GE IS200EDCFG1A Exciter DC-feedbackbord

De IS200EDCFG1A is een Exciter DC-feedbackbord ontworpen door General Electric (GE) voor zijn EX2100™-excitatiecontrolesysteem. Dit bord wordt voornamelijk gebruikt om de veldspanning en veldstroom bij de SCR-brug te meten en deze signalen via een snelle glasvezelverbinding naar het EISB-bord in het bedieningspaneel te verzenden. Glasvezelcommunicatie biedt zowel spanningsisolatie tussen de twee kaarten als een hoge immuniteit voor elektrische ruis.

De kernfunctie van het IS200EDCFG1A-bord is het omzetten van hoogspannings- en hogestroomsignalen van de voedingszijde naar signalen op laag niveau die bruikbaar zijn voor de besturingszijde door middel van isolatie en conversie. Het ontvangt spannings- en stroomsignalen van de SCR-brug, versterkt ze differentieel, voert ze in een Voltage Controlled Oscillator (VCO) om ze om te zetten in frequentiesignalen, en stuurt ze vervolgens via glasvezelzenders naar het EISB-bord voor excitatieregeling en bescherming door het besturingssysteem.

Het bord ontwerpt flexibiliteit voor verschillende toepassingsscenario's:

• Spanningsmeting: Biedt zeven selectiejumpers voor het spanningsbereik voor verschillende PPT-spanningsniveaus van 140 V tot 1300 V (latere versies ondersteunen 1400 V).

• Stroommeting: Meet de veldstroom via een DC-shunt, met een maximaal ingangssignaal van 500 mV.

• Glasvezelcommunicatie: Ondersteunt twee soorten glasvezel, waardoor selectie mogelijk is op basis van transmissieafstand: Plastic Optical Fiber (POF) tot 10 m, of Hard Clad Silica (HCS) glasvezel tot 90 m. De minimale buigradius is 1,5 inch.

Het bord is voorzien van één groene LED-indicator (PSOK) om de status van de voeding aan te geven. De kaart wordt gevoed door een externe voeding van ±24 V DC, en interne regelaars genereren +15 V DC, -15 V DC en +5 V DC voor de verschillende circuits.

Het IS200EDCFG1A-bord bevat de volgende hoofdinterfaces en componenten:

• J16-connector: +24 V DC-voedingsingang

• P1-connector: Signaalingang veldstroomshunt

• E1 Steekconnector: veldspanningsingang (SCR-brug negatief)

• CF OF glasvezelconnector: veldstroomfeedback-pulsuitgang

• VF OF glasvezelconnector: veldspanningsfeedbackpulsuitgang

• JP1-JP6, JP9-JP10: Jumpers voor selectie van spanningsbereik

• JP7, JP8: Jumpers voor selectie van vezeltype

• PSOK-LED: Groene stroomstatusindicator

  
  

---

II. Belangrijkste functies

De primaire functies van de IS200EDCFG1A omvatten, maar zijn niet beperkt tot, het volgende:

1. Veldspanningsmeting

Het IS200EDCFG1A-bord meet de spanning tussen de negatieve pool van de SCR-brug en de positieve pool van de stroomshunt. Door verschillende weerstandscombinaties via jumpers te selecteren, kan de brugspanning worden verlaagd om aan verschillende PPT-spanningsniveaus te voldoen. Het geschaalde signaal wordt ingevoerd in een differentiële versterker. De uitgangsspanning van de versterker (-5 V tot +5 V) bestuurt een Voltage Controlled Oscillator (VCO), die een frequentiesignaal genereert dat evenredig is aan de spanning, en dat via glasvezel naar de EISB wordt gestuurd.

2. Veldstroommeting

De veldstroom wordt gemeten over een DC-shunt bij de SCR-brug, waardoor een signaal op laag niveau wordt gegenereerd met een maximale waarde van 500 mV over de shunt. Dit signaal wordt ingevoerd naar een differentiële versterker. De uitgangsspanning van de versterker (-5 V tot +5 V) bestuurt een VCO, waardoor een frequentiesignaal wordt gegenereerd dat evenredig is aan de stroom en dat via glasvezel naar de EISB wordt gestuurd.

3. Glasvezelcommunicatie

Het bord gebruikt twee glasvezelconnectoren (CF OF en VF OF) om respectievelijk stroom- en spanningsfeedbackpulsen te verzenden. Glasvezelcommunicatie biedt de volgende voordelen:

• Hoogspanningsisolatie: Volledige elektrische isolatie tussen de voedingszijde en de besturingszijde, waardoor de veiligheid van het personeel wordt gewaarborgd.

• Ruisimmuniteit: glasvezel is immuun voor elektromagnetische interferentie, waardoor een hoge signaaloverdrachtkwaliteit wordt gegarandeerd.

• Transmissie over lange afstanden: transmissieafstanden tot 10 m of 90 m, afhankelijk van het geselecteerde vezeltype.

4. Voeding

De IS200EDCFG1A-kaart wordt gevoed door een externe ±24 V DC-voeding, ingevoerd via de J16-connector. Drie ingebouwde spanningsregelaars genereren:

• +15 V DC: voedt analoge circuits.

• -15 V gelijkstroom: voedt analoge circuits.

• +5 V DC: voedt digitale circuits.

De groene LED-indicator PSOK wordt aangestuurd door de ±15 V-uitgangen en licht op wanneer de voeding normaal werkt.

5. Flexibele configuratie

Het bord beschikt over meerdere jumpers voor configuratie op basis van locatiespecifieke omstandigheden:

• Selectie spanningsbereik: Jumpers JP1-JP6 en JP9-JP10 selecteren het PPT-spanningsniveau. Er kan altijd slechts één jumper worden geplaatst.

• Selectie van vezeltype: JP7 (stroomfeedback) en JP8 (spanningsfeedback) worden onafhankelijk ingesteld om Plastic Optical Fiber (POF) of Hard Clad Silica (HCS) glasvezel te selecteren.

  
  

---

III. Systeemtoepassingen

1. Toepassing in het EX2100-excitatiebesturingssysteem

De IS200EDCFG1A is een kritisch feedbackbord voor het meten van veldspanning en -stroom binnen het EX2100-bekrachtigingscontrolesysteem. De rollen binnen het systeem omvatten:

• Veldspanningsfeedback: Meet de veldspanningsoutput van de SCR-brug en verzendt het spanningssignaal via glasvezel naar het EISB-bord voor spanningsregeling met gesloten lus door de automatische spanningsregelaar (AVR).

• Veldstroomfeedback: Meet de veldstroomuitvoer van de SCR-brug en verzendt het stroomsignaal via glasvezel naar het EISB-bord voor veldstroombeperking, bescherming en monitoring.

• Elektrische isolatie: Biedt volledige elektrische isolatie tussen de voedingszijde en de besturingszijde via glasvezelcommunicatie, waardoor de veiligheid van laagspanningsregelcircuits wordt gegarandeerd.

• Signaalconditionering: Converteert signalen met een hoge spanning en een hoge stroomsterkte naar signalen met een laag niveau die geschikt zijn voor verwerking van stuurcircuits, met linearisatie.

2. Redundante configuratie

In systemen die een hoge betrouwbaarheid vereisen, kunnen drie IS200EDCFG1A-kaarten worden geïnstalleerd voor redundantie. Het excitatiesysteem kan blijven werken, zelfs als één kaart uitvalt. Het is echter belangrijk op te merken dat vanwege de hoge spanningen het online vervangen van een defecte kaart niet wordt ondersteund, zelfs niet in een redundante configuratie. Voor vervanging moet de systeemstroom worden uitgeschakeld.

3. Typische toepassingsscenario's

• Spannings- en stroomfeedback voor synchrone generatorbekrachtigingssystemen

• Spanningsregelaars voor stoomturbinegeneratoren

• Krachteenheden voor excitatie van hydroturbinegeneratoren

• Excitatiesystemen voor gasturbines

• Upgrades en retrofits voor industriële bekrachtigingssystemen

  
  

---

IV. Gedetailleerde interfacebeschrijving

1. Voedingsconnector J16

J16 is een 2-pins connector voor externe ±24 V DC-voedingsingang:

2. Stroomingangsconnector P1

P1 is een 4-pins connector (2 pinnen gebruikt) voor het aansluiten van de veldstroomshunt:

3. Spanningsingangsconnector E1

E1 is een steekconnector voor veldspanningsinvoer:

4. Glasvezelconnectoren

5. Voedingsindicator

LED	kleurbeschrijving	-
PSOK	Groente	Aangedreven door ±15 V DC-uitgangen, licht op wanneer de voeding normaal werkt

---

V. Jumperconfiguratie

De IS200EDCFG1A-kaart heeft 10 jumpers voor het configureren van het spanningsbereik en het vezeltype.

1. Jumpers voor selectie spanningsbereik (JP1-JP6, JP9-JP10)

Deze jumpers selecteren het PPT-spanningsniveau van de SCR-brug. Er kan altijd slechts één jumper worden geplaatst. Selecteer de overeenkomstige jumper op basis van de werkelijke systeemspanning:

Belangrijk: Er kan slechts één spanningsbereikjumper tegelijk worden geplaatst. Het tegelijkertijd plaatsen van meerdere jumpers leidt tot meetfouten.

2. Jumpers voor selectie van vezeltype (JP7, JP8)

Deze twee jumpers selecteren respectievelijk het vezeltype voor stroomfeedback en spanningsfeedback en kunnen onafhankelijk van elkaar worden ingesteld:

Let op: De minimale buigradius voor deze kabels is 1,5 inch. Vermijd overmatig buigen tijdens de installatie.

---

VI. Installatie en vervanging

1. Montagelocatie

De IS200EDCFG1A-kaart wordt gemonteerd in de hulpkast van het EX2100-bekrachtigingssysteem en vastgezet in bovenste en onderste schuifrails. Let tijdens de installatie op:

• Zorg ervoor dat de kaart in de juiste richting wordt geplaatst.

• De push-lock-pinnen moeten volledig vastzitten om te voorkomen dat het bord losraakt.

• Glasvezelkabels moeten overmatig buigen vermijden, waarbij de minimale buigradius behouden blijft.

2. Vervangingsprocedure

Belangrijke veiligheidswaarschuwingen:

• Het EDCF-bord heeft hoge spanningen en ondersteunt GEEN online vervanging. Zelfs in redundante systemen moet de stroom naar het bekrachtigingssysteem worden uitgeschakeld voordat het wordt vervangen.

• Voordat u de kaart vervangt, volgt u de volledige procedures voor het uitschakelen van de spanning, zoals beschreven in de Installatie- en opstartgids (GEH-6631). Houd u aan alle lokale Lock-out/Tag-out-praktijken. Geef de condensatoren de tijd om te ontladen.

• Gebruik veiligheidstestapparatuur die is ontworpen voor hoge spanningen om te controleren of de circuits spanningsvrij zijn voordat u ze aanraakt.

• Houd u aan de ESD-voorzorgsmaatregelen (elektrostatische ontlading) bij het hanteren van het bord. Draag een aardingsband en bewaar het bord in antistatische zakken.

Vervangingsstappen:

1. Controleer of de stroom is uitgeschakeld: Zorg ervoor dat het paneel met de EDCF-kaart volledig spanningsvrij is.

2. Kastdeur openen: Open de extra kastdeur. Controleer met behulp van hoogspanningstestapparatuur of de circuits spanningsvrij zijn.

3. Labelkabels: Controleer of alle kabels correct zijn gelabeld volgens de markeringen op het bord, zodat ze gemakkelijk opnieuw kunnen worden aangesloten.

4. Kabels loskoppelen:

• Pak elke kant van de steekconnector vast die aansluit op kaartaansluiting E1 en trek deze voorzichtig los.

• Maak de connectoren P1 en J16 los.

• Koppel de glasvezelconnectoren CF OF en VF OF los.

5. Bord ontgrendelen: Ontgrendel de push-lock-pinnen waarmee het EDCF-bord in de bovenste en onderste schuifregelaars vastzit.

6. Oud bord verwijderen: Schuif het oude bord uit de dia's en verwijder het.

7. Inspecteer het nieuwe bord: Controleer of de jumpers JP1 tot en met JP10 op het nieuwe EDCF-bord zich in dezelfde posities bevinden als het originele bord.

8. Installeer een nieuw bord: Plaats het nieuwe bord in dezelfde richting, schuif het in de sledes, duw het volledig naar binnen en vergrendel de push-lock-pinnen.

9. Sluit de kabels opnieuw aan: Sluit alle kabels en glasvezelconnectoren opnieuw aan zoals aangegeven en zorg ervoor dat ze goed op hun plaats zitten.

10. Herstel de stroom: Sluit de deur van de hulpkast, herstel de stroom naar het bekrachtigingssysteem volgens de procedures en test de werking.