Плата возбудителя PT/CT GE IS200EPCTG1A

IS200EPCTG1A — это интерфейсная плата возбудителя ТТ/ТТ, разработанная компанией General Electric (GE) для системы управления возбуждением EX2100™. Эта плата является стандартной версией серии EPCT и в основном используется для изоляции и обработки сигналов трансформатора напряжения (PT) и трансформатора тока (CT) генератора поля перед передачей их в систему управления, обеспечивая точные сигналы обратной связи по напряжению генератора и току для регулятора напряжения.

Плата IS200EPCTG1A имеет два набора входных каналов трехфазного трансформатора напряжения и два набора входных каналов трансформатора тока (с поддержкой уровней тока 1 А или 5 А). Выходные сигналы от всех изолирующих трансформаторов передаются по кабелям на плату EMIO в стойке управления. Кроме того, на плате имеется один неизолированный аналоговый входной канал, конфигурируемый как вход напряжения ±10 В или токовый вход 4–20 мА, для подключения других полевых сигналов.

В системе управления Simplex сигналы передаются на плату EMIO контроллера M1 через разъем J305. В резервированной системе управления сигналы распределяются на платы EMIO контроллеров M1, M2 и C через три разъема J305, J308 и J315, обеспечивая резервирование измерений.

Плата IS200EPCTG1A обеспечивает надежность и безопасность для полевых приложений:

• Входы напряжения защищены предохранителями, длина кабеля составляет до 1000 футов (провод № 12 AWG).

• Токовые входы используют несъемные клеммные колодки (TB2, TB3) для предотвращения возникновения опасных высоких напряжений из-за разомкнутых цепей трансформаторов тока.

• Изолирующие трансформаторы обеспечивают электрическую изоляцию, обеспечивая безопасность на стороне управления.

• Test Points предлагает 12 точек измерения напряжения (TP1–TP12) для удобного ввода в эксплуатацию и устранения неполадок на месте.

• Изолирующие выключатели позволяют безопасно заменить плату при наличии напряжения.

Плата включает в себя два трехфазных изолирующих трансформатора напряжения (T1, T2), четыре изолирующих трансформатора тока (T3-T6), одну съемную 24-клеммную клеммную колодку входного напряжения (TB1), две несъемные 4-клеммные клеммные колодки входного тока (TB2, TB3), три 25-контактных выходных разъема Sub-D (J305, J308, J315), одну перемычку выбора типа аналогового входа (JP1) и 12 тестовых разъемов. точки. Конструкция платы соответствует промышленным стандартам и подходит для критически важных измерений в системах возбуждения электростанций.

---

II. Основные функции

Основные функции IS200EPCTG1A включают, помимо прочего, следующие:

1. Измерение напряжения генератора

Плата IS200EPCTG1A получает сигналы трехфазного напряжения от трансформаторов напряжения заказчика через клеммную колодку TB1. Входное напряжение номинально составляет 115 В (50/60 Гц), и каждый вход защищен предохранителем. Два изолирующих трансформатора на плате преобразуют входные напряжения в сигналы низкого уровня для измерения трехфазного напряжения с разомкнутым треугольником. Для входного напряжения 115 В среднеквадратичного значения вторичное выходное напряжение составляет 1,533 В среднеквадратичного значения. Измеренные сигналы передаются на плату EMIO через разъемы J305, J308 и J315.

2. Измерение тока генератора

Плата IS200EPCTG1A получает два сигнала тока от трансформаторов тока через клеммные колодки TB2 (фаза A) и TB3 (фаза C). Каждый трансформатор тока имеет обмотки с среднеквадратичным током 0–1 А и среднеквадратичным током 0–5 А, но к плате EPCT подключен только один. Длина кабеля может достигать 1000 футов, а калибр провода — до #10 AWG. Изолирующие трансформаторы тока изолируют входной ток и преобразуют его в низковольтные сигналы, передаваемые на плату EMIO через разъемы.

Важная конструкция безопасности: клеммные колодки TB2 и TB3 несъемные, чтобы предотвратить случайное размыкание цепей трансформаторов тока под нагрузкой, что может привести к созданию опасного высокого напряжения.

3. Аналоговый вход

Плата IS200EPCTG1A предоставляет один неизолированный аналоговый входной канал, настраиваемый с помощью перемычки JP1 для двух типов:

• Входное напряжение: ±10 В постоянного тока, точность лучше 1 % от полной шкалы.

• Входной ток: 4–20 мА.

Этот входной канал можно использовать для других полевых сигналов, таких как температура, давление или положение. Длина кабеля может достигать 300 метров, максимальное двустороннее сопротивление кабеля составляет 15 Ом. Аналоговый входной сигнал одновременно распределяется на все три контроллера через разъемы J305, J308 и J315.

4. Изоляция и распределение сигналов

Все сигналы измерения напряжения и тока электрически изолированы с помощью изолирующих трансформаторов, что обеспечивает безопасность на стороне управления. Изолированные сигналы выводятся через три 25-контактных разъема Sub-D (J305, J308, J315):

• J305: подключается к плате EMIO контроллера M1.

• J308: подключается к плате EMIO контроллера M2.

• J315: подключается к плате EMIO контроллера C.

В симплексных системах используется только J305. В резервированных системах используются все три разъема, обеспечивающие резервное распределение сигналов измерения.

5. Тестовые точки

Плата IS200EPCTG1A имеет 12 контрольных точек (TP1–TP12), расположенных справа от трансформаторов, для ввода в эксплуатацию и устранения неисправностей на месте:

• TP1-TP4: сигналы вторичного напряжения PT1 (AB, BC)

• TP5-TP8: сигналы вторичного напряжения PT2 (AB, BC)

• TP9-TP10: Сигналы вторичного тока трансформатора тока фазы А

• TP11-TP12: сигналы вторичного тока трансформатора тока фазы C

Эти контрольные точки можно измерить с помощью осциллографа или мультиметра, но следует соблюдать осторожность, чтобы не заземлить их через измерительное устройство.

---

III. Системные приложения

1. Применение в системе управления возбуждением EX2100.

IS200EPCTG1A — это важная интерфейсная плата для сбора сигналов напряжения и тока генератора в системе управления возбуждением EX2100. Его роли в системе включают в себя:

• Обратная связь по напряжению: изолирует и обрабатывает сигналы трехфазного напряжения генератора, отправляя их на плату EMIO для автоматического регулятора напряжения (AVR) для регулирования напряжения и управления реактивной мощностью.

• Обратная связь по току: изолирует сигналы тока генератора (обычно фазы A и C) и отправляет их в систему управления для ограничения тока возбуждения, мониторинга нагрузки и защиты.

• Аналоговый вход: обеспечивает аналоговый входной канал общего назначения для других сигналов процесса, связанных с системой возбуждения, таких как температура, давление или положение.

• Резервное распределение сигналов: в резервированных системах одновременно распределяет измерительные сигналы на три контроллера (M1, M2, C), обеспечивая бесперебойность измерительных сигналов даже в случае выхода из строя одного контроллера.

2. Типичные сценарии применения

• Измерение напряжения и тока для систем возбуждения синхронных генераторов

• Отзыв об автоматических регуляторах напряжения (АРН) в паротурбинных генераторах

• Управление возбуждением гидротурбогенераторов

• Системы возбуждения для газовых турбин

• Управление возбуждением промышленных синхронных двигателей

  
  

---

IV. Подробное описание интерфейса

1. Клеммная колодка TB1 (входы напряжения)

TB1 представляет собой съемную 24-клеммную колодку для подключения двух комплектов сигналов трехфазного трансформатора напряжения и одного аналогового входа. Назначение терминалов следующее:

2. Клеммные колодки TB2 и TB3 (токовые входы)

TB2 (фаза A) и TB3 (фаза C) представляют собой несъемные 4-клеммные блоки для предотвращения разрыва цепи трансформатора тока:

Примечание. К плате EPCT должна быть подключена только одна из обмоток на 1 А или 5 А для каждого трансформатора тока; другая обмотка остается неиспользованной.

3. Разъемы J305, J308, J315.

Три 25-контактных разъема Sub-D передают сигналы измерений на плату EMIO. Назначение контактов для J305 (к M1) в качестве примера:

4. Тестовые точки

5. Перемычка JP1

Положение перемычки	Описание
В	Входное напряжение ±10 В постоянного тока
МА	Токовый вход 4–20 мА

---

V. Установка и замена

1. Место установки

Плата IS200EPCTG1A монтируется внутри вспомогательного шкафа возбудителя EX2100 и крепится к монтажной пластине тремя винтами. Плата должна быть расположена таким образом, чтобы обеспечить легкий доступ к проводке и обслуживанию, обеспечивая, чтобы расстояние до трансформаторов тока и трансформаторов тока не превышало установленных пределов.

2. Процедура замены в автономном режиме (система обесточена)

Предупреждения по безопасности:

• ВНИМАНИЕ: Во избежание поражения электрическим током отключите питание системы возбуждения и выполните полную процедуру обесточивания, описанную в Руководстве пользователя (GEH-6631). Соблюдайте все местные правила блокировки/маркировки.

• ВНИМАНИЕ. Чтобы предотвратить повреждение компонентов, вызванное статическим электричеством, обрабатывайте все платы методами, чувствительными к статическому электричеству. Наденьте заземляющий браслет и храните платы в антистатических пакетах.

• СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Прежде чем отсоединять проводку ТТ, сначала НЕОБХОДИМО разомкнуть изолирующие выключатели ТТ. Несоблюдение этого требования приведет к возникновению опасно высокого напряжения из-за разомкнутой цепи трансформатора тока.

Шаги замены:

1. Убедитесь, что питание отключено: убедитесь, что система возбуждения полностью обесточена. Проверьте цепи перед открытием двери шкафа управления.

2. Открытые разъединители: Разомкните разъединители PT и CT. Проверьте цепи PT и CT, чтобы убедиться в отсутствии напряжения.

3. Маркируйте кабели: убедитесь, что все кабели правильно промаркированы в соответствии с маркировкой на плате, чтобы их можно было легко подсоединить.

4. Отсоедините кабели:

• Ослабьте два винта, крепящие TB1, и снимите клеммную колодку TB1 (оставив внешнюю проводку подключенной).

• Отсоедините проводку от ТВ2 и ТВ3.

• Снимите разъемы J305, J308 и J315.

5. Снимите старую плату: открутите три винта, удерживающие плату EPCT, и выньте старую плату.

6. Осмотрите новую плату: убедитесь, что положение перемычки JP1 на новой плате соответствует исходной плате.

7. Установите новую плату: расположите новую плату в том же положении, что и снятую, совместите с монтажными отверстиями и закрепите тремя винтами.

8. Подключите кабели:

• Установите на место клеммную колодку TB1 и затяните ее винты.

• Подсоедините проводку к TB2 и TB3.

• Подсоедините разъемы J305, J308 и J315.

9. Восстановите питание: замкните изолирующие выключатели PT и CT. Закройте дверь шкафа, восстановите питание системы возбуждения в соответствии с процедурами и проверьте работу.

3. Процедура онлайн-замены (работающая система)

Вышедшую из строя плату EPCT можно заменить при работающей системе возбуждения, при условии, что система работает в режиме ручного регулирования.

Предупреждение о рисках. Во время онлайн-замены контроллеры, источники питания и клеммные колодки остаются под напряжением и активны. Необходимо соблюдать крайнюю осторожность, чтобы не коснуться других частей, находящихся под напряжением, и не вызвать короткое замыкание. Перед запуском возбудитель ДОЛЖЕН быть переключен в режим ручного регулирования.

Шаги замены:

1. Переключение в ручной режим: переключите систему возбуждения в режим ручного регулирования с помощью клавиатуры.

2. Открытие разъединителей: Откройте дверь шкафа управления. Откройте изолирующие выключатели PT и CT.

3. Убедитесь, что напряжение обесточено: проверьте цепи PT и CT, чтобы убедиться в отсутствии напряжения.

4. Отсоединение кабелей: аналогично процедуре в автономном режиме.

5. Удаление старой платы. Удалите два винта, удерживающие плату EPCT (примечание: в документе указаны два винта, которые могут отличаться от трех в автономной процедуре; см. фактическую конфигурацию объекта) и выньте старую плату.

6. Установите новую плату: аналогична процедуре в автономном режиме.

7. Повторное подключение кабелей: аналогично процедуре в автономном режиме.

8. Замкните разъединители: Замкните разъединители PT и CT. Убедитесь, что входные сигналы присутствуют, используя контрольные точки.

9. Возврат в автоматический режим: Закройте дверцу шкафа. С помощью клавиатуры переключите систему возбуждения обратно в режим автоматического регулирования.