Placa de distribuição de energia GE IS200JPDCG1A

A IS200JPDCG1A é uma placa de distribuição de energia projetada pela General Electric (GE) para seu sistema de controle de turbina a gás Mark VIe™. Esta placa é o componente principal do Módulo de distribuição de energia IS2020JPDC, principalmente responsável pela distribuição de energia de 125 V CC, 115/230 V CA e 28 V CC para outras placas dentro do sistema de controle, fornecendo gerenciamento centralizado e distribuição de energia do sistema.

A placa IS200JPDCG1A é montada em uma base de aço dentro do módulo JPDC. As dimensões do módulo são 6,75 polegadas x 19,0 polegadas (17,2 cm x 48,26 cm). A placa integra vários conectores de entrada e saída de energia, proteção de fusíveis, interruptores, circuitos de feedback de diagnóstico e pontos de teste, fornecendo uma solução completa de distribuição de energia para o sistema de controle Mark VIe.

IS200JPDCG1A e revisões posteriores incluem um transformador de isolamento de sinal adicionado ao caminho do sinal de diagnóstico A5 (magnitude de feedback AC1). Isto fornece isolamento galvânico entre FE/PE e a conexão de linha CA JAC. Essa melhoria resulta em uma tolerância de ±15% na leitura do sinal de feedback AC1 exibida na aplicação ToolboxST.

Os principais recursos da placa IS200JPDCG1A incluem:

• Distribuição de vários níveis de tensão: Suporta distribuição de energia para três níveis de tensão: 125 V CC, 115/230 V CA e 28 V CC.

• Suporte de entrada redundante: pode aceitar duas entradas de bateria e uma entrada de módulo DACA para alimentação de 125 V CC.

• Suporte TMR: Suporta configurações redundantes modulares triplas (TMR) e simplex para alimentação de 28 V CC.

• Proteção Abrangente: Os circuitos de entrada e saída são protegidos por fusíveis ou polifusíveis.

• Feedback de diagnóstico: Fornece amplos sinais de diagnóstico de status de energia por meio do pacote de E/S PPDA.

• Pontos de teste: Oferece 8 pontos de teste para medição conveniente no local das principais tensões.

• Configuração flexível: Os jumpers permitem a configuração para detecção de aterramento de 125 Vcc e modos simplex/redundantes de 28 Vcc.

• Expansão em cadeia: Um cabo de fita de 50 pinos se conecta a outras placas de distribuição para expandir a capacidade de diagnóstico.

  
  

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II. Principais Funções

As funções principais do IS200JPDCG1A incluem, mas não estão limitadas a, o seguinte:

1. Distribuição de energia de 125 V CC

A placa aceita duas entradas de bateria (através dos conectores JD1 e JD2) e uma entrada de 125 Vcc de um módulo DACA (através do conector JZ2). Cada entrada normalmente é roteada através de um filtro externo. As duas entradas da bateria são conectadas em OR juntas pelo módulo de diodo D1 e são conectadas em OR com os 125 V CC do módulo DACA, formando um barramento de 125 V CC rotulado como PDC. Os caminhos de retorno de todas as entradas de 125 V CC são conectados entre si e rotulados como NDC. A corrente total de 125 V CC não deve exceder 20 amperes.

Todas as três entradas de 125 V CC estão flutuando em relação ao terra. Quando o jumper JP2 é instalado, cada lado do barramento de 125 Vcc é conectado ao terra FE através de aproximadamente 84 kΩ de resistência, fornecendo um meio de detecção de falta à terra.

2. Distribuição de energia 115/230 V CA

A placa aceita entrada de 115 Vca ou 230 Vca através do conector JAC, com corrente máxima permitida de 12,5 A rms. Espera-se que o lado baixo ou neutro da alimentação de entrada esteja aterrado. São fornecidas duas saídas CA, ambas protegidas por um fusível de retardo de 10 A apenas no lado alto (pino 1 de cada conector). A saída em JAC1 é controlada pela chave seletora SWAC1; a saída JAC2 não está comutada.

3. Distribuição de energia de 28 V CC

A placa suporta distribuição de energia TMR ou simplex de 28 Vcc. São fornecidos três conectores de entrada separados de 28 V, JR, JS e JT. Em cada conector, dois pinos são colocados em paralelo para aumentar a capacidade de condução de corrente.

• Oito conectores de saída não fundidos: J1, JP1, JCR, JCS, JCT, JRS, JSS, JTS. A corrente de saída não deve exceder 12,5 A.

• Vinte e seis saídas com proteção polifusível de 1,6 A: Na configuração TMR, dez delas (JR1-JR10) fornecem alimentação de 28PR, oito fornecem alimentação de 28PS e oito fornecem alimentação de 28PT.

• Uma saída (P4) com proteção polifusível de 0,5 A: Alimenta o pacote de E/S PPDA. Em resposta à sobrecorrente, o polifusível trava; desligue e ligue a energia para reinicializá-lo.

4. Saídas de 125 V CC para fontes de alimentação externas de 125 V CC/28 V CC

As saídas JIR, JIS e JIT fornecem energia para três fontes de alimentação externas de entrada de 125 V CC/saída de 28 V CC. Essas saídas são protegidas por fusíveis e controladas pelas chaves seletoras SW1R, SW1S e SW1T. São fornecidas duas opções de seleção de fonte de alimentação:

• Modo Normal: Um plugue de curto-circuito inserido no conector JDB seleciona alimentação de 125 Vcc de todo o barramento P125 (alimentado pelas entradas da bateria e pela entrada DACA).

• Modo alternativo: Mover o plugue de curto-circuito para o conector JDA seleciona energia para JIR, JIS e JIT somente da bateria A, permitindo que um conversor CA/CC de classificação mais baixa forneça apenas as outras saídas de 125 V CC.

5. Outras saídas de 125 V CC

• Saídas J7A, J7B, J7C: Protegidas por fusíveis e controladas por chaves seletoras, fornecem potência de saída para a placa terminal de saída de relé TRLY e placas similares.

• Saídas J8A, J8B, J8C: Somente protegidas por fusível, com um resistor de 22 W inserido em série com cada lado para limitar a potência de saída. Eles fornecem energia para placas como a placa terminal de entrada de contato TBCI, que requer uma fonte com capacidade limitada de curto-circuito para atender aos requisitos da agência.

6. Sinais de feedback de diagnóstico

A placa IS200JPDCG1A fornece sinais de feedback de distribuição de energia para o IONet por meio do pacote de E/S PPDA. O pacote de E/S PPDA é montado no módulo JPDC. Os sinais de diagnóstico incluem:

Os comentários também incluem uma identificação eletrônica que identifica o tipo, a revisão e o número de série da placa.

7. Pontos de teste

A placa possui 8 pontos de teste para medição conveniente no local das principais tensões:

do ponto de teste	Descrição
TP1	Linha de entrada CA ACH (via resistor de buffer de 30,1K)
TP2	Linha de entrada CA ACL (via resistor de buffer de 30,1K)
TP3	Barramento positivo de 125 Vcc (via resistor de buffer de 30,1K)
TP4	Barramento negativo de 125 Vcc (via resistor de buffer de 30,1K)
TP5	Lado negativo/de retorno de todas as três entradas de 28 Vcc (sem resistor de buffer)
TP6	28PR (entrada de alimentação TMR de 28 Vcc positiva R)
TP7	28 PS (entrada de alimentação TMR de 28 Vcc positiva S)
TP8	28PT (entrada de alimentação TMR de 28 Vcc positiva T)

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III. Aplicativos do sistema

1. Aplicação no sistema de controle Mark VIe

A IS200JPDCG1A é a principal placa de distribuição de energia do sistema de controle Mark VIe, fornecendo potência de vários níveis de tensão para várias placas do sistema. Suas funções incluem:

• Distribuição Central de Energia: Distribui energia de entrada de 125 V CC, 115/230 V CA e 28 V CC para diferentes partes do sistema de controle.

• Gerenciamento de energia redundante: suporta duas entradas de bateria e uma entrada de módulo DACA, obtendo fonte de alimentação redundante por meio da lógica OR.

• Suporte de alimentação TMR: Fornece distribuição de energia independente de 28 Vcc para sistemas redundantes modulares triplos.

• Diagnóstico e monitoramento: Fornece feedback do status de energia para o IONet por meio do pacote de E/S PPDA, permitindo monitoramento remoto e diagnóstico de falhas.

2. Coordenação com o Pacote de E/S PPDA

O pacote de E/S PPDA é montado no módulo JPDC e conectado à placa IS200JPDCG1A através do conector JA1. É responsável por coletar sinais de feedback de distribuição de energia e transmiti-los pela IONet para o sistema de controle. Em um sistema PDM baseado em JPDC, o pacote de E/S PPDA deve ser montado no JPDC.

3. Expansão da cadeia de margaridas

Através do cabo de fita de 50 pinos no conector P2, o JPDCG1A pode ser conectado em série com outros quadros de distribuição (como JPOM). Isso permite que sinais de diagnóstico de até quatro placas adicionais sejam roteados para o JPDC para coleta unificada pelo pacote de E/S PPDA. Quando conectado em série, a próxima posição disponível será dois grupos acima.

4. Cenários típicos de aplicação

• Sistemas de controle de turbina a gás: Fornece distribuição de energia para diversas placas dentro do sistema de controle Mark VIe.

• Sistemas de Controle de Turbinas a Vapor: Atua como um centro de distribuição de energia, fornecendo placas de E/S, placas de relés, etc.

• Usinas de Ciclo Combinado: Fornece gerenciamento centralizado de energia em sistemas de controle DCS ou PLC.

• Controle de Turbina Industrial: Oferece distribuição de energia confiável para aplicações de controle críticas que exigem energia redundante.

  
  

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4. Descrição detalhada da interface

1. Conectores de entrada e saída CA

2. Conectores de entrada de 125 V CC

3. Conectores de saída de 125 V CC

4. Conectores de entrada e saída de 28 V CC

5. Interfaces de diagnóstico e controle

6. Chaves de alternância

7.

ponto de teste de pontos de teste	de sinal de	Buffer
TP1	Entrada CA ACH	Resistor da série 30,1K
TP2	ACL de entrada CA	Resistor da série 30,1K
TP3	Barramento 125 Vcc positivo	Resistor da série 30,1K
TP4	Barramento 125 V CC negativo	Resistor da série 30,1K
TP5	Entradas de 28 Vcc retorno comum	Nenhum
TP6	28PR (28 V CC R positivo)	Nenhum
TP7	28 PS (28 V CC S positivo)	Nenhum
TP8	28PT (28 V CC T positivo)	Nenhum

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V. Configuração e Operação

1. Configuração TMR de 28 Vcc

Entradas separadas de alimentação de 28 Vcc são recebidas através dos conectores JR, JS e JT. Os lados positivos das três entradas são conectados a barramentos de energia separados, designados como 28PR, 28PS e 28PT respectivamente. Os lados de retorno das três entradas são conectados entre si e designados como 28N. A potência de saída é distribuída dos três barramentos através de conectores de saída R, S e T separados.

2. Configuração Simplex de 28 Vcc

Uma, duas ou três entradas de energia de 28 Vcc podem ser recebidas através dos conectores JR, JS e JT. Os três barramentos de potência podem ser conectados em um único barramento inserindo jumpers entre os terminais 1, 2 e 3 da placa de terminais TB1. Todos os conectores de saída são alimentados por este barramento único de 28 Vcc.

3. Configuração de saídas de 125 Vcc para fontes de alimentação externas

A fonte das saídas JIR, JIS, JIT é selecionada pela posição dos plugues de curto-circuito no JDA e JDB:

• JDB Inserido: Modo normal, alimentação retirada de todo o barramento P125 (alimentado pelas entradas de bateria e pela entrada DACA).

• JDA inserido: modo alternativo, energia retirada apenas da bateria A.

Aviso Importante: Nunca faça jumpers nos conectores JDA e JDB ao mesmo tempo!

4. Configuração de detecção de falta à terra

O jumper JP2 configura a detecção de falta à terra para o barramento de 125 Vcc:

• JP2 instalado: Cada lado do barramento de 125 Vcc é conectado ao aterramento FE através de resistores de aproximadamente 84 kΩ, fornecendo um meio de detecção de falta à terra.

• JP2 removido: O barramento de 125 V CC está flutuando em relação ao terra, impedância >1500 kΩ.

5. Precauções de operação do switch

Quando os interruptores SW1R, SW1S e SW1T estiverem desligados, espere pelo menos 30 segundos antes de ligá-los novamente. Isto evita danos aos circuitos de entrada das fontes de alimentação de 28 V CC.

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VI. Instalação e Substituição

1. Local de montagem

O módulo JPDC normalmente é montado verticalmente, com o conector de entrada 115/230 Vca (JAC) na parte inferior. Ele é fixado com quatro parafusos usando orifícios de montagem localizados na parte superior e inferior da base do módulo. Os quadros de distribuição geralmente são montados na parte inferior do gabinete para facilitar o aterramento.

2. Requisitos de aterramento

O sistema de controle Mark VIe divide o aterramento em Aterramento Protetor (PE) e Aterramento Funcional (FE):

• Terra PE: Deve ser conectado a uma conexão de aterramento apropriada de acordo com todos os padrões locais. O aterramento mínimo deve ser capaz de transportar 60 A por 60 segundos com queda não superior a 10 V.

• Aterramento FE: Deve ser ligado ao sistema de aterramento PE em um ponto.

O circuito FE na placa JPDC é aterrado através de suportes de montagem metálicos fixados à chapa metálica subjacente do módulo. Os corpos metálicos dos interruptores na placa estão ligados ao circuito PE. Fios terra separados do módulo JPDC, através de conexões roscadas E5 e/ou E6, devem ser conectados ao barramento PE do gabinete.

3. Procedimento de Substituição

Nota importante: Para substituir um JPDC, substitua o módulo inteiro. NÃO remova a placa da placa de montagem.

Avisos de segurança:

• Antes de substituir as placas terminais, certifique-se de que todos os procedimentos de bloqueio/etiquetagem sejam seguidos.

• Trate todas as placas com técnicas de manuseio sensíveis à estática. Use uma pulseira de aterramento e guarde as placas em sacos antiestáticos.

Etapas de substituição:

1. Bloqueio/Etiquetagem: Bloqueie e/ou etiquete todas as fontes de energia do módulo.

2. Verifique a energia desligada: Verifique a tensão em cada terminal para garantir que não haja tensão presente.

3. Configuração de registro: Observe a orientação do módulo e a localização de quaisquer conexões saltadas. Verifique as etiquetas e desconecte todos os conectores.

4. Remova os fios terra: Desparafuse e remova os fios terra da placa.

5. Remova as ferragens de montagem: Remova as ferragens usadas para fixar o módulo ao gabinete.

6. Inspecione o novo módulo: Inspecione o novo módulo quanto a danos no transporte.

7. Instale o novo módulo: Instale o novo módulo no gabinete na mesma orientação do módulo antigo.

8. Verifique os jumpers: verifique se todas as conexões de jumpers no novo módulo são iguais às do módulo antigo.

9. Reconecte os fios terra: Reconecte os fios terra da placa.

10. Reconectar conectores: Reconecte todos os conectores de fios e cabos.

11. Restaurar energia: Remova o bloqueio/sinalização e restaure a energia do módulo.

12. Teste funcional: teste/verifique se todos os interruptores, fusíveis, LEDs e pacotes de E/S funcionam corretamente.