GE IS200EXAMG1A Modulo di attenuazione dell'eccitatrice

IS200EXAMG1A è un modulo di attenuazione dell'eccitatore progettato da General Electric (GE) per i suoi sistemi di controllo dell'eccitazione EX2100™ ed EX2100e™. Questo modulo funziona insieme al modulo rilevatore di terra eccitatore (EGDM) o alla scheda di interfaccia ausiliaria (EAUX) per formare un sistema di rilevamento di terra completo, utilizzato per monitorare le condizioni di isolamento del circuito di campo del generatore verso terra. Il modulo IS200EXAMG1A è montato nel modulo di interfaccia ad alta tensione (HVI) situato nell'armadio ausiliario. La sua funzione primaria è quella di attenuare l'alta tensione dal bus di campo in un segnale di basso livello utilizzabile per l'elaborazione da parte del circuito di rilevamento della terra.

Nel sistema di controllo dell'eccitazione EX2100, l'IS200EXAMG1A si collega all'Exciter Power Backplane (EPBP) tramite un singolo cavo a 9 pin, mentre l'EGDM si collega all'EPBP tramite un connettore a 96 pin, P2. L'EGDM controlla l'attivazione dei test a terra e la selezione del controller principale tramite un relè situato nell'EXAM. Quando viene attivato un test di terra, la tensione del bus viene distribuita tra resistori di attenuazione e resistori di rilevamento. Il test può durare fino a 10 secondi. Se si verifica un cortocircuito verso terra sul bus, l'intera tensione del bus apparirà attraverso una singola sezione dei resistori di attenuazione e il sistema genererà un guasto e spegnerà l'eccitatore entro 10 secondi.

Nel sistema di controllo del regolatore EX2100e, IS200EXAMG1A si interfaccia con la scheda EAUX. L'EAUX fornisce un segnale a onda quadra di ±50 V all'EXAM e riceve un segnale di feedback analogico proporzionale alla corrente di terra di ritorno dall'EXAM. L'EAUX fornisce due uscite driver relè all'EXAM: una per selezionare il rilevatore di terra ridondante M1 o M2 e una per controllare un relè di test (presente su EXAM_B e versioni successive) che inserisce temporaneamente una resistenza di terra per testare la funzione del rilevatore di terra.

Il modulo IS200EXAMG1A ha un design semplice e affidabile senza punti di test, fusibili o indicatori LED. Il modulo include i seguenti componenti:

• Connettore J2: connettore di tipo D a 9 pin per segnali di test, controllo relè e corrente di dispersione.

• Connettore J1: connettore con bloccaggio a 3 pin per il cavo al contatto ausiliario del relè lampeggiante di campo.

• Connettori stabili E1, E2: collegano le tensioni del bus di campo positiva e negativa.

• Terminale TB1: punto di connessione per la messa a terra della schermatura della scheda EXAM alla terra del telaio dell'armadio.

• Jumper JP1, JP2, JP3: utilizzati per configurare il modulo per diversi livelli di tensione secondaria PPT.

  
  

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II. Funzioni principali

Le funzioni principali dell'IS200EXAMG1A includono, ma non sono limitate a, quanto segue:

1. Attenuazione dell'alta tensione

Il modulo IS200EXAMG1A utilizza una rete di resistori di attenuazione per ridurre le alte tensioni dal bus di campo (da 125 V CC a 1.000 V CC) e la tensione CA del trasformatore potenziale di potenza (PPT) (da 120 V CA RMS a 1.300 V CA RMS) a segnali di basso livello adatti per l'elaborazione da parte del circuito di rilevamento della terra. Il rapporto di attenuazione è determinato dalla rete di resistori interni, garantendo livelli di uscita sicuri sia in condizioni normali che di guasto.

2. Attivazione del test a terra

Quando EGDM o EAUX avvia un test di terra, il relè di test (presente su EXAM_B e versioni successive) all'interno del modulo EXAMG1A si attiva, applicando la tensione di test al resistore di rilevamento. La tensione di prova è un'onda quadra di ±50 V fornita dal controller principale attivo. Il test può durare fino a 10 secondi, durante i quali il sistema misura la corrente di terra e calcola la resistenza di terra.

3. Selezione del controller principale

Nei sistemi ridondanti, il relè all'interno del modulo IS200EXAMG1A è controllato dalla scheda EGDM C. Seleziona M1 o M2 come controller master attivo. Lo stato predefinito del relè è diseccitato, con retroazione al controller M1; quando energizzato, restituisce il feedback al controller M2. Questo meccanismo garantisce che se un controller principale si guasta, la funzione di rilevamento del terreno può ancora essere eseguita dall'altro master.

4. Rilevamento e protezione dei guasti

Se sul bus si verifica un cortocircuito verso terra, l'intera tensione del bus appare su una singola sezione dei resistori di attenuazione. Il modulo IS200EXAMG1A e EGDM/EAUX rilevano questa condizione anomala e generano un segnale di guasto entro 10 secondi, attivando l'arresto dell'eccitatore per proteggere l'apparecchiatura e il personale.

5. Isolamento e trasmissione del segnale

Il modulo IS200EXAMG1A riceve il segnale di test a onda quadra da EGDM o EAUX tramite il connettore J2 e restituisce il segnale attenuato dal resistore di rilevamento al circuito di rilevamento di terra. Il connettore J1 si collega al contatto ausiliario del relè lampeggiante sul campo, consentendo la rimozione del segnale di test durante il lampeggiamento sul campo.

6. Flessibilità di configurazione

Tre ponticelli, JP1, JP2 e JP3, consentono la configurazione della capacità del filtro del modulo IS200EXAMG1A in base al livello di tensione PPT del sito, garantendo misurazioni accurate su diversi intervalli di tensione.

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III. Applicazioni di sistema

1. Applicazione nel sistema di controllo dell'eccitazione EX2100

Nel sistema di controllo dell'eccitazione EX2100, l'IS200EXAMG1A funziona con l'EGDM per formare il sistema di rilevamento del terreno:

• Attenuazione ad alta tensione: attenua l'alta tensione dal bus di campo ai segnali di basso livello, inviati all'EGDM tramite il backplane EPBP.

• Esecuzione del test di terra: in base al controllo della scheda EGDM C, attiva il relè di test, applicando la tensione di prova a onda quadra di ±50 V al resistore di rilevamento.

• Selezione del controller principale: utilizza il relè interno per selezionare il controller principale attivo tra M1 e M2, garantendo funzionalità di rilevamento del terreno ridondante.

• Protezione dai guasti: aiuta il sistema ad attivare uno spegnimento entro 10 secondi dal rilevamento di un cortocircuito verso terra.

2. Applicazione nel sistema di controllo dell'eccitazione EX2100e

Nel sistema di controllo del regolatore EX2100e, IS200EXAMG1A funziona con EAUX o ERAX:

• Interfaccia segnale: riceve il segnale di test a onda quadra da ±50 V dall'EAUX tramite il connettore J2 e restituisce il segnale del resistore di rilevamento all'EAUX.

• Controllo relè: EAUX fornisce due uscite driver relè a EXAM: una per selezionare il rilevatore di terra ridondante M1 o M2 e una per controllare il relè di test (EXAM_B e versioni successive).

• Rimozione del segnale durante il lampeggio: si collega al contatto ausiliario del relè lampeggiante sul campo tramite il connettore J1, rimuovendo il segnale di test durante il lampeggio sul campo.

3. Applicazione nel prodotto di rilevamento del terreno autonomo PGDM

IS200EXAMG1A può essere utilizzato anche nel prodotto di rilevamento del terreno PGDM autonomo, lavorando con la scheda processore BPPB, la scheda di acquisizione BFGD e la scheda terminale BGTB per fornire funzionalità di rilevamento del terreno simili al sistema EX2100.

4. Scenari applicativi tipici

• Protezione di terra per sistemi di eccitazione di generatori sincroni

• Monitoraggio della terra del rotore per generatori a turbina a vapore

• Monitoraggio dell'isolamento per circuiti di campo di generatori idroturbici

• Rilevamento dei guasti a terra per sistemi di eccitazione di turbine a gas

• Protezione per sistemi di eccitazione di grandi motori industriali

  
  

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IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia

1. Connettore J2 (connettore rilevamento massa)

J2 è un connettore di tipo D a 9 pin (femmina) utilizzato per il collegamento all'EPBP (EX2100) o direttamente all'EAUX/ERAX (EX2100e). Le assegnazioni dei pin sono le seguenti:

2. Connettore J1

J1 è un connettore con bloccaggio a 3 pin per il collegamento al contatto ausiliario del relè lampeggiante di campo:

3. Connettori stabili E1 ed E2

4. Terminale di terra TB1

TB1 è il punto di connessione per la messa a terra della schermatura della scheda EXAM alla terra del telaio dell'armadio, garantendo un'efficace messa a terra della schermatura e riducendo le interferenze elettromagnetiche.

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V. Ponticelli di configurazione

Il modulo IS200EXAMG1A dispone di tre ponticelli di configurazione, JP1, JP2 e JP3, utilizzati per selezionare la capacità del filtro appropriata in base al livello di tensione PPT del sito.

JP1 e JP2

Questi due ponticelli lavorano insieme per selezionare se la tensione PPT è maggiore di 750 V rms:

JP3

JP3 seleziona indipendentemente se la tensione PPT è maggiore di 375 V rms:

Nota: le impostazioni dei ponticelli devono essere configurate in base alla tensione secondaria PPT effettiva del sito. Impostazioni errate possono portare a misurazioni imprecise o danni al modulo.

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VI. Installazione e sostituzione

1. Posizione di montaggio

Il modulo IS200EXAMG1A è montato su una staffa Glastic® all'interno del modulo High Voltage Interface (HVI) nell'armadio ausiliario. Durante l'installazione, assicurarsi che il modulo sia saldamente posizionato e che tutti i connettori siano collegati e serrati correttamente.

2. Procedura di sostituzione (sistema EX2100 o EX2100e)

Importanti avvertenze di sicurezza:

• Il modulo EXAM si trova in un circuito ad alta tensione. L'alimentazione al sistema di eccitazione DEVE essere disattivata prima della sostituzione. Seguire le procedure complete di diseccitazione descritte in GEH-6631 (EX2100) o GEH-6780 (EX2100e). Aderire a tutte le pratiche locali di lock-out/tag-out. Lasciare il tempo necessario affinché i condensatori si scarichino.

• Utilizzare apparecchiature di test di sicurezza progettate per alte tensioni per verificare che i circuiti siano diseccitati prima di toccarli.

• Attenersi alle precauzioni ESD (scariche elettrostatiche) quando si maneggia il modulo. Indossare una cinghia di messa a terra e riporre il modulo in borse antistatiche.

• Il modulo EXAM NON supporta la sostituzione online. L'alimentazione deve essere disattivata prima della sostituzione.

Passaggi di sostituzione:

1. Verificare lo spegnimento: assicurarsi che il sistema di eccitazione sia completamente diseccitato.

2. Apri porta dell'armadio: apre la porta dell'armadio ausiliario. Utilizzando apparecchiature di prova ad alta tensione, verificare che i circuiti siano diseccitati.

3. Etichetta cavi: verificare che tutti i cavi siano correttamente etichettati in base ai contrassegni sul modulo per una facile riconnessione.

4. Scollegare i cavi:

• Scollegare i connettori ad innesto E1 ed E2.

• Scollegare i connettori J1 e J2.

• Scollegare il filo di terra da TB1.

5. Rimuovere il vecchio modulo: rimuovere con attenzione il modulo dai perni di montaggio e rimuoverlo dalla staffa Glastic®.

6. Ispeziona il nuovo modulo: verifica che le impostazioni dei ponticelli JP1-JP3 sul nuovo modulo corrispondano al modulo originale.

7. Installare il nuovo modulo: posizionare saldamente il nuovo modulo sulla staffa Glass®.

8. Ricollegare i cavi: ricollegare tutti i cavi e il filo di terra come etichettato e serrare i connettori.

9. 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 in un modulo PGDM

1. Verificare lo spegnimento: assicurarsi che sia il PGDM che l'apparecchiatura di eccitazione protetta siano completamente diseccitati.

2. Seguire i passaggi 2-8 sopra.

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