216NG63 to pomocniczy moduł zasilania prądem stałym wchodzący w skład serii RE.216 firmy ABB systemów ochrony i sterowania generatorów. Należy do 216NG6. seria przetwornic DC/DC. To urządzenie zostało specjalnie zaprojektowane do zastosowań w środowiskach przemysłowych, takich jak podstacje systemów elektroenergetycznych i elektrownie. Jego podstawową funkcją jest zamiana napięcia akumulatora stacji na stabilne zasilanie 24 V DC, zapewniające niezawodne zasilanie wszystkich modułów elektronicznych i jednostek wejścia/wyjścia w systemie REG 216 / REC 216.
Model 216NG63 nadaje się do systemów akumulatorów stacyjnych 220 V / 250 V DC, z szerokim zakresem napięcia wejściowego od 165 V do 312,5 V DC. Oferuje tolerancję napięcia ±25%, umożliwiając dostosowanie się do typowych wahań napięcia w systemach elektroenergetycznych.
2. Kluczowe funkcje
1. Konwersja napięcia i izolacja elektryczna
Podstawową funkcją 216NG63 jest konwersja wysokiego napięcia wejściowego prądu stałego (np. 220/250 V prądu stałego) na zasilanie niskiego napięcia 24 V prądu stałego wymaganego przez sprzęt elektroniczny systemu. Jego wewnętrzna konstrukcja wykorzystuje technologię zasilacza impulsowego o wysokiej częstotliwości, zapewniając izolację galwaniczną pomiędzy wejściem i wyjściem. To skutecznie zapobiega uszkodzeniom sprzętu ochronnego na skutek różnic potencjałów uziemienia i zakłóceń.
2. Obsługa redundantnego zasilania
System można skonfigurować do pojedynczego lub podwójnego zasilacza redundantnego. W trybie redundantnym dwie jednostki 216NG63 działają równolegle, aby zasilać system. Jeśli jedna jednostka ulegnie awarii, druga może w dalszym ciągu utrzymywać normalne działanie systemu, znacznie zwiększając niezawodność ochrony.
3. Monitorowanie i alarmowanie stanu zasilania
Model 216NG63 oferuje wszechstronne możliwości samomonitorowania:
4. Elastyczna konfiguracja
Tryb wyjścia zasilania można elastycznie ustawić za pomocą zworek wtykowych A i B z tyłu urządzenia:
Obie zworki włożone: Urządzenie dostarcza zasilanie zarówno do linii magistrali USA, jak i USB.
Tryb pojedynczego zasilania: Urządzenie zasila tylko jedną linię magistrali, co jest odpowiednie dla systemów nieredundantnych lub konfiguracji specjalnych.
5. Ochrona przed awariami
216NG63 ma wbudowane obwody zabezpieczające przed przeciążeniem i zwarciem. W przypadku wykrycia nieprawidłowości na wyjściu (np. zwarcia lub przetężenia) następuje automatyczne odcięcie wyjścia, aby zapobiec uszkodzeniu urządzenia i powiadomienie personelu zajmującego się konserwacją za pomocą diod LED na panelu przednim lub sygnałów zdalnych.
3. Zasada działania
1. Zasada konwersji DC/DC
W modelu 216NG63 zastosowano technologię zasilacza impulsowego o wysokiej częstotliwości. Wykorzystuje urządzenia przełączające moc (takie jak tranzystory MOSFET lub IGBT) do przekształcania wejściowego napięcia prądu stałego na sygnał prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości. Następnie jest ono obniżane przez transformator wysokiej częstotliwości i ostatecznie przekształcane z powrotem w stabilne napięcie wyjściowe 24 V DC poprzez obwody prostownicze i filtrujące. Metoda ta zapewnia wysoką wydajność, niewielkie rozmiary i doskonałą regulację napięcia.
2. Mechanizm redundantnego zasilania
W systemie redundantnym dwie jednostki 216NG63 zasilają odpowiednio niezależne linie magistrali USA i USB 24 V. Wszystkie moduły elektroniczne i jednostki we/wy pobierają energię z obu tych linii magistrali. Jeśli jeden z zasilaczy ulegnie awarii, drugi może nadal obsługiwać system poprzez pozostałą linię magistrali, zapewniając „nieprzerwane” zasilanie.
3. Informacje zwrotne o statusie i integracja systemu
216NG63 nie tylko zapewnia zasilanie, ale także komunikuje się z innymi modułami w systemie za pośrednictwem magistrali równoległej B448C:
Linia CK: Służy do wysyłania sygnału stanu „Gotowość”.
Linia SML: Służy do wysyłania sygnału alarmowego „Awaria systemu”.
Przekaźnik K100: Zapewnia bezpotencjałowe wyjście stykowe, które można wykorzystać do zdalnego monitorowania lub blokowania z innymi urządzeniami.
4. Projektowanie struktury i sprzętu
1. Struktura mechaniczna
Montaż: Przeznaczony do standardowych szaf rack 19″, o szerokości 3T (każdy T=17 mm) i wysokości 6U.
Konstrukcja wtykowa: Obsługuje podłączanie podczas pracy (należy wykonać przy wyłączonym zasilaniu pomocniczym), ułatwiając konserwację i wymianę.
Panel przedni: Wyposażony we wskaźniki LED i główny wyłącznik zasilania (I/O).
Panel tylny: Zawiera zaciski wejściowe/wyjściowe i gniazda dla zworek wtykowych A i B.
2. Interfejsy elektryczne
Zaciski wejściowe: Podłącz do dodatnich i ujemnych zacisków akumulatora stacji (UB+ / UB-).
Zaciski wyjściowe: zapewniają wyjście 24 V DC do magistrali USA/USB i modułów we/wy.
Interfejs komunikacyjny: Komunikuje się z innymi urządzeniami elektronicznymi w systemie za pośrednictwem magistrali B448C.
3. Rozpraszanie ciepła i ochrona
Model 216NG63 wykorzystuje naturalne chłodzenie konwekcyjne. Obudowa została zaprojektowana z myślą o efektywnym odprowadzaniu ciepła, odpowiednia do pracy w wysokich temperaturach w środowiskach przemysłowych. Urządzenie spełnia stopień ochrony IP30, zapobiegając przedostawaniu się dużych ciał stałych.
5. Konfiguracja i ustawienia
1. Ustawienia zworek
Użytkownicy mogą ustawić stan zworek A i B w zależności od tego, czy system wymaga redundantnego zasilania:
Tryb nadmiarowy: Zworki A i B są umieszczone w obu jednostkach 216NG63.
Tryb pojedynczego zasilania: W jednym urządzeniu zworki są włożone (np. do zasilania magistrali), podczas gdy w drugim mogą być one usunięte (np. zasilają tylko moduły I/O), w zależności od konfiguracji.
2. Integracja systemu
216NG63 współpracuje z następującymi kluczowymi modułami systemu RE.216:
Jednostka przetwarzająca 216VC62a: Zapewnia logikę systemu i funkcje zabezpieczające.
Moduł wejść analogowych 216EA61: Odbiera sygnały prądowe/napięciowe.
Jednostki we/wy, takie jak 216AB61/216DB61: Wykonują sygnał wyjściowy i kontrolę wyłączania.
6. Bezpieczeństwo i konserwacja
1. Przepisy bezpieczeństwa pracy
Surowo zabronione Podłączanie/odłączanie pod napięciem: Wszystkie moduły elektroniczne można wkładać i wyjmować dopiero po wyłączeniu zasilania pomocniczego.
Wyłączanie podwójnego zasilania: Jeśli system jest skonfigurowany z redundantnymi zasilaczami, przed przystąpieniem do pracy w szafie należy wyłączyć obydwa urządzenia 216NG63.
Wykwalifikowany personel: Wszystkie prace związane z konfiguracją, okablowaniem i uruchomieniem muszą być wykonywane przez przeszkolony i wykwalifikowany personel.
2. Diagnoza usterek
Jeśli dioda „U OUT” jest wyłączona, sprawdź napięcie wejściowe, ustawienie zworek i obciążenie wyjściowe.
Jeżeli podejrzewa się usterkę wewnętrzną (np. brak wyjścia, alarm), należy skontaktować się z firmą ABB w celu naprawy.
Jeśli zostanie uruchomiony zdalny alarm, sprawdź stan przekaźnika K100 i sygnałów magistrali.
3. Polityka napraw
Użytkownikom nie wolno demontować ani modyfikować wewnętrznych obwodów ani oprogramowania 216NG63. W przypadku awarii całe urządzenie należy zwrócić do firmy ABB lub autoryzowanego centrum serwisowego w celu naprawy. Nieautoryzowane modyfikacje spowodują unieważnienie gwarancji.
7. Scenariusze zastosowań
216NG63 jest szeroko stosowany w następujących systemach ochrony i sterowania urządzeniami elektroenergetycznymi:
Systemy ochrony generatorów (REG 216)
Numeryczne jednostki sterujące (REC 216)
Systemy automatyki stacji średniego i wysokiego napięcia
Systemy ochrony dużych silników, transformatorów mocy i zasilaczy
