Svorkovnice nouzové ochrany GE IS200TPROH1B

IS200TPROH1B je nouzová ochranná svorkovnice navržená společností General Electric (GE) pro její řídicí systémy plynových turbín. Tato deska je důležitou hardwarovou revizí v rámci řady TPRO, která se primárně používá k poskytování rychlostních signálů, teplotních signálů, napětí generátoru a napětí sběrnice do procesorové desky VPRO jako součást nezávislého nouzového systému ochrany proti překročení rychlosti a synchronizace.

Deska IS200TPROH1B pracuje ve spojení s trojnásobně redundantními deskami VPRO a tvoří ochranný modul nezávislý na hlavním řídicím systému turbíny. Tento ochranný systém ovládá vypínací solenoidy přes svorkovnice TREx (TREG, TREL nebo TRES) a implementuje ochranu pro nouzové vypnutí turbíny. TPRO poskytuje vstupní signály všem třem deskám VPRO, což zajišťuje, že ochranné funkce lze stále normálně provádět, i když jeden kanál selže.

Mezi hlavní funkce desky IS200TPROH1B patří:

• Nouzová ochrana proti překročení rychlosti: Poskytuje rychlostní signály do VPRO prostřednictvím magnetických snímačů rychlosti a implementuje ochranu proti nouzovému překročení rychlosti nezávisle na hlavním ovladači.

• Backup Sync Check Protection: Poskytuje záložní ochranu pro uzavření synchronizace prostřednictvím napětí generátoru a napěťových vstupů sběrnice.

• Ochrana proti přehřátí výfuku: Monitoruje teplotu výfuku plynové turbíny prostřednictvím termočlánkových vstupů a poskytuje ochranu proti přehřátí.

• Analogové vstupy: Poskytuje tři analogové proudové/napěťové vstupní kanály pro monitorování dalších parametrů procesu.

Deska navrhuje požadavky průmyslových aplikací a obsahuje zásuvné svorkovnice pro snadné zapojení a údržbu na místě. Každý koncový bod může přijmout až dva vodiče #12 AWG s 300voltovou izolací. Rozměry desky jsou 17,8 cm šířka × 33,02 cm výška, vhodné pro standardní instalaci rozvaděče.

---

II. Hlavní funkce

Mezi primární funkce IS200TPROH1B patří, ale nejsou omezeny na, následující:

1. Vstup signálu rychlosti a ochrana proti překročení rychlosti

Deska IS200TPROH1B poskytuje signály rychlosti do VPRO pro ochranu při nouzovém překročení rychlosti (EOS). Detekce rychlosti využívá pasivní magnetické snímače rychlosti s následující specifickou konfigurací:

• Celkem lze připojit 9 pasivních magnetických snímačů rychlosti.

• Každá deska VPRO monitoruje 3 rychlostní snímače.

• Výstupní signály sondy jsou přenášeny přes stíněné kroucené dvoulinky s maximální vzdáleností 300 metrů (984 stop).

• Rozsah tepové frekvence: 2 Hz až 20 kHz.

• Citlivost vstupního obvodu: Minimálně 27 mV špička při 2 Hz, minimálně 450 mV špička při 14 kHz.

2. Zálohování Sync Check Protection

IS200TPROH1B poskytuje záložní kontrolní vstupy synchronizace do ochranného modulu, včetně:

• Napětí generátoru a napětí sběrnice, zdroj ze dvou jednofázových potenciálních transformátorů (PT).

• Jmenovité vstupní napětí: 115 V rms.

• Povolený rozsah napětí pro synchronizaci: 75 až 130 V rms.

• Přesnost napětí: 0,5 % jmenovitého napětí.

• Přesnost frekvence: 0,05 %.

• Měření fázového rozdílu: Lepší než 1 stupeň.

• Zatížení na vstup: Méně než 3 VA.

• Třída izolace: 1 500 V rms izolační bariéra.

• Maximální délka kabelu: 100 metrů (18 AWG stíněný kroucený pár).

Každý vstup PT je interně paralelně připojen přes TPRO ke třem deskám VPRO. Trojnásobně redundantní okna fázového skluzu vedou k volenému logickému výstupu na svorkovnici TREG, který řídí relé K25A. Kontakty tohoto relé jsou zapojeny do série se synchronizačním permisivním relé (K25P) a automatickým synchronizačním relé (K25), aby bylo zajištěno, že nebude vydán žádný falešný příkaz k sepnutí jističe generátoru. Podobně jsou kontakty z kontaktu K25A zapojeny do série s kontakty ze vzdáleného, ​​manuálního synchronizačního zařízení, aby se zajistilo, že nedojde k falešným příkazům.

3. Termočlánkové vstupy

IS200TPROH1B poskytuje 9 termočlánkových vstupních kanálů, primárně používaných pro ochranu výfukových plynů před přehřátím plynové turbíny. Každá deska VPRO monitoruje 3 termočlánkové vstupy. Specifikace termočlánku jsou stejné jako u desky VTCC.

4. Analogové vstupy

IS200TPROH1B poskytuje tři analogové vstupní kanály, přičemž VPRO dodává 28 V DC napájení pro analogové vstupní vysílače:

• Kanál 1: Konfigurovatelný pomocí propojek JP1A a JP1B pro proudový nebo napěťový vstup 4-20 mA (±5 V ss nebo ±10 V ss).

• Kanál 2: proudový vstup 4-20 mA.

• Kanál 3: proudový vstup 4-20 mA.

Specifikace analogového vstupu jsou stejné jako u desky VAIC.

5. Distribuce signálu

Všechny vstupní signály (rychlost, napětí, termočlánek, analog) jsou paralelně připojeny přes TPRO ke třem deskám VPRO, čímž je dosaženo trojité redundance. Tato konstrukce zajišťuje, že ochranné funkce lze stále normálně provádět, i když jedna deska VPRO selže.

---

III. Systémové aplikace

1. Aplikace v systému ochrany plynových turbín

IS200TPROH1B je hlavní vstupní svorkovnice nezávislého systému havarijní ochrany plynových turbín. Pracuje s trojitými redundantními procesorovými deskami VPRO a tvoří ochranný modul nezávislý na hlavním řídicím systému turbíny. Tento systém ovládá vypínací solenoidy prostřednictvím svorkovnic TREx a TRPx pro implementaci ochrany proti nouzovému vypnutí.

2. Koordinace s VPRO a TREx

V ochranném systému se desky koordinují následovně:

• IS200TPROH1B: Získává rychlostní, napěťové, termočlánkové a analogové vstupní signály a distribuuje je paralelně na tři desky VPRO.

• VPRO: Zpracovává vstupní signály, provádí nouzovou ochranu proti překročení rychlosti a funkce nouzového zastavení a ovládá 12 relé na TREG.

• TREG: Poskytuje kladnou stranu 125 V stejnosměrného proudu vypínacím solenoidům a spolupracuje s TRPx pro ovládání elektromagnetů.

• TRPx (TRPG/TRPL/TRPS): Poskytuje zápornou stranu 125 V stejnosměrného proudu vypínacím solenoidům.

• Vypínací solenoidy: Lze připojit až 3, nezávisle vypínané VPRO přes TREG nebo hlavním ovladačem přes TRPx.

3. Vztah s hlavním ovladačem

Modul havarijní ochrany obsahující IS200TPROH1B je zcela nezávislý na hlavním řídicím systému turbíny (VTUR). Oba systémy VTUR i VPRO detekují překročení rychlosti turbíny a oba systémy mohou turbínu nezávisle vypnout pomocí relé na TRPG nebo TREG. Tato redundantní konstrukce zajišťuje, že i v případě selhání hlavního řídicího systému může systém nouzové ochrany stále správně fungovat.

4. Zálohování Sync Check Protection

Vstupy napětí generátoru a napětí sběrnice poskytované IS200TPROH1B se používají pro ochranu záložní kontrolou synchronizace. Trojnásobně redundantní okna fázového skluzu vedou k volenému logickému výstupu na TREG, který řídí relé K25A. Kontakty tohoto relé jsou zapojeny do série s K25P a K25, aby bylo zajištěno, že nebudou vydány žádné falešné povely sepnutí. Podobně jsou kontakty K25A také zapojeny do série s kontakty ze vzdáleného ručního synchronizačního zařízení, aby se zabránilo nesprávné činnosti.

5. Ochrana proti přehřátí výfuku

Pro aplikace plynových turbín se 9 termočlánkových vstupů na IS200TPROH1B primárně používá pro ochranu proti přehřátí výfukových plynů. Každý VPRO monitoruje 3 termočlánky, čímž je dosaženo trojnásobného redundantního monitorování teploty. Když teplota výfukových plynů překročí nastavenou prahovou hodnotu, může ochranný systém spustit nouzové vypnutí.

6. Typické aplikační scénáře

• Nouzová ochrana proti překročení rychlosti pro plynové turbíny

• Ochrana proti přehřátí výfuku plynových turbín

• Ochrana před kontrolou synchronizace pro generátory

• Bezpečnostní vypínací systémy nezávislé na hlavním ovladači

• Průmyslová lopatková zařízení vyžadující trojnásobnou redundantní ochranu

  
  

---

IV. Podrobný popis rozhraní

1. Přidělení terminálového bloku

Deska IS200TPROH1B obsahuje dvě zásuvné svorkovnice:

• První svorkovnice: Připojuje transformátory potenciálu generátoru, transformátory potenciálu sběrnice, analogové vstupy a termočlánky.

• Druhá svorkovnice: Připojuje magnetické snímače rychlosti.

Každý koncový bod může přijmout až dva vodiče #12 AWG s 300voltovou izolací. Svorkovnice lze odpojit pro snadné zapojení a údržbu na místě.

2. Signální připojení

Deska se připojuje ke každé desce VPRO pomocí dvou kabelů. Konkrétní způsoby připojení naleznete ve schématu zapojení v dokumentu.

3. Konfigurace propojky

4. ID čip

Konektory na IS200TPROH1B jsou vybaveny ID čipem pouze pro čtení, který ukládá následující informace:

• Sériové číslo desky

• Typ desky (TPROH1B)

• Číslo revize

• Umístění zástrčky

Desky VPRO čtou tyto informace při spuštění a porovnávají je s očekávanými hodnotami. Pokud dojde k neshodě, vygeneruje se chyba nekompatibility hardwaru, která zabrání problémům se systémem způsobeným nesprávnou konfigurací.

---

V. Diagnostika a konfigurace

1. Diagnostické funkce

Desky VPRO provádějí na TPRO, jeho kabelech a vstupních signálech následující diagnostiku:

2. Metoda konfigurace

Kromě propojek typu analogového kanálu 1 nemá deska TPROH1B žádný jiný konfigurovatelný hardware. Všechny ostatní konfigurace (jako je nastavení limitů, prahové hodnoty alarmů atd.) jsou dokončeny pomocí softwaru VPRO.

---

VI. Instalace a údržba

1. Místo montáže

Deska IS200TPROH1B je obvykle namontována v nezávislém ochranném modulu v řídicí skříni plynové turbíny. Při instalaci věnujte pozornost:

• Ujistěte se, že je deska pevně namontována, aby nedocházelo k vibracím.

• Svorkovnice by měly být zcela usazeny a šrouby utaženy.

• Kabely by měly být správně označeny, aby nedošlo k nesprávnému připojení.

• Štíty by měly být řádně uzemněny.

2. 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 IS200TPROH1B, abyste zkrátili prostoje v případě poruchy.