Tablero de terminales de entrada de protección de turbina primaria simplex GE IS200STURH2A

El IS200STURH2A es un tablero de terminales de entrada de protección primaria de turbina simplex diseñado por General Electric (GE) para sus sistemas de control de turbinas de gas y vapor. Esta placa es la versión completa dentro de la serie STUR para sistemas de accionamiento de generadores, integrando hardware de sincronización y relés de disparo. Proporciona una solución de protección integral para sistemas de accionamiento de generadores que requieren protección contra exceso de velocidad y funciones de sincronización primaria.

El IS200STURH2A, como versión simplex tipo S del TTUR (tablero de terminales de entrada de protección de turbina), funciona en conjunto con el paquete de E/S de PTUR. Proporciona protección de disparo primario específica de la turbina, entrada de señal de velocidad y funciones de sincronización. La placa cuenta con un conector de clavija DC-62 para montar un único paquete de E/S PTUR, que se comunica con el controlador Mark VIe a través de Ethernet.

Las características clave del IS200STURH2A incluyen:

• Protección completa del generador: integra protección contra sobrevelocidad y funciones de sincronización primaria, adecuadas para sistemas de accionamiento de generador.

• Relés de disparo integrados: Proporciona dos salidas de solenoide de disparo, K1 y K2, cada una de las cuales consta de un relé de seguridad con contactos de guía forzada.

• Soporte de sincronización: Proporciona dos entradas PT para señales de voltaje del generador y voltaje del bus, lo que admite el cierre sincronizado del disyuntor principal 52G.

• Cuatro entradas de velocidad: Acepta sensores de velocidad pasivos o activos, admitiendo detección de velocidad tan baja como 2 RPM.

• Señales de retroalimentación enriquecidas: proporciona retroalimentación de la posición del relé, retroalimentación del voltaje del solenoide y retroalimentación del voltaje del circuito de sincronización.

• Bloque de terminales enchufable: Bloque de terminales enchufable estilo europeo de 48 terminales para facilitar el cableado y el mantenimiento en el sitio.

• Compatibilidad: Funciona con el paquete de E/S PTUR y requiere la versión 3.01 o superior del paquete de software ControlST.

• Diseño sin puentes: la placa no tiene puentes configurables; todas las funciones son fijas, lo que simplifica el mantenimiento en campo.

La placa comparte las mismas dimensiones físicas que otras placas de terminales tipo S y se puede apilar verticalmente. No hay componentes más altos que el paquete de E/S PTUR adjunto, lo que permite el doble apilamiento de tableros de terminales.

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II. Funciones principales

Las funciones principales del IS200STURH2A incluyen, entre otras, las siguientes:

1. Entrada de señal de velocidad

IS200STURH2A proporciona cuatro circuitos de entrada de velocidad que aceptan sensores de velocidad pasivos o sensores de velocidad activos:

• Sensores pasivos: la señal se aplica entre los terminales PR#_H y PR#_L (# es 1-4). El paquete de E/S PTUR puede detectar velocidades tan bajas como 2 RPM.

• Sensores activos: La señal se aplica entre los terminales TTL# y PR#_L.

2. Salidas de relé de disparo

IS200STURH2A proporciona dos salidas de solenoide de disparo, K1 y K2, cada una de las cuales consta de un relé de seguridad con contactos de guía forzada. La retroalimentación de la posición del relé se proporciona a PTUR utilizando uno de los pares de contactos en el relé. Se proporcionan terminales de cliente adicionales para permitir conectar dos o tres placas STUR en una configuración de disparo redundante.

Características del relé K1/K2:

• Cada relé proporciona dos contactos normalmente abiertos y un contacto normalmente cerrado.

• Los contactos guiados a la fuerza garantizan que el contacto de retroalimentación represente con precisión la posición del contacto de alimentación.

• Admite la configuración de votación TMR dos de tres (requiere tres placas STUR).

3. Función de sincronización primaria

IS200STURH2A, utilizado con PTUR, admite el cierre sincronizado del disyuntor primario 52G. Las funciones clave incluyen:

• Entradas PT: Los terminales 21-24 proporcionan entradas de voltaje del generador y voltaje del bus.

• Alimentación del disyuntor: el terminal 27 (PGEN) acepta alimentación positiva de 24, 48 o 125 V CC; El terminal 32 (NGEN) acepta el retorno de energía.

• Relés de sincronización: El relé permisivo K25P y el relé piloto de sincronización K25 controlan el cierre del interruptor.

• Verificación de sincronización de respaldo: Se puede conectar un relé auxiliar de verificación de sincronización de respaldo entre los terminales 29 y 30.

4. Señales de retroalimentación

IS200STURH2A proporciona señales de retroalimentación integrales para diagnóstico del sistema y monitoreo de estado:

• Retroalimentación de posición del relé: retroalimentación de posición de los relés de disparo K1 y K2.

• Retroalimentación de voltaje del solenoide: Retroalimentación de voltaje del solenoide asociada con K1 y K2.

• Retroalimentación de voltaje del circuito de sincronización: Cinco señales de retroalimentación de voltaje relacionadas con la función de sincronización:

• BKRVLT: Estado de tensión del bus de potencia utilizado para cerrar el disyuntor.

• L52G: retroalimentación de voltaje de un contacto auxiliar en el disyuntor 52G.

• BKRPRM: Estado de voltaje del contacto de relé permisivo de cierre del interruptor, K25P.

• BKRGES: Estado de tensión de la combinación de contactos K25P cableados en serie con contactos K25.

• BKRGXS: Estado de voltaje de la combinación en serie de K25P, K25 y un relé auxiliar de verificación de sincronización de respaldo (K25A), que equivale al voltaje aplicado a la bobina del disyuntor o a un relé piloto.

• Retroalimentación de la unidad de bobina del relé de sincronización: Dos señales de retroalimentación de la unidad de bobina del relé de sincronización.

5. Detección de fallas

IS200STURH2A implementa varias funciones de detección de fallas vía PTUR:

• Las entradas de velocidad logran la detección de fallas a través de señales redundantes aplicadas a STUR.

• Las entradas PT requieren señales de prueba externas para una retroalimentación adecuada.

• Los relés de disparo utilizan contactos guiados a la fuerza, lo que garantiza que los contactos de retroalimentación representen con precisión las posiciones de los contactos de alimentación.

• La lógica de contacto del relé de cierre del interruptor incluye retroalimentación de estado basada en voltaje, que anuncia cualquier comportamiento inesperado.

  
  

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III. Aplicaciones del sistema

1. Aplicación en sistemas de accionamiento de generadores

IS200STURH2A es un tablero de terminales de protección completa diseñado específicamente para sistemas de accionamiento de generador, adecuado para aplicaciones que requieren tanto protección contra sobrevelocidad como sincronización primaria. Trabajando con el paquete PTUR I/O, forma un subsistema completo de protección de turbina.

En un sistema de accionamiento de generador, IS200STURH2A desempeña las siguientes funciones:

• Protección contra exceso de velocidad: monitorea la velocidad de la turbina a través de entradas de velocidad y activa relés de disparo cuando la velocidad excede los puntos de ajuste.

• Cierre sincronizado: monitorea el voltaje del generador y el voltaje del bus a través de entradas PT para controlar los relés de sincronización para cerrar el interruptor 52G.

• Comentarios de estado: Proporciona información completa al sistema de control sobre el estado del relé, el voltaje del solenoide y las condiciones del circuito de sincronización.

2. Diferencias con otras versiones de STUR

La serie STUR tiene cuatro versiones principales, con las siguientes diferencias:

3. Aplicación del sistema simplex

En aplicaciones simplex, IS200STURH2A funciona con un único paquete de E/S PTUR para formar una función de sincronización y protección contra sobrevelocidad autónoma. El sistema puede aceptar hasta cuatro señales de velocidad para medir la velocidad de la turbina, utiliza señales PT para la sincronización automática y proporciona salidas de disparo a través de relés de disparo integrados.

4. Aplicación del sistema TMR

En aplicaciones que requieren triple redundancia modular (TMR), se pueden utilizar tres combinaciones IS200STURH2A/PTUR. Los relés de disparo de cada IS200STURH2A proporcionan dos conjuntos de contactos normalmente abiertos, lo que permite que el cableado externo logre una configuración de votación de dos de tres. La placa proporciona terminales de cliente paralelos en puntos críticos, lo que permite instalar el cableado de votación de contacto del relé TMR sin violar el principio de 'un cable por terminal'.

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IV. Descripción detallada de la interfaz

1. Tabla de Asignación de Terminales de Cliente

2. Principio de funcionamiento del circuito de sincronización

El circuito de sincronización del IS200STURH2A funciona de la siguiente manera:

1. La energía positiva del disyuntor (24, 48 o 125 V CC) se aplica al terminal 27 (PGEN), con el retorno conectado al terminal 32 (NGEN). La presencia de este voltaje está indicada por la señal BKRVLT.

2. La energía positiva pasa a través del relé permisivo K25P al terminal 28 (AUTO), y el estado de energía se indica mediante la señal BKRPRM.

3. Luego, la energía pasa a través del relé piloto de sincronización K25 al terminal 29 (MAN), y el estado de energía se indica mediante la señal BKRGES.

4. Si se utiliza un relé de verificación de sincronización de respaldo, se cablea entre los terminales 29 y 30 (BKRH), y el cierre se indica mediante la señal BKRGXS.

5. Si no se utiliza una verificación de sincronización de respaldo, un puente entre los terminales 29 y 30 completa el circuito, y tanto BKRGXS como BKRGES indican que se aplica energía a la bobina del disyuntor.

6. La bobina del disyuntor o un relé piloto está cableado entre los terminales 31 (BKRH) y 32 (NGEN).

   
   

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V. Diagnóstico y Configuración

1. Funciones de diagnóstico

IS200STURH2A realiza las siguientes pruebas de diagnóstico a través del paquete de E/S PTUR:

Las señales de diagnóstico se pueden bloquear y restablecer individualmente con la señal RESET_DIA después de regresar a la normalidad.

2. Método de configuración

La placa IS200STURH2A no tiene puentes ni configuraciones de hardware. Toda la configuración se realiza a través del paquete de E/S PTUR y el software ControlST.

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VI. Instalación y mantenimiento

1. Ubicación de montaje

La placa IS200STURH2A se monta sobre un soporte de chapa metálica con un soporte aislante de plástico y luego se fija en el gabinete con tornillos. La placa se puede apilar verticalmente con otras placas de terminales tipo S.

2. Pasos de instalación

1. Instale el soporte del aislante de plástico en el soporte de chapa.

2. Monte la placa IS200STURH2A en el soporte.

3. Asegure el conjunto en el gabinete con tornillos.

4. Conecte los cables de campo al bloque de terminales enchufables.

5. Inserte el paquete de E/S PTUR en el conector de clavija DC-62 de la placa.

6. Conecte las salidas de relé de disparo, los circuitos de sincronización y los sensores de velocidad según sea necesario.

3. Recomendaciones de mantenimiento

• Inspección periódica: Verifique que los bloques de terminales estén bien enchufados y que los cables no estén sueltos.

• Limpieza: Limpie periódicamente el tablero para evitar la acumulación de polvo.

• Protección ESD: use una correa de conexión a tierra cuando manipule la placa y guárdela en bolsas antiestáticas.

• Gestión de repuestos: mantenga una placa STURH2A de repuesto para reducir el tiempo de inactividad en caso de falla.