मुक्त हो जाती है।
सिस्टम पोजिशनिंग और कार्य सिद्धांत
EX2100e उत्तेजना नियंत्रण आर्किटेक्चर के भीतर, IS200EDEXG1B को सहायक कैबिनेट के अंदर डी-उत्तेजना मॉड्यूल पर लगाया गया है। इसके नियंत्रण आदेश EAUX (एक्सिटर ऑक्जिलरी इंटरफ़ेस बोर्ड) या EXTB बोर्ड से उत्पन्न होते हैं। जब कोई यात्रा होती है, तो EAUX/EXTB सबसे पहले 41DC संपर्ककर्ता खोलता है। संपर्ककर्ता के सहायक संपर्कों की स्थिति में परिवर्तन को डी-उत्तेजना फायरिंग कमांड में परिवर्तित किया जाता है, जो कनेक्टर J8 के माध्यम से IS200EDEXG1B बोर्ड को भेजा जाता है। फायरिंग कमांड प्राप्त होने पर, बोर्ड तुरंत डी-उत्तेजना एससीआर के गेट पर लागू एक उच्च आवृत्ति वर्ग तरंग पल्स ट्रेन उत्पन्न करता है, जिससे यह संचालित होता है। इस बिंदु पर, जनरेटर फ़ील्ड वाइंडिंग की ध्रुवीयता उलट गई है, जिससे एससीआर एनोड अपने कैथोड के संबंध में सकारात्मक हो गया है। एक बार जब एससीआर संचालित होता है, तो फील्ड करंट एससीआर और डिस्चार्ज रेसिस्टर के माध्यम से एक लूप बनाता है, जिससे ऊर्जा तेजी से नष्ट हो जाती है।
IS200EDEXG1B को दो पूरी तरह से स्वतंत्र फायरिंग नियंत्रण सर्किट (एम 1 और एम 2 नियंत्रण अनुभागों के अनुरूप) के साथ डिज़ाइन किया गया है, प्रत्येक स्वतंत्र रूप से एससीआर गेट को चलाने में सक्षम है। इसके अलावा, एक तीसरा फायरिंग चैनल बोर्ड पर एकीकृत होता है - सेल्फ-फायरिंग सर्किट - जिसमें एससीआर एनोड और गेट के बीच एक ब्रेक-ओवर डायोड (बीओडी) नेटवर्क जुड़ा होता है। जब एनोड-टू-कैथोड वोल्टेज पूर्व निर्धारित मान से अधिक हो जाता है, तो बीओडी नेटवर्क स्वचालित रूप से टूट जाता है, एनोड वोल्टेज को गेट पर निर्देशित करता है और एससीआर को संचालन में मजबूर करता है। यह 'सेल्फ-फायरिंग' तंत्र अंतिम बैकअप सुरक्षा के रूप में कार्य करता है, यह सुनिश्चित करता है कि डी-उत्तेजना फ़ंक्शन कुल नियंत्रण शक्ति हानि और सामान्य फायरिंग सर्किट दोनों की विफलता की चरम स्थितियों में भी विश्वसनीय रूप से संचालित होता है, जो एक गहन रक्षा डिजाइन दर्शन का प्रतीक है।
मुख्य कार्यात्मक विशेषताएं
1. डुअल-चैनल रिडंडेंट ट्रिगरिंग और सेल्फ-ट्रिगरिंग प्रोटेक्शन
IS200EDEXG1B को कनेक्टर J8 के माध्यम से M1 और M2 नियंत्रकों से दो स्वतंत्र फायरिंग कमांड (M1 और M2 के लिए फायरिंग कमांड) प्राप्त होते हैं। प्रत्येक कमांड अपने संबंधित फायरिंग सर्किट को सक्रिय करता है, जो उच्च-आवृत्ति गेट ड्राइव पल्स उत्पन्न करता है। दोनों सर्किट एक-दूसरे से स्वतंत्र हैं, एक एकल एससीआर गेट साझा करते हैं, लेकिन किसी एक की सक्रियता चालन को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त है। इसके साथ ही, ब्रेक-ओवर डायोड नेटवर्क लगातार एससीआर एनोड वोल्टेज की निगरानी करता है। जब वोल्टेज एनोड फायरिंग वोल्टेज सेटिंग (बोर्ड के स्टैब कनेक्टर्स पर वायर जंपर्स के माध्यम से 700 वी से 3500 वी तक चयन योग्य) से अधिक हो जाता है, तो बीओडी नेटवर्क स्व-ट्रिगर हो जाता है, एनोड चार्ज को गेट पर निर्देशित करता है और एससीआर को फायर करने के लिए मजबूर करता है। यह ट्रिपल-रिडंडेंट फायरिंग डिज़ाइन डी-उत्तेजना कार्रवाई की पूर्ण विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
2. वोल्टेज होल्ड-अप सर्किट
IS200EDEXG1B बोर्ड एक वोल्टेज होल्ड-अप सर्किट को एकीकृत करता है। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, बोर्ड +24 वी डीसी और -24 वी डीसी आपूर्ति द्वारा संचालित होता है। पूर्ण स्टेशन बिजली विफलता या नियंत्रण शक्ति के नुकसान की स्थिति में, वोल्टेज होल्ड-अप सर्किट बोर्ड पर कुंजी नोड्स पर वोल्टेज को लंबे समय तक बनाए रखता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि फायरिंग सर्किट डी-उत्तेजना को पूरा करने के लिए आवश्यक गेट पल्स उत्पन्न कर सके। इसके अतिरिक्त, यह सर्किट बाहरी डी-उत्तेजना सहायक संपर्कों के लिए गीला वोल्टेज प्रदान करता है, यह गारंटी देता है कि बिजली हानि के तुरंत बाद फायरिंग कमांड को सही ढंग से कैप्चर और निष्पादित किया जा सकता है। विषम परिस्थितियों में जनरेटर का सुरक्षित शटडाउन सुनिश्चित करने के लिए यह सुविधा महत्वपूर्ण है।
3. हॉल इफ़ेक्ट कंडक्शन डिटेक्शन
यह सत्यापित करने के लिए कि डी-एक्सिटेशन एससीआर वास्तव में चालू हो गया है और डिस्चार्ज करंट का संचालन कर रहा है, IS200EDEXG1B हॉल इफेक्ट के आधार पर गैर-संपर्क वर्तमान सेंसर के दो सेट को एकीकृत करता है। हॉल सेंसर को घेरते हुए, बोर्ड के शीर्ष किनारे पर एक चालन रिंग (मैकेनिकल रिंग) लगाई जाती है। जब एससीआर धारा प्रवाह का संचालन और निर्वहन करता है, तो धारा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र चालन रिंग द्वारा एकत्र किया जाता है और हॉल सेंसर पर केंद्रित होता है, जो धारा के आनुपातिक वोल्टेज सिग्नल को आउटपुट करता है। दो सेंसर सर्किट स्वतंत्र रूप से संसाधित होते हैं और दोनों द्विध्रुवी वर्तमान प्रवाह का पता लगा सकते हैं (समूह 1 एससीआर डी-उत्तेजना अनुप्रयोगों के लिए, यह द्विध्रुवी पहचान है; समूह 2 डायोड डी-उत्तेजना यूनिडायरेक्शनल पहचान के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है)। पता लगाए गए वर्तमान स्थिति संकेतों को क्रमशः M1 और M2 चैनलों के माध्यम से EAUX/EXTB पर वापस भेजा जाता है, जहां से नियंत्रक पुष्टि कर सकता है कि डिस्चार्ज सर्किट सफलतापूर्वक संचालित हुआ है। बोर्ड पर दो लाल एलईडी संकेतक दो डिटेक्शन सर्किट के अनुरूप हैं; जब भी वर्तमान प्रवाह का पता चलता है तो वे रोशन हो जाते हैं, जिससे क्षेत्र रखरखाव कर्मियों के लिए डी-उत्तेजना स्थिति का सहज दृश्य संकेत मिलता है।
4. कॉन्फ़िगर करने योग्य एनोड वोल्टेज और जम्पर सेटिंग्स
IS200EDEXG1B विभिन्न वोल्टेज रेटिंग और एससीआर के आकार को समायोजित करने के लिए व्यापक एनोड फायरिंग वोल्टेज कॉन्फ़िगरेशन क्षमताएं प्रदान करता है। बोर्ड के स्टैब कनेक्टर (E1B से E12, E7A से E11, आदि) पर वायर जंपर्स के माध्यम से, BOD नेटवर्क के ब्रेक-ओवर वोल्टेज और वर्तमान सीमित अवरोधक मान सेट किए जा सकते हैं। दस्तावेज़ 53 मिमी और 77 मिमी एससीआर के लिए विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन योजनाएं प्रदान करता है:
एनोड फायरिंग वोल्टेज |
बीओडी जम्पर कनेक्शन (53 मिमी) |
करंट लिमिटिंग रेसिस्टर जम्पर (53 मिमी) |
बीओडी जंपर कनेक्शन (77 मिमी) |
करंट लिमिटिंग रेसिस्टर जम्पर (77 मिमी) |
700 वी ± 50 वी |
E7A - E11 |
ई1बी - ई5 |
E7A - E11 |
ई1बी-ई6 |
1400 वी ± 100 वी |
E7A - E10 |
ई1बी-ई3 |
E7A - E10 |
ई1बी - ई5 |
2100 वी ± 150 वी |
ई7ए - ई9 |
ई1बी - ई1सी |
ई7ए - ई9 |
ई1बी-ई4 |
2800 वी ± 200 वी |
एन/ए |
एन/ए |
ई7ए - ई8 |
ई1बी-ई3 |
3500 वी ± 250 वी |
एन/ए |
एन/ए |
E7A - E7B |
ई1बी-ई2 |
यह लचीला जम्पर कॉन्फ़िगरेशन दृष्टिकोण समान IS200EDEXG1B बोर्ड को छोटे से लेकर बड़े जनरेटर के लिए विभिन्न उत्तेजना मापदंडों के अनुकूल होने की अनुमति देता है, जिससे स्पेयर पार्ट्स की विविधता कम हो जाती है और सिस्टम रखरखाव और लचीलेपन में वृद्धि होती है।
5. मास्टर-फॉलोअर मल्टी-बोर्ड समानांतर कॉन्फ़िगरेशन
बड़े जनरेटर के लिए, एकल एससीआर की वर्तमान क्षमता संपूर्ण डिस्चार्ज करंट को ले जाने के लिए अपर्याप्त हो सकती है। IS200EDEXG1B एक मास्टर-फॉलोअर मल्टी-बोर्ड समानांतर ऑपरेटिंग मोड का समर्थन करता है, जिससे कई डी-उत्तेजना एससीआर को डिस्चार्ज करंट साझा करने की अनुमति मिलती है। समानांतर कॉन्फ़िगरेशन में, एक IS200EDEXG1B बोर्ड को जंपर्स JP1 और JP2 पर 'M' स्थिति का चयन करके मास्टर के रूप में सेट किया जाता है; शेष बोर्डों को 'S' स्थिति का चयन करके फ़ॉलोअर्स के रूप में सेट किया गया है। मास्टर बोर्ड के नियंत्रण आदेश और शक्ति EPL1/EPL2 रिबन केबल के माध्यम से फॉलोअर बोर्ड को प्रेषित की जाती हैं। फॉलोअर बोर्ड को मास्टर से केवल फायरिंग पल्स और पावर प्राप्त होती है, और उनके J1 और J2 कनेक्टर से कोई कनेक्शन नहीं किया जाना चाहिए। जब मास्टर बोर्ड फायरिंग कमांड प्राप्त करता है और गेट पल्स उत्पन्न करता है, तो यह एक साथ सभी समानांतर एससीआर को ट्रिगर करता है, जिससे डिस्चार्ज करंट का समान वितरण सुनिश्चित होता है। फॉलोअर बोर्डों के पास अपनी स्वयं की चालन पहचान क्षमताएं भी होती हैं, और उनके स्थिति सिग्नल एकत्रीकरण और रिपोर्टिंग के लिए ईपीएल केबल के माध्यम से मास्टर को वापस भेजे जाते हैं।
मास्टर और फॉलोअर जम्पर सेटिंग्स:
उछलनेवाला |
बोर्ड का प्रकार |
जम्पर स्थिति |
विन्यास |
जेपी1 |
मालिक |
एम |
मास्टर के रूप में चयन करें |
JP2 |
मालिक |
एम |
मास्टर के रूप में चयन करें |
जेपी1 |
अनुयायी 1 |
एस |
अनुयायी के रूप में चयन करें |
JP2 |
अनुयायी 1 |
एस |
अनुयायी के रूप में चयन करें |
जेपी1 |
अनुयायी 2 |
एस |
अनुयायी के रूप में चयन करें |
JP2 |
अनुयायी 2 |
एस |
अनुयायी के रूप में चयन करें |
इंटरफेस और कनेक्टर परिभाषाएँ
IS200EDEXG1B बोर्ड पावर इनपुट, फायरिंग कमांड प्राप्त करने, एससीआर गेट पल्स आउटपुट और मास्टर-फॉलोअर इंटरकनेक्शन के लिए कई कनेक्टर प्रदान करता है। कनेक्टर परिभाषाएँ इस प्रकार हैं:
J8 कनेक्टर (6-पिन लॉकिंग कनेक्टर) - EAUX/EXTB बोर्ड से कनेक्ट होता है:
नत्थी करना |
सिग्नल का नाम |
विवरण |
1 |
एम2 के लिए फायरिंग कमांड |
एम2 नियंत्रक से फायरिंग कमांड |
2 |
डी-उत्तेजना स्थिति ए |
डी-उत्तेजना स्थिति प्रतिक्रिया ए |
3 |
Ret_48VM2 |
एम2 के लिए 48 वी रिटर्न |
4 |
एम1 के लिए फायरिंग कमांड |
एम1 नियंत्रक से फायरिंग कमांड |
5 |
डी-उत्तेजना स्थिति बी |
डी-उत्तेजना स्थिति प्रतिक्रिया बी |
6 |
Ret_48VM1 |
एम1 के लिए 48 वी रिटर्न |
DEPL कनेक्टर (2-पिन लॉकिंग कनेक्टर) - SCR गेट और कैथोड से जुड़ता है:
नत्थी करना |
सिग्नल का नाम |
विवरण |
1 |
अग्नि संकेत वापसी |
फायरिंग सिग्नल रिटर्न (एससीआर कैथोड से जुड़ता है) |
2 |
फायरिंग सिग्नल |
फायरिंग सिग्नल (एससीआर गेट से जुड़ता है) |
EPL1/EPL2 कनेक्टर (25-पिन डी-सब कनेक्टर) - मास्टर-फॉलोअर इंटरकनेक्शन के लिए उपयोग किया जाता है:
नत्थी करना |
सिग्नल का नाम |
विवरण |
1 |
नियंत्रण सर्किट 1 से मास्टर पल्स 1 |
नियंत्रण सर्किट 1 से मास्टर पल्स |
2-3 |
एम1 से सामान्य |
एम1 से सामान्य |
4-5 |
एम1 आपूर्ति से सकारात्मक 24 वी डीसी |
एम1 आपूर्ति से +24 वी डीसी |
6-7 |
एम1 आपूर्ति से नकारात्मक 24 वी डीसी |
-एम1 आपूर्ति से 24 वी डीसी |
8-9 |
एम1 से सामान्य |
एम1 से सामान्य |
10 |
कंडक्शन सेंस सर्किट 1 के लिए EXTB से पॉजिटिव 24 V डीसी की आपूर्ति की गई |
कंडक्शन सेंस सर्किट 1 के लिए EXTB से +24 V DC |
11-15 |
कोई कनेक्शन नहीं |
जुड़े नहीं हैं |
16 |
कंट्रोल सर्किट 2 से मास्टर पल्स 2 |
नियंत्रण सर्किट 2 से मास्टर पल्स |
17-18 |
एम2 से सामान्य |
एम2 से सामान्य |
19-20 |
एम2 आपूर्ति से सकारात्मक 24 वी डीसी |
एम2 आपूर्ति से +24 वी डीसी |
21-22 |
एम2 आपूर्ति से नकारात्मक 24 वी डीसी |
-एम2 आपूर्ति से 24 वी डीसी |
23-24 |
एम2 से सामान्य |
एम2 से सामान्य |
25 |
कंडक्शन सेंस सर्किट 2 के लिए EXTB से पॉजिटिव 24 V डीसी की आपूर्ति की गई |
कंडक्शन सेंस सर्किट 2 के लिए EXTB से +24 V DC |
J17M1 और J17M2 पावर कनेक्टर (4-पिन लॉकिंग कनेक्टर) - क्रमशः M1 और M2 नियंत्रण सर्किट के लिए बिजली की आपूर्ति:
नत्थी करना |
सिग्नल का नाम |
विवरण |
1 |
+24 वी डीसी |
सकारात्मक 24 वी डीसी आपूर्ति |
2 |
24 वी वापसी |
24 वी रिटर्न |
3 |
24 वी वापसी |
24 वी रिटर्न |
4 |
-24 वी डीसी |
नकारात्मक 24 वी डीसी आपूर्ति |
सुरक्षा सावधानियाँ और स्थापना/रखरखाव
IS200EDEXG1B बोर्ड सीधे जनरेटर फ़ील्ड हाई-वोल्टेज सर्किट से जुड़ा है, और स्थापना और रखरखाव के दौरान हाई-वोल्टेज सुरक्षा प्रक्रियाओं का सख्ती से पालन किया जाना चाहिए। बोर्ड को बदलने से पहले, पूर्ण डी-एनर्जाइजेशन और लॉकआउट/टैगआउट (एलओटीओ) प्रक्रियाएं पूरी की जानी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि नियंत्रण और सहायक कैबिनेट पूरी तरह से बंद हैं। बोर्ड इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है; हैंडलिंग के दौरान एक एंटी-स्टैटिक कलाई का पट्टा पहना जाना चाहिए, और अतिरिक्त बोर्डों को एंटी-स्टैटिक बैग में संग्रहित किया जाना चाहिए।
मुख्य प्रतिस्थापन चरण: बोर्ड से सभी केबलों को डिस्कनेक्ट करें (वायर जंपर कनेक्शन को बनाए रखें और केवल ई1ए जंपर को हटा दें), हॉल इफेक्ट सेंसर के ऊपर स्थित कंडक्शन रिंग को हटा दें, पीईएम स्नैप टॉप फास्टनरों को खोलें, और पुराने बोर्ड को हटा दें। नए बोर्ड के जंपर्स और JP1-JP6 को पुराने बोर्ड के समान सेट करें, बोर्ड को स्थापित करें और सुरक्षित करें, कंडक्शन रिंग को बदलें, सभी केबलों को फिर से कनेक्ट करें और अंत में कैबिनेट का दरवाजा बंद करें।
