O IS200ECTBG1A é uma placa terminal de contato do excitador projetada pela General Electric (GE) para seu sistema de controle de excitação EX2100™. Esta placa é a versão da série ECTB usada especificamente para sistemas de controle redundantes, lidando principalmente com sinais de saída e entrada de contato para o sistema de excitação. A placa IS200ECTBG1A, controlada pela placa EMIO (Exciter Multi-function Input/Output Board), fornece saídas de relé de trip e saídas de relé de uso geral, ao mesmo tempo que monitora entradas de contato auxiliares de dispositivos de campo.
Em um sistema de controle redundante, o IS200ECTBG1A recebe sinais dos controladores M1, M2 e C, controlando os relés de disparo através de um circuito de votação de dois de três contatos, garantindo alta confiabilidade do sistema e tolerância a falhas. Os circuitos de acionamento do relé na placa são alimentados por 24 V CC, enquanto os circuitos externos do cliente utilizam uma alimentação nominal de 125 V CC. A seção de entrada de contato usa uma tensão de imersão de 70 V CC, indica o status do contato por meio de LEDs e distribui os sinais para os três controladores.
A placa IS200ECTBG1A inclui dois grupos de relés de disparo (K1M1, K1M2, K1C e K2M1, K2M2, K2C, três relés por grupo), quatro relés de uso geral (K1GP, K2GP, K3GP, K4GP, cada um acionado por três entradas votando em uma única bobina), oito canais de entrada de contato (seis auxiliares + 52G + 86G), dois blocos de terminais removíveis (TB1 e TB2), três Conectores Sub-D de 25 pinos (J405, J408, J415) e dois plugues de entrada de alimentação de 70 V CC (J13M1 e J13M2). O design da placa atende aos padrões de nível industrial e é adequado para aplicações críticas de proteção e controle em sistemas de excitação de usinas de energia.
II. Principais Funções
As funções principais do IS200ECTBG1A incluem, mas não estão limitadas a, o seguinte:
1. Saídas de relé de disparo (controle redundante)
A placa IS200ECTBG1A contém dois grupos de relés de disparo, cada grupo acionado por entradas dos controladores M1, M2 e C e controlado por meio de um circuito de votação de dois de três contatos. Este projeto garante que, mesmo que um único controlador falhe, ele não causará um falso desarme ou uma falha no desarme, aumentando significativamente a confiabilidade do sistema.
Grupo de relés de desarme 1: K1M1, K1M2, K1C
Grupo de relés de desarme 2: K2M1, K2M2, K2C
Os contatos dos três relés de cada grupo são conectados em paralelo para formar a saída do circuito de votação. Esses relés são normalmente usados para acionar os dispositivos de bloqueio externos do cliente. As características do relé são as seguintes:
Potência do cliente: Nominal 125 V CC
Classificação do contato (carga resistiva): 5 A a 28 V CC / 0,5 A a 120 V CC
Classificação do contato (carga indutiva, L/R = 0,007 s): 2 A a 28 V CC / 0,2 A a 120 V CC
Com supressão: 0,5 A a 120 V CC
Supressão externa fornecida pelo cliente
Aprovações de agências: UL, CSA
2. Saídas de relé de uso geral (controle redundante)
A placa IS200ECTBG1A contém quatro relés de uso geral. A bobina única de cada relé é acionada por entradas dos controladores M1, M2 e C após votação de dois em três pelo circuito de acionamento do relé. Este design garante a confiabilidade da operação do relé.
Relés de uso geral: K1GP, K2GP, K3GP, K4GP
Tipo de contato: Form-C (um terminal normalmente aberto, um normalmente fechado, terminal comum)
Potência do cliente: Nominal 125 V CC
Classificação do contato (carga resistiva): 2 A a 28 V CC / 0,5 A a 120 V CC
Classificação do contato (carga indutiva, L/R = 0,007 s): 1 A a 28 V CC / 0,1 A a 120 V CC
Supressão externa fornecida pelo cliente
Aprovações de agências: UL, CSA
3. Monitoramento de entrada de contato
A placa IS200ECTBG1A oferece oito canais de entrada de contato, divididos em três categorias:
Seis entradas de contato auxiliar (entrada de contato 1-6): A partir de contatos auxiliares externos fornecidos pelo cliente, usados para monitorar o status de vários dispositivos de campo.
Entrada de contato 52G: Utilizada para monitorar o status do contato auxiliar do disjuntor do gerador (52G).
Entrada de contato 86G: Usada para monitorar o status do contato do relé de bloqueio (86G).
Todas as entradas de contato são alimentadas com uma fonte de alimentação de 70 V CC, proveniente dos plugues J13M1 e J13M2 (das fontes de alimentação do controlador M1 e M2, respectivamente). A faixa de tensão de umedecimento permitida é de 63 a 84 V CC. O status de cada entrada de contato é indicado por um LED vermelho integrado e os sinais são distribuídos simultaneamente aos controladores M1, M2 e C para monitoramento e lógica de proteção dentro do sistema de excitação.
4. Interfaces e Conexões
A placa IS200ECTBG1A fornece diversas interfaces para conexão com controladores e dispositivos de campo:
TB1 e TB2: Blocos terminais removíveis para conexão de fiação externa para relés de disparo, relés de uso geral e entradas de contato. Cada bloco de terminais possui 24 terminais e é fixado à placa com dois parafusos.
J405, J408, J415: Três conectores Sub-D de 25 pinos para conexão ao backplane EBKP, que faz interface com as placas EMIO dos controladores M1, M2 e C.
J13M1 e J13M2: Dois plugues de alimentação para entrada da tensão de umedecimento de 70 V CC, provenientes das fontes de alimentação do controlador M1 e M2, respectivamente.
III. Aplicativos do sistema
1. Aplicação no sistema de controle redundante EX2100
O IS200ECTBG1A é uma placa terminal dedicada para lidar com E/S de contato dentro do sistema de controle de excitação redundante EX2100. Suas funções dentro do sistema incluem:
Saída de disparo: Recebe comandos de disparo dos controladores M1, M2 e C, aciona os relés de disparo após votação de dois em três e envia para os dispositivos de bloqueio externos do cliente para implementar o desligamento seguro do gerador ou do sistema de excitação.
Saída de controle de uso geral: Recebe comandos de controle de uso geral dos três controladores, aciona os relés de uso geral após a votação e é usada para controlar vários dispositivos auxiliares, como alarmes, indicadores e relés de interposição.
Monitoramento de status: Monitora o status dos contatos auxiliares do campo (por exemplo, posição do disjuntor, status da válvula, sinais de operação de proteção) e envia as informações de status de volta aos controladores através da placa EMIO para decisão lógica e monitoramento.
Isolamento Elétrico: Fornece isolamento entre os circuitos internos do sistema de controle e os circuitos externos de alta tensão através de contatos de relé, protegendo as placas de controle.
2. Cenários típicos de aplicação
Circuitos de disparo para sistemas de excitação de geradores síncronos
Alarmes e indicação de status para sistemas de excitação
Monitoramento da posição do disjuntor
Interface para circuitos de bloqueio de proteção
Entrada/saída de contato no controle de processos industriais
4. Descrição detalhada da interface
1. Blocos terminais TB1 e TB2
TB1 e TB2 são blocos removíveis de 24 terminais para conectar toda a fiação externa para saídas de relé e entradas de contato. As atribuições dos terminais são as seguintes (parafusos TB1 1-24, parafusos TB2 25-48):
| de parafuso TB1 |
Descrição do sinal |
de parafuso TB2 |
Descrição do sinal |
| 1 |
VIAGEM1-IN |
25 |
RELAY3_NO |
| 2 |
Não conectado |
26 |
RELAY3_COM |
| 3 |
Não conectado |
27 |
RELAY3_NC |
| 4 |
Não conectado |
28 |
Não conectado |
| 5 |
VIAGEM1_OUT |
29 |
RELAY4_NO |
| 6 |
Não conectado |
30 |
RELAY4_COM |
| 7 |
Não conectado |
31 |
RELAY4_NC |
| 8 |
Não conectado |
32 |
Não conectado |
| 9 |
Não conectado |
33 |
Entrada de contato 1, alta |
| 10 |
Não conectado |
34 |
Entrada de contato 1, baixa |
| 11 |
TRIP2_IN |
35 |
Entrada de contato 2, alta |
| 12 |
Não conectado |
36 |
Entrada de contato 2, baixa |
| 13 |
Não conectado |
37 |
Entrada de contato 3, alta |
| 14 |
Não conectado |
38 |
Entrada de contato 3, baixa |
| 15 |
VIAGEM2_OUT |
39 |
Entrada de contato 4, alta |
| 16 |
Não conectado |
40 |
Entrada de contato 4, baixa |
| 17 |
RELAY1_NO |
41 |
Entrada de contato 5, alta |
| 18 |
RELAY1_COM |
42 |
Entrada de contato 5, baixa |
| 19 |
RELAY1_NC |
43 |
Entrada de contato 6, alta |
| 20 |
Não conectado |
44 |
Entrada de contato 6, baixa |
| 21 |
RELAY2_NO |
45 |
Entrada de contato 52G, alta |
| 22 |
RELAY2_COM |
46 |
Entrada de contato 52G, baixa |
| 23 |
RELAY2_NC |
47 |
Entrada de contato 86, alta |
| 24 |
Não conectado |
48 |
Entrada de contato 86, baixa |
2. Plugues de alimentação J13M1 e J13M2
Esses plugues de 3 pinos fornecem tensão de umedecimento de 70 V CC:
| Pino |
J13M1 Descrição |
J13M2 Descrição |
| 1 |
Alimentação de 70 V CC para M1 |
Alimentação de 70 V CC para M2 |
| 2 |
Não conectado |
Não conectado |
| 3 |
Retorno de 70 V CC |
Retorno de 70 V CC |
3. Conectores J405, J408, J415
Esses três conectores Sub-D de 25 pinos conectam-se ao backplane EBKP, correspondendo aos controladores M1, M2 e C, respectivamente. Atribuições de pinos para J405 (para M1) como exemplo:
| do pino |
Descrição |
| 1 |
Entrada de contato 1 |
| 2 |
Entrada de contato 2 |
| 3 |
Entrada de contato 3 |
| 4 |
Entrada de contato 4 |
| 5 |
Entrada de contato 5 |
| 6 |
Entrada de contato 6 |
| 7 |
Entrada de contato 86G Pos. para M1 |
| 8 |
Entrada de contato 86G Neg. para M1 |
| 9 |
Entrada de contato 52G |
| 10 |
Comando do driver do relé 1 do M1 |
| 11 |
Feedback de status do relé 1 para M1 |
| 12 |
P24 V CC da EMIO |
| 13 |
P24 V CC da EMIO |
| 14 |
Feedback de status da viagem 2 para M1 |
| 15 |
Comando do driver de viagem 2 do M1 |
| 16 |
Feedback de status da viagem 1 para M1 |
| 17 |
Comando do motorista da viagem 1 do M1 |
| 18 |
Feedback de status do relé 4 para M1 |
| 19 |
Comando do driver do relé 4 do M1 |
| 20 |
Feedback de status do relé 3 para M1 |
| 21 |
Comando do driver do relé 3 do M1 |
| 22 |
Feedback de status do relé 2 para M1 |
| 23 |
Comando do driver do relé 2 do M1 |
| 24 |
Potência comum no EMIO |
| 25 |
Potência comum no EMIO |
V. Instalação e Substituição
1. Local de montagem
A placa IS200ECTBG1A é montada dentro do gabinete de controle de excitação EX2100, fixada a uma placa de montagem com parafusos. Garanta espaço suficiente ao redor da placa para acesso à fiação e manutenção durante a instalação.
2. Procedimento de substituição offline (excitadora desenergizada)
Desenergizar e Descarregar: Desligue a energia do sistema de excitação. Siga os procedimentos completos de desenergização descritos em GEH-6631 e siga todas as práticas locais de bloqueio/etiquetagem. Dê tempo para os capacitores descarregarem.
Abra a porta do gabinete: Abra a porta do gabinete de controle e teste os circuitos elétricos para garantir que a energia esteja desligada.
Etiquete os cabos: verifique se todos os cabos estão etiquetados corretamente para facilitar a reconexão.
Desconecte os cabos:
Remova os plugues de alimentação J13M1 e J13M2.
Desconecte os conectores de sinal J405, J408, J415.
Afrouxe os dois parafusos que prendem TB1 e TB2 e remova os blocos de terminais (deixando a fiação externa conectada).
Remova a placa antiga: Remova os parafusos que prendem a placa ECTB e retire a placa antiga.
Instale a nova placa: Oriente a nova placa na mesma posição da placa removida, alinhe com os orifícios de montagem e prenda com os parafusos.
Reconectar:
Reinstale os blocos terminais TB1 e TB2 e aperte os parafusos de fixação.
Reconecte os conectores J405, J408, J415.
Reconecte os plugues de alimentação J13M1 e J13M2.
Restaurar a energia: Feche a porta do gabinete, restaure a energia do sistema de excitação seguindo os procedimentos e teste a operação.
3. Substituição de relé on-line (somente sistemas redundantes, não recomendado)
Em um sistema de controle redundante, se um relé de disparo específico (por exemplo, K1M1) falhar, é possível identificar o relé defeituoso utilizando ferramentas de diagnóstico e substituí-lo enquanto o sistema estiver energizado. No entanto, esta operação acarreta riscos significativos e é necessária extrema cautela:
Cuidado: Durante a substituição do relé on-line, tome muito cuidado para não deixar cair peças metálicas ou ferramentas no gabinete.
