IS200EMIOH1A è una scheda I/O principale dell'eccitatore progettata da General Electric (GE) per il suo sistema di controllo dell'eccitazione EX2100™. Questa scheda presenta un fattore di forma in stile VME a slot singolo e doppia altezza (6U) e si monta nel rack di controllo EX2100. IS200EMIOH1A è la scheda di elaborazione I/O centrale del sistema di controllo dell'eccitazione EX2100, responsabile dello scambio di dati con più morsettiere, dell'elaborazione di vari segnali di ingresso sul campo e dell'emissione di comandi di controllo agli attuatori.
La scheda IS200EMIOH1A comunica con diverse morsettiere I/O, tra cui EPCT, ECTB, EXTB ed EACF, tramite il backplane di controllo (EBKP). Queste morsettiere gestiscono attività quali la misurazione della tensione e della corrente del generatore, le uscite relè, gli ingressi dei contatti, il controllo della diseccitazione, il feedback CA e l'amplificazione degli impulsi di gate. IS200EMIOH1A integra questi segnali e invia contemporaneamente segnali di impulsi di gate a livello logico alla scheda ESEL tramite il backplane. La scheda ESEL trasmette quindi questi segnali alla scheda EGPA nell'armadio di conversione di potenza per ottenere il controllo di accensione SCR.
Le caratteristiche principali della scheda IS200EMIOH1A includono:
Elaborazione I/O centralizzata: gestione unificata di ingressi e uscite analogici e digitali da più morsettiere.
Generazione di impulsi di gate: invia segnali di impulsi di gate a livello logico alla scheda ESEL tramite il backplane.
Supporto architettura ridondante: supporta sia sistemi di controllo simplex che ridondanti; supporta la sostituzione in linea nei sistemi ridondanti.
Design senza ponticelli: la scheda non ha ponticelli di configurazione; tutta la configurazione è ottenuta tramite connettori backplane.
Indicazione di stato: il pannello frontale è dotato di indicatori LED di alimentazione e stato.
La scheda IS200EMIOH1A include due connettori backplane (P1 e P2). Comunica con le altre schede di controllo tramite P1 e si interfaccia tramite P2 con i cavi della morsettiera I/O collegati alla parte inferiore dell'EBKP. Il design della scheda soddisfa gli standard di livello industriale ed è adatto per applicazioni di controllo critiche nei sistemi di eccitazione delle centrali elettriche.
II. Funzioni principali
Le funzioni principali dell'IS200EMIOH1A includono, ma non sono limitate a, quanto segue:
1. Interfaccia di misurazione della tensione e della corrente del generatore
L'IS200EMIOH1A riceve i segnali di misurazione della tensione e della corrente del generatore tramite la morsettiera EPCT:
Segnali del trasformatore potenziale (PT): 2 canali, per misurare la tensione del generatore.
Segnali trasformatore di corrente (CT): 2 canali, per misurare la corrente del generatore.
Questi segnali vengono utilizzati per il controllo del feedback del regolatore di tensione e della protezione del sistema.
2. Interfaccia di feedback CA
L'IS200EMIOH1A riceve segnali di feedback AC dall'eccitatore tramite la morsettiera EACF:
Segnale del trasformatore potenziale di potenza (PPT): 1 canale, misura la tensione dell'eccitatrice.
Segnali Air Core CT: 2 canali, misurano la corrente dell'eccitatrice.
3. Unità relè e interfaccia di ingresso contatti
L'IS200EMIOH1A implementa tramite la morsettiera ECTB le seguenti funzioni:
Trip Relay Drive: 2 canali, pilota relè di blocco esterni.
Unità relè per uso generale: 4 canali, uscite con contatto Form-C.
Ingressi di contatto per uso generale: 6 canali, per il monitoraggio dello stato del dispositivo esterno.
Ingressi di contatto dedicati: ingressi di contatto 52G (interruttore generatore) e 86G (relè di blocco).
4. Interfaccia di controllo diseccitazione e lampeggio
L'IS200EMIOH1A implementa tramite la morsettiera EXTB le seguenti funzioni:
Controllo lampeggiante: pilota i relè pilota 53A e 53B.
Close Control: pilota il relè pilota 41.
Trip Control: pilota il relè pilota 41T.
Controllo di diseccitazione: pilota il relè pilota di diseccitazione KDEP.
Feedback di stato: riceve feedback di stato dalla scheda di controllo di diseccitazione EDEX.
Feedback sullo stato: riceve feedback sullo stato dalla scheda Crowbar.
Feedback contatto ausiliario: riceve lo stato del contatto ausiliario da 53A, 53B e 41.
5. Controllo dell'impulso del gate e interfaccia di feedback
L'IS200EMIOH1A comunica con la scheda ESEL tramite il backplane, controllando così la scheda EGPA:
Uscita a impulsi di gate: invia segnali di impulsi di gate a livello logico a ESEL tramite il backplane. ESEL li distribuisce alle schede EGPA per un massimo di 6 ponti di potenza, con 6 segnali di accensione per ponte.
Ricezione del feedback di conduzione: riceve il feedback di conduzione della corrente trifase da EGPA per i ponti di potenza tramite ESEL.
Ricezione feedback temperatura: riceve il guasto della temperatura del ponte di alimentazione e lo stato di allarme da EGPA tramite ESEL.
6. Indicazione dello stato
Il pannello frontale presenta due indicatori LED:
LED di alimentazione (verde): indica se l'alimentazione +5 V CC della scheda è normale.
LED di stato (verde): indica lo stato del segnale IMOK emesso dall'FPGA, indicando il normale funzionamento della scheda.
III. Applicazioni di sistema
1. Applicazione nel sistema di controllo dell'eccitazione EX2100
IS200EMIOH1A è la scheda centrale per l'elaborazione centralizzata del segnale I/O all'interno del sistema di controllo dell'eccitazione EX2100. I suoi ruoli all'interno del sistema includono:
Concentrazione dati I/O: comunica con più morsettiere I/O tramite il backplane, concentrando vari segnali come tensione/corrente del generatore, tensione/corrente dell'eccitatrice, ingressi di contatto e feedback del relè.
Uscita del comando di controllo: in base ai calcoli del controller DSPX, invia comandi di impulso di gate alla scheda ESEL tramite il backplane e pilota relè pilota e relè di sgancio tramite EXTB ed ECTB.
Monitoraggio dello stato del sistema: riceve feedback di conduzione e stato della temperatura dai ponti di potenza, nonché feedback di stato dai circuiti di diseccitazione e piede di porco, per il monitoraggio e la protezione da parte del sistema di controllo.
Nucleo dell'architettura ridondante: nei sistemi ridondanti, M1, M2 e C dispongono ciascuno di una scheda EMIO, che elabora i segnali I/O per le rispettive sezioni. Se una scheda si guasta, può essere sostituita online senza compromettere il funzionamento del sistema.
2. Scenari applicativi tipici
Misura di tensione e corrente per sistemi di eccitazione di generatori sincroni
Controllo relè e monitoraggio dello stato dei contatti per sistemi di eccitazione
Diseccitazione del generatore e controllo del lampeggio
Generazione di impulsi di accensione SCR per ponti di potenza
Monitoraggio dello stato di conduzione e della temperatura per ponti elettrici
IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia
1. Connettori del backplane P1 e P2
La scheda IS200EMIOH1A si collega ad altre parti del sistema di controllo tramite due connettori backplane:
| del connettore |
Descrizione della funzione |
| P1 |
Comunica con altre schede di controllo nello stesso rack (ad esempio DSPX, EISB), scambiando dati di controllo e informazioni sullo stato. |
| P2 |
Si collega alle interfacce dei cavi della morsettiera I/O ubicate nella parte inferiore del backplane EBKP, consentendo lo scambio di segnali con schede quali EPCT, ECTB, EXTB ed EACF. |
2. Morsettiere e segnali I/O supportati
Le seguenti morsettiere I/O sono collegate tramite P2 ed EBKP, insieme ai segnali che trasportano:
| Scheda I/O |
Funzione EMIO |
Segnali di ingresso/uscita |
| EPCT |
Misura la tensione e la corrente del generatore |
2PT, 2CT |
| ECTB |
Aziona relè, accetta ingressi di contatto |
2 relè di sgancio, 4 uscite contatti Form-C, 6 ingressi contatti per uso generico, ingressi contatti 52G/86G |
| EST |
Controlla i relè di lampeggiamento e di diseccitazione |
Azionamenti relè pilota 53A/53B/41/41T/KDEP, feedback di stato EDEX, feedback di stato piede di porco, feedback di contatti ausiliari 53A/53B/41 |
| EACF |
Riceve la tensione e la corrente CA dell'eccitatrice |
1 PPT, 2 TA con nucleo d'aria |
| EGPA |
Controllato indirettamente tramite ESEL e backplane |
Fino a 6 ponti di potenza × 6 segnali di accensione, feedback di conduzione trifase per ponte, guasto/allarme temperatura |
V. Indicatori e stato
1. Indicatori del pannello frontale
Il pannello frontale dell'IS200EMIOH1A è dotato di due indicatori LED verdi (fare riferimento alla Figura 1 nel documento per le posizioni):
| LED |
dell'etichetta |
del colore |
Descrizione |
| Superiore |
ENERGIA |
Verde |
Si accende quando l'alimentazione +5 V CC della scheda è normale. |
| Inferiore |
STATO |
Verde |
Si accende quando il segnale IMOK dell'FPGA è attivo, indicando il normale funzionamento della scheda. |
Durante il normale funzionamento, entrambi i LED dovrebbero essere costantemente accesi. Se il LED DI STATO è spento, indica un guasto interno della scheda e potrebbe essere necessaria la sostituzione.
2. Indicazione coordinata con gli altri organi
L'IS200EMIOH1A non ha altri indicatori. Il suo stato operativo può essere indirettamente determinato da:
Visualizzazione dello stato del segnale I/O tramite il software diagnostico Toolbox.
Osservare lo stato degli indicatori su altri forum nella stessa sezione (ad esempio, DSPX, EISB).
Osservando il funzionamento dei relè pilotati.
VI. Installazione e sostituzione
1. Posizione di montaggio
La scheda IS200EMIOH1A si inserisce in uno slot designato nel rack di controllo EX2100. I sistemi simplex utilizzano uno slot (tipicamente corrispondente a M1). I sistemi ridondanti utilizzano tre slot (M1, M2, C). Durante l'installazione, assicurarsi che la scheda sia inserita nello slot corretto; un inserimento errato può danneggiare l'elettronica della scheda.
2. Procedura di sostituzione offline (sistema diseccitato)
Avvertenze di sicurezza:
AVVERTENZA: per evitare scosse elettriche, spegnere l'alimentazione al sistema di eccitazione e seguire le procedure complete di diseccitazione descritte nella Guida all'installazione e all'avvio (GEH-6631). Aderire a tutte le pratiche locali di lock-out/tag-out. Lasciare il tempo necessario affinché i condensatori si scarichino.
ATTENZIONE: per evitare danni ai componenti causati dall'elettricità statica, trattare tutte le schede con tecniche di movimentazione sensibili all'elettricità statica. Indossare un braccialetto per la messa a terra e conservare le schede in borse antistatiche.
Passaggi di sostituzione:
Verificare lo spegnimento: assicurarsi che il sistema di eccitazione sia completamente diseccitato. Testare i circuiti prima di aprire la porta dell'armadio elettrico.
Rimuovi la vecchia scheda:
Allentare le viti nella parte superiore e inferiore del frontalino vicino alle linguette di espulsione (le viti sono prigioniere).
Rimuovere la scheda sollevando entrambe le linguette di espulsione.
Estrarre delicatamente la tavola dal rack utilizzando entrambe le mani.
Installa la nuova scheda:
Allinea la nuova scheda con lo slot corretto e spingila lungo le guide.
Utilizzando i pollici, premere con decisione contemporaneamente la parte superiore e inferiore del frontalino per posizionare inizialmente la tavola.
Stringere alternativamente le viti del frontalino superiore e inferiore in modo uniforme per garantire che la scheda sia posizionata correttamente.
Ripristinare l'alimentazione: chiudere la porta dell'armadio, ripristinare l'alimentazione al sistema di eccitazione seguendo le procedure e testare il funzionamento.
3. Procedura di sostituzione online (sistema ridondante)
In un sistema di controllo ridondante, una scheda EMIO guasta può essere sostituita mentre il sistema di eccitazione è in funzione.
Avvertenza sui rischi: durante la sostituzione in linea, altri controller, alimentatori e morsettiere rimangono energizzati e attivi. È necessario prestare la massima attenzione per evitare di toccare altre parti sotto tensione o causare cortocircuiti.
Passaggi di sostituzione:
Identificazione della scheda guasta: verificare la sezione (M1, M2 o C) contenente la scheda EMIO guasta utilizzando il software diagnostico Toolbox e gli indicatori sulle schede controller adiacenti.
Sezione diseccitazione: aprire la porta dell'armadio di controllo. Sull'EPDM (Exciter Power Distribution Module), spegnere l'interruttore di alimentazione della sezione corrispondente alla scheda guasta, diseccitando quella sezione.
Verificare che sia diseccitato: prima di toccare la scheda EMIO, verificare che l'indicatore LED per la sezione EPDM corrispondente sia spento, gli indicatori EPSM siano spenti e tutti gli indicatori di alimentazione sulle schede all'interno di quella sezione siano spenti.
Rimuovere la scheda guasta: uguale alla procedura offline, ma notare che tutti i cavi rimangono al loro posto.
Installa nuova scheda: uguale alla procedura offline.
Ripristinare l'alimentazione: riapplicare l'alimentazione alla sezione dall'EPDM. Verificare che il LED di alimentazione della scheda EMIO si accenda, il LED di stato verde e i LED di alimentazione verdi sulle schede controller adiacenti si accendano.
Test funzionale: verificare la funzionalità della scheda EMIO sostituita trasferendo il controllo dal master attivo al master inattivo e osservando il corretto funzionamento del sistema.
