IS200STURH2A je Simplexní vstupní svorkovnice primární ochrany turbíny navržená společností General Electric (GE) pro její řídicí systémy plynových a parních turbín. Tato deska je kompletní verzí v rámci řady STUR pro systémy pohonu generátorů, integruje synchronizační hardware a vypínací relé. Poskytuje komplexní řešení ochrany pro systémy pohonu generátoru vyžadující ochranu proti překročení rychlosti a primární synchronizační funkce.
IS200STURH2A, jako simplexní verze S-typu TTUR (Turbine Protection Input Terminal Board), pracuje ve spojení s PTUR I/O packem. Poskytuje ochranu primárního vypnutí specifickou pro turbínu, vstupní signál rychlosti a synchronizační funkce. Deska je vybavena DC-62 pin konektorem pro montáž jednoho PTUR I/O packu, který komunikuje s řadičem Mark VIe přes Ethernet.
Mezi klíčové vlastnosti IS200STURH2A patří:
Kompletní ochrana generátoru: Integruje ochranu proti překročení rychlosti a primární synchronizační funkce, vhodné pro systémy pohonu generátoru.
Palubní vypínací relé: Poskytuje dva vypínací solenoidové výstupy, K1 a K2, z nichž každý se skládá z bezpečnostního relé s nuceně vedenými kontakty.
Podpora synchronizace: Poskytuje dva PT vstupy pro napětí generátoru a napěťové signály sběrnice, čímž podporuje synchronizované zapínání hlavního jističe 52G.
Čtyři rychlostní vstupy: Přijímá pasivní nebo aktivní snímače rychlosti, které podporují detekci rychlosti již od 2 ot./min.
Bohaté zpětnovazební signály: Poskytuje zpětnou vazbu o poloze relé, zpětnou vazbu napěťového solenoidu a zpětnou vazbu napětí synchronizačního obvodu.
Zásuvná svorkovnice: 48svorková zásuvná svorkovnice ve stylu Euro pro snadné zapojení a údržbu na místě.
Kompatibilita: Funguje se sadou PTUR I/O a vyžaduje softwarovou sadu ControlST verze 3.01 nebo vyšší.
Design bez propojek: Deska nemá žádné konfigurovatelné propojky; všechny funkce jsou pevné, což zjednodušuje údržbu na místě.
Deska má stejné fyzické rozměry jako ostatní svorkovnice typu S a lze ji stohovat vertikálně. Nejsou zde žádné komponenty vyšší než připojený PTUR I/O pack, což umožňuje dvojité stohování svorkovnic.
II. Hlavní funkce
Mezi primární funkce IS200STURH2A patří, ale nejsou omezeny na, následující:
1. Vstup signálu rychlosti
IS200STURH2A poskytuje čtyři vstupní obvody rychlosti, které přijímají pasivní snímače rychlosti nebo aktivní snímače rychlosti:
2. Vypínací reléové výstupy
IS200STURH2A poskytuje dva vypínací solenoidové výstupy, K1 a K2, z nichž každý se skládá z bezpečnostního relé s nuceně vedenými kontakty. Zpětná vazba polohy relé je poskytována PTUR pomocí jednoho z párů kontaktů v relé. K dispozici jsou další zákaznické terminály, které umožňují připojení dvou nebo tří desek STUR v konfiguraci redundantního vypínání.
Charakteristika relé K1/K2:
Každé relé poskytuje dva normálně otevřené kontakty a jeden normálně zavřený kontakt.
Nuceně vedené kontakty zajišťují, že zpětnovazební kontakt přesně reprezentuje polohu napájecího kontaktu.
Podporuje konfiguraci dvou ze tří hlasování TMR (vyžaduje tři desky STUR).
3. Primární synchronizační funkce
IS200STURH2A, používaný s PTUR, podporuje synchronizované zapínání primárního jističe 52G. Mezi klíčové funkce patří:
Vstupy PT: Svorky 21-24 poskytují vstupy napětí generátoru a napětí sběrnice.
Napájení jističe: Svorka 27 (PGEN) přijímá kladné napětí 24, 48 nebo 125 V DC; svorka 32 (NGEN) akceptuje návrat napájení.
Synchronizační relé: Permisivní relé K25P a synchronizační pilotní relé K25 řídí sepnutí vypínače.
Záložní kontrola synchronizace: Mezi svorky 29 a 30 lze připojit pomocné záložní kontrolní relé synchronizace.
4. Signály zpětné vazby
IS200STURH2A poskytuje komplexní zpětnovazební signály pro diagnostiku systému a monitorování stavu:
Zpětná vazba polohy relé: Zpětná vazba polohy od vypínacích relé K1 a K2.
Zpětná vazba napětí solenoidu: Zpětná vazba napětí solenoidu spojená s K1 a K2.
Zpětná vazba napětí synchronizačního obvodu: Pět signálů zpětné vazby napětí souvisejících s funkcí synchronizace:
BKRVLT: Stav napětí napájecí sběrnice použité k sepnutí jističe.
L52G: Zpětná vazba napětí z pomocného kontaktu na jističi 52G.
BKRPRM: Stav napětí kontaktu relé sepnutí vypínače, K25P.
BKRGES: Stav napětí kombinace kontaktů K25P zapojených v sérii s kontakty K25.
BKRGXS: Stav napětí sériové kombinace K25P, K25 a pomocného záložního kontrolního relé synchronizace (K25A), který se rovná napětí aplikovanému na cívku vypínače nebo pilotní relé.
Zpětná vazba pohonu cívky synchronizačního relé: Dva zpětnovazební signály pohonu cívky synchronizačního relé.
5. Detekce poruch
IS200STURH2A implementuje různé funkce detekce chyb prostřednictvím PTUR:
Rychlostní vstupy dosahují detekce selhání prostřednictvím redundantních signálů aplikovaných na STUR.
Vstupy PT vyžadují pro správnou zpětnou vazbu externí testovací signály.
Vypínací relé používají nuceně vedené kontakty, které zajišťují, že kontakty zpětné vazby přesně reprezentují polohy silových kontaktů.
Logika kontaktu relé sepnutí vypínače zahrnuje zpětnou vazbu stavu na základě napětí, která oznamuje jakékoli neočekávané chování.
III. Systémové aplikace
1. Aplikace v systémech pohonu generátorů
IS200STURH2A je kompletní ochranná svorkovnice navržená speciálně pro systémy pohonu generátoru, vhodná pro aplikace vyžadující ochranu proti překročení rychlosti a primární synchronizaci. Ve spolupráci s I/O packem PTUR tvoří kompletní subsystém ochrany turbíny.
V systému pohonu generátoru hraje IS200STURH2A následující role:
Ochrana proti překročení rychlosti: Monitoruje rychlost turbíny prostřednictvím rychlostních vstupů a spouští vypínací relé, když rychlost překročí nastavené hodnoty.
Synchronizované zapínání: Monitoruje napětí generátoru a napětí sběrnice přes PT vstupy pro ovládání synchronizačních relé pro zapínací jistič 52G.
Stavová zpětná vazba: Poskytuje komplexní zpětnou vazbu řídicímu systému o stavu relé, napětí elektromagnetu a podmínkách synchronizačního obvodu.
2. Rozdíly od ostatních verzí STUR
Řada STUR má čtyři hlavní verze s následujícími rozdíly:
| verze Application |
Generátor |
Trip Connection |
Scénář aplikace |
| IS200STURH1A |
Žádný |
Palubní výletní relé |
Mechanické hnací turbíny (pouze ochrana proti překročení rychlosti) |
| IS200STURH2A |
Ano |
Palubní výletní relé |
Turbíny s pohonem generátoru (překročení otáček + synchronizace) |
| IS200STURH3A |
Žádný |
DC-37 pinový konektor pro externí vypínací desku |
Pouze pulsní vstupy, ochrana zajištěna externí vypínací deskou |
| IS200STURH4A |
Ano |
DC-37 pinový konektor pro externí vypínací desku |
Pohon generátoru, ochrana zajištěna externí vypínací deskou |
3. Simplexní systémová aplikace
V simplexních aplikacích IS200STURH2A spolupracuje s jediným I/O modulem PTUR a vytváří samostatnou ochranu proti překročení rychlosti a synchronizační funkci. Systém může přijímat až čtyři rychlostní signály pro měření rychlosti turbíny, využívá signály PT pro automatickou synchronizaci a poskytuje vypínací výstupy prostřednictvím palubních vypínacích relé.
4. Aplikace systému TMR
V aplikacích vyžadujících trojitou modulární redundanci (TMR) lze použít tři kombinace IS200STURH2A/PTUR. Každé vypínací relé IS200STURH2A poskytuje dvě sady normálně otevřených kontaktů, což umožňuje externí kabeláž dosáhnout konfigurace dvou ze tří voleb. Deska poskytuje paralelní zákaznické svorky v kritických bodech, což umožňuje instalaci volicí kabeláže reléových kontaktů TMR bez porušení principu 'jeden vodič na svorku'.
IV. Podrobný popis rozhraní
1. Tabulka přiřazení zákaznických terminálů
| terminálu |
názvu signálu |
Popis |
| 1 |
K1_NO1_In |
Vstup relé K1 Normálně otevřený kontakt č. 1 (paralelně se svorkou 2) |
| 2 |
K1_NO1_In |
Relé K1 Normálně rozpojený vstup kontaktu č. 1 |
| 3 |
K1_Centertap |
Relé K1 Společné |
| 4 |
K1_NC_Out |
Kontaktní výstup relé K1 normálně sepnutý |
| 5 |
K1_NO2_In |
Relé K1 Normálně rozpojený vstup kontaktu č. 2 |
| 6 |
K1_NO2_Out |
Relé K1 Normálně rozpojený návratový kontakt č. 2 (paralelně se svorkou 7) |
| 7 |
K1_NO2_Out |
Relé K1 Normálně otevřený kontakt č. 2 se vrací |
| 8 |
K2_NO1_In |
Vstup kontaktu č. 1 relé K2 (paralelně se svorkou 9) |
| 9 |
K2_NO1_In |
Relé K2 Normálně rozpojený vstup kontaktu č. 1 |
| 10 |
K2_Centertap |
Relé K2 Společné |
| 11 |
K2_NC_Out |
Kontaktní výstup relé K2 normálně sepnutý |
| 12 |
K2_NO2_In |
Relé K2 Normálně rozpojený vstup kontaktu č. 2 |
| 13 |
K2_NO2_Out |
Relé K2 normálně rozpojený návratový kontakt č. 2 (paralelně se svorkou 14) |
| 14 |
K2_NO2_Out |
Relé K2 Normálně otevřený kontakt č. 2 se vrací |
| 15 |
SOL1_In |
Solenoid 1 snímač napětí + vstup |
| 16 |
SOL1_Ret |
Solenoid 1 snímač napětí - vstup |
| 17 |
SOL2_In |
Solenoid 2 snímač napětí + vstup |
| 18 |
SOL2_Ret |
Solenoid 2 snímač napětí - vstup |
| 19-20 |
- |
Nepřipojeno |
| 21 |
GENH |
Vstup PT generátoru vysoký |
| 22 |
GENL |
Nízký vstup PT generátoru |
| 23 |
KEŘ |
Bus PT vstup vysoký |
| 24 |
BUSL |
Nízký vstup PT sběrnice |
| 25 |
B52GH |
Výstup (PGEN) na kontakt zpětné vazby B52G |
| 26 |
B52GL |
Zpětná strana kontaktu zpětné vazby B52G |
| 27 |
PGEN |
Kladný příkon cívky jističe |
| 28 |
AUTO |
Výstup kontaktního uzávěru K25P |
| 29 |
MUŽ |
Výstup kontaktního uzávěru K25 |
| 30 |
BKRH |
Kladný výstup cívky jističe 52G |
| 31 |
BKRH |
Paralelní připojení ke svorce 30 |
| 32 |
NGEN |
Záporné napájení cívky jističe |
| 33-36 |
- |
Nepřipojeno |
| 37 |
TTL1 |
Vstup aktivního snímače rychlosti 1 |
| 38 |
PR1_H |
Vstup pasivního snímání rychlosti 1 vysoký |
| 39 |
PR1_L |
Rychlost vyzvednutí 1 návrat (aktivní a pasivní) |
| 40 |
TTL2 |
Vstup aktivního snímače rychlosti 2 |
| 41 |
PR2_H |
Vstup pasivního snímače rychlosti 2 vysoký |
| 42 |
PR2_L |
Speed pickup 2 return (aktivní a pasivní) |
| 43 |
TTL3 |
Vstup aktivního snímače rychlosti 3 |
| 44 |
PR3_H |
Vstup pasivního snímače rychlosti 3 vysoký |
| 45 |
PR3_L |
Speed pickup 3 return (aktivní a pasivní) |
| 46 |
TTL4 |
Vstup aktivního snímače rychlosti 4 |
| 47 |
PR4_H |
Vstup pasivního snímače rychlosti 4 vysoký |
| 48 |
PR4_L |
Speed pickup 4 return (aktivní a pasivní) |
2. Princip činnosti synchronizačního obvodu
Synchronizační obvod IS200STURH2A funguje následovně:
Kladný výkon jističe (24, 48 nebo 125 V stejnosměrný proud) je přiveden na svorku 27 (PGEN), přičemž zpětný proud je připojen ke svorce 32 (NGEN). Přítomnost tohoto napětí je indikována signálem BKRVLT.
Kladný výkon prochází přes permisivní relé K25P na svorku 28 (AUTO), přičemž stav napájení je indikován signálem BKRPRM.
Napájení pak prochází přes synchronizační pilotní relé K25 na svorku 29 (MAN), přičemž stav napájení je indikován signálem BKRGES.
Pokud je použito záložní relé pro kontrolu synchronizace, je zapojeno mezi svorky 29 a 30 (BKRH), přičemž sepnutí je indikováno signálem BKRGXS.
Pokud se nepoužije kontrola záložní synchronizace, propojka mezi svorkami 29 a 30 dokončí obvod a BKRGXS i BKRGES indikují, že je na cívku vypínače přivedeno napájení.
Cívka vypínače nebo pilotní relé je zapojeno mezi svorky 31 (BKRH) a 32 (NGEN).
V. Diagnostika a konfigurace
1. Diagnostické funkce
IS200STURH2A provádí následující diagnostické testy prostřednictvím I/O packu PTUR:
| diagnostické položky |
Popis |
| Zpětná vazba ovladače solenoidového relé |
Kontroluje signály ovladače solenoidového relé; dojde-li k problému s řídicím signálem, dojde k poruše. |
| Zpětná vazba polohy kontaktu relé |
Kontroluje zpětnou vazbu polohy kontaktu relé; dojde-li k problému s řídicím signálem, dojde k poruše. |
| Ztráta výkonu elektromagnetu |
Detekuje ztrátu napájení elektromagnetu a vytváří poruchu. |
| Synchronizace výkonu relé |
Detekuje relé kontroly pomalé synchronizace, relé pomalé automatické synchronizace, pomalý jistič a zablokované relé K25; všichni vytvářejí chybu. |
| Složený diagnostický alarm |
Pokud některý z výše uvedených signálů není v pořádku, spustí se složený diagnostický alarm L3DIAG_PTUR. |
| Ověření ID čipu |
Kontroluje shodu ID konektoru; neshoda vytváří chybu nekompatibility hardwaru. |
Diagnostické signály lze individuálně zablokovat a resetovat pomocí signálu RESET_DIA po návratu do normálu.
2. Metoda konfigurace
Deska IS200STURH2A nemá žádné propojky ani hardwarové nastavení. Veškerá konfigurace se provádí pomocí PTUR I/O packu a softwaru ControlST.
VI. Instalace a údržba
1. Místo montáže
Deska IS200STURH2A je namontována na plechovém nosiči s uchycením plastového izolátoru, následně zajištěna ve skříni šrouby. Desku lze stohovat vertikálně s jinými svorkovnicemi typu S.
2. Kroky instalace
Namontujte držák plastového izolátoru na plechový nosič.
Namontujte desku IS200STURH2A na nosič.
Zajistěte sestavu ve skříni pomocí šroubů.
Připojte polní vodiče k zásuvné svorkovnici.
Vložte sadu PTUR I/O do konektoru DC-62 na desce.
Podle potřeby připojte výstupy vypínacího relé, synchronizační obvody a snímače rychlosti.
3. Doporučení pro údržbu
Pravidelná kontrola: Zkontrolujte, zda jsou svorkovnice pevně zasunuty a zda nejsou uvolněné vodiče.
Čištění: Pravidelně čistěte desku, abyste zabránili hromadění prachu.
Ochrana ESD: Při manipulaci s deskou noste zemnící pásek a uložte jej do antistatických sáčků.
Správa náhradních dílů: Udržujte náhradní desku STURH2A, abyste zkrátili prostoje v případě poruchy.
