Płytka PT/CT wzbudnicy GE IS200EPCTG1A

IS200EPCTG1A to karta interfejsu wzbudnicy PT/CT zaprojektowana przez General Electric (GE) dla systemu kontroli wzbudzenia EX2100™. Ta płytka jest standardową wersją serii EPCT, używaną głównie do izolowania i kondycjonowania sygnałów transformatora potencjału (PT) i przekładnika prądowego (CT) generatora pola przed przesłaniem ich do systemu sterowania, zapewniając precyzyjne sygnały sprzężenia zwrotnego napięcia generatora i prądu dla regulatora napięcia.

Płyta IS200EPCTG1A zawiera dwa zestawy kanałów wejściowych trójfazowego przekładnika napięciowego i dwa zestawy kanałów wejściowych przekładnika prądowego (obsługujące poziomy prądu 1 A lub 5 A). Sygnały wyjściowe ze wszystkich transformatorów separacyjnych przesyłane są kablami do płytki EMIO w szafie sterowniczej. Dodatkowo płytka zapewnia jeden nieizolowany analogowy kanał wejściowy, konfigurowalny jako wejście napięciowe ±10 V lub wejście prądowe 4-20 mA, do podłączenia innych sygnałów obiektowych.

W układzie sterowania Simplex sygnały przesyłane są do płytki EMIO w sterowniku M1 poprzez złącze J305. W redundantnym systemie sterowania sygnały są rozprowadzane do płytek EMIO w sterownikach M1, M2 i C za pośrednictwem trzech złączy J305, J308 i J315, zapewniając pomiar redundantny.

Płyta IS200EPCTG1A zapewnia niezawodność i bezpieczeństwo w zastosowaniach terenowych:

• Wejścia napięciowe są zabezpieczone bezpiecznikami, a długość kabla wynosi do 300 metrów (przewód nr 12 AWG).

• Wejścia prądowe wykorzystują niewtykowe listwy zaciskowe (TB2, TB3), aby zapobiec niebezpiecznym wysokim napięciom z otwartych obwodów przekładników prądowych.

• Transformatory izolacyjne zapewniają izolację galwaniczną, zapewniając bezpieczeństwo strony sterującej.

• Punkty testowe oferują 12 punktów testowych napięcia (TP1-TP12) dla wygodnego uruchamiania na miejscu i rozwiązywania problemów.

• Przełączniki izolacyjne umożliwiają bezpieczną wymianę płytki pod napięciem.

Płytka zawiera dwa trójfazowe transformatory izolujące napięcie (T1, T2), cztery transformatory izolujące prąd (T3-T6), jedną wyjmowaną 24-zaciskową listwę zacisków wejściowych napięcia (TB1), dwie nieusuwalne 4-zaciskowe listwy zacisków wejściowych prądu (TB2, TB3), trzy 25-pinowe złącza wyjściowe Sub-D (J305, J308, J315), jedną zworkę wyboru typu wejścia analogowego (JP1) i 12 punktów testowych. Konstrukcja płytki spełnia standardy przemysłowe i nadaje się do krytycznych zastosowań pomiarowych w systemach wzbudzenia elektrowni.

---

II. Główne funkcje

Podstawowe funkcje IS200EPCTG1A obejmują między innymi:

1. Pomiar napięcia generatora

Płyta IS200EPCTG1A odbiera sygnały napięcia trójfazowego z transformatorów potencjału klienta za pośrednictwem listwy zaciskowej TB1. Wejścia napięciowe mają nominalnie 115 V rms (50/60 Hz), a każde wejście jest zabezpieczone bezpiecznikiem. Dwa transformatory izolujące na płytce przekształcają napięcia wejściowe na sygnały niskiego poziomu do pomiaru napięcia trójfazowego otwartego trójkąta. Dla wejścia 115 V rms, wyjście wtórne wynosi 1,533 V rms. Zmierzone sygnały przesyłane są do płytki EMIO poprzez złącza J305, J308 i J315.

2. Pomiar prądu generatora

Płyta IS200EPCTG1A odbiera dwa sygnały prądowe z przekładników prądowych poprzez listwy zaciskowe TB2 (faza A) i TB3 (faza C). Każdy przekładnik prądowy zapewnia uzwojenia o wartości skutecznej 0–1 A i wartości skutecznej 0–5 A, ale tylko jeden jest podłączony do karty EPCT. Długość kabla może wynosić do 300 stóp, a średnica drutu do #10 AWG. Transformatory izolujące prąd izolują prąd wejściowy i przetwarzają go na sygnały niskonapięciowe przesyłane do płytki EMIO poprzez złącza.

Ważny projekt zapewniający bezpieczeństwo: Listwy zaciskowe TB2 i TB3 są nieusuwalne, aby zapobiec przypadkowemu otwarciu obwodów przekładników prądowych pod obciążeniem, co mogłoby spowodować powstanie niebezpiecznego wysokiego napięcia.

3. Wejście analogowe

Płyta IS200EPCTG1A zapewnia jeden nieizolowany analogowy kanał wejściowy, konfigurowalny za pomocą zworki JP1 dla dwóch typów:

• Napięcie wejściowe: ±10 V prądu stałego, dokładność lepsza niż 1% pełnej skali.

• Wejście prądowe: 4-20 mA.

Ten kanał wejściowy może być używany dla innych sygnałów terenowych, takich jak temperatura, ciśnienie lub pozycja. Długość kabla może wynosić do 300 metrów, a maksymalna rezystancja kabla dwukierunkowego wynosi 15 omów. Analogowy sygnał wejściowy jest jednocześnie rozprowadzany do wszystkich trzech sterowników poprzez złącza J305, J308 i J315.

4. Izolacja i dystrybucja sygnału

Wszystkie sygnały pomiarowe napięcia i prądu są izolowane galwanicznie za pomocą transformatorów izolacyjnych, co zapewnia bezpieczeństwo strony sterującej. Izolowane sygnały są wyprowadzane przez trzy 25-pinowe złącza Sub-D (J305, J308, J315):

• J305: Łączy się z płytką EMIO w kontrolerze M1.

• J308: Łączy się z płytką EMIO w kontrolerze M2.

• J315: Łączy się z płytką EMIO w kontrolerze C.

W systemach simpleksowych używany jest tylko J305. W układach redundantnych stosowane są wszystkie trzy złącza, co zapewnia redundantną dystrybucję sygnałów pomiarowych.

5. Punkty testowe

Płyta IS200EPCTG1A posiada 12 punktów testowych (TP1-TP12) zlokalizowanych po prawej stronie transformatorów, umożliwiających uruchomienie na miejscu i rozwiązywanie problemów:

• TP1-TP4: Sygnały napięcia wtórnego PT1 (AB, BC)

• TP5-TP8: Sygnały napięcia wtórnego PT2 (AB, BC)

• TP9-TP10: Sygnały prądu wtórnego CT fazy A

• TP11-TP12: Sygnały prądu wtórnego CT fazy C

Te punkty testowe można zmierzyć za pomocą oscyloskopu lub multimetru, należy jednak uważać, aby nie uziemić ich przez urządzenie pomiarowe.

---

III. Aplikacje systemowe

1. Zastosowanie w systemie kontroli wzbudzenia EX2100

IS200EPCTG1A jest płytką interfejsu krytycznego do pozyskiwania sygnałów napięcia i prądu generatora w systemie kontroli wzbudzenia EX2100. Jego role w systemie obejmują:

• Sprzężenie zwrotne napięcia: Izoluje i kondycjonuje sygnały napięcia generatora trójfazowego, wysyłając je do płytki EMIO w celu automatycznego regulatora napięcia (AVR) w celu regulacji napięcia i kontroli mocy biernej.

• Prądowe sprzężenie zwrotne: Izoluje sygnały prądowe generatora (zwykle fazy A i C) i wysyła je do systemu sterowania w celu ograniczenia prądu wzbudzenia, monitorowania obciążenia i zabezpieczenia.

• Wejście analogowe: zapewnia analogowy kanał wejściowy ogólnego przeznaczenia dla innych sygnałów procesowych związanych z systemem wzbudzenia, takich jak temperatura, ciśnienie lub pozycja.

• Redundantna dystrybucja sygnału: W systemach redundantnych jednocześnie dystrybuuje sygnały pomiarowe do trzech sterowników (M1, M2, C), zapewniając nieprzerwane sygnały pomiarowe nawet w przypadku awarii jednego ze sterowników.

2. Typowe scenariusze zastosowań

• Pomiar napięcia i prądu w układach wzbudzenia generatorów synchronicznych

• Informacje zwrotne dla automatycznych regulatorów napięcia (AVR) w generatorach turbin parowych

• Sterowanie wzbudzeniem generatorów turbin wodnych

• Układy wzbudzenia turbin gazowych

• Sterowanie wzbudzeniem przemysłowych silników synchronicznych

  
  

---

IV. Szczegółowy opis interfejsu

1. Listwa zaciskowa TB1 (wejścia napięciowe)

TB1 to wyjmowany 24-zaciskowy blok do podłączenia dwóch zestawów sygnałów trójfazowego przekładnika napięciowego i jednego wejścia analogowego. Przypisanie terminali jest następujące:

2. Listwy zaciskowe TB2 i TB3 (wejścia prądowe)

TB2 (faza A) i TB3 (faza C) to nieusuwalne 4-zaciskowe bloki zapobiegające rozwarciu obwodów przekładnika prądowego:

Uwaga: Do płytki EPCT należy podłączyć tylko jedno z uzwojeń 1 A lub 5 A dla każdego przekładnika prądowego; drugie uzwojenie pozostaje nieużywane.

3. Złącza J305, J308, J315

Trzy 25-pinowe złącza Sub-D przesyłają sygnały pomiarowe do płytki EMIO. Przykładowe przypisanie pinów dla J305 (do M1):

4. Punkty testowe

5. Zworka JP1

pozycji zworki	Opis
V	Wejście napięciowe ±10 V prądu stałego
MAMA	Wejście prądowe 4-20 mA

---

V. Instalacja i wymiana

1. Miejsce montażu

Płytka IS200EPCTG1A montowana jest wewnątrz szafki pomocniczej wzbudnicy EX2100 i mocowana do płyty montażowej trzema śrubami. Płytkę należy umieścić tak, aby zapewnić łatwy dostęp do okablowania i konserwacji, zapewniając, że odległość do przekładników prądowych i przekładników prądowych nie przekracza określonych limitów.

2. Procedura wymiany w trybie offline (system pozbawiony zasilania)

Ostrzeżenia dotyczące bezpieczeństwa:

• OSTRZEŻENIE: Aby zapobiec porażeniu prądem, należy wyłączyć zasilanie układu wzbudzenia i postępować zgodnie z pełnymi procedurami odłączania zasilania opisanymi w Podręczniku użytkownika (GEH-6631). Przestrzegaj wszystkich lokalnych praktyk blokowania/oznaczania.

• PRZESTROGA: Aby zapobiec uszkodzeniu podzespołów spowodowanemu przez elektryczność statyczną, należy obchodzić się ze wszystkimi płytami technikami wrażliwymi na ładunki elektrostatyczne. Noś opaskę uziemiającą na nadgarstku i przechowuj płyty w workach antystatycznych.

• SPECJALNE OSTRZEŻENIE: Przed odłączeniem okablowania przekładnika prądowego MUSZĄ być najpierw otwarte rozłączniki przekładnika prądowego. Niezastosowanie się do tego spowoduje niebezpiecznie wysokie napięcia z powodu otwartego obwodu przekładnika prądowego.

Kroki wymiany:

1. Sprawdź wyłączenie zasilania: Upewnij się, że system wzbudzenia jest całkowicie odłączony od zasilania. Przetestuj obwody przed otwarciem drzwi szafy sterowniczej.

2. Otwórz wyłączniki izolacyjne: Otwórz wyłączniki izolacyjne PT i CT. Przetestuj obwody PT i CT, aby potwierdzić zerowe napięcie.

3. Oznacz kable: Sprawdź, czy wszystkie kable są prawidłowo oznaczone zgodnie z oznaczeniami na płycie, aby ułatwić ponowne podłączenie.

4. Odłącz kable:

• Poluzuj dwie śruby mocujące TB1 i wyjmij listwę zaciskową TB1 (pozostawiając podłączone zewnętrzne okablowanie).

• Odłącz okablowanie od TB2 i TB3.

• Wymontuj złącza J305, J308 i J315.

5. Usuń starą płytę: Odkręć trzy śruby mocujące płytę EPCT i wyjmij starą płytę.

6. Sprawdź nową płytkę: Sprawdź, czy ustawienie zworki JP1 na nowej płycie odpowiada oryginalnej płycie.

7. Zainstaluj nową płytkę: Ustaw nową płytkę w tej samej pozycji, co usunięta, wyrównaj z otworami montażowymi i zabezpiecz trzema śrubami.

8. Podłącz ponownie kable:

• Zainstaluj ponownie listwę zaciskową TB1 i dokręć jej śruby.

• Podłącz ponownie okablowanie do TB2 i TB3.

• Podłącz ponownie złącza J305, J308 i J315.

9. Przywróć zasilanie: Zamknij wyłączniki izolacyjne PT i CT. Zamknij drzwi szafy, przywróć zasilanie układu wzbudzenia zgodnie z procedurami i przetestuj działanie.

3. Procedura wymiany online (system działa)

Uszkodzoną płytkę EPCT można wymienić podczas pracy układu wzbudzenia, pod warunkiem, że system działa w trybie regulacji ręcznej.

Ostrzeżenie o ryzyku: Podczas wymiany online sterowniki, zasilacze i listwy zaciskowe pozostają pod napięciem i są aktywne. Należy zachować szczególną ostrożność, aby uniknąć dotknięcia innych części pod napięciem lub spowodowania zwarcia. Przed uruchomieniem wzbudnica MUSI zostać przełączona w tryb regulacji ręcznej.

Kroki wymiany:

1. Przełącz na tryb ręczny: Przełącz układ wzbudzenia na tryb regulacji ręcznej za pomocą klawiatury.

2. Otwórz wyłączniki izolacyjne: Otwórz drzwi szafy sterowniczej. Otwórz rozłączniki PT i CT.

3. Sprawdź brak napięcia: Przetestuj obwody PT i CT, aby potwierdzić zerowe napięcie.

4. Odłącz kable: Taka sama procedura jak w trybie offline.

5. Usuń starą płytkę: Wykręć dwie śruby mocujące płytkę EPCT (uwaga: dokument określa tutaj dwie śruby, które mogą różnić się od trzech w procedurze offline; patrz rzeczywista konfiguracja witryny) i wyjmij starą płytkę.

6. Zainstaluj nową tablicę: Taka sama jak procedura offline.

7. Podłącz ponownie kable: Taka sama procedura jak w trybie offline.

8. Zamknij wyłączniki izolacyjne: Zamknij wyłączniki izolacyjne PT i CT. Sprawdź obecność sygnałów wejściowych za pomocą punktów testowych.

9. Powrót do trybu automatycznego: Zamknij drzwi szafki. Przełącz układ wzbudzenia z powrotem na tryb automatycznej regulacji za pomocą klawiatury.