Płyta sterownika szybkiego przekaźnika wzbudnicy GE IS200EXHSG3A

IS200EXHSG3A to płytka sterownika szybkiego przekaźnika wzbudnicy zaprojektowana przez General Electric (GE) dla systemu kontroli wzbudzenia EX2100™. Ta płytka jest wersją z serii EXHS specjalnie przeznaczoną do redundantnych systemów sterowania i używaną ze standardowymi stycznikami. Zapewnia przede wszystkim sterowniki dla stycznika prądu stałego (41) i przekaźników pilotujących do odwzbudzenia i flashowania pola.

Płyta IS200EXHSG3A odgrywa kluczową rolę interfejsu w systemie kontroli wzbudzenia EX2100, przekształcając polecenia logiczne z systemu sterowania na wyjścia przekaźnikowe sterujące urządzeniami polowymi dużej mocy. Łączy się z płytą EMIO poprzez płytę montażową EBKP. W redundantnych systemach sterowania odbiera sygnały ze sterowników M1, M2 i C, sterując cewkami przekaźników poprzez obwód głosowania 2 z 3, zapewniając wysoką niezawodność systemu.

IS200EXHSG3A to jedna z czterech wersji serii EXHS. Zgodnie z tabelą w dokumencie, główne różnice między każdą wersją są następujące:

IS200EXHSG3A został zaprojektowany specjalnie dla redundantnych systemów sterowania, odpowiedni dla mostków 500 A, 42 mm i używany ze standardowymi stycznikami wyposażonymi w cewki 125 V DC. W przeciwieństwie do wersji G1 i G2, wersje G3 i G4 pomijają obwód regulatora prądu; sterownik dostarcza do cewki stałe napięcie 125 V.

Płyta zawiera następujące kluczowe komponenty:

• Przekaźniki migające K53A i K53B: Sterują migającymi stycznikami 53A i 53B.

• Przekaźnik pilota odwzbudzenia KDEP: Steruje przekaźnikiem odwzbudzenia.

• Sterowniki styczników K41: Dwa (K41A, K41B) do sterowania stycznikiem 41 DC.

• Obwody kondycjonowania sygnałów: sygnały stanu odwzbudzenia procesu i sygnały stanu Crowbar z płytki EDEX.

• Obwody wejściowe styków: Monitoruj stan styków pomocniczych dla 41, 53A i 53B.

  
  

---

II. Główne funkcje

Podstawowe funkcje IS200EXHSG3A obejmują między innymi:

1. 41 Napęd stycznikowy DC

IS200EXHSG3A udostępnia dwa sterowniki styczników 41 DC (K41A, K41B), sterowane przez sterowniki w EMIO. Sterownik w EMIO wymaga zarówno polecenia z tablicy programowalnej bramki (FPGA), jak i zamknięcia styku 86G przed zasileniem sterownika. Zarówno FPGA, jak i styk 86G mogą spowodować odłączenie zasilania sterownika.

W redundantnym systemie sterowania (G3) wejścia ze sterowników M1, M2 i C sterują trzema przekaźnikami podłączonymi w obwodzie głosowania 2 z 3. Cewka przekaźnika zasilana jest napięciem 24 V DC z M1 i M2.

W odróżnieniu od wersji G1 i G2, wersja G3 pomija obwód regulatora prądu. Sterownik dostarcza do cewki stałe napięcie 125 V (P125), zamiast podwyższania wysokiego napięcia, po którym następuje tryb utrzymywania stałego prądu.

2. Migające sterowanie przekaźnikiem pilota

Płyta IS200EXHSG3A zawiera dwa przekaźniki sterujące miganiem, K53A i K53B, używane do sterowania stycznikami migającymi na miejscu. Każdy migający przekaźnik pilotowy jest sterowany przez EMIO i wykorzystuje dwa styki szeregowe do sterowania jednym migającym stycznikiem. Cewka przekaźnika zasilana jest napięciem 24 V DC ze sterownika M1.

Charakterystyka przekaźnika K53A/K53B:

• Moc stykowa: Nominalne 125 V prądu stałego (maks. 140 V prądu stałego), dostarczane przez J9 ze sterownika wzbudnicy.

• Obciążenie rezystancyjne: 5 A przy 28 V prądu stałego, 0,5 A przy 125 V prądu stałego.

• Obciążenie indukcyjne: 2 A przy 28 V DC, 0,2 A przy 125 V DC, stała czasowa L/R 0,007 sekundy.

• Z tłumieniem: 0,5 A przy 125 V prądu stałego, stała czasowa L/R 0,10 sekundy (2 bieguny połączone szeregowo).

• Tłumienie: Dostarczane na płycie EXHS.

• Agencja: UL, CSA.

3. Sterowanie przekaźnikiem pilota odwzbudzenia

Płyta IS200EXHSG3A zawiera jeden przekaźnik pilotujący odwzbudzenia, KDEP, używany do sterowania obwodem odwzbudzenia. KDEP staje się aktywny natychmiast po wyłączeniu przekaźnika 41. Cewka KDEP jest podłączona do źródła zasilania 125 V prądu stałego.

Charakterystyka przekaźnika KDEP:

• Moc cewki: Nominalne 125 V DC z J9 (140 V DC maks., 100 V DC min).

• Zasilanie stykowe: Nominalne 24 V prądu stałego z szafki wzbudnicy.

• Obciążenie rezystancyjne: 2 A @ 28 V DC.

• Obciążenie indukcyjne: 1 A @ 28 V DC, stała czasowa L/R 0,007 sekundy.

• Tłumienie: Dostarczane na cewce zewnętrznej, brak na płycie EXHS.

• Agencja: UL, CSA.

Sygnały stanu odwzbudzenia pochodzą z płytki EDEX, są kondycjonowane w EXHS i wysyłane do EMIO-M1 i EMIO-M2 (w celu sterowania redundantnego).

4. Monitorowanie wejścia stykowego

Płyta IS200EXHSG3A zawiera styki pomocnicze dla 53A, 53B i 41 do monitorowania przez EMIO. W przypadku sterowania redundantnego sygnały są przesyłane do sterowników M1, M2 i C. Trzy styki są zwilżane napięciem 70 V prądu stałego dostarczanym z EXHS. Zasilanie z wtyczek J12M1 i J12M2 jest izolowane rezystorowo i podawane na styki. Napięcie zwilżania może wahać się od 63 do 84 V prądu stałego. Powstałe sygnały rozchodzą się do M1, M2 i C. Obwód monitorowania wejścia stykowego znajduje się w EMIO.

5. Wejście stanu łomu

Sygnały stanu łomu z dwóch płytek EDEX są dostarczane do EMIO-M1 i EMIO-M2 poprzez EXHS. Obwód kondycjonujący w EXHS monitoruje oba wejścia z kart EDEX. Jeśli którykolwiek z nich przejdzie w niską impedancję (przewodzenie łomem), przekazuje sygnał do EMIO w M1.

6. Obwody kondycjonowania sygnału

W przypadku sterowania redundantnego sygnały odwzbudzenia z dwóch płytek EDEX są dostarczane do EMIO-M1 i EMIO-M2 poprzez EXHS. W EXHS znajdują się dwa obwody kondycjonowania sygnału, po jednym dla każdego sygnału. EXHS powtarza sygnał do EMIO.

---

III. Aplikacje systemowe

1. Zastosowanie w systemie kontroli wzbudzenia EX2100

IS200EXHSG3A to karta interfejsu krytycznego łącząca logikę sterowania i sprzęt obiektowy dużej mocy w ramach systemu kontroli wzbudzenia EX2100. Jego role w redundantnym systemie sterowania obejmują:

• Napęd stycznika 41: Odbiera polecenia sterujące z EMIO w celu sterowania stycznikiem 41 DC, umożliwiając przełączanie układu wzbudzenia.

• Sterowanie miganiem: Steruje stycznikami migającymi za pośrednictwem przekaźników pilotujących K53A i K53B, aby zapewnić początkowy prąd pola podczas uruchamiania urządzenia.

• Kontrola odwzbudzenia: Steruje obwodem odwzbudzenia poprzez przekaźnik pilotujący KDEP w celu szybkiego rozproszenia energii pola generatora podczas wyłączania lub usterek.

• Informacje zwrotne o stanie: Zapewnia informację zwrotną o stanie ze styków pomocniczych 41, 53A i 53B do EMIO w celu monitorowania systemu.

• Informacja zwrotna o stanie odwzbudzenia: kondycjonuje sygnały stanu odwzbudzenia z EDEX i wysyła je do EMIO.

• Informacja zwrotna o stanie łomu: Warunki Sygnały o stanie łomu z EDEX i wysyłane do EMIO.

2. Konfiguracja redundantnego systemu sterowania

W redundantnym systemie sterowania IS200EXHSG3A odbiera sygnały ze sterowników M1, M2 i C. Sterownik sterownika K41 wykorzystuje obwód głosowania 2 z 3, co gwarantuje, że awaria pojedynczego sterownika nie spowoduje nieprawidłowego działania lub awarii działania. Przekaźniki migające K53A/K53B są sterowane przez EMIO i zapewniają wysoką niezawodność również w systemach redundantnych.

3. Różnice w stosunku do wersji G1/G2

Główna różnica pomiędzy wersjami IS200EXHSG3A i G1, G2 polega na sposobie napędu stycznika 41:

• G1/G2: Używane do styczników dużej prędkości (cewka 32 V, 1,5 A). Wykorzystują metodę napędu, która najpierw stosuje wzmocnienie wysokiego napięcia (125 V przez 150 ms), a następnie przełącza się w tryb podtrzymania prądu stałego (1,5 A ± 0,2 A).

• G3/G4: Używane do standardowych styczników (cewka 125 V DC). Pomijają obwód regulatora prądu i bezpośrednio dostarczają stałe napięcie 125 V.

Dlatego przy wyborze płytki EXHS należy wybrać wersję w oparciu o typ stycznika 41 używanego w terenie.

4. Typowe scenariusze zastosowań

• Systemy wzbudzenia generatorów dużych turbin parowych: Do kontroli wzbudzenia mostów 500 A, 42 mm.

• Systemy wzbudzenia generatorów turbin wodnych: aplikacje o wysokiej niezawodności wymagające redundantnego sterowania.

• Systemy wzbudzenia turbin gazowych: Sterowanie wzbudzeniem o szybkiej reakcji w połączeniu z EX2100.

• Wzbudzenie przemysłowego silnika synchronicznego: Do ​​napędów przemysłowych dużej mocy wymagających standardowych styczników.

  
  

---

IV. Szczegółowy opis interfejsu

1. Złącza zasilania

2. Złącze sterownika

3. Złącze sygnałowe J6

4. Złącze sygnałowe J7

5. Złącze sygnałowe J8

6. Złącze sygnałowe J11

7. Złącza do EMIO J505, J508, J515

Te trzy 25-pinowe złącza łączą się z płytkami EMIO odpowiednio dla M1, M2 i C. J505 (do M1) i J508 (do M2) zawierają sygnały pełnego odwzbudzenia i łomu, natomiast J515 (do C) nie obejmują tych sygnałów. Szczegółowe przypisania styków można znaleźć w tabelach w dokumencie.

---

V. Instalacja i wymiana

1. Miejsce montażu

Płytka IS200EXHSG3A jest zwykle montowana wewnątrz szafy sterującej wzbudzeniem EX2100 i mocowana do płyty montażowej za pomocą śrub. Płytka łączy się z płytą montażową EBKP za pomocą kabli, która następnie komunikuje się z EMIO.

2. Procedura wymiany płytki

Ostrzeżenia dotyczące bezpieczeństwa:

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

• PRZESTROGA: Przed dotknięciem obwodu należy użyć sprzętu testowego pod wysokim napięciem, aby sprawdzić, czy w obwodach nie ma napięcia.

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

Kroki wymiany:

1. Sprawdź wyłączenie zasilania: Upewnij się, że system wzbudzenia jest całkowicie odłączony od zasilania.

2. Otwórz drzwi szafy: Otwórz drzwi szafy sterowniczej i przetestuj obwody we/wy, aby upewnić się, że zasilanie jest wyłączone.

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

4. Odłącz kable: Ostrożnie odłącz wszystkie kable od płyty EXHS.

5. Usuń starą tablicę:

• Umieść szmatę lub inną nieprzewodzącą barierę pod płytą, aby zapobiec upuszczeniu sprzętu.

• Odkręć śruby mocujące płytę EXHS i wyjmij starą płytę.

6. Sprawdź nową płytkę: Potwierdź, że nowy model płyty to IS200EXHSG3A i pasuje do oryginalnej płyty.

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

8. Podłącz ponownie kable: Podłącz wszystkie kable zgodnie z oznaczeniami, upewniając się, że złącza są prawidłowo osadzone.

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

3. Procedura wymiany przekaźnika

Przekaźniki na płycie EXHS są gniazdowe i w razie potrzeby można je wymieniać indywidualnie.

1. Zdiagnozuj usterkę: Użyj narzędzi diagnostycznych Toolbox, aby zidentyfikować i zarejestrować uszkodzony przekaźnik.

2. Sprawdź wyłączenie zasilania: Upewnij się, że system wzbudzenia jest całkowicie odłączony od zasilania.

3. Otwórz drzwi szafy: Otwórz drzwi szafy sterowniczej i przetestuj obwody we/wy, aby upewnić się, że zasilanie jest wyłączone.

4. Zlokalizuj uszkodzony przekaźnik: Znajdź uszkodzony przekaźnik na płycie EXHS.

5. Przygotuj ochronę: Umieść szmatę lub inną nieprzewodzącą barierę pod płytą.

6. Usuń przekaźnik:

• Ostrożnie odłam zacisk mocujący przekaźnik.

• Wyciągnij przekaźnik z gniazda.

7. Zainstaluj nowy przekaźnik:

• Ustaw prawidłowo zamienny przekaźnik i wsuń go do gniazda.

• Ostrożnie zatrzaśnij zacisk mocujący z powrotem na swoim miejscu.

8. Przywróć zasilanie: Zamknij drzwi szafy, przywróć zasilanie układu wzbudzenia zgodnie z procedurami i przetestuj działanie.

---