GE DS200TCCBG1B (DS200TCCBG1BED) Mikroişlemci Uygulama Kartı

DS200TCCBG1B (TCCB), General Electric Company (GE) tarafından EX2000 serisi dijital uyarma sistemleri için tasarlanmış bir çekirdek mikroişlemci uygulama kartıdır. EX2000 uyarıcı kontrolörünün hayati bir bileşeni olan TCCB kartı, kritik sinyal işleme, enstrümantasyon oluşturma ve sistem simülasyon işlevlerini üstlenir. Uyarım kontrol sisteminin ön uç işleme aşamasında konumlandırılan bu birim, jeneratörden ve uyarı sisteminden çeşitli analog algılama sinyallerinin alınmasından, izole edilmesinden, koşullandırılmasından ve dönüştürülmesinden sorumludur. Yerleşik yüksek hassasiyetli yazılım dönüştürücüleri aracılığıyla bu sinyaller, sistemin ana işlemcisi (örn. DS200SDCC) tarafından gelişmiş kontrol, düzenleme ve koruma mantığı hesaplamaları için standartlaştırılmış dijital verilere dönüştürülür.

EX2000 Dijital Uyarıcı, öncelikle senkron jeneratörlerin alan akımını kontrol etmek için kullanılan gelişmiş, mikroişlemci tabanlı bir statik uyarı sistemidir. Amacı jeneratör terminal voltajını sabit tutmak, reaktif gücü düzenlemek ve ünitenin güç şebekesi içerisinde güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlamaktır. DS200TCCBG1B, sistemin 'duyusal ve hesaplamalı çekirdeği' ve 'yerleşik test motoru' olarak görev yapar. Performansı doğrudan tüm uyarı sisteminin ölçüm doğruluğu, kontrol kalitesi ve bakım kolaylığı ile bağlantılıdır.

2. Temel İşlevler ve Özellikler

DS200TCCBG1B kartının tasarımı, yüksek performanslı sinyal işlemeyi esnek yazılım yapılandırılabilirliğiyle birleştirir. Başlıca işlevleri ve özellikleri aşağıdaki gibidir:

1. Yüksek Hassasiyetli Çok Kanallı Sinyal İşleme:

• TCCB panosunun temel işlevi, 'Potansiyel Transformatör Akım Trafo Kartından (DS200PTCT)' gelen jeneratör elektrik sinyallerini işlemektir. Buna altı adede kadar jeneratör voltajı (PT) sinyali ve üç jeneratör akımı (CT) sinyali dahildir.

• Yerleşik devreler, bu düşük seviyeli AC sinyalleri için yüksek hassasiyetli izolasyon, ölçeklendirme ve koşullandırma sağlayarak bunları sonraki analogdan dijitale dönüştürmeye hazırlayarak veri doğruluğu ve gürültü bağışıklığı sağlar.

2. Yerleşik Yazılım Dönüştürücüleri:

• Üç fazlı gerilim ve akım RMS değerleri (Vrms, Irms)

• Aktif güç (MW), Reaktif güç (MVAR)

• Güç Faktörü (PF)

• Frekans (Hz)

• Gerilim ve akımın sıra bileşenleri (dengesizlik tespiti için)

• Bu, TCCB panosunun önemli bir teknolojik özelliğidir. Geleneksel donanım dönüştürücülerinin yerini verimli yazılım algoritmaları alıyor. Şartlandırılmış analog sinyaller, Voltaj Kontrollü Osilatörler (VCO'lar) aracılığıyla frekans sinyallerine dönüştürülür ve ardından mikroişlemci tarafından örneklenir.

• Yapılandırılabilir yazılım algoritmaları, aşağıdakiler gibi önemli jeneratör çalışma parametrelerini doğrudan hesaplar:

• Yazılım dönüştürücüleri donanım kaymasını ortadan kaldırır, uzun vadeli kararlılığı artırır ve yazılım ayarlamaları yoluyla oran değişiklikleri yapılabildiğinden büyük esneklik sunar.

3. Dahili Jeneratör ve İkaz Sistemi Simülatörü:

• TCCB panosu, jeneratör seti ve uyarıcı sistem çalışmasını hem çevrimdışı hem de çevrimiçi olarak taklit etmek için güçlü bir yazılım simülasyon modeli içerir.

• Çevrimdışı Uygulama: Jeneratör çevrimdışı olduğunda veya kapatıldığında bakım personeli, uyarı kontrol cihazının tüm düzenleyici, sınırlayıcı ve koruyucu fonksiyonlarını test etmek için simülatörü kullanabilir. Bu, yazılım konfigürasyonunu ve parametre ayarlamasını doğrular ve gerçek jeneratörü başlatmaya gerek kalmadan personel eğitimini kolaylaştırır, güvenliği ve verimliliği artırır.

• Çevrimiçi Uygulama: Sistemin çalışması sırasında arıza teşhisi ve performans analizine yardımcı olabilir.

• Simülatör, çeşitli uygulama senaryolarına uyum sağlayarak farklı jeneratör türlerini (örn. statik uyarıcı), sistem frekanslarını (50/60 Hz), besleme yöntemlerini (terminalden beslenen/ayrıca beslenen) vb. modelleyebilir.

4. Yardımcı Analog/Akım Döngü Girişleri ve Çıkışları:

• Standart PT/CT girişlerine ek olarak, TCCB kartı (PTCT kartı arayüzü aracılığıyla) birden fazla genel amaçlı analog giriş kanalı sağlar. Bunlar, hidrojen basıncı, sargı sıcaklığı veya güç faktörü ayar noktaları gibi harici yardımcı sinyalleri bağlamak için ±10V DC voltaj sinyallerini veya 4-20mA akım döngüsü sinyallerini kabul edebilir.

• Ayrıca hesaplanan değişkenlerin çıktısını almak veya harici sayaçları çalıştırmak için izole edilmiş ve izolasyonsuz analog çıkış kanalları (örn. 4-20mA) sağlar.

5. Ana Kontrol Cihazıyla Sorunsuz Entegrasyon:

• TCCB kartı, yüksek hızlı bir veri yolu (örneğin, JKK konektörü) aracılığıyla sistemin ana Sürücü Kontrol Kartına (DS200SDCC) bağlanarak işlenmiş dijital sinyalleri ve hesaplanan değişkenleri gerçek zamanlı olarak ana işlemciye iletir.

• Bu dağıtılmış işlem mimarisi, ana işlemcinin hesaplama yükünü hafifleterek, işlemcinin temel kontrol algoritmalarına ve mantık kararlarına odaklanmasına olanak tanıyarak genel sistem yanıt hızını ve güvenilirliğini artırır.

6. Yapılandırılabilir Yazılım Tabanlı Tasarım:

• Yerleşik işlevler, özellikle simülatör modeli ve bazı sinyal işleme parametreleri, GE'nin tescilli 'Kontrol Sistemi Araç Kutusu (CST)' yazılımı kullanılarak yapılandırılabilir ve ayarlanabilir.

• İlgili konfigürasyon parametreleri EEPROM'da saklanarak kullanıcıların belirli jeneratör parametrelerine ve saha uygulamalarına göre ayarları özelleştirmesine olanak tanıyarak yüksek derecede mühendislik uyarlanabilirliği elde edilir.

3. Uygulama Senaryoları ve Avantajları

Uygulama Senaryoları:
DS200TCCBG1B kartı, GE EX2000 dijital uyarı sistemini kullanan orta ve büyük ölçekli senkron jeneratör setleri için özel olarak tasarlanmıştır. Yaygın olarak kullanılır:

• Termik Santraller: Kömür yakıtlı ve gaz türbinli buhar jeneratörü setleri için tahrik kontrolü.

• Hidroelektrik Santraller: Hidrojeneratör setleri için uyarım kontrolü.

• Nükleer Enerji Santralleri: Yedek veya yardımcı jeneratörler için uyarma sistemleri.

• Endüstriyel Sürücüler ve Deniz Gücü: Büyük endüstriyel senkron motorlar veya gemideki güç istasyonları için uyarım yönetimi.

• Senkron jeneratörler için yüksek performanslı, yüksek güvenilirliğe sahip uyartım kontrolü gerektiren her türlü uygulama.

Ürün Avantajları:

1. Yüksek Ölçüm Doğruluğu ve Kararlılığı: Yazılım dönüştürücü teknolojisinin kullanılması, analog donanımın doğasında bulunan eskimeyi ve sıcaklık sapmasını ortadan kaldırarak uzun vadeli kararlı ve hassas elektriksel ölçümler sağlar. Bu, yüksek kaliteli voltaj regülasyonu ve korumasının temelini oluşturur.

2. Güçlü Teşhis ve Test Yeteneği: Yerleşik simülatör mükemmel bir mühendislik ve bakım aracıdır. Ünite çevrimdışıyken tüm AVR, FCR, UEL, OEL ve diğer düzenleme ve koruma fonksiyonları dahil olmak üzere tüm uyarım kontrol sisteminin kapsamlı kapalı döngü testine olanak tanır. Bu, devreye alma süresini önemli ölçüde azaltır ve bakım verimliliğini ve güvenliğini artırır.

3. Yüksek Sistem Entegrasyonu ve Güvenilirliği: EX2000 sistemi için özel bir işlem birimi olarak, PTCT kartı ve SDCC ana kontrol kartı gibi donanımlarla derinlemesine entegre edilmiştir. Bu, sistem mimarisini optimize eder, harici kablolamayı ve ara bağlantıları azaltır ve genel gürültü bağışıklığını ve güvenilirliği artırır.

4. Esnek Yapılandırma ve Uyarlanabilirlik: Yazılımla yapılandırılabilir parametreler (EEPROM değişkenleri), sinyal ölçeklendirmeyi, simülasyon modlarını, işlev etkinleştirmeyi ve daha fazlasını kapsar. Bu, aynı donanım platformunun farklı kapasite ve parametrelere sahip jeneratör setlerine esnek bir şekilde uyum sağlamasına olanak tanıyarak donanım çeşitliliğini azaltır ve yedek parça stok maliyetlerini düşürür.

5. Gelişmiş Sistem Bakımı: Hesaplanan değişkenlerin zengin seti (örn., VAR.1010 Saha Sıcaklığı, VAR.1152/1153 Aktif/Reaktif Güç), Araç Kutusu veya Programlayıcı aracılığıyla gerçek zamanlı olarak izlenebilir ve arıza analizi ve performans optimizasyonu için şeffaf veriler sağlanır. Net sinyal akışı ve modüler tasarım aynı zamanda arıza lokalizasyonunu da kolaylaştırır.

4. Kullanım ve Bakım Önemli Noktaları

1. Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması: DS200TCCBG1B kartı, MOSFET'ler gibi ESD'ye duyarlı bileşenler içerir. Her zaman anti-statik bir bileklik takın ve kartı tutarken, takarken veya değiştirirken anti-statik bir matın üzerinde tutun.

2. Güç Kapatma Prosedürü: Uyarıcı kontrol cihazının içindeki herhangi bir kartı takmadan, çıkarmadan veya ölçmeden önce, tüm sistem güç kaynaklarının (AC kontrol gücü, DC pil gücü) bağlantısının tamamen kesildiğinden ve güvenli bir şekilde izole edildiğinden emin olun.

3. Konfigürasyon Yönetimi: Bir TCCB kartını değiştirirken, genellikle belirli konfigürasyon verilerini eski karttan veya bir yedekten geri yüklemek gerekir (genellikle Kontrol Sistemi Araç Kutusu aracılığıyla tam bir konfigürasyon dosyasını indirerek). Ayrıca bağlı PTCT kartındaki ayarların uyumlu olduğunu doğrulayın.

4. Yazılım Araçları: Ayrıntılı konfigürasyon, parametre ayarı veya TCCB kartının simülatör fonksiyonunun kullanılması, GE onaylı 'Kontrol Sistemi Araç Kutusu (CST)' yazılımının kullanılmasını gerektirir. Temel izleme ve tanılamalar, EX2000'in yerleşik 'Programcı Modülü' kullanılarak da gerçekleştirilebilir.

5. Sorun Giderme: Uyarma sistemi ölçümle ilgili hatalar gösterdiğinde (örneğin, yanlış voltaj göstergesi, yanlış güç hesaplaması, simülatör arızası), birincil PT/CT devrelerini ve PTCT kartını kontrol ettikten sonra, hata kodları (bkz. Bölüm 8 kılavuzu) ve Araç Kutusu'ndaki değişken izleme kullanılarak odak TCCB kartına ve bağlantılarına (örneğin JKK kablosu) yönlendirilmelidir.

6. Dokümantasyona Uygunluk: Herhangi bir devreye alma veya bakım çalışması yapmadan önce, GEH-6121 kılavuzunu (özellikle Bölüm 4: Yazılım Yapılandırması ve Ölçeklendirme, Bölüm 6: Regülatör Ayarlamaları ve Testi) ve TCCB'ye özel belge olan GEI-100163'ü dikkatlice okuyup anlayın.