IS200EPSMG2A là Mô-đun cấp nguồn Exciter được thiết kế bởi General Electric (GE) cho Hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh EX2100™. Mô-đun này là phiên bản trong dòng EPSM dành riêng cho bộ điều khiển bộ điều chỉnh EX2100. Chức năng chính của nó là chuyển đổi điện áp liên kết DC thành các điện áp ổn định khác nhau theo yêu cầu của hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh, cung cấp nguồn điện đáng tin cậy cho bộ điều khiển và các thiết bị ngoại vi liên quan. Không giống như IS200EPSMG1A, mô-đun IS200EPSMG2A có bảng con EPSD được gắn trên đó để điều chỉnh điện áp đầu vào cao hơn và đáp ứng các yêu cầu cụ thể về điều khiển bộ điều chỉnh.
Mô-đun IS200EPSMG2A sử dụng cấu trúc liên kết hai giai đoạn bao gồm bộ điều chỉnh độ lệch và biến tần kéo đẩy. Điện áp đầu vào trước tiên được chuyển đổi thành điện áp trung gian 50 V dc bằng bộ điều chỉnh Buck. Điện áp trung gian này sau đó đi qua biến tần và máy biến áp kéo đẩy để tạo ra nhiều đầu ra cách ly. Máy biến áp có tác dụng cách ly điện áp cao giữa nguồn điện đầu vào và hệ thống điều khiển, đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người. Bo mạch phụ EPSD được gắn trên mô-đun cho phép EPSMG2A xử lý an toàn điện áp đầu vào cao hơn bằng cách tăng khoảng cách đường rò và khe hở. Nó cũng cung cấp một cầu chì trước bộ điều chỉnh Buck để bảo vệ quá dòng đầu vào.
Trong hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh EX2100, hệ thống đơn giản sử dụng một mô-đun IS200EPSMG2A được cài đặt trong Bảng nối đa năng bộ điều chỉnh Exciter (ERBP). Một hệ thống dự phòng sử dụng hai mô-đun IS200EPSMG2A: một mô-đun được cài đặt trong ERBP (cấp nguồn cho M1) và một mô-đun khác được cài đặt trong Bảng nối đa năng dự phòng bộ điều chỉnh Exciter (ERRB, cấp nguồn cho M2/C). Mỗi IS200EPSMG2A cung cấp điện cho bảng nối đa năng thông qua các đầu nối của nó, sau đó được phân phối đến các bo mạch và thiết bị ngoại vi khác.
Điện áp đầu ra của module IS200EPSMG2A bao gồm:
+5 V dc: Cấp nguồn cho các mạch kỹ thuật số trên bảng điều khiển
±15 V dc: Cấp nguồn cho mạch analog
+24 V dc: Cấp nguồn cho bảng nối đa năng điều khiển
±24 V dc (P24B/N24B): Cấp nguồn cho quạt, rơle và bảng phản hồi DC
+70 V dc (Cách ly): Cung cấp điện áp làm ướt tiếp điểm cho bo mạch đầu cuối, bo mạch phóng điện động và bo mạch rơle dự phòng
20 V ac (AC17): Cấp nguồn cho cổng IGBT và bảng phóng điện động
±55 V dc (P55/N55): Cấp nguồn cho các mạch dò mặt đất trên thẻ tùy chọn
Mặt trước của mô-đun có bảy đèn LED màu xanh lá cây, mỗi đèn chỉ báo trạng thái của điện áp đầu ra riêng lẻ. Nhiều cầu chì bên trong mô-đun cung cấp khả năng bảo vệ quá dòng cho các mạch đầu ra. Ngoài ra, mô-đun này còn cung cấp 13 điểm kiểm tra để thuận tiện cho việc đo điện áp đầu ra và điểm chung tại chỗ. Mô-đun IS200EPSMG2A không có nút nhảy có thể điều chỉnh được; tất cả các thông số được thiết lập tại nhà máy.
II. Chức năng chính
Các chức năng chính của IS200EPSMG2A bao gồm nhưng không giới hạn ở những chức năng sau:
1. Chuyển đổi điện áp đầu vào
IS200EPSMG2A nhận điện áp đầu vào từ liên kết DC (thông qua bo mạch phụ EPSD) và chuyển đổi nó thành nhiều điện áp ổn định theo yêu cầu của hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh thông qua mạch điện bên trong.
2. Nhiều đầu ra riêng biệt
Thông qua biến tần và máy biến áp kéo đẩy, IS200EPSMG2A tạo ra nhiều điện áp đầu ra cách ly lẫn nhau để đáp ứng yêu cầu nguồn điện của các tải khác nhau:
+5 V dc: Cấp nguồn cho các mạch kỹ thuật số trên bảng điều khiển
±15 V dc: Cấp nguồn cho các mạch analog trên bảng điều khiển
+24 V dc: Cấp nguồn cho bảng nối đa năng điều khiển
±24 V dc (P24B/N24B): Cấp nguồn cho quạt, rơle và bảng phản hồi DC
+70 V dc (Cách ly): Cung cấp điện áp làm ướt tiếp điểm cho bo mạch đầu cuối, bo mạch phóng điện động và bo mạch rơle dự phòng
20 V ac (AC17, sóng vuông 25 kHz): Cấp nguồn cho cổng IGBT và bảng phóng điện động
±55 V dc (P55/N55): Cấp nguồn cho các mạch dò mặt đất trên thẻ tùy chọn
3. Thích ứng đầu vào điện áp cao
Bo mạch phụ EPSD gắn trên IS200EPSMG2A cho phép mô-đun xử lý an toàn đầu vào điện áp cao từ liên kết DC bằng cách tăng khoảng cách đường rò và khe hở. Bo mạch phụ cũng bao gồm cầu chì 600 V, 5 A (FU1) để bảo vệ quá dòng đầu vào.
4. Cách ly điện áp cao
Máy biến áp trong biến tần kéo đẩy cung cấp khả năng cách ly điện giữa phía đầu vào điện áp cao và phía đầu ra điện áp thấp, với mức cách ly đáp ứng tiêu chuẩn an toàn công nghiệp, bảo vệ mạch điều khiển và con người.
5. Chỉ báo trạng thái
Mặt trước có bảy đèn LED màu xanh lá cây, mỗi đèn tương ứng với điện áp đầu ra. Khi điện áp đầu ra bình thường, đèn LED tương ứng sẽ sáng, cung cấp chỉ báo trạng thái nguồn trực quan cho nhân viên vận hành và bảo trì.
6. Bảo vệ quá dòng
Mỗi mạch đầu ra đều được trang bị cầu chì. Trong trường hợp tải ngắn mạch hoặc quá dòng, cầu chì sẽ nổ, bảo vệ mô-đun và thiết bị hạ nguồn. Tham khảo bảng thông số kỹ thuật để biết cấu hình cầu chì cụ thể.
7. Điểm kiểm tra
Mô-đun này cung cấp 13 điểm kiểm tra để đo điện áp đầu ra và điểm chung một cách thuận tiện trong quá trình vận hành và khắc phục sự cố.
8. Hỗ trợ kiến trúc dự phòng
Trong các hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh dự phòng, mỗi hệ thống M1 và M2/C đều có mô-đun IS200EPSMG2A độc lập để cấp nguồn. Nếu một mô-đun bị lỗi, nó có thể được thay thế sau khi tắt hệ thống (không hỗ trợ thay thế trực tuyến).
III. Ứng dụng hệ thống
1. Ứng dụng trong Hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh EX2100
IS200EPSMG2A là bộ điều khiển cấp nguồn mô-đun nguồn lõi và các thiết bị ngoại vi trong Hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh EX2100. Vai trò của nó trong hệ thống bao gồm:
Nguồn điện cho bộ điều khiển: Cung cấp nguồn điện hoạt động +5 V, ±15 V và +24 V cho các bo mạch trong hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh.
Bộ nguồn ổ đĩa cổng IGBT: Cung cấp 20 V ac (sóng vuông 25 kHz) cho các mạch ổ đĩa cổng IGBT và bảng phóng điện động.
Làm ướt tiếp điểm: Cung cấp +70 V cách ly để làm ướt tiếp xúc trên bảng đầu cuối, bảng phóng điện động và bảng rơle dự phòng, đảm bảo khả năng phát hiện tiếp xúc đáng tin cậy.
Nguồn điện phát hiện mặt đất: Cung cấp ±55 V cho các mạch dò mặt đất trên thẻ tùy chọn.
Nguồn điện cho thiết bị ngoại vi: Cung cấp ±24 V cho quạt, rơle và bảng phản hồi DC.
2. Các kịch bản ứng dụng điển hình
Hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh EX2100 cho máy phát điện đồng bộ
Nguồn điện cho bộ điều chỉnh điện áp máy phát điện tua bin hơi nước
Hệ thống điều chỉnh cho máy phát điện tua bin thủy điện
Hệ thống điều chỉnh cho tuabin khí
Nâng cấp và trang bị thêm cho hệ thống điều tiết công nghiệp
IV. Mô tả giao diện chi tiết
1. Bảng con gái EPSD và đầu nối đầu vào
Mô-đun IS200EPSMG2A có bo mạch phụ EPSD được gắn để thích ứng đầu vào điện áp cao. Các đầu nối P3/P3D và P4/P4D trên bo mạch con được sử dụng để kết nối nguồn điện đầu vào:
| kết nối |
Chân |
Tín hiệu |
Mô tả |
| P3/P3D |
1-8 |
M*_PWR_IN_P |
Đầu vào dương liên kết DC giới hạn hiện tại (tới EPSM qua EPSD) |
| P4/P4D |
1-8 |
M*_PWR_IN_N |
Đầu vào âm liên kết DC tới EPSM, PSCOM |
Lưu ý: M có thể là M1 (đối với ERBP) hoặc M2/C (đối với ERRB) tùy thuộc vào vị trí lắp đặt.
2. Đầu nối bảng nối đa năng P1 và P2
Mô-đun IS200EPSMG2A kết nối với bảng nối đa năng ERBP hoặc ERRB thông qua hai đầu nối bảng nối đa năng, P1 và P2, cung cấp các điện áp đầu ra khác nhau đến bảng nối đa năng để phân phối đến các bo mạch và đầu nối khác.
3. Đèn LED ở bảng mặt trước
Bảy đèn LED màu xanh lá cây trên bảng phía trước mô-đun tương ứng, từ trên xuống dưới, với:
| LED |
điện áp đầu ra tương ứng |
| 1 |
+5V |
| 2 |
+15 V |
| 3 |
-15V |
| 4 |
+24VA |
| 5 |
+24VB |
| 6 |
-24VB |
| 7 |
+70V |
Trong quá trình hoạt động bình thường, tất cả các đèn LED phải sáng đều. Nếu đèn LED tắt, điều đó cho biết điện áp đầu ra tương ứng bị thiếu, có thể do lỗi mô-đun hoặc cầu chì bị nổ.
4. Cầu chì
Mô-đun IS200EPSMG2A chứa nhiều cầu chì bên trong để bảo vệ quá dòng trên mỗi đầu ra. Ngoài ra, bo mạch phụ EPSD còn có cầu chì đầu vào FU1 (600 V, 5 A). Cầu chì được đặt bên trong mô-đun; thay thế mô-đun không yêu cầu thay thế cầu chì riêng. Nếu cầu chì nổ, điều đó thường cho thấy mạch điện đó có lỗi; tải cần được điều tra trước khi thay thế mô-đun.
5. Điểm kiểm tra
Mười ba điểm kiểm tra được đặt bên trong mô-đun; tham khảo sơ đồ bố trí trong tài liệu để biết các vị trí cụ thể. Có thể sử dụng đồng hồ vạn năng để đo điện áp giữa các điểm kiểm tra và điểm chung tương ứng của chúng để xác minh trạng thái đầu ra. Mô tả điểm kiểm tra được cung cấp trong bảng thông số kỹ thuật.
V. Lắp đặt và thay thế
1. Vị trí lắp đặt
Mô-đun IS200EPSMG2A chèn vào các khe được chỉ định trong bảng nối đa năng ERBP hoặc ERRB. Hệ thống điều chỉnh đơn giản sử dụng một khe trong ERBP. Hệ thống điều chỉnh dự phòng sử dụng một khe trong ERBP (cấp nguồn cho M1) và một khe trong ERRB (cấp nguồn cho M2/C). Trong quá trình cài đặt, đảm bảo mô-đun được lắp vào đúng bảng nối đa năng và khe cắm; việc lắp sai có thể khiến hệ thống điều khiển không hoạt động bình thường hoặc làm hỏng thiết bị.
2. Quy trình thay thế (Hệ thống đã ngắt điện)
Lưu ý quan trọng: IS200EPSMG2A không hỗ trợ thay thế trực tuyến. Nguồn điện của hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh phải được tắt trước khi thay thế, bất kể hệ thống là đơn giản hay dự phòng.
Cảnh báo an toàn:
CẢNH BÁO: Để tránh bị điện giật, hãy làm theo quy trình ngắt điện hoàn chỉnh được nêu trong Hướng dẫn Cài đặt và Khởi động (GEH-6674). Tuân thủ tất cả các thông lệ Khóa/Gắn thẻ ra tại địa phương. Để thời gian cho tụ phóng điện.
THẬN TRỌNG: Để tránh hư hỏng bộ phận do tĩnh điện gây ra, hãy xử lý tất cả các mô-đun bằng kỹ thuật xử lý nhạy cảm với tĩnh điện. Đeo dây nối đất ở cổ tay và bảo quản mô-đun trong túi chống tĩnh điện.
Các bước thay thế:
Xác minh tắt nguồn: Đảm bảo hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh chứa EPSMG2A đã được ngắt điện hoàn toàn. Test mạch trước khi mở cửa tủ điều khiển.
Xóa mô-đun cũ:
Nới lỏng các vít ở phía trên và phía dưới của tấm mặt gần các tab đẩy (các vít bị cố định).
Tháo mô-đun bằng cách nâng cả hai tab đẩy lên.
Nhẹ nhàng kéo thẳng mô-đun ra khỏi khe bảng nối đa năng bằng cả hai tay.
Cài đặt mô-đun mới:
Căn chỉnh mô-đun mới với bảng nối đa năng và khe cắm chính xác rồi đẩy nó vào dọc theo các thanh dẫn hướng.
Sử dụng ngón tay cái, ấn mạnh đồng thời vào phần trên và phần dưới của tấm mặt để đặt mô-đun vào vị trí ban đầu.
Lần lượt siết chặt đều các vít của tấm mặt trên và dưới để đảm bảo mô-đun được đặt vuông góc.
Khôi phục nguồn điện: Khôi phục nguồn điện cho hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh theo quy trình. Kiểm tra xem tất cả các đèn LED trên mô-đun IS200EPSMG2 có sáng không và đèn LED nguồn màu xanh lục trên bảng điều khiển tương ứng cũng sáng.
