Модуль детектора заземления возбудителя GE IS200EGDMH1AEF

IS200EGDMH1AEF — это высокопроизводительный модуль обнаружения заземления возбудителя, производимый GE Industrial Systems как часть серии управления возбуждением EX2100™. Этот модуль специально разработан для обнаружения замыканий на землю в цепи возбуждения синхронных генераторов. Он непрерывно контролирует сопротивление утечки между любой точкой цепи возбуждения генератора (на стороне переменного или постоянного тока) и землей, обеспечивая критически важную функцию безопасности и защиты для системы возбуждения.

IS200EGDMH1AEF монтируется непосредственно в стойку объединительной панели питания возбудителя (EPBP) и имеет форм-фактор Eurocard с двумя слотами и двойной высотой (6U). В симплексной системе возбуждения используется одиночный ЭГДМ; В резервированной системе три модуля работают вместе, сконфигурированные как Контроллер (C), Мастер 1 (M1) и Мастер 2 (M2), чтобы обеспечить высокую доступность и непрерывное обнаружение заземления даже во время замены или обслуживания модуля.

Этот модуль работает совместно с модулем аттенюатора EXAM, который расположен в модуле высокого напряжения внутри вспомогательной панели. Модуль EXAM измеряет напряжение на прецизионном резисторе измерения заземления и отправляет сигнал на EGDM по девятижильному кабелю. IS200EGDMH1AEF обрабатывает этот сигнал и связывается с системой управления возбудителем по оптоволоконным каналам связи, обеспечивая измерение сопротивления заземления поля в режиме реального времени. Эта возможность необходима для предотвращения повреждения обмотки возбуждения генератора и предотвращения дорогостоящих незапланированных простоев.

Суффикс AEF указывает на конкретную версию и заводскую конфигурацию, которая обеспечивает полную обратную совместимость со всеми системами управления EX2100, в то же время включая последние усовершенствования конструкции. Модуль не содержит настроек, настраиваемых пользователем, что делает его очень надежным и простым в замене. Он разработан в соответствии со строгими промышленными стандартами безопасности, электромагнитной совместимости и экологических показателей.

Функциональное описание

IS200EGDMH1AEF является основным компонентом функции обнаружения земли в системе управления возбуждением EX2100. Его основная цель — измерение сопротивления между цепью возбуждения генератора и землей. Низкое значение сопротивления указывает на замыкание на землю, которое может привести к серьезному повреждению, если не устранить его незамедлительно.

В резервированной конфигурации трем модулям EGDM назначаются роли контроллера (C) , , главного 1 (M1) и главного 2 (M2) . Роль каждого модуля определяется набором программных контактов на разъеме объединительной платы P2. Плата DSPX (процессор цифровых сигналов) в стойке контроллера определяет, какое ведущее устройство подает сигнал возбуждения на чувствительный резистор в модуле аттенюатора EXAM. Это решение передается через EISB (внутреннюю последовательную шину возбудителя) на модуль C по оптоволоконному каналу. Получив эту информацию, модуль C либо включает, либо обесточивает реле в модуле EXAM (в зависимости от того, является ли M2 или M1 активным ведущим устройством). Одновременно на М1 и М2 отправляется дифференциальный сигнал, указывающий выбранное ведущее устройство. Этот сигнал включает генератор сигналов на активном ведущем устройстве и выбирает источник тестовых команд на каждом модуле.

Активный ведущий получает сигнал генератора от DSPX по оптоволоконному каналу. Он преобразует этот сигнал в положительную или отрицательную прямоугольную волну напряжением 50 В. Этот прямоугольный сигнал передается по кабелю на модуль EXAM и подается на один конец резистора измерения заземления. Результирующее падение напряжения на чувствительном резисторе пропорционально сопротивлению цепи возбуждения относительно земли. Формирователь сигнала внутри IS200EGDMH1AEF получает ослабленный (10:1) дифференциальный сигнал от сенсорного резистора. Он усиливает этот сигнал с помощью дифференциального усилителя с единичным коэффициентом усиления, который имеет высокий коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR), а затем преобразует усиленный сигнал в частоту с помощью генератора, управляемого напряжением (ГУН). ГУН управляет оптоволоконным передатчиком, который отправляет частотный сигнал в систему управления для обработки.

Схема формирователя сигнала питается от изолированного источника питания для обеспечения безопасности персонала и оборудования, учитывая высокое синфазное напряжение, присутствующее на сенсорном резисторе. Модуль также включает в себя функцию тестирования: формирователь сигнала может измерять выходной уровень усилителя мощности, заземляя сторону моста ослабленного чувствительного резистора по команде из секции управления.

Модуль C также генерирует тестовую команду при каждом переходе сигнала генератора. Эта тестовая команда создает неперезапускаемый тестовый сигнал длительностью 250 мс на каждом модуле (M1, M2 и C) для проверки правильности работы. Для генерации нового тестового сигнала переходы тестовых команд должны быть разделены более чем 250 мс.

Источник питания и генерация сигналов

Секция питания IS200EGDMH1AEF получает напряжение 24 В постоянного тока от соответствующего EPSM (модуля питания возбудителя) через объединительную плату EPBP. Внутренний преобразователь постоянного тока в постоянный генерирует следующие напряжения:

• ±65 В постоянного тока (неизолированный) – питает усилитель мощности в секции генератора сигналов.

• +5 В постоянного тока (изолированный) – питает логические схемы и оптоволоконный передатчик.

• ±15 В постоянного тока (изолированный) – питает схемы формирования сигнала (дифференциальный усилитель и ГУН).

Выход усилителя мощности представляет собой источник напряжения с выходным сопротивлением менее 1,0 Ом. Он генерирует прямоугольный сигнал ±50 В, ток которого ограничен примерно 80 мА. При нормальной работе период этой прямоугольной волны составляет 5 секунд. Во время тестовой эксплуатации период сокращается до 400 мс, чтобы обеспечить более быструю проверку.

Характеристики оборудования

Физический форм-фактор

• Размер : двойной слот, двойной высоты (6U) – занимает два соседних слота в стойке EPBP.

• Монтаж : Горизонтальная вставка в объединительную плату через краевые разъемы.

• Передняя панель : содержит два оптоволоконных разъема, три зеленых светодиодных индикатора, невыпадающие винты с выталкивателями и этикетку с обозначением платы.

Разъемы

Таблица 1. Описание контактов разъема J2C (IS200EGDMH1AEF)

Светодиодные индикаторы

Три зеленых светодиода расположены в верхней части передней панели. Они обеспечивают немедленный визуальный статус модуля:

Тестовые точки

На плате доступны десять контрольных точек для расширенного поиска и устранения неисправностей и проверки. Их расположение четко обозначено на печатной плате.

Процедуры установки и замены

Меры предосторожности при обращении

• Статическая чувствительность . IS200EGDMH1AEF содержит компоненты, чувствительные к статическому электричеству. Всегда надевайте заземляющий браслет и работайте с платой только на заземленной рабочей станции. Храните плату в антистатическом пакете, когда она не используется.

• Перед манипуляциями обесточьте устройство . Во избежание поражения электрическим током отключите питание возбудителя и проверьте нулевое напряжение на всех цепях, прежде чем прикасаться к плате или любым подключенным кабелям. Следуйте всем местным процедурам блокировки/маркировки.

• Не вставляйте и не извлекайте устройство при включенном питании . Это может привести к повреждению оборудования или травмам.

Автономная замена (обесточенная система)

Используйте эту процедуру, когда вся система возбуждения отключена.

1. Обесточьте панель управления в соответствии с Руководством по установке и запуску EX2100 (GEH‑6631).

2. Откройте дверцу шкафа и проверьте нулевое напряжение на всех соответствующих цепях.

3. Пометьте и отсоедините все кабели от EGDM:

   • Снимите два оптоволоконных разъема (U201 и U305).

   • Если кабель J2C подключен к объединительной панели (внешней по отношению к плате), пометьте его и отсоедините.

4. Снимите плату со стойки:

   • Ослабьте верхний и нижний невыпадающие винты рядом с выступами выталкивателя (эти винты являются невыпадающими и их не следует вынимать полностью).

   • Поднимите оба выступа выталкивателя, чтобы отсоединить плату от разъемов объединительной панели.

   • Обеими руками осторожно вытяните доску наружу.

5. Вставьте новый IS200EGDMH1AEF в правильный слот, обеспечив совмещение с направляющими карты.

6. Установите доску, одновременно сильно надавив большими пальцами на верхнюю и нижнюю часть лицевой панели, пока выступы выталкивателя не начнут защелкиваться.

7. Опустите выступы выталкивателя и равномерно затяните верхний и нижний невыпадающие винты, чтобы полностью установить плату.

8. Подсоедините оптоволоконные кабели и все остальные отключенные кабели.

9. Закройте дверцу шкафа и восстановите подачу электроэнергии. Убедитесь, что горит верхний зеленый светодиод.

Онлайн-замена (только резервная система)

В резервированной системе EX2100 неисправный EGDM можно заменить, не отключая возбудитель. Остальные два модуля продолжают обеспечивать обнаружение земли.

1. Откройте дверцу шкафа и определите неисправный EGDM с помощью светодиодов на передней панели и средств диагностики Toolbox.

2. Обесточьте только ту часть стойки EPBP , в которой находится неисправный EGDM. Это осуществляется путем отключения соответствующего выхода модуля распределения мощности возбудителя (EPDM). Убедитесь, что светодиод секции EPDM не горит, а индикаторы EPSM для этой секции не горят.

3. Убедитесь, что управление автоматически перешло к другому ведущему устройству. Загорится средний светодиод активного ведущего модуля.

4. Отсоедините два оптоволоконных кабеля от неисправного EGDM.

5. Снимите плату, используя выступы выталкивателя и невыпадающие винты, как описано в шаге 4 автономной процедуры.

6. Установите новый IS200EGDMH1AEF в тот же слот, выполнив шаги 5–7 автономной процедуры.

7. Подсоедините оптоволоконные кабели.

8. Повторно подайте питание на эту секцию стойки EPBP через EPDM. Убедитесь, что верхний зеленый светодиод на новом EGDM горит, а средний светодиод (если он настроен как главный) или отображается соответствующее состояние.

9. Закройте дверцу шкафа. Система должна автоматически повторно интегрировать новый модуль.

Диагностика и обслуживание

IS200EGDMH1AEF не требует регулярной калибровки. Однако рекомендуется периодически проверять контрольные точки и состояние светодиодов. Система управления EX2100 (через ToolboxST) выдает диагностические сигналы замыкания на землю, сбоев модулей и несоответствий конфигурации.

Распространенные интерпретации светодиодов:

• Верхний светодиод не горит : нет питания 24 В постоянного тока от объединительной платы. Проверьте соединения EPSM, EPBP и предохранители.

• Средний светодиод не горит (в резервированной системе, когда ожидается, что он будет гореть) : Модуль не выбран в качестве ведущего – нормально, если активен другой модуль. Если ни один главный светодиод не горит ни на одном модуле, проверьте программные контакты на P2 и конфигурацию DSPX.

• Нижний светодиод не горит, когда ведущий должен двигаться : Генератор сигналов не активен. Проверьте вход оптоволоконного генератора (U201) и внутренние источники питания ±65 В.

• Все светодиоды выключены : Возможно, плата обесточена или полностью неисправна.

Общие диагностические сигналы:

• Сигнализация замыкания на землю : Сопротивление поля ниже настроенного порога. Немедленно проверьте цепь возбуждения генератора.

• Ошибка аппаратной несовместимости : Идентификатор EGDM не соответствует ожидаемому типу. Убедитесь, что установлен правильный вариант EGDM (AEF) и что конфигурация системы управления обновлена.

• Конфликт главного устройства : несколько модулей пытаются управлять сенсорным резистором. Проверьте настройки контактов программы и целостность управления реле модуля C.

Информация для заказа

При заказе IS200EGDMH1AEF используйте полный номер детали, как показано. Номер детали соответствует соглашению GE:

• IS200 – Инновационная серия, 200-й класс.

• EGDM – Функциональная аббревиатура: Модуль детектора заземления возбудителя.

• H1 – Поколение/версия.

• А – обозначение базы.

• E – Модификатор (указывает на конкретное покрытие, выбор компонентов или заводскую конфигурацию).

• F – Редакция или дополнительный модификатор.

Гарантия и размещение заказа

• Гарантийная замена (в течение гарантийного срока): Обратитесь в службу технической поддержки продукции GE Industrial Systems:
  GE Industrial Systems
  Служба технической поддержки продукции
  1501 Roanoke Blvd.
  Salem, VA 24153‑6492 США
  Телефон (США): +1 888 GEA SERV (888 434 7378)
  Телефон (международный): +1 540 378 3280
  Факс: +1 540 387 8606

• Заказы на запасные части или негарантийные заказы : обратитесь в ближайший офис продаж или обслуживания GE. Предоставлять:

  • Полный номер детали: IS200EGDMH1AEF.

  • Серийный номер возбудителя

  • Номер списка материалов возбудителя (ML)

Примечание. Все цифры и буквы в номере детали имеют значение. GE может заменить более поздние совместимые версии, но обратная совместимость гарантирована.