Плата датчика проводимости возбудителя GE IS200EMCSG1A

IS200EMCSG1A — это плата датчика проводимости возбудителя диаметром 100 мм, разработанная компанией General Electric (GE) для системы управления возбуждением EX2100™. Эта плата является стандартной версией серии EMCS и в основном используется для обнаружения тока через линии шины в преобразователе мощности, предоставляя важную информацию обратной связи по проводимости в систему управления возбуждением.

Основная функция платы IS200EMCSG1A — обнаружение тока в линиях шины с помощью датчиков Холла. Каждая плата EMCS использует два однонаправленных датчика Холла, обращенных в противоположные стороны, для обнаружения двунаправленного тока. Когда датчик обнаруживает магнитное поле, превышающее его рабочий порог (что указывает на протекание тока), схема выдает на выходе низкий логический уровень. Датчик поддерживает это состояние низкого выходного сигнала до тех пор, пока поле не упадет ниже точки сброса. Такая конструкция позволяет плате EMCS точно определять состояние проводимости тиристоров, обеспечивая обратную связь по проводимости регулятору напряжения в реальном времени.

Плата IS200EMCSG1A питается от платы усилителя импульсов затвора возбуждения IS200EHPA. Плата EHPA также фильтрует выходные сигналы платы EMCS перед отправкой обработанной информации на главную плату ввода/вывода возбудителя IS200EMIO. В системе возбуждения EX2100 одна плата EMCS используется в каждой из шести ветвей моста SCR для каждого модуля преобразователя мощности (PCM). Например, в мосту с четырьмя PCM может присутствовать до 24 плат EMCS.

Плата обеспечивает безопасность в условиях высокого напряжения:

• Шина изолирована трубкой, чтобы предотвратить случайное соприкосновение колец с шиной под напряжением.

• Плата EMCS монтируется рядом с шиной с помощью монтажного кронштейна Glastic®, который также удерживает на месте стальные кольца.

• Все входы и выходы подключаются через 6-контактный разъем P1A к плате EHPA.

Плата IS200EMCSG1A включает в себя следующие основные компоненты и функции:

• Два 6-контактных разъема: P1A и P1B (резервные, обеспечивающие резервные выходы)

• Стальные кольца с зазорами: концентрируют магнитный поток, создаваемый шиной, повышая чувствительность обнаружения.

• Два датчика Холла: установлены в противоположных направлениях для обнаружения двунаправленного тока.

• Резервированные логические выходы: два идентичных логических выходных сигнала для повышения надежности.

• Пассивная конструкция: плата не имеет предохранителей, контрольных точек, светодиодных индикаторов или регулируемого оборудования.

  
  

---

II. Основные функции

Основные функции IS200EMCSG1A включают, помимо прочего, следующие:

1. Обнаружение проводимости тока

Плата IS200EMCSG1A обнаруживает ток, протекающий через линию шины, с помощью датчиков Холла. Когда ток течет по шине, вокруг него создается магнитное поле. Стальные кольца с зазорами на плате EMCS концентрируют магнитный поток, обеспечивая надежное обнаружение датчиками Холла. Когда датчик обнаруживает, что магнитное поле превышает рабочий порог (соответствует типичному току примерно 80 А), схема выдает низкий логический уровень (< 1,2 В постоянного тока). Когда поле падает ниже точки отпускания (что соответствует типичному току примерно 10 А), выходной сигнал возвращается к высокому логическому уровню (> 11 В постоянного тока).

2. Двунаправленное обнаружение

Используя два однонаправленных датчика Холла, установленных в противоположных направлениях, плата IS200EMCSG1A может обнаруживать ток, протекающий через шину в любом направлении. Независимо от направления тока среагирует как минимум один датчик, гарантируя полное обнаружение проводимости.

3. Резервные выходы

Каждая плата IS200EMCSG1A обеспечивает два идентичных логических выходных сигнала через разъемы P1A и P1B. Соответствующие контакты этих двух разъемов передают одинаковые сигналы, выступая в качестве резервных друг для друга. Такая резервная конструкция повышает надежность системы; даже если один разъем или кабель выйдет из строя, другой останется работоспособным.

4. Интерфейс с EHPA

Плата IS200EMCSG1A получает питание и обменивается данными с платой EHPA через 4-контактные экранированные кабели:

• Источник питания: EHPA обеспечивает мощность +12 В постоянного тока (±10%), максимальная потребляемая мощность 0,3 Вт.

• Передача сигнала: сигналы обнаружения проводимости передаются обратно в EHPA по тому же кабелю.

• Гирляндное подключение: один кабель соединяет EHPA с первой системой EMCS для данной фазы. Еще один 4-контактный экранированный кабель последовательно подключается от этой EMCS к EMCS для другой ветви SCR той же фазы.

5. Индикация статуса на EHPA

Хотя сама плата EMCS не имеет светодиодных индикаторов, плата EHPA имеет три светодиода на фазу, указывающие рабочее состояние плат EMCS на этой фазе. При обнаружении тока в фазе загорается соответствующий светодиод, позволяя полевому персоналу быстро оценить состояние проводимости.

6. Концентрация потока

Стальные кольца с зазорами, прикрепленные к плате, концентрируют магнитный поток, создаваемый шиной, что позволяет датчикам Холла более чувствительно обнаруживать ток. Зазор в кольцах обеспечивает эффективную концентрацию потока, предотвращая при этом образование замкнутой магнитной цепи.

---

III. Системные приложения

1. Применение в системе управления возбуждением EX2100.

IS200EMCSG1A — это важная сенсорная плата для определения состояния проводимости SCR в системе управления возбуждением EX2100. Его роли в системе включают в себя:

• Обнаружение состояния проводимости: обнаружение проводимости тока в каждой ветви моста SCR, определяющее, правильно ли работает SCR.

• Диагностика неисправностей: информация о проводимости передается через EHPA и EMIO в систему управления для диагностики и защиты SCR.

• Резервная обратная связь: каждая система EMCS обеспечивает два идентичных выходных сигнала, обеспечивая надежную передачу информации о проводимости даже в случае сбоя одного из путей прохождения сигнала.

• Мониторинг системы: светодиодные индикаторы на плате EHPA обеспечивают индикацию состояния проводимости для полевого персонала.

2. Координация с EHPA и EMIO

Плата IS200EMCSG1A тесно взаимодействует с EHPA и EMIO внутри системы:

• Питание EHPA и обработка сигнала: EHPA обеспечивает питание EMCS и фильтрует выходные сигналы EMCS перед отправкой обработанной информации в EMIO.

• Индикация состояния EHPA: EHPA имеет светодиоды на каждую фазу; при обнаружении тока в этой фазе загорается светодиод, что облегчает быструю оценку на месте.

• Сбор сигнала EMIO: EMIO получает информацию о проводимости от EHPA для использования системой управления.

3. Метод шлейфового подключения

Платы EMCS для каждой фазы подключаются последовательно:

• EHPA подключается через один 4-контактный экранированный кабель к EMCS для первого плеча SCR фазы (например, EMCS для положительного плеча SCR1 фазы A).

• Этот EMCS подключается через разъем P1B и другой 4-контактный экранированный кабель к EMCS для другого плеча SCR той же фазы (например, EMCS для отрицательного плеча SCR4 фазы A).

• Таким образом, EHPA получает информацию о проводимости для обеих ветвей SCR этой фазы, используя два кабеля.

4. Типичные сценарии применения

• Мониторинг проводимости SCR для систем возбуждения больших синхронных генераторов

• Диагностика неисправностей энергоблоков возбуждения паротурбинных генераторов

• Защита систем возбуждения гидротурбогенераторов

• Мониторинг систем возбуждения газовых турбин

• Модернизация и модернизация промышленных систем возбуждения

  
  

---

IV. Подробное описание интерфейса

1. Разъемы P1A и P1B.

Плата IS200EMCSG1A оснащена двумя 6-контактными разъемами P1A и P1B. Эти разъемы имеют идентичное назначение контактов, что обеспечивает резервирование выходов. Назначение контактов следующее:

Примечание:

• P1A обычно используется для подключения к EHPA или предыдущей версии EMCS.

• P1B обычно используется для подключения к следующему EMCS (последовательное подключение).

• Оба контакта 2 и 5 на каждом разъеме обеспечивают одинаковый логический выход; можно использовать любой из них, или оба могут использоваться для резервирования.

2. Стальные кольца и датчики Холла.

К плате IS200EMCSG1A прикреплены стальные кольца с зазорами. Автобусная линия проходит через эти кольца. Когда ток протекает через шину, кольца концентрируют магнитный поток, позволяя датчикам Холла, установленным в кольцевых зазорах, надежно его обнаружить. Два датчика установлены в противоположных направлениях, что гарантирует, что независимо от направления тока хотя бы один датчик может его обнаружить.

3. Мощность и поток сигналов

• Поток мощности: EHPA → Кабель → P1A (контакт 1) → внутренняя цепь EMCS → P1B (контакт 1) → следующий EMCS.

• Поток сигнала: Датчики Холла → Внутренняя цепь EMCS → P1A (контакт 2/5) → Кабель → EHPA

  
  

---

V. Установка и замена

1. Место установки

Плата IS200EMCSG1A установлена ​​внутри шкафа модуля преобразователя мощности (PCM). Система EMCS для каждого тиристора расположена над соответствующим радиатором тиристора, рядом с передней частью шкафа. Позиции на каждом этапе следующие:

• Положительный этап фазы А (SCR №1): верхний левый.

• Отрицательная часть фазы А (SCR № 4): вверху справа.

• Остальные этапы следуют аналогично.

2. Процедура замены

Важные предупреждения по безопасности:

• Плата EMCS расположена в высоковольтной цепи. Перед заменой необходимо отключить питание системы возбуждения (при оперативном ремонте убедитесь, что соответствующий PCM обесточен в соответствии с процедурами оперативного ремонта).

• Выполните полную процедуру обесточивания, описанную в Руководстве по установке и запуску (GEH-6631). Соблюдайте все местные правила блокировки/маркировки. Дайте время разрядиться конденсаторам.

• Используйте оборудование для проверки безопасности, рассчитанное на высокое напряжение, чтобы убедиться, что цепи обесточены, прежде чем прикасаться к ним.

• При обращении с платой соблюдайте меры предосторожности, связанные с электростатическим разрядом. Наденьте заземляющий браслет и храните плату в антистатических пакетах.

Шаги замены:

1. Убедитесь, что питание отключено: убедитесь, что система возбуждения или соответствующий PCM полностью обесточены.

2. Открыть дверцу шкафа: Откройте дверцу шкафа PCM. Используя высоковольтное испытательное оборудование, убедитесь, что цепи обесточены.

3. Снимите защитные крышки. Снимите пластиковую полосу и экран LEXAN®, чтобы получить доступ к заменяемой плате EMCS.

4. Удалить раздел шины:

• Удалите три болта 5/16 дюйма, соединяющие небольшую L-образную шину с радиатором, и три болта 5/16 дюйма, соединяющие ее с частью шины, которая проходит через магнитные кольца датчика проводимости. Снимите L-образную деталь шины.

5. Отсоедините кабели:

• Убедитесь, что на кабелях указано правильное название разъема (как указано на плате) для облегчения повторного подключения.

• Сожмите и вытащите разъемы кабелей P1A и P1B (если есть) из платы.

6. Снимите сборку EMCS:

• Выверните винты, которыми узел EMCS крепится к боковой стенке PCM.

• Осторожно выдвиньте блок вперед и из шкафа.

7. Отдельная доска:

• Удалите четыре винта, которыми плата EMCS и магнитные кольца крепятся к пластиковому монтажному кронштейну.

• Снимите плату с кронштейна.

8. Установите новую плату:

• Расположите новую плату EMCS так же, как оригинальную, и закрепите ее с помощью магнитных колец на пластиковом монтажном кронштейне с помощью четырех винтов.

• Будьте осторожны, чтобы не повредить сенсорные устройства EMCS.

• Прежде чем затягивать винты, придерживайте магнитные кольца так, чтобы минимизировать зазор между датчиками.

9. Установить сборку:

• Вставьте сборку обратно в шкаф и установите на место.

• Убедитесь, что магнитные кольца не касаются открытых шин, а изолирующая трубка над шиной расположена правильно для защиты колец.

10. Повторное подключение кабелей: повторно подключите кабели P1A и P1B, отсоединенные на шаге 5.

11. Установить раздел шины:

• Установите L-образную деталь шины, снятую на шаге 4.

• Шесть болтов диаметром 5/16 дюйма необходимо затянуть с усилием 115 дюймов-фунтов.

12. Восстановление защитных крышек: установите детали LEXAN и Glastic, снятые на шаге 3.

13. Восстановите питание: закройте дверцу шкафа PCM, восстановите питание в соответствии с процедурами и проверьте работу.

---