El tablero de terminales de protección de emergencia GE IS200TPROH1CBB es un tablero de terminales de interfaz de señal y protección especializada que se utiliza dentro de los sistemas de control industrial de GE. Como miembro de la familia de placas TPRO, la placa terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB proporciona al VPRO señales de velocidad, señales de temperatura, voltaje del generador y voltaje del bus como parte de un sistema independiente de protección de sincronización y sobrevelocidad de emergencia. El sistema de protección consta de placas VPRO triplemente redundantes en un módulo separado del sistema de control de la turbina, que controla los solenoides de disparo a través de las placas TREx (TREG, TREL o TRES), y el TPRO suministra entradas a las tres placas VPRO.
La placa de terminales de protección de emergencia IS200TPROH1CBB se identifica mediante la convención de numeración de piezas de GE utilizada en toda la línea de productos de sistemas de control industrial. El prefijo 'IS200' identifica la placa como un producto de GE Industrial Control Systems, y '200' indica específicamente que la placa es un ensamblaje de nivel básico. El acrónimo 'TPRO' identifica la designación funcional de la placa como Placa Terminal de Protección de Emergencia. La designación 'H1' identifica el grupo de hardware, mientras que el sufijo 'CBB' identifica la combinación de diseño y revisión funcional. Todos los dígitos son importantes al pedir o reemplazar cualquier placa, ya que es posible que las placas de diferentes niveles de revisión no contengan hardware idéntico, y GE garantiza la compatibilidad con versiones anteriores de las placas de reemplazo, al tiempo que señala que los diferentes niveles de revisión pueden no contener componentes idénticos.
La placa VPRO proporciona la función de disparo de emergencia y se pueden conectar hasta tres solenoides de disparo entre los tableros de terminales TREx y TRPx. TREx proporciona el lado positivo de 125 V CC a los solenoides y TRPx proporciona el lado negativo, por lo que cualquiera de las placas puede activar la turbina. VPRO proporciona protección contra sobrevelocidad de emergencia y funciones de parada de emergencia, y controla los 12 relés en TREG, nueve de los cuales forman tres grupos de tres para votar entradas que controlan los tres solenoides de disparo. Se puede activar una segunda placa TREG desde VPRO a través de J4, lo que proporciona redundancia adicional para la función de disparo. Es importante tener en cuenta que el TPRO no funciona con los paquetes de E/S Mark VIe, por lo que la placa terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB está diseñada para usarse con las placas VPRO en el módulo de protección dedicado.
Esta introducción del producto proporciona información técnica detallada, descripciones funcionales, asignaciones de conectores, guía de configuración y especificaciones completas para el tablero de terminales de protección de emergencia GE IS200TPROH1CBB, y sirve como referencia esencial para ingenieros de sistemas de control, técnicos de mantenimiento e integradores de sistemas que trabajan con equipos de control industrial de GE.
Arquitectura funcional y procesamiento de señales.
La placa terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB está construida alrededor de una arquitectura de interfaz de señal robusta que proporciona a las placas VPRO las señales de velocidad, temperatura, voltaje del generador y voltaje del bus necesarias para la protección de emergencia contra sobrevelocidad y la protección de verificación de sincronización de respaldo. La placa realiza varias funciones distintas que garantizan una adquisición de señales confiable y precisa para el sistema de protección, que opera independientemente del sistema de control de la turbina principal para proporcionar una capa de protección diversa y redundante.
El objetivo principal del tablero de terminales de protección de emergencia IS200TPROH1CBB es suministrar señales de velocidad al VPRO para la protección de emergencia contra sobrevelocidad de la turbina. El control de velocidad y la protección contra exceso de velocidad se implementan con seis sensores de velocidad magnéticos pasivos. Los primeros tres son monitoreados por el controlador, que utiliza la señal mediana para el control de velocidad y la protección primaria contra exceso de velocidad, mientras que los segundos tres están conectados por separado a los tres VPRO en el módulo de protección. Se prevén nueve captadores de velocidad magnéticos pasivos o transductores de frecuencia de impulsos activos de tipo TTL en el tablero de terminales TPRO, tres de los cuales serán supervisados por cada uno de los tres VPRO. Esta disposición proporciona una medición de velocidad redundante para la función de protección de emergencia contra exceso de velocidad, lo que garantiza que una falla en un captador de velocidad o un VPRO no comprometa el sistema de protección.
Además de las señales de velocidad, el tablero de terminales de protección de emergencia IS200TPROH1CBB suministra señales del generador para protección de verificación de sincronización de respaldo, tres entradas de corriente analógicas y nueve entradas de termopar, principalmente para protección contra sobretemperatura de escape en turbinas de gas. El VPRO proporciona 28 V CC al TPRO para alimentar los tres transmisores de entrada analógica, eliminando la necesidad de fuentes de alimentación de campo separadas para estos transmisores.
Control de velocidad y protección contra exceso de velocidad
La función de control de velocidad y protección contra sobrevelocidad del tablero terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB se implementa con captadores de velocidad magnéticos pasivos que generan una señal proporcional a la velocidad de la turbina. La salida del captador magnético tiene una resistencia de salida de 200 ohmios con una inductancia de 85 mH y genera 150 V pico a pico en 60 kiloohmios en el bloque de terminales TPRO, con energía insuficiente para una chispa. La corriente máxima de cortocircuito es de aproximadamente 100 mA y el sistema aplica una carga en modo normal de hasta 400 ohmios a la señal de entrada para reducir el voltaje en los terminales.
Los sensores de captación magnética pueden estar a hasta 300 metros (984 pies) del gabinete, suponiendo que se utilice un cable de par blindado, con una capacitancia típica de un solo extremo de 70 nF o una capacitancia diferencial de 35 nF y una resistencia de 15 ohmios. El rango de frecuencia de pulso de la MPU es de 2 Hz a 20 kHz, y la sensibilidad del circuito de entrada de la MPU tiene una señal mínima de 27 mV pico a 2 Hz y una señal mínima de 450 mV pico a 14 kHz, lo que garantiza una medición de velocidad confiable en todo el rango operativo de la turbina.
Protección de comprobación de sincronización de copia de seguridad
El tablero terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB proporciona entradas al módulo de protección para la protección de verificación de sincronización de respaldo. Los voltajes del generador y del bus se suministran desde dos transformadores de potencial monofásicos con una salida secundaria que suministra 115 V RMS nominales. La longitud máxima del cable entre los transformadores de potencial y el control de la turbina es de 100 metros de cable blindado trenzado de 18 AWG, y cada transformador de potencial está aislado magnéticamente con una barrera nominal de 1500 V RMS y una carga de circuito de menos de 3 VA.
Cada entrada del transformador de potencial está conectada internamente en paralelo a través del TPRO a los tres VPRO en el módulo de protección. Las ventanas de deslizamiento de fase redundante triple dan como resultado una salida lógica votada en el tablero de terminales TREG, que acciona el relé K25A. Los contactos de este relé están conectados en serie con el relé permisivo de sincronización (K25P) y el relé de sincronización automática (K25) para garantizar que no se emita ningún comando falso para cerrar el disyuntor del generador. De manera similar, los contactos del contacto K25A están conectados en serie con los contactos del equipo de sincronización manual remoto para garantizar que no haya comandos falsos, proporcionando una función de protección de verificación de sincronización integral y confiable.
La precisión de la medición del voltaje del generador y del bus es del 0,5 % de los voltios nominales RMS, la precisión de la frecuencia es del 0,05 % y la medición de la diferencia de fase es mejor que 1 grado. El rango de voltaje permitido para la sincronización es de 75 a 130 V RMS y cada entrada tiene una carga inferior a 3 VA.
El tablero de terminales de protección de emergencia IS200TPROH1CBB proporciona entradas analógicas y de termopar al módulo de protección, principalmente para aplicaciones de turbinas de gas. Se monitorean nueve entradas de termopar, con tres conectadas a cada VPRO, y generalmente se usan para protección contra sobretemperatura del escape de respaldo. Las entradas de termopar tienen las mismas especificaciones que la placa VTCC, lo que garantiza un rendimiento de medición consistente en toda la familia de sistemas de control de GE.
Además de las entradas de termopar, el tablero de terminales de protección de emergencia IS200TPROH1CBB proporciona una entrada que se puede configurar para ±5 V CC, ±10 V CC o 4–20 mA, y dos entradas que son entradas de corriente de 4–20 mA. Estas entradas analógicas se conectan a la placa terminal TPRO y alimentan las entradas en paralelo a los tres VPRO, proporcionando al módulo de protección las señales analógicas necesarias para sus funciones de protección. Las entradas analógicas tienen las mismas especificaciones que la placa VAIC y los sensores analógicos se alimentan de la fuente de alimentación de 28 V CC del VPRO.
Instalación y cableado
El tablero de terminales de protección de emergencia IS200TPROH1CBB está diseñado para una instalación y cableado de campo sencillos. Los transformadores de potencial del generador y del bus, las entradas analógicas y los termopares están conectados al primer bloque de terminales del TPRO, mientras que los captadores de velocidad magnéticos están conectados al segundo bloque. Los puentes JP1A y JP1B están configurados para proporcionar una entrada de 4–20 mA o de voltaje en la primera de las tres entradas analógicas, lo que permite adaptar la placa a los requisitos de entrada analógica específicos de la aplicación.
Las conexiones de cableado se muestran en el diagrama de cableado y cableado de TPRO, con dos cables que van a cada una de las tres placas VPRO. Los bloques de terminales se pueden desconectar del tablero de terminales para mantenimiento y se pueden acomodar hasta dos cables #12 AWG por punto con aislamiento de 300 voltios, lo que brinda flexibilidad para diferentes requisitos de cableado de campo. El tamaño de la placa es de 17,8 cm de ancho por 33,02 cm de alto (7,0 x 13 pulgadas) y la barra de blindaje proporciona un punto de terminación para los blindajes del cable, lo que garantiza un blindaje y una conexión a tierra adecuados del cableado de campo.
Diagnóstico y detección de fallos
La placa terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB proporciona capacidades de diagnóstico integrales que ayudan con la verificación del sistema y el aislamiento de fallas. El VPRO realiza verificaciones de diagnóstico en el TPRO y sus cables y señales de entrada, y si se exceden los límites altos o bajos en las entradas analógicas, se crea una falla. Si alguna de las señales falla, se produce una alarma de diagnóstico compuesto L3DIAG_VPROR (o S o T). Las señales de diagnóstico se pueden bloquear individualmente y luego restablecerse con la señal RESET_DIA si funcionan correctamente, lo que proporciona una gestión de diagnóstico flexible para el técnico de mantenimiento.
Los conectores del tablero de terminales del TPRO tienen su propio dispositivo de identificación que es interrogado por la placa de E/S. El dispositivo de identificación es un chip de sólo lectura codificado con el número de serie de la placa terminal, el tipo de placa, el número de revisión y la ubicación del enchufe. Cuando el VPRO lee el chip y se encuentra una discrepancia, se crea una falla de incompatibilidad de hardware, lo que impide que el sistema funcione con hardware incorrecto o no coincidente. Esta función de diagnóstico garantiza que se instale el tablero de terminales correcto en cada ubicación y que la configuración del sistema coincida con el hardware físico.
Idoneidad de aplicaciones e integración de sistemas
La placa terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB es un componente crítico del sistema independiente de protección de sincronización y sobrevelocidad de emergencia utilizado en las aplicaciones de control de turbinas GE. Su capacidad para suministrar señales de velocidad, señales de temperatura, voltaje del generador y voltaje del bus a las placas VPRO de triple redundancia proporciona al sistema de protección las entradas diversas y redundantes necesarias para detectar condiciones de sobrevelocidad y verificar la sincronización antes de cerrar el disyuntor del generador.
En los esquemas de protección de turbinas de gas, las placas VTUR y VPRO comparten la función de protección, ya que ambas detectan el exceso de velocidad de la turbina y cualquiera de ellas puede disparar la turbina de forma independiente utilizando los relés de las placas TRPG o TREG. El tablero terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB proporciona las señales de velocidad desde los captadores de velocidad magnéticos a las placas VPRO, y también proporciona las señales de voltaje del generador y del bus para la protección de verificación de sincronización de respaldo, las entradas de termopar para la protección contra sobretemperatura del escape de respaldo y las entradas analógicas para otras funciones de protección del módulo de protección.
La arquitectura triple redundante de la placa, con las entradas distribuidas en paralelo a las tres placas VPRO, garantiza que una falla en una placa VPRO no comprometa la función de protección. El soporte de la placa para hasta nueve captadores de velocidad magnéticos pasivos, tres de los cuales son monitoreados por cada uno de los tres VPRO, proporciona una medición de velocidad redundante, y las ventanas de deslizamiento de fase redundantes triples dan como resultado una salida lógica votada en la placa terminal TREG, que acciona el relé K25A, lo que garantiza que no se emita ningún comando falso para cerrar el disyuntor del generador.
Las capacidades de diagnóstico de la placa, incluida la verificación de límite analógico, la alarma de diagnóstico compuesto y el chip de identificación integrado, simplifican la resolución de problemas y garantizan que se instale la placa correcta en cada ubicación. Las señales de diagnóstico se pueden bloquear y restablecer individualmente con la señal RESET_DIA si funcionan correctamente, lo que proporciona una gestión de diagnóstico flexible para el técnico de mantenimiento.
Mantenimiento y ciclo de vida
El tablero de terminales de protección de emergencia IS200TPROH1CBB está diseñado para una larga vida útil con un mantenimiento mínimo. La placa no contiene piezas móviles y su construcción robusta garantiza una alta fiabilidad en funcionamiento industrial continuo. El mantenimiento de rutina consiste en una inspección visual periódica de la placa, los bloques de terminales y el cableado, la verificación de que los límites de las entradas analógicas estén dentro de las especificaciones y la confirmación de que los terminales blindados estén conectados correctamente.
Las funciones de diagnóstico de la placa, incluida la verificación de límite analógico, la alarma de diagnóstico compuesto y el chip de identificación integrado, simplifican la resolución de problemas y garantizan que se instale la placa correcta en cada ubicación. Si una entrada analógica sale de sus límites superior o inferior, se crea una falla y, si alguna señal falla, se produce una alarma de diagnóstico compuesto. Las señales de diagnóstico se pueden bloquear y restablecer individualmente con la señal RESET_DIA si funcionan correctamente.
Si es necesario reemplazar la placa, el proceso es sencillo. Después de desenergizar el equipo asociado y verificar que no existe energía, se deben etiquetar y retirar los bloques de terminales enchufables, y se debe retirar la placa de su montaje. La placa de reemplazo debe instalarse en la misma posición, los puentes JP1A y JP1B deben configurarse para que coincidan con la configuración original y los bloques de terminales deben reconectarse como está etiquetado antes de devolver el sistema al servicio.
GE Industrial Control Systems garantiza la compatibilidad de sus placas de repuesto, aunque es posible que las placas de diferentes niveles de revisión no contengan hardware idéntico. Al solicitar un tablero de terminales de protección de emergencia IS200TPROH1CBB de reemplazo, proporcione el número de pieza completo y la descripción, el número de serie del variador o sistema y el número de lista de materiales (ML). La fábrica puede sustituir versiones posteriores según la disponibilidad y las mejoras de diseño, pero se garantiza la compatibilidad con versiones anteriores de las placas de repuesto.
Conclusión
La placa terminal de protección de emergencia GE IS200TPROH1CBB es una interfaz de señal confiable, robusta y crítica para aplicaciones de protección de emergencia de GE Industrial Control Systems. Sus nueve sondas de proximidad pasivas para captación de velocidad, sus entradas de voltaje de generador y bus para protección de verificación de sincronización de respaldo, sus nueve entradas de termopar para protección de sobretemperatura de escape de respaldo y sus tres entradas analógicas brindan a las placas VPRO las señales diversas y redundantes necesarias para el sistema independiente de protección de sincronización y sobrevelocidad de emergencia.
Con sus bloques de terminales enchufables, conectores claramente etiquetados, diagnósticos integrales y arquitectura triple redundante, el tablero de terminales de protección de emergencia IS200TPROH1CBB está diseñado para una fácil instalación, verificación y mantenimiento. Respaldada por la fabricación de calidad, la red de soporte global y el compromiso de compatibilidad con versiones anteriores de GE, la placa terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB continúa brindando el rendimiento, la durabilidad y la confiabilidad que los usuarios industriales esperan de GE. Ya sea que se use en una instalación nueva o como reemplazo de una placa existente, la placa terminal de protección de emergencia IS200TPROH1CBB proporciona la funcionalidad de interfaz de señal necesaria para una operación confiable y eficiente del sistema de protección de emergencia.
