IS200EPCTG1A è una scheda di interfaccia PT/CT dell'eccitatore progettata da General Electric (GE) per il suo sistema di controllo dell'eccitazione EX2100™. Questa scheda è la versione standard della serie EPCT, utilizzata principalmente per isolare e condizionare i segnali del trasformatore di potenziale (PT) e del trasformatore di corrente (CT) del generatore di campo prima di trasmetterli al sistema di controllo, fornendo segnali di feedback precisi di tensione del generatore e corrente per il regolatore di tensione.
La scheda IS200EPCTG1A presenta due set di canali di ingresso del trasformatore di tensione trifase e due set di canali di ingresso del trasformatore di corrente (che supportano livelli di corrente da 1 A o 5 A). I segnali di uscita da tutti i trasformatori di isolamento vengono inviati tramite cavi alla scheda EMIO nel rack di controllo. Inoltre, la scheda fornisce un canale di ingresso analogico non isolato, configurabile come ingresso di tensione ±10 V o ingresso di corrente 4-20 mA, per il collegamento di altri segnali di campo.
In un sistema di controllo Simplex, i segnali vengono inviati alla scheda EMIO nel controller M1 tramite il connettore J305. In un sistema di controllo ridondante, i segnali vengono distribuiti alle schede EMIO nei controller M1, M2 e C tramite tre connettori J305, J308 e J315, ottenendo misurazioni ridondanti.
La scheda IS200EPCTG1A progetta affidabilità e sicurezza per le applicazioni sul campo:
Gli ingressi di tensione sono protetti da fusibile, con cavi di lunghezza fino a 1.000 piedi (filo n. 12 AWG).
Gli ingressi di corrente utilizzano morsettiere non collegabili (TB2, TB3) per prevenire tensioni elevate pericolose provenienti dai circuiti aperti del TA.
I trasformatori di isolamento forniscono l'isolamento elettrico, garantendo la sicurezza del lato controllo.
I punti di test offrono 12 punti di test di tensione (TP1-TP12) per una comoda messa in servizio e risoluzione dei problemi in loco.
Interruttori di isolamento, consentono la sostituzione sicura della scheda in condizioni di tensione.
La scheda comprende due trasformatori di isolamento di tensione trifase (T1, T2), quattro trasformatori di isolamento di corrente (T3-T6), una morsettiera di ingresso di tensione a 24 terminali rimovibile (TB1), due morsettiere di ingresso di corrente di corrente a 4 terminali non rimovibili (TB2, TB3), tre connettori di uscita Sub-D a 25 pin (J305, J308, J315), un ponticello di selezione del tipo di ingresso analogico (JP1) e 12 punti di test. Il design della scheda soddisfa gli standard di livello industriale ed è adatto per applicazioni di misurazione critiche nei sistemi di eccitazione delle centrali elettriche.
II. Funzioni principali
Le funzioni principali dell'IS200EPCTG1A includono, ma non sono limitate a, quanto segue:
1. Misurazione della tensione del generatore
La scheda IS200EPCTG1A riceve i segnali di tensione trifase dagli eventuali trasformatori del cliente tramite la morsettiera TB1. Gli ingressi di tensione sono nominalmente 115 V rms (50/60 Hz) e ciascun ingresso è protetto da fusibile. Due trasformatori di isolamento sulla scheda convertono le tensioni di ingresso in segnali di basso livello per la misurazione della tensione a triangolo aperto trifase. Per un ingresso da 115 V rms, l'uscita secondaria è 1.533 V rms. I segnali misurati vengono inviati alla scheda EMIO tramite i connettori J305, J308 e J315.
2. Misurazione della corrente del generatore
La scheda IS200EPCTG1A riceve due segnali di corrente dai trasformatori di corrente tramite le morsettiere TB2 (Fase A) e TB3 (Fase C). Ciascun TA fornisce avvolgimenti da 0-1 A rms e 0-5 A rms, ma solo uno è collegato alla scheda EPCT. La lunghezza del cavo può arrivare fino a 1.000 piedi e il calibro del filo fino a #10 AWG. I trasformatori di isolamento di corrente isolano la corrente in ingresso e la convertono in segnali a bassa tensione inviati alla scheda EMIO tramite connettori.
Importante progettazione di sicurezza: le morsettiere TB2 e TB3 non sono rimovibili per impedire l'apertura accidentale dei circuiti CT sotto carico, che creerebbero tensioni elevate pericolose.
3. Ingresso analogico
La scheda IS200EPCTG1A fornisce un canale di ingresso analogico non isolato, configurabile tramite jumper JP1 per due tipi:
Ingresso tensione: ±10 V CC, precisione migliore dell'1% del fondo scala.
Ingresso corrente: 4-20 mA.
Questo canale di ingresso può essere utilizzato per altri segnali di campo come temperatura, pressione o posizione. La lunghezza del cavo può arrivare fino a 300 metri, con una resistenza massima del cavo bidirezionale di 15 ohm. Il segnale di ingresso analogico viene distribuito simultaneamente a tutti e tre i controller tramite i connettori J305, J308 e J315.
4. Isolamento e distribuzione del segnale
Tutti i segnali di misurazione della tensione e della corrente sono isolati elettricamente tramite trasformatori di isolamento, garantendo la sicurezza del lato controllo. I segnali isolati vengono emessi attraverso tre connettori Sub-D a 25 pin (J305, J308, J315):
J305: si collega alla scheda EMIO nel controller M1.
J308: si collega alla scheda EMIO nel controller M2.
J315: si collega alla scheda EMIO nel controller C.
Nei sistemi simplex viene utilizzato solo J305. Nei sistemi ridondanti vengono utilizzati tutti e tre i connettori, garantendo una distribuzione ridondante dei segnali di misurazione.
5. Punti di prova
La scheda IS200EPCTG1A dispone di 12 punti di test (TP1-TP12) situati a destra dei trasformatori per la messa in servizio e la risoluzione dei problemi in loco:
TP1-TP4: segnali di tensione secondaria PT1 (AB, BC)
TP5-TP8: segnali di tensione secondaria PT2 (AB, BC)
TP9-TP10: Segnali di corrente secondaria TA Fase A
TP11-TP12: Segnali di corrente secondaria TA Fase C
Questi punti di prova possono essere misurati utilizzando un oscilloscopio o un multimetro, ma è necessario prestare attenzione a non metterli a terra attraverso il dispositivo di misurazione.
III. Applicazioni di sistema
1. Applicazione nel sistema di controllo dell'eccitazione EX2100
IS200EPCTG1A è una scheda di interfaccia critica per l'acquisizione di segnali di tensione e corrente del generatore all'interno del sistema di controllo dell'eccitazione EX2100. I suoi ruoli all'interno del sistema includono:
Feedback di tensione: isola e condiziona i segnali di tensione del generatore trifase, inviandoli alla scheda EMIO per il regolatore automatico di tensione (AVR) per eseguire la regolazione della tensione e il controllo della potenza reattiva.
Feedback di corrente: isola i segnali di corrente del generatore (tipicamente le fasi A e C) e li invia al sistema di controllo per la limitazione della corrente di campo, il monitoraggio del carico e la protezione.
Ingresso analogico: fornisce un canale di ingresso analogico generico per altri segnali di processo relativi al sistema di eccitazione, come temperatura, pressione o posizione.
Distribuzione ridondante del segnale: nei sistemi ridondanti, distribuisce simultaneamente i segnali di misurazione a tre controller (M1, M2, C), garantendo segnali di misurazione ininterrotti anche in caso di guasto di un controller.
2. Scenari applicativi tipici
Misura di tensione e corrente per sistemi di eccitazione di generatori sincroni
Feedback per regolatori automatici di tensione (AVR) nei generatori a turbina a vapore
Controllo dell'eccitazione per generatori idroturbici
Sistemi di eccitazione per turbine a gas
Controllo dell'eccitazione per motori sincroni industriali
IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia
1. Morsettiera TB1 (ingressi di tensione)
TB1 è un blocco rimovibile a 24 terminali per il collegamento di due set di segnali del trasformatore di tensione trifase e un ingresso analogico. Le assegnazioni dei terminali sono le seguenti:
| della vite TB1 |
Descrizione del segnale |
| 1 |
Trasformatore potenziale 1, Fase A (PT1_PHA) |
| 2 |
Trasformatore potenziale 1, Fase B (PT1_PHB) |
| 3 |
Trasformatore potenziale 1, Fase C (PT1_PHC) |
| 4 |
Non connesso |
| 5 |
Trasformatore potenziale 2, Fase A (PT2_PHA) |
| 6 |
Trasformatore potenziale 2, Fase B (PT2_PHB) |
| 7 |
Trasformatore potenziale 2, Fase C (PT2_PHC) |
| 8-20 |
Non connesso |
| 21 |
Ingresso analogico alto (Ain H) |
| 22 |
Non connesso |
| 23 |
Ingresso analogico basso (Ain L, Ritorno) |
| 24 |
Scudo (SCOM) |
2. Morsettiere TB2 e TB3 (ingressi di corrente)
TB2 (Fase A) e TB3 (Fase C) sono blocchi a 4 terminali non rimovibili per evitare circuiti aperti dei TA:
| della vite TB2 |
Descrizione del segnale |
della vite TB3 |
Descrizione del segnale |
| 1 |
TA Fase A, 5 A alto (Cur_Pha 5H) |
1 |
TA Fase C, 5 A alto (Cur_Pha 5H) |
| 2 |
TA Fase A, 5 A Basso (Cur_Pha 5L) |
2 |
TA Fase C, 5 A Basso (Cur_Pha 5L) |
| 3 |
TA Fase A, 1 A Alta (Cur_Pha 1H) |
3 |
TA Fase C, 1 A Alto (Cur_Pha 1H) |
| 4 |
TA Fase A, 1 A Basso (Cur_Pha 1L) |
4 |
TA Fase C, 1 A Basso (Cur_Pha 1L) |
Nota: solo uno degli avvolgimenti da 1 A o 5 A per ciascun TA deve essere collegato alla scheda EPCT; l'altro avvolgimento rimane inutilizzato.
3. Connettori J305, J308, J315
Tre connettori Sub-D a 25 pin trasmettono i segnali di misurazione alla scheda EMIO. Assegnazioni dei pin per J305 (a M1) come esempio:
| dei pin |
della nomenclatura |
Descrizione |
| 1 |
CUR_AL_M1 |
Ingresso corrente fase A basso – A M1 |
| 2 |
CUR_AH_M1 |
Ingresso fase A corrente alta – A M1 |
| 3 |
CUR_CL_M1 |
Ingresso corrente fase C basso – A M1 |
| 4 |
CUR_CH_M1 |
Ingresso corrente fase C alto – A M1 |
| 5 |
PT1A_N_M1 |
Ingresso tensione 1 Fase A negativa – A M1 |
| 6 |
PT1A_P_M1 |
Ingresso tensione 1 Fase A Positivo – A M1 |
| 7 |
PT1B_N_M1 |
Ingresso tensione 1 Fase B negativa – A M1 |
| 8-13 |
— |
Non connesso |
| 14 |
AIN_P |
Ingresso analogico positivo |
| 15 |
AIN_N |
Ingresso analogico negativo |
| 16 |
PT2B_P_M1 |
Ingresso tensione 2 Fase B Positivo – A M1 |
| 17 |
PT2B_N_M1 |
Ingresso tensione 2 Fase B negativa – A M1 |
| 18 |
PT2A_P_M1 |
Ingresso tensione 2 Fase A Positivo – A M1 |
| 19 |
PT2A_N_M1 |
Ingresso tensione 2 Fase A negativa – A M1 |
| 20 |
PT1B_P_M1 |
Ingresso tensione 1 Fase B Positivo – A M1 |
| 21-25 |
— |
Non connesso |
4. Punti di prova
| del punto di prova |
Descrizione |
| TP1 |
Segnale di tensione PT1 AB alto |
| TP2 |
Segnale di tensione PT1 AB basso |
| TP3 |
Segnale di tensione PT1 BC alto |
| TP4 |
Segnale di tensione PT1 BC basso |
| TP5 |
Segnale di tensione PT2 AB alto |
| TP6 |
Segnale di tensione PT2 AB basso |
| TP7 |
Segnale di tensione PT2 BC alto |
| TP8 |
Segnale di tensione PT2 BC basso |
| TP9 |
Segnale corrente fase A CT alto |
| TP10 |
Segnale corrente fase A CT basso |
| TP11 |
Segnale corrente fase C CT alto |
| TP12 |
Segnale corrente fase C CT basso |
5. ponticello JP1
| della posizione del |
Descrizione |
| V |
Ingresso tensione ±10 Vcc |
| MA |
Ingresso corrente 4-20 mA |
V. Installazione e sostituzione
1. Posizione di montaggio
La scheda IS200EPCTG1A è montata all'interno dell'armadio ausiliario dell'eccitatore EX2100, fissata ad una piastra di montaggio con tre viti. La scheda deve essere posizionata in modo da facilitare il cablaggio e l'accesso per la manutenzione, garantendo che la distanza da PT e CT non superi i limiti specificati.
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 di diseccitazione complete descritte nella Guida per l'utente (GEH-6631). Aderire a tutte le pratiche locali di lock-out/tag-out.
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.
AVVERTENZA SPECIALE: prima di scollegare il cablaggio del CT, è NECESSARIO aprire gli interruttori di isolamento del CT. In caso contrario, si verificheranno tensioni pericolosamente elevate a causa di un circuito CT aperto.
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.
Interruttori di isolamento aperti: aprire gli interruttori di isolamento PT e CT. Testare i circuiti PT e CT per confermare la tensione zero.
Etichettare i cavi: verificare che tutti i cavi siano correttamente etichettati in base ai contrassegni sulla scheda per una facile riconnessione.
Scollegare i cavi:
Allentare le due viti che fissano TB1 e rimuovere la morsettiera TB1 (lasciando collegato il cablaggio esterno).
Scollegare il cablaggio da TB2 e TB3.
Rimuovere i connettori J305, J308 e J315.
Rimuovere la vecchia scheda: rimuovere le tre viti che fissano la scheda EPCT ed estrarre la vecchia scheda.
Ispeziona la nuova scheda: verifica che l'impostazione del ponticello JP1 sulla nuova scheda corrisponda a quella originale.
Installa la nuova scheda: orienta la nuova scheda nella stessa posizione di quella rimossa, allineala con i fori di montaggio e fissala con le tre viti.
Ricollegare i cavi:
Reinstallare la morsettiera TB1 e serrare le viti.
Ricollegare il cablaggio a TB2 e TB3.
Ricollegare i connettori J305, J308 e J315.
Ripristinare l'alimentazione: chiudere gli interruttori di isolamento PT e CT. 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 in funzione)
Una scheda EPCT guasta può essere sostituita mentre il sistema di eccitazione è in funzione, a condizione che il sistema funzioni in modalità regolatore manuale.
Avvertenza sui rischi: durante la sostituzione in linea, i controller, gli alimentatori e le morsettiere rimangono energizzati e attivi. È necessario prestare la massima attenzione per evitare di toccare altre parti sotto tensione o causare cortocircuiti. L'eccitatore DEVE essere impostato sulla modalità regolatore manuale prima dell'avvio.
Passaggi di sostituzione:
Passa alla modalità manuale: commuta il sistema di eccitazione alla modalità regolatore manuale tramite la tastiera.
Interruttori di isolamento aperti: aprire la porta dell'armadio di controllo. Aprire gli interruttori di isolamento PT e CT.
Verificare diseccitato: testare i circuiti PT e CT per confermare la tensione zero.
Scollegare i cavi: come per la procedura offline.
Rimuovere la vecchia scheda: rimuovere le due viti che fissano la scheda EPCT (nota: qui il documento specifica due viti, che potrebbero differire dalle tre nella procedura offline; fare riferimento alla configurazione effettiva del sito) ed estrarre la vecchia scheda.
Installa nuova scheda: uguale alla procedura offline.
Ricollegare i cavi: Stessa procedura offline.
Chiudere gli interruttori di isolamento: chiudere gli interruttori di isolamento PT e CT. Verificare che i segnali di ingresso siano presenti utilizzando i punti di test.
Ritorno alla modalità automatica: chiudere la porta dell'armadio. Riportare il sistema di eccitazione alla modalità regolatore automatico tramite la tastiera.
