GE IS200TRPAH2A Aeroderivative Turbine Primary Trip Board

IS200TRPAH2A er et Aeroderivative Turbine Primary Trip Board designet af General Electric (GE) til dets Mark VIe™ kontrolsystem. Dette kort er versionen inden for TRPA-serien specifikt til 125 V DC-udgangskontaktklassificeringen, primært brugt til nødbeskyttelsessystemer i aeroderivative gasturbiner, der giver overhastighedsbeskyttelse, nødstop og tripkontrolfunktioner.

IS200TRPAH2A-kortet kan arbejde med tre I/O-pakker for at danne et Triple Modular Redundant (TMR) beskyttelsessystem. Kortet har flere indgangs- og udgangskanaler, herunder hastigheds pickup-indgange, spændingsdetekteringsindgange, nødstopindgang for nødstop og TMR-bestemte tripkontaktudgange. Jumpere tillader fleksibel konfiguration af hastighedsinputsignalfordelingen, så den passer til forskellige systemkrav.

Nøglefunktioner ved IS200TRPAH2A inkluderer:

• Dedikeret til aeroderivative turbiner: Velegnet til nødbeskyttelsessystemer i aeroderivative gasturbiner.

• Triple Modular Redundant (TMR) Support: Fungerer med tre I/O-pakker for at opnå yderst pålidelig beskyttelseskontrol.

• 125 V DC udgangskontakter: Udløsningskontakter vurderet til 125 V DC, velegnet til standard industrielle styrespændinger.

• Multiple Speed ​​Input: Understøtter 12 passive magnetiske hastigheds pickupper eller 6 aktive TTL hastighed pickupper.

• Spændingsdetekteringsindgange: 4 isolerede spændingsdetekteringskredsløb til overvågning af spændingsstatus i udløsningsstrengen.

• E-stop nødstopindgang: 1 fejlsikker nødstopindgang, 24-125 V jævnstrøm, med hardwareresponstid <5 ms.

• Hurtig triprespons: E-stop kredsløbsreaktionstid <5 ms, plus triprelæresponstid <1 ms, hvilket resulterer i ekstremt hurtig samlet reaktion.

• Kortslutningsdetektion: Indbygget relækontaktkortslutningsdetekteringskredsløb for at sikre trippålidelighed.

• Konfigurerbare hastighedsindgange: Jumpere JP1 og JP2 tillader valg af hastighedsinputsignalfordelingsmetode.

• ID-chip-identifikation: Konnektorer har skrivebeskyttede ID-chips, der lagrer kortoplysninger til verifikation med I/O-pakker.

Tavlen måler 33,0 cm høj × 17,8 cm bred, bruger overflademonteringsteknologi og er velegnet til industriel installation af styreskab.

---

II. Hovedfunktioner

De primære funktioner i IS200TRPAH2A inkluderer, men er ikke begrænset til, følgende:

1. Hastighedssignalindgang

IS200TRPAH2A-kortet tilbyder flere hastighedsindgangskonfigurationsmuligheder:

• 12 Passive Magnetic Speed ​​Pickups: 4 pr. TMR-sektion (R, S, T) til måling af turbinehastighed.

• 6 aktive TTL Speed ​​Pickups: 2 pr. TMR sektion som et alternativ.

Jumpere JP1 og JP2 konfigurerer hastighedsinputfordelingen:

• Hver I/O-pakke modtager dedikerede 4 hastighedsindgange.

• De 4 hastighedsindgange fra R-sektionen blæses ud til S- og T-sektionens I/O-pakker.

Hastighedsinputfølsomhed er frekvensafhængig: 24 mV pp minimum ved 2 Hz, 276 mV pp minimum ved 20 kHz. Pulsfrekvensområdet er 2 Hz til 20 kHz med en nøjagtighed på 0,05 % af aflæsningen.

2. TMR stemte turkontaktudgange

IS200TRPAH2A har to TMR-bestemte udløsningskontaktudgange til at drive hovedafbryderspolen. Hver rejsekontakt er sammensat af 6 uafhængige Form A-enheder arrangeret i et afstemningsmønster. Enhver to controllere, der stemmer for at lukke, vil etablere en ledningssti.

Kontaktvurderinger (H2A-version):

• Nominel spænding: 125 V dc

• Resistiv belastning: 1 A dc

• Induktiv belastning (L/R = 7 ms, ingen undertrykkelse): 1 A dc

• Induktiv belastning (L/R = 100 ms, med undertrykkelse): 1 A dc

• Active Voltage Clamp Limiting: Max spænding ≤200 V DC

• Kontakt Rating: NEMA Klasse F, minimum operationer: 100.000

Vigtige bemærkninger:

• Kontaktudgange er polaritetsfølsomme. Forbind kredsløbet omhyggeligt for at undgå at beskadige relæerne.

• Der er ingen kontakt eller magnetventilundertrykkelse. Brugere skal tilføje ekstern magnetventilundertrykkelse for at undgå at beskadige relæerne og deres kontakter.

3. Spændingsdetekteringsindgange

IS200TRPAH2A har 4 isolerede spændingssensorindgange til generelle formål. Disse kan bruges til at overvåge alle punkter i udløsningssystemet og føre spændingsstatus ind i systemcontrolleren. Typiske applikationer omfatter overvågning af strømforsyningsspændingen for de to udløsningsstrenge og registrering af solenoidespændingen på den enhed, der drives af relæerne.

Spændingsdetekteringsinputspecifikationer:

• Min/Max Indgangsspænding Nominel: 16/140 V dc max pk

• Maks. lækstrøm: 3 mA

• Maks. registreringsforsinkelse: 60 ms

• Isolationsspænding: Optisk isoleret, 2500 V rms i et minut

• Surge/Spike Rating: 1000 V pk i 8,3 ms

4. E-stop nødstopindgang

IS200TRPAH2A inkluderer en nødstopfunktion, der består af et optisk isoleret indgangskredsløb designet til en DC-indgang i området 24 til 125 V nominelt. Når strømforsyningen er aktiveret, aktiverer kredsløbet spoledriveffekt i R-, S- og T-relækredsløbene gennem uafhængige hardwarestier.

E-stop input specifikationer:

• Indgangsspænding: 24-125 V DC ±10 % (18/140 V pk Min/Max)

• Max belastning: 12 mA (typisk 5 mA)

• Maks. forsinkelse: 5 ms (<1 ms typisk)

Vigtige egenskaber:

• E-stop-kredsløbets responstid er <5 ms. Tilføjet til triprelæets responstid på <1 ms, giver dette en meget hurtig nødstop-reaktion.

• Nødstoppet overvåges af I/O-pakken, men handlingen for at fjerne triprelæspolens strøm er udelukkende i TRPA'ens hardware.

• Nødstopsignalet, der rapporteres i ToolboxST, er låst af firmware og skal have en Master Reset for at rydde denne status.

• Nødstoppet skal tilsluttes en CLEAN DC-kilde – batteri eller filtreret (<5 % rippel) ensrettet vekselstrøm.

• Der skal være minimum 18 V DC ved TRP-indgangene for korrekt drift. Den nødvendige strømstyrke blev holdt lav for at minimere spændingsfaldet ved lange kabeltræk.

5. Forkortet kontaktdetektion

For at bevare udløsningssikkerheden anvender IS200TRPAH2A et sensorkredsløb til hvert sæt relæer. Når relæerne bliver kommanderet til at åbne, og der er spænding på tværs af relæerne, registrerer kredsløbet, om et eller flere relæer er kortsluttede. Dette signal går til I/O-pakken for at oprette en alarm. Følekredsløbet bruger relækommandoer fra alle tre I/O-pakker for at undgå falsk indikation, hvis en I/O-pakke stemmer for at lukke, mens de to andre stemmer for at åbne.

6. Speed ​​Input Fanout Konfiguration

Jumpere JP1 og JP2 konfigurerer, om de 4 passive hastighedsindgange fra R-sektionen blæses ud til S- og T-sektionens I/O-pakker:

• Jumpere ikke brugt (gemt i STORE position): Hvert sæt med 4 pulsindgange går til sin egen dedikerede I/O-pakke.

• Brugte jumpere (placeret over pin-par): De 4 R-sektions hastighedsindgange blæses ud til alle I/O-pakker. S- og T-sektionens hastighedsindgangsterminaler bliver ikke-forbindelser og bør ikke bruges.

  
  

---

III. Systemapplikationer

1. Anvendelse i Aeroderivative Turbine Protection Systems

IS200TRPAH2A er kerneterminalkortet til aeroderivative gasturbinebeskyttelsessystemer. Ved at arbejde med tre I/O-pakker (PTUR eller YTUR) danner den et Triple Modular Redundant (TMR) nødbeskyttelsessystem. Dens roller i systemet omfatter:

• Overhastighedsbeskyttelse: Overvåger turbinehastigheden via hastighedsregistreringer og udløser en tur, når hastigheden overstiger sætpunkterne.

• Nødstop: Modtager eksterne nødstopsignaler via nødstop-indgangen, hurtigt strøm til udløsningsrelæerne.

• Trip Control: Driver hovedafbryderen via TMR godkendte kontaktudgange for at implementere nødstop.

• Statusovervågning: Overvåger strømforsyningsspænding og solenoidespænding i udløsningsstrengen via spændingsdetekteringsindgange.

• Fejldiagnose: Overvåger relækontaktstatus via kortslutningsdetekteringskredsløb og identificerer fejl omgående.

2. Forskelle fra H1A-versionen

Den største forskel mellem IS200TRPAH2A og H1A-versionen er udgangskontaktens rating:

H2A-versionen er velegnet til industrielle applikationer, der kræver 125 V DC-styrespænding, mens H1A er til 24 V DC-systemer.

3. Sikkerhedscertificerede versioner

Dokumentet nævner IS200TRPAS1A og IS200TRPAS2A versioner, som er IEC 61508 sikkerhedscertificeret til brug med YTUR. IS200TRPAH2A er en standard industriel version, ikke nævnt som sikkerhedscertificeret, men funktionelt kompatibel med sikkerhedsversionerne.

4. Typiske anvendelsesscenarier

• Aeroderivative gasturbiner: Nødbeskyttelse for LM-serien og andre aeroderivative gasturbiner.

• Industrielle gasturbiner: Velegnet til industrielle gasturbiner, der kræver 125 V DC styrespænding.

• Generatorbeskyttelse: Fungerer som udløsningsgrænseflade for generatorens hovedbeskyttelsessystemer.

• Kompressorbeskyttelse: Bruges til beskyttelse mod overhastighed og nødstop i store industrikompressorer.

  
  

---

IV. Detaljeret grænsefladebeskrivelse

1. Klemblokallokering

Hver klemrække kan acceptere op til to #12 AWG-ledninger og kan tilsluttes for nem ledningsføring og vedligeholdelse på stedet. En skærmafslutningsstrimmel fastgjort til chassisjord er placeret umiddelbart til venstre for hver klemrække.

2. Jumperkonfiguration

3. Tildeling af stikben

Ben	Signalnavn	Beskrivelse
1-2	VSEN1_A/B	Spændingsdetekteringsindgang 1
3-4	VSEN2_A/B	Spændingsdetekteringsindgang 2
5-6	VSEN3_A/B	Spændingsdetekteringsindgang 3
7-8	VSEN4_A/B	Spændingsdetekteringsindgang 4
9	K1DCN	Trip Relæ 1 negativ
10	K1DCP	Triprelæ 1 positiv
13	K2DCN	Trip Relæ 2 negativ
14	K2DCP	Triprelæ 2 positiv
15	E-TRP	E-stop input
16	E-TRPR	E-Stop Retur
17	P24O	24 V udgang (til nødstop)
18	P24R	24 V Retur
19-20	TTL2_T/TTL1_T	T Sektion TTL Hastighedsindgange
21-22	TTL2_S/TTL1_S	S Sektion TTL hastighedsindgange
23-24	TTL2_R/TTL1_R	R Sektion TTL hastighedsindgange
25-26	PR1_TH/PR1_TL	T-sektion Passiv hastighedsindgang 1
27-28	PR2_TH/PR2_TL	T-sektion Passiv hastighedsindgang 2
29-30	PR3_TH/PR3_TL	T-sektion Passiv hastighedsindgang 3
31-32	PR4_TH/PR4_TL	T-sektion passiv hastighedsindgang 4
33-34	PR1_SH/PR1_SL	S Sektion Passiv hastighedsindgang 1
35-36	PR2_SH/PR2_SL	S Sektion Passiv hastighedsindgang 2
37-38	PR3_SH/PR3_SL	S Sektion Passiv hastighedsindgang 3
39-40	PR4_SH/PR4_SL	S Sektion Passiv hastighedsindgang 4
41-42	PR1_RH/PR1_RL	R Sektion Passiv hastighedsindgang 1
43-44	PR2_RH/PR2_RL	R Sektion Passiv hastighedsindgang 2
45-46	PR3_RH/PR3_RL	R Sektion Passiv hastighedsindgang 3
47-48	PR4_RH/PR4_RL	R Sektion Passiv hastighedsindgang 4

---

V. Driftsprincipper

1. Systemdesign

IS200TRPAH2A-kortet har to påføringsmetoder:

• Anvendes med TTUR: Når et TTUR-klemmekort bruges til at holde tre I/O-pakker, kan TRPA'en tilsluttes ved hjælp af tre kabler med DC-37-bens stik i hver ende. I denne tilstand giver TRPA'en to kontakter stemte triprelæudgange, nødstop og fire spændingssensorer. TRPA-hastighedsindgangene er ikke aktive og bør ikke tilsluttes.

• I/O-pakker monteret direkte: Tre I/O-pakker er monteret direkte på TRPA. I denne tilstand bliver TRPA-hastighedsindgangene aktive stier ind i I/O-pakken, hvilket giver mulighed for en enkelt terminalkort primær tripløsning. Enkel betjening er ikke mulig.

2. Driftsprincip for udløsningsrelæ

Turrelæerne er lavet ved hjælp af sæt af seks individuelle Form A-enheder arrangeret i et afstemningsmønster. Alle to controllere, der stemmer for at lukke, vil etablere en ledningsvej gennem sættet. For at detektere kortsluttede relæer anvendes et følekredsløb til hvert sæt relæer. Når relæerne bliver kommanderet til at åbne, og der er spænding på tværs af relæerne, registrerer kredsløbet, om et eller flere relæer er kortsluttede. Dette signal går til I/O-pakken for at oprette en alarm.

3. E-stop-driftsprincip

Nødstopfunktionen består af et optisk isoleret indgangskredsløb. Når strømforsyningen er aktiveret, aktiverer kredsløbet spoledriveffekt i R-, S- og T-relækredsløbene gennem uafhængige hardwarestier. Nødstoppet overvåges af I/O-pakken, men handlingen for at fjerne strøm fra triprelæspolen ligger udelukkende i TRPA'ens hardware, hvilket sikrer ekstrem hurtig respons og høj pålidelighed.

Vigtige bemærkninger:

• Nødstopsignalet, der rapporteres i ToolboxST, er låst af firmware og skal have en Master Reset for at rydde denne status. Sand angiver et afsluttet nødstopkredsløb. Falsk angiver et tab af nødstop siden sidste masternulstilling, ikke den aktuelle tilstand for nødstopkredsløbet.

• Hvis brugeren ikke har brug for eller anvender et nødstop, så spring den lokale TRP-strømkilde (P240 og P24R) til de respektive TRP-indgange på klemrækken.

  
  

---

VI. Diagnostik og konfiguration

1. Diagnostiske funktioner

IS200TRPAH2A udfører følgende diagnostiske test via I/O-pakkerne:

Diagnostiske signaler kan låses individuelt og nulstilles med RESET_DIA-signalet efter tilbagevenden til normal.

2. Konfigurationsmetode

Konfiguration af IS200TRPAH2A udføres primært via jumpere JP1 og JP2 for at vælge hastighedsinput-fanout-metoden. Andre konfigurationer udføres via I/O-pakkerne og ToolboxST-softwaren.

---

VII. Installation og vedligeholdelse

1. Installationsforholdsregler

• 240 V ac-applikation Advarsel: I 240 V ac-applikationer må du ikke uforvarende krydsforbinde 240 V ac- og DC-spændingerne. Spidsspændingen vil overstige Transorb-klassificeringen, hvilket resulterer i en fejl.

• 120 V ac-applikationer: I 120 V ac-applikationer kan Transorb-klassificeringen modstå spidsspændingen uden at forårsage fejl.

• E-Stop-ledninger: Nødstoppet skal tilsluttes en ren DC-kilde. Brug parsnoet kabel og undgå at køre med AC-ledninger.

• Kontaktudgangspolaritet: Kontaktudgange er polaritetsfølsomme. Forbind kredsløbet omhyggeligt for at undgå at beskadige relæerne.

2. Vedligeholdelsesanbefalinger

• Periodisk inspektion: Kontroller, at klemrækkerne er sat ordentligt i, og at ledningerne ikke er løse.

• Rengøring: Rengør pladen regelmæssigt for at forhindre støvophobning.

• ESD-beskyttelse: Bær en jordingsstrop, når du håndterer brættet, og opbevar det i antistatiske poser.

• Reservedelsstyring: Vedligehold et ekstra TRPAH2A-kort for at reducere nedetiden i tilfælde af fejl.

---