UNS 2882a-P, известный как расширенный контроллер ворот (EGC), является важнейшим компонентом системы возбуждения ABB UNITROL® 5000. В первую очередь он служит резервным контроллером, предназначенным для поддержания основных функций системы в случае отказа основных плат управления. EGC необходим в двухканальных системах (например, серия D5x), а также широко используется в двухканальных конфигурациях с резервным контроллером (например, серия Q5x).
EGC имеет полную функцию регулирования тока возбуждения и независимый блок управления затвором. Его философия проектирования гарантирует, что система сможет поддерживать наиболее важные функции защиты и управления даже в случае выхода из строя основных устройств, таких как COB или MUB, тем самым значительно повышая надежность и отказоустойчивость всей системы возбуждения.
2. Ключевые особенности и функции
1. Функция резервного контроллера
EGC включает в себя полнофункциональный регулятор тока возбуждения для режима ручного управления, способный взять на себя управление системой в случае отказа основного контроллера. Этот регулятор имеет возможность независимой генерации уставок, получения обратной связи и импульсного выхода, обеспечивая стабильную работу системы во время аварийных ситуаций.
2. Независимый блок управления воротами.
В отличие от блока управления воротами в COB, EGC поддерживает более широкий частотный диапазон, подходящий для различных систем питания, таких как 16⅔ Гц, 50 Гц и 60 Гц. Такая гибкость позволяет применять систему UNITROL 5000 в электроснабжении железных дорог и в других специализированных приложениях промышленной частоты.
3. Функции защиты и мониторинга.
EGC объединяет несколько функций защиты, в том числе:
Защита от сверхтоков с обратнозависимой выдержкой времени, соответствующая стандарту ANSI 51.
Мгновенная защита от сверхтоков, соответствующая стандарту ANSI 50.
Обнаружение и ограничение короткого замыкания постоянного тока.
Измерение частоты.
Генерация цепочки высокочастотных импульсов зажигания.
Эти функции гарантируют, что система сможет быстро реагировать на критические сбои даже в резервном режиме.
4. Независимый источник питания
EGC питается от независимого источника 24 В постоянного тока, отдельного от систем питания COB или MUB. Это еще больше повышает его живучесть и эксплуатационную независимость во время сбоя основной системы.
3. Принцип работы и системная интеграция
1. Архитектура системы управления
В качестве резервной копии COB EGC имеет независимую аппаратную и программную конструкцию. Он подключается к таким устройствам, как COB и MUB, с помощью ленточных кабелей, получая сигналы состояния от основной системы. Он может автоматически или вручную переключиться в резервный режим при обнаружении сбоя основной системы.
2. Принцип работы регулятора
В резервном режиме текущий регулятор EGC использует пропорционально-интегральную (ПИ) структуру управления. Его пропорциональный коэффициент усиления (KCR) и постоянную времени (TCR) можно регулировать в несколько этапов с помощью аппаратных переключателей. Пользователи могут выбрать соответствующие параметры на основе фактических характеристик системы (например, постоянной времени обмотки возбуждения, характеристик нагрузки) для обеспечения оптимальных характеристик регулирования.
3. Генерация импульса стрельбы
Внутренний генератор высокочастотных импульсов EGC создает цепочку импульсов зажигания частотой 62 кГц. Эти импульсы оптически изолированы и отправляются на GDI для усиления мощности, в конечном итоге приводя в действие тиристорный мост. Его широкий диапазон импульсного фазового управления поддерживает режимы работы как выпрямителя, так и инвертора, что делает его пригодным для четырехквадрантных операционных систем.
4. Логика и действия защиты
Функции защиты EGC полностью независимы от COB. Его защита от сверхтоков разделена на две ступени:
Защита от перегрузки по току при запуске: определяет условия перегрузки по току во время процесса запуска.
Работа защиты от перегрузки по току: определяет внезапные события перегрузки по току во время нормальной работы.
Защитные действия могут быть настроены на сигнализацию или отключение, а также имеют регулируемые задержки времени для предотвращения неправильной работы.
4. Конфигурация и настройки устройства
1. Переключатели конфигурации оборудования
Первичная настройка EGC осуществляется с помощью 8-позиционного DIL-переключателя S450:
| Позиция |
Параметр |
Состояние ВЫКЛ. |
Состояние ВКЛ. |
| 1 |
Номинальная частота |
50/60 Гц |
16⅔ Гц |
| 2 |
Тип переключателя |
Переключатель переменного тока |
Переключатель постоянного тока |
| 3 |
Переключатель управления |
ФКБ не открывается |
Для команды ВЫКЛ. |
| 4 |
Двойной конвертер |
НЕТ |
ДА |
| 5 |
Системный переключатель D5<>A5 |
Система D5 |
Система А5 |
| 6 |
Переключатель диапазона KCR |
Диапазон 1 (0,1~7,5) |
Диапазон 2 (0,1~17,8) |
| 7 |
Переключатель диапазона TCR |
Диапазон 1 (10~80 мс) |
Диапазон 2 (0,1–0,38 с) |
| 8 |
t(I>) Переключатель диапазонов |
Диапазон 1 (8~15 с) |
Диапазон 2 (16~90 с) |
2. Настройка параметров защиты
EGC имеет несколько шестнадцатеричных поворотных переключателей для настройки параметров защиты:
Уставка перегрузки по току при запуске: 1,05 ~ 1,8 x номинальное значение.
Мгновенная уставка сверхтока: 1,8 ~ 4,8 x номинальное значение.
Обратная задержка времени: выбирается между двумя временными диапазонами.
Коэффициент усиления регулятора тока (KCR): регулируется в логарифмическом масштабе.
Постоянная времени регулятора тока (TCR): поддерживает чистый P-режим или PI-режим.
Начальная уставка (Ref. init): Регулируется от 20% до 65%.
Пределы угла выпрямителя и инвертора: αmax 125°~170°, αmin 10°~55°.
3. Предохранитель и источник питания
EGC оснащен встроенным плавким предохранителем F600 с задержкой срабатывания на 2 А для защиты внутренней цепи питания.
5. Сценарии применения и преимущества системы
1. Подходит для приложений с высокой надежностью.
Идеально подходит для сценариев с чрезвычайно высокими требованиями к надежности, таких как основные системы возбуждения на электростанциях, приводы больших синхронных двигателей и электроснабжение тяговых железных дорог.
2. Поддерживает несколько системных архитектур.
Двухканальные системы D5x: EGC действует как резервный контроллер для второго канала.
Двойные автоматические каналы Q5x + резервные системы контроллера: EGC служит третьим уровнем защиты.
Одноканальная система + резервное копирование EGC: обеспечивает экономичное и высоконадежное решение для резервного копирования.
3. Гибкая адаптируемость частоты
Поддерживает различные частоты энергосистемы, такие как 16⅔ Гц, 50 Гц и 60 Гц, что делает его пригодным для различных стандартов электропитания по всему миру.
