Mô-đun suy giảm máy kích thích GE IS200EXAMG1A

IS200EXAMG1A là Mô-đun suy giảm kích thích được thiết kế bởi General Electric (GE) cho Hệ thống điều khiển kích thích EX2100™ và EX2100e™. Mô-đun này hoạt động cùng với Mô-đun dò mặt đất Exciter (EGDM) hoặc Bảng giao diện phụ trợ (EAUX) để tạo thành một hệ thống phát hiện mặt đất hoàn chỉnh, dùng để giám sát tình trạng cách điện của mạch kích từ máy phát điện với mặt đất. Mô-đun IS200EXAMG1A được gắn trong mô-đun Giao diện điện áp cao (HVI) nằm trong tủ phụ. Chức năng chính của nó là giảm điện áp cao từ bus trường thành tín hiệu mức thấp có thể sử dụng được để xử lý bằng mạch phát hiện mặt đất.

Trong hệ thống điều khiển kích thích EX2100, IS200EXAMG1A kết nối với Bảng nối đa năng nguồn Exciter (EPBP) thông qua một cáp 9 chân duy nhất, trong khi EGDM cắm vào EPBP thông qua đầu nối 96 chân, P2. EGDM điều khiển việc kích hoạt các thử nghiệm nối đất và lựa chọn bộ điều khiển chính thông qua rơle đặt trong EXAM. Khi kiểm tra mặt đất được kích hoạt, điện áp bus được phân phối trên các điện trở suy giảm và điện trở cảm biến. Bài kiểm tra có thể kéo dài tới 10 giây. Nếu xảy ra hiện tượng đoản mạch xuống đất trên thanh cái, toàn bộ điện áp thanh cái sẽ xuất hiện trên một phần của điện trở suy hao và hệ thống sẽ phát sinh lỗi và tắt máy kích thích trong vòng 10 giây.

Trong hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh EX2100e, IS200EXAMG1A giao tiếp với bảng EAUX. EAUX cung cấp tín hiệu sóng vuông ±50 V cho EXAM và nhận tín hiệu phản hồi tương tự tỷ lệ với dòng điện nối đất từ ​​EXAM. EAUX cung cấp hai đầu ra trình điều khiển rơle cho EXAM: một để chọn máy dò mặt đất dự phòng M1 hoặc M2 và một để điều khiển rơle thử nghiệm (có trên EXAM_B và các phiên bản mới hơn) tạm thời chèn điện trở đất để kiểm tra chức năng máy dò mặt đất.

Mô-đun IS200EXAMG1A có thiết kế đơn giản và đáng tin cậy không có điểm kiểm tra, cầu chì hoặc đèn chỉ báo LED. Mô-đun này bao gồm các thành phần sau:

• Đầu nối J2: Đầu nối loại D 9 chân dành cho tín hiệu kiểm tra, điều khiển rơle và dòng rò.

• Đầu nối J1: Đầu nối khóa 3 chân dành cho cáp tới tiếp điểm phụ của rơle nhấp nháy trường.

• Đầu nối Stab-on E1, E2: Kết nối điện áp bus trường dương và âm.

• Thiết bị đầu cuối TB1: Điểm kết nối mặt đất tấm chắn bảng EXAM với mặt đất khung tủ.

• Jumpers JP1, JP2, JP3: Được sử dụng để định cấu hình mô-đun cho các mức điện áp thứ cấp PPT khác nhau.

  
  

---

II. Chức năng chính

Các chức năng chính của IS200EXAMG1A bao gồm nhưng không giới hạn ở những chức năng sau:

1. Suy giảm điện áp cao

Mô-đun IS200EXAMG1A sử dụng mạng điện trở suy giảm để giảm điện áp cao từ bus trường (125 V dc xuống 1000 V dc) và điện áp xoay chiều của Máy biến thế tiềm năng (PPT) (120 V ac rms xuống 1300 V ac rms) xuống tín hiệu mức thấp phù hợp để xử lý bằng mạch phát hiện mặt đất. Tỷ lệ suy giảm được xác định bởi mạng điện trở bên trong, đảm bảo mức đầu ra an toàn trong cả điều kiện bình thường và lỗi.

2. Kích hoạt thử nghiệm mặt đất

Khi EGDM hoặc EAUX bắt đầu thử nghiệm nối đất, rơle thử nghiệm (có trên EXAM_B và các phiên bản mới hơn) bên trong mô-đun EXAMG1A sẽ kích hoạt, cấp điện áp thử nghiệm vào điện trở cảm biến. Điện áp thử nghiệm là sóng vuông ±50 V được cung cấp bởi bộ điều khiển chính đang hoạt động. Quá trình thử nghiệm có thể kéo dài tới 10 giây, trong thời gian đó hệ thống sẽ đo dòng điện nối đất và tính toán điện trở nối đất.

3. Lựa chọn bộ điều khiển chính

Trong các hệ thống dự phòng, rơle trong mô-đun IS200EXAMG1A được điều khiển bởi bảng EGDM C. Nó chọn M1 hoặc M2 làm bộ điều khiển chính hoạt động. Trạng thái mặc định của rơle bị ngắt điện, cấp lại cho bộ điều khiển M1; khi được cấp điện, nó sẽ phản hồi trở lại bộ điều khiển M2. Cơ chế này đảm bảo rằng nếu một bộ điều khiển chính bị lỗi thì chức năng phát hiện mặt đất vẫn có thể được thực hiện bởi bộ điều khiển chính kia.

4. Phát hiện và bảo vệ lỗi

Nếu xảy ra hiện tượng đoản mạch xuống đất trên bus, toàn bộ điện áp bus sẽ xuất hiện trên một phần duy nhất của điện trở suy giảm. Mô-đun IS200EXAMG1A và EGDM/EAUX phát hiện tình trạng bất thường này và tạo ra tín hiệu lỗi trong vòng 10 giây, kích hoạt việc tắt máy kích thích để bảo vệ thiết bị và nhân sự.

5. Cách ly và truyền tín hiệu

Mô-đun IS200EXAMG1A nhận tín hiệu kiểm tra sóng vuông từ EGDM hoặc EAUX thông qua đầu nối J2 và trả về tín hiệu suy giảm từ điện trở cảm biến đến mạch phát hiện mặt đất. Đầu nối J1 kết nối với tiếp điểm phụ của rơle nhấp nháy trường, cho phép loại bỏ tín hiệu kiểm tra trong quá trình nhấp nháy trường.

6. Cấu hình linh hoạt

Ba jumper, JP1, JP2 và JP3, cho phép cấu hình điện dung bộ lọc của mô-đun IS200EXAMG1A dựa trên mức điện áp PPT của địa điểm, đảm bảo các phép đo chính xác trên các dải điện áp khác nhau.

---

III. Ứng dụng hệ thống

1. Ứng dụng trong Hệ thống điều khiển kích từ EX2100

Trong hệ thống điều khiển kích thích EX2100, IS200EXAMG1A hoạt động với EGDM để tạo thành hệ thống phát hiện mặt đất:

• Suy giảm điện áp cao: Suy giảm điện áp cao từ bus trường thành tín hiệu mức thấp, được gửi đến EGDM thông qua bảng nối đa năng EPBP.

• Thực hiện kiểm tra nối đất: Dựa trên điều khiển từ bảng EGDM C, kích hoạt rơle kiểm tra, cấp điện áp kiểm tra sóng vuông ±50 V cho điện trở cảm biến.

• Lựa chọn bộ điều khiển chính: Sử dụng rơle bên trong để chọn bộ điều khiển chính hoạt động giữa M1 và M2, đảm bảo chức năng phát hiện mặt đất dự phòng.

• Bảo vệ lỗi: Hỗ trợ hệ thống kích hoạt tắt máy trong vòng 10 giây sau khi phát hiện điểm chết chạm đất.

2. Ứng dụng trong Hệ thống điều khiển kích từ EX2100e

Trong hệ thống điều khiển bộ điều chỉnh EX2100e, IS200EXAMG1A hoạt động với EAUX hoặc ERAX:

• Giao diện tín hiệu: Nhận tín hiệu kiểm tra sóng vuông ±50 V từ EAUX qua đầu nối J2 và trả về tín hiệu điện trở cảm biến cho EAUX.

• Điều khiển rơle: EAUX cung cấp hai đầu ra trình điều khiển rơle cho EXAM: một để chọn máy dò mặt đất dự phòng M1 hoặc M2 và một để điều khiển rơle thử nghiệm (EXAM_B và các phiên bản mới hơn).

• Loại bỏ tín hiệu trong khi nhấp nháy: Kết nối với tiếp điểm phụ của rơle nhấp nháy trường thông qua đầu nối J1, loại bỏ tín hiệu kiểm tra trong khi nhấp nháy trường.

3. Ứng dụng trong sản phẩm phát hiện mặt đất độc lập PGDM

IS200EXAMG1A cũng có thể được sử dụng trong sản phẩm phát hiện mặt đất PGDM độc lập, hoạt động với bo mạch xử lý BPPB, bảng thu thập BFGD và bảng đầu cuối BGTB để cung cấp chức năng phát hiện mặt đất tương tự như hệ thống EX2100.

4. Các kịch bản ứng dụng điển hình

• Bảo vệ nối đất cho hệ thống kích thích máy phát điện đồng bộ

• Giám sát mặt đất rôto cho máy phát điện tua bin hơi nước

• Giám sát cách điện cho mạch trường máy phát điện tua bin thủy điện

• Phát hiện lỗi nối đất cho hệ thống kích thích tuabin khí

• Bảo vệ hệ thống kích thích động cơ lớn công nghiệp

  
  

---

IV. Mô tả giao diện chi tiết

1. Đầu nối J2 (Đầu nối phát hiện mặt đất)

J2 là đầu nối loại D 9 chân (cái) được sử dụng để kết nối với EPBP (EX2100) hoặc trực tiếp với EAUX/ERAX (EX2100e). Việc gán pin như sau:

2. Đầu nối J1

J1 là đầu nối khóa 3 chân để kết nối với tiếp điểm phụ của rơle nhấp nháy trường:

3. Đầu nối đâm E1 và E2

4. Nhà ga mặt đất TB1

TB1 là điểm kết nối nối đất tấm chắn bo mạch EXAM với mặt đất khung tủ, đảm bảo nối đất tấm chắn hiệu quả và giảm nhiễu điện từ.

---

V. Jumper cấu hình

Mô-đun IS200EXAMG1A có ba jumper cấu hình, JP1, JP2 và JP3, được sử dụng để chọn điện dung bộ lọc thích hợp dựa trên mức điện áp PPT của địa điểm.

JP1 và JP2

Hai bộ nhảy này phối hợp với nhau để chọn xem điện áp PPT có lớn hơn 750 V rms hay không:

JP3

JP3 chọn độc lập xem điện áp PPT có lớn hơn 375 V rms hay không:

Lưu ý: Cài đặt Jumper phải được định cấu hình theo điện áp thứ cấp PPT thực tế của trang web. Cài đặt không chính xác có thể dẫn đến các phép đo không chính xác hoặc hư hỏng mô-đun.

---

VI. Lắp đặt và thay thế

1. Vị trí lắp đặt

Mô-đun IS200EXAMG1A được gắn trên giá đỡ Glastic® bên trong mô-đun Giao diện điện áp cao (HVI) trong tủ phụ. Trong quá trình lắp đặt, đảm bảo mô-đun được đặt chắc chắn và tất cả các đầu nối được gắn và siết chặt chính xác.

2. Quy trình thay thế (Hệ thống EX2100 hoặc EX2100e)

Cảnh báo an toàn quan trọng:

• Mô-đun EXAM được đặt trong mạch điện áp cao. Nguồn điện của hệ thống kích thích PHẢI được tắt trước khi thay thế. Thực hiện theo quy trình ngắt điện hoàn chỉnh được nêu trong GEH-6631 (EX2100) hoặc GEH-6780 (EX2100e). Tuân thủ tất cả các thông lệ Khóa/Gắn thẻ ra tại địa phương. Để thời gian cho tụ phóng điện.

• Sử dụng thiết bị kiểm tra an toàn được thiết kế cho điện áp cao để xác nhận các mạch đã được ngắt điện trước khi chạm vào chúng.

• Tuân thủ các biện pháp phòng ngừa ESD (Xả tĩnh điện) khi xử lý mô-đun. Đeo dây nối đất và bảo quản mô-đun trong túi chống tĩnh điện.

• Mô-đun EXAM KHÔNG hỗ trợ thay thế trực tuyến. Phải tắt nguồn trước khi thay thế.

Các bước thay thế:

1. Xác minh Tắt nguồn: Đảm bảo hệ thống kích thích đã được ngắt điện hoàn toàn.

2. Mở Cửa Tủ: Mở cửa tủ phụ. Sử dụng thiết bị kiểm tra điện áp cao, xác minh rằng các mạch đã được ngắt điện.

3. Dán nhãn cáp: Xác minh rằng tất cả các cáp đều được dán nhãn chính xác theo các dấu hiệu trên mô-đun để dễ dàng kết nối lại.

4. Ngắt kết nối cáp:

• Ngắt kết nối đầu nối đâm E1 và E2.

• Ngắt kết nối đầu nối J1 và J2.

• Ngắt kết nối dây nối đất khỏi TB1.

5. Tháo mô-đun cũ: Cẩn thận tháo mô-đun ra khỏi các chốt gắn và tháo nó ra khỏi giá đỡ Glastic®.

6. Kiểm tra mô-đun mới: Xác minh rằng cài đặt jumper JP1-JP3 trên mô-đun mới khớp với mô-đun ban đầu.

7. Lắp mô-đun mới: Đặt chắc chắn mô-đun mới vào giá đỡ Glastic®.

8. Kết nối lại cáp: Kết nối lại tất cả các cáp và dây nối đất như trên nhãn, đồng thời siết chặt các đầu nối.

9. Khôi phục nguồn điện: Đóng cửa tủ, khôi phục nguồn điện cho hệ thống kích thích theo quy trình và vận hành thử.

3. Quy trình thay thế trong Mô-đun PGDM

1. Xác minh Tắt nguồn: Đảm bảo cả PGDM và thiết bị kích thích được bảo vệ đều được ngắt điện hoàn toàn.

2. Thực hiện theo các bước 2-8 ở trên.

---