Плата драйвера высокоскоростного реле возбудителя GE IS200EXHSG3A

IS200EXHSG3A — это плата драйвера высокоскоростного реле возбудителя, разработанная компанией General Electric (GE) для системы управления возбуждением EX2100™. Эта плата представляет собой версию серии EXHS, специально предназначенную для резервных систем управления и используемую со стандартными контакторами. В первую очередь он обеспечивает драйверы для контактора постоянного тока (41) и пилотных реле для снятия возбуждения и мигания возбуждения.

Плата IS200EXHSG3A играет важную интерфейсную роль в системе управления возбуждением EX2100, преобразуя логические команды из системы управления в релейные выходы, которые управляют мощными полевыми устройствами. Он подключается к плате EMIO через объединительную плату EBKP. В резервированных системах управления он получает сигналы от контроллеров M1, M2 и C, управляя катушками реле через схему голосования 2 из 3, обеспечивая высокую надежность системы.

IS200EXHSG3A — одна из четырех версий серии EXHS. Согласно таблице в документе, основные различия между каждой версией заключаются в следующем:

IS200EXHSG3A разработан специально для резервных систем управления, подходит для мостов 500 А, 42 мм и используется со стандартными контакторами с катушками постоянного тока 125 В. В отличие от версий G1 и G2, в версиях G3 и G4 отсутствует схема регулятора тока; драйвер подает на катушку постоянное напряжение 125 В.

Плата включает в себя следующие ключевые компоненты:

• Мигающие пилотные реле K53A и K53B: управляют мигающими контакторами 53A и 53B.

• Пилотное реле снятия возбуждения KDEP: управляет реле снятия возбуждения.

• Драйверы контактора K41: два (K41A, K41B) для управления контактором 41 постоянного тока.

• Цепи формирования сигнала: обрабатывают сигналы состояния снятия возбуждения и сигналы состояния Crowbar с платы EDEX.

• Контактные входные цепи: контролируйте состояние вспомогательных контактов 41, 53A и 53B.

  
  

---

II. Основные функции

Основные функции IS200EXHSG3A включают, помимо прочего, следующие:

1. 41 привод контактора постоянного тока

IS200EXHSG3A оснащен двумя драйверами контакторов постоянного тока 41 (K41A, K41B), управляемыми драйверами на EMIO. Драйверу EMIO требуется как команда от программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA), так и контакт 86G для замыкания перед подачей питания на драйвер. Либо FPGA, либо контакт 86G могут привести к обесточиванию драйвера.

В резервированной системе управления (G3) входы контроллеров M1, M2 и C управляют тремя реле, подключенными по схеме голосования 2 из 3. На катушку реле подается напряжение 24 В постоянного тока от M1 и M2.

В отличие от версий G1 и G2, в версии G3 отсутствует схема регулятора тока. Драйвер подает на катушку постоянное напряжение 125 В (P125), а не повышает высокое напряжение с последующим режимом удержания постоянного тока.

2. Мигает контрольное реле управления.

Плата IS200EXHSG3A содержит два пилотных реле, K53A и K53B, которые используются для управления контакторами мигающего сигнала. Каждое мигающее пилотное реле управляется EMIO и использует два последовательных контакта для управления одним мигающим контактором. Катушка реле питается напряжением 24 В постоянного тока от контроллера М1.

Характеристики реле К53А/К53Б:

• Контактная мощность: номинальное 125 В постоянного тока (макс. 140 В постоянного тока), подается через J9 от блока управления возбудителем.

• Резистивная нагрузка: 5 А при 28 В постоянного тока, 0,5 А при 125 В постоянного тока.

• Индуктивная нагрузка: 2 А при 28 В постоянного тока, 0,2 А при 125 В постоянного тока, постоянная времени L/R 0,007 секунды.

• С подавлением: 0,5 А при 125 В постоянного тока, постоянная времени L/R 0,10 секунды (2 полюса последовательно).

• Подавление: Поставляется на плате EXHS.

• Агентство: UL, CSA.

3. Управление пилотным реле девозбуждения.

На плате IS200EXHSG3A имеется одно пилотное реле снятия возбуждения, KDEP, используемое для управления цепью снятия возбуждения. КДЭП становится активным мгновенно при отключении реле 41. Катушка КДЭП подключается к источнику питания 125 В постоянного тока.

Характеристики реле КДЭП:

• Питание катушки: номинальное 125 В постоянного тока от J9 (140 В постоянного тока макс., 100 В постоянного тока мин.).

• Контактная мощность: номинальное напряжение 24 В постоянного тока от шкафа возбудителя.

• Резистивная нагрузка: 2 А при 28 В постоянного тока.

• Индуктивная нагрузка: 1 А при 28 В постоянного тока, постоянная времени L/R 0,007 секунды.

• Подавление: Подается на внешнюю катушку, отсутствует на плате EXHS.

• Агентство: UL, CSA.

Сигналы состояния снятия возбуждения поступают на плату EDEX, обрабатываются на EXHS и передаются на EMIO-M1 и EMIO-M2 (для резервного управления).

4. Мониторинг контактного входа

На плате IS200EXHSG3A имеются вспомогательные контакты 53A, 53B и 41 для мониторинга с помощью EMIO. При резервном управлении сигналы распределяются по контроллерам M1, M2 и C. Три контакта смачиваются постоянным напряжением 70 В, подаваемым от EXHS. Питание от разъемов J12M1 и J12M2 резисторно изолировано и подается на контакты. Напряжение смачивания может варьироваться от 63 до 84 В постоянного тока. Результирующие сигналы поступают на M1, M2 и C. Схема контроля контактного входа расположена на EMIO.

5. Ввод статуса лома

Сигналы состояния лома от двух плат EDEX подаются на ЭМИО-М1 и ЭМИО-М2 через EXHS. Схема формирования сигнала на EXHS контролирует оба входа плат EDEX. Если какой-либо из них переходит в режим низкого импеданса (ломовая проводимость), он передает сигнал на EMIO в M1.

6. Схемы формирования сигнала

При резервном управлении сигналы снятия возбуждения с двух плат EDEX подаются на ЭМИО-М1 и ЭМИО-М2 через EXHS. На EXHS имеются две схемы формирования сигнала, по одной на каждый сигнал. EXHS повторяет сигнал на EMIO.

---

III. Системные приложения

1. Применение в системе управления возбуждением EX2100.

IS200EXHSG3A — это критически важная интерфейсная плата, соединяющая логику управления и мощное полевое оборудование в системе управления возбуждением EX2100. Его роли в резервированной системе управления включают:

• Привод контактора 41: получает команды управления от EMIO для управления контактором постоянного тока 41, обеспечивая переключение системы возбуждения.

• Управление миганием: управляет контакторами мигания через пилотные реле K53A и K53B для обеспечения начального тока возбуждения во время запуска агрегата.

• Управление снятием возбуждения: управляет цепью снятия возбуждения через пилотное реле KDEP для быстрого рассеивания энергии поля генератора во время отключения или неисправности.

• Обратная связь о состоянии: обеспечивает обратную связь о состоянии от вспомогательных контактов 41, 53A и 53B на EMIO для мониторинга системы.

• Обратная связь о состоянии снятия возбуждения: обрабатывает сигналы состояния снятия возбуждения от EDEX и отправляет их в EMIO.

• Обратная связь о состоянии Crowbar: обусловливает сигналы статуса Crowbar от EDEX и отправляет их в EMIO.

2. Конфигурация резервной системы управления

В резервированной системе управления IS200EXHSG3A получает сигналы от контроллеров M1, M2 и C. В управлении драйвером K41 используется схема голосования 2 из 3, гарантирующая, что сбой одного контроллера не приведет к неправильной работе или сбою в работе. Проблесковые реле K53A/K53B управляются EMIO и обеспечивают высокую надежность в резервированных системах.

3. Отличия от версий G1/G2

Основное отличие IS200EXHSG3A от версий G1, G2 заключается в способе привода контактора 41:

• G1/G2: Используется для высокоскоростных контакторов (катушка 32 В, 1,5 А). Они используют метод привода, при котором сначала применяется повышение высокого напряжения (125 В в течение 150 мс), а затем происходит переключение в режим удержания постоянного тока (1,5 А ± 0,2 А).

• G3/G4: Используется для стандартных контакторов (катушка 125 В постоянного тока). В них отсутствует схема регулятора тока, и они напрямую обеспечивают постоянное напряжение 125 В.

Поэтому при выборе платы EXHS версию необходимо выбирать в зависимости от типа контактора 41, используемого в полевых условиях.

4. Типичные сценарии применения

• Системы возбуждения больших паротурбинных генераторов: Для управления возбуждением мостов 500 А, 42 мм.

• Системы возбуждения гидротурбинных генераторов: приложения с высокой надежностью, требующие резервного управления.

• Системы возбуждения газовой турбины: быстродействующее управление возбуждением в сочетании с EX2100.

• Возбуждение промышленного синхронного двигателя: Для мощных промышленных приводов, требующих стандартных контакторов.

  
  

---

IV. Подробное описание интерфейса

1. Разъемы питания

2. Разъем драйвера

3. Сигнальный разъем J6.

4. Сигнальный разъем J7.

5. Сигнальный разъем J8.

6. Сигнальный разъем J11.

7. Разъемы к EMIO J505, J508, J515.

Эти три 25-контактных разъема подключаются к платам EMIO для M1, M2 и C соответственно. J505 (к M1) и J508 (к M2) включают сигналы полного снятия возбуждения и Crowbar, тогда как J515 (к C) не включает эти сигналы. Обратитесь к таблицам в документе для получения подробной информации о назначении контактов.

---

V. Установка и замена

1. Место установки

Плата IS200EXHSG3A обычно устанавливается внутри шкафа управления возбуждением EX2100 и крепится к монтажной пластине с помощью винтов. Плата подключается к объединительной плате EBKP с помощью кабелей, которые затем обмениваются данными с EMIO.

2. Процедура замены платы

Предупреждения по безопасности:

• ВНИМАНИЕ: Во избежание поражения электрическим током отключите питание системы возбуждения и выполните все процедуры обесточивания, описанные в Руководстве по установке и запуску (GEH-6631). Соблюдайте все местные правила блокировки/маркировки.

• ВНИМАНИЕ: Используйте высоковольтное испытательное оборудование, чтобы убедиться, что цепи обесточены, прежде чем прикасаться к ним.

• 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.

Шаги замены:

1. Убедитесь, что питание отключено: убедитесь, что система возбуждения полностью обесточена.

2. Откройте дверцу шкафа: откройте дверцу шкафа управления и проверьте цепи ввода-вывода, чтобы убедиться, что питание отключено.

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

4. Отключение кабелей: Осторожно отсоедините все кабели от платы EXHS.

5. Удалить старую доску:

• Поместите тряпку или другой непроводящий барьер под плату, чтобы предотвратить падение оборудования.

• Удалите винты, удерживающие плату EXHS, и выньте старую плату.

6. Осмотрите новую плату: убедитесь, что модель новой платы — IS200EXHSG3A, соответствует исходной плате.

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

8. Повторное подключение кабелей. Подключите все кабели согласно маркировке, убедившись, что разъемы установлены правильно.

9. Восстановите питание: закройте дверцу шкафа, восстановите питание системы возбуждения в соответствии с процедурами и проверьте работу.

3. Процедура замены реле

Реле на плате EXHS имеют разъемы и при необходимости могут быть заменены по отдельности.

1. Диагностика неисправности: используйте диагностические инструменты Toolbox для идентификации и записи неисправного реле.

2. Убедитесь, что питание отключено: убедитесь, что система возбуждения полностью обесточена.

3. Откройте дверцу шкафа: откройте дверцу шкафа управления и проверьте цепи ввода-вывода, чтобы убедиться, что питание отключено.

4. Найдите неисправное реле: найдите неисправное реле на плате EXHS.

5. Подготовьте защиту: поместите тряпку или другой непроводящий барьер под плату.

6. Удалить реле:

• Аккуратно отщелкните зажим, удерживающий реле.

• Вытащите реле из гнезда.

7. Установите новое реле:

• Правильно сориентируйте сменное реле и вставьте его в гнездо.

• Аккуратно зафиксируйте зажим на место.

8. Восстановите питание: закройте дверцу шкафа, восстановите питание системы возбуждения в соответствии с процедурами и проверьте работу.

---