El IS200TPROS1C es un tablero de terminales de protección de emergencia diseñado por General Electric (GE) para sus sistemas de control de turbinas de gas y vapor. Esta placa es una revisión de hardware dentro de la serie TPRO, utilizada principalmente para proporcionar señales críticas a la placa del procesador VPRO para protección independiente de sobrevelocidad de emergencia y verificación de sincronismo, incluidas señales de velocidad, señales de temperatura, voltaje del generador y voltaje del bus.
La placa IS200TPROS1C funciona en conjunto con placas VPRO de triple redundancia para formar un módulo de protección independiente del sistema de control de la turbina principal. Este sistema de protección controla los solenoides de disparo a través de tableros de terminales TREx (TREG, TREL o TRES), implementando protección de apagado de emergencia para la turbina. TPRO proporciona señales de entrada a las tres placas VPRO, lo que garantiza que las funciones de protección se puedan realizar normalmente incluso si falla un canal.
Las principales funciones de la placa IS200TPROS1C incluyen:
Protección de emergencia contra sobrevelocidad: Proporciona señales de velocidad a VPRO a través de captadores de velocidad magnéticos, implementando una protección de emergencia contra sobrevelocidad independiente del controlador principal.
Protección de respaldo de verificación de sincronización: Proporciona protección de respaldo para el cierre de sincronización a través de las entradas de voltaje del generador y del bus.
Protección contra sobretemperatura de escape: monitorea la temperatura de escape de la turbina de gas a través de entradas de termopar, brindando protección contra sobretemperatura.
Entradas analógicas: Proporciona tres canales de entrada analógicos de corriente/voltaje para monitorear otros parámetros del proceso.
La placa diseña las demandas de las aplicaciones de campo industrial y cuenta con bloques de terminales enchufables para facilitar el cableado y el mantenimiento en el sitio. Cada punto de terminación puede aceptar hasta dos cables #12 AWG con aislamiento de 300 voltios. Las dimensiones de la placa son 17,8 cm de ancho × 33,02 cm de alto, adecuadas para la instalación en armario de control estándar.
II. Funciones principales
Las funciones principales del IS200TPROS1C incluyen, entre otras, las siguientes:
1. Entrada de señal de velocidad y protección contra exceso de velocidad
La placa IS200TPROS1C proporciona señales de velocidad a VPRO para protección contra sobrevelocidad de emergencia (EOS). La detección de velocidad utiliza captadores de velocidad magnéticos pasivos, con la siguiente configuración específica:
Se pueden conectar un total de 9 pastillas de velocidad magnéticas pasivas.
Cada placa VPRO monitorea 3 pastillas de velocidad.
Las señales de salida de la sonda se transmiten mediante cables de par trenzado blindados, con una distancia máxima de 300 metros (984 pies).
Rango de frecuencia de pulso: 2 Hz a 20 kHz.
Sensibilidad del circuito de entrada: pico mínimo de 27 mV a 2 Hz, pico mínimo de 450 mV a 14 kHz.
2. Protección de comprobación de sincronización de copia de seguridad
IS200TPROS1C proporciona entradas de verificación de sincronización de respaldo al módulo de protección, que incluyen:
Tensión del generador y tensión del bus, provenientes de dos Transformadores de Potencial (PT) monofásicos.
Tensión nominal de entrada: 115 V rms.
Rango de voltaje permitido para sincronización: 75 a 130 V rms.
Precisión de voltaje: 0,5% del voltaje nominal.
Precisión de frecuencia: 0,05%.
Medición de diferencia de fase: Mejor que 1 grado.
Carga por entrada: Menos de 3 VA.
Clasificación de aislamiento: Barrera de aislamiento de 1.500 V rms.
Longitud máxima del cable: 100 metros (par trenzado blindado 18 AWG).
Cada entrada PT está conectada internamente en paralelo a través de TPRO a las tres placas VPRO. Las ventanas de deslizamiento de fase de triple redundancia 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 contactos del equipo de sincronización manual remoto para garantizar que no haya comandos falsos.
3. Entradas de termopar
IS200TPROS1C proporciona 9 canales de entrada de termopar, utilizados principalmente para la protección contra sobretemperatura del escape de turbinas de gas. Cada placa VPRO monitorea 3 entradas de termopar. Las especificaciones del termopar son las mismas que para la placa VTCC.
4. Entradas analógicas
IS200TPROS1C proporciona tres canales de entrada analógica, y VPRO suministra alimentación de 28 V CC para los transmisores de entrada analógica:
Canal 1: Configurable mediante puentes JP1A y JP1B para entrada de corriente de 4-20 mA o entrada de voltaje (±5 V CC o ±10 V CC).
Canal 2: entrada de corriente 4-20 mA.
Canal 3: entrada de corriente 4-20 mA.
Las especificaciones de entrada analógica son las mismas que las de la placa VAIC.
5. Distribución de señal
Todas las señales de entrada (velocidad, voltaje, termopar, analógica) se conectan en paralelo a través de TPRO a las tres placas VPRO, logrando triple redundancia. Este diseño garantiza que las funciones de protección se puedan seguir realizando normalmente incluso si falla una placa VPRO.
III. Aplicaciones del sistema
1. Aplicación en el sistema de protección de turbinas de gas
El IS200TPROS1C es el tablero de terminales de entrada central del sistema de protección de emergencia independiente para turbinas de gas. Funciona con placas procesadoras VPRO de triple redundancia para formar un módulo de protección independiente del sistema de control de la turbina principal. Este sistema controla los solenoides de disparo a través de tableros de terminales TREx y TRPx para implementar protección de apagado de emergencia.
2. Coordinación con VPRO y TREx
En el sistema de protección los tableros se coordinan de la siguiente manera:
IS200TPROS1C: Adquiere señales de velocidad, voltaje, termopar y entrada analógica, distribuyéndolas en paralelo a las tres placas VPRO.
VPRO: Procesa señales de entrada, realiza funciones de protección contra sobrevelocidad de emergencia y parada de emergencia, y controla los 12 relés en TREG.
TREG: Proporciona el lado positivo de 125 V CC a los solenoides de disparo, trabajando con TRPx para controlar los solenoides.
TRPx (TRPG/TRPL/TRPS): Proporciona el lado negativo de 125 V CC a los solenoides de disparo.
Solenoides de disparo: Se pueden conectar hasta 3, disparados independientemente por VPRO vía TREG o por el controlador principal vía TRPx.
3. Relación con el Controlador Principal
El módulo de protección de emergencia que contiene IS200TPROS1C es completamente independiente del sistema de control de la turbina principal (VTUR). Tanto VTUR como VPRO detectan el exceso de velocidad de la turbina y cualquiera de los sistemas puede disparar la turbina de forma independiente utilizando relés en TRPG o TREG. Este diseño redundante garantiza que incluso si falla el sistema de control principal, el sistema de protección de emergencia aún pueda funcionar correctamente.
4. Protección de comprobación de sincronización de copia de seguridad
Las entradas de voltaje del generador y voltaje del bus proporcionadas por IS200TPROS1C se utilizan para la protección de verificación de sincronización de respaldo. Las ventanas de deslizamiento de fase de triple redundancia dan como resultado una salida lógica votada en TREG, que activa el relé K25A. Los contactos de este relé están conectados en serie con K25P y K25 para garantizar que no se emitan comandos de cierre falsos. De manera similar, los contactos del K25A también están conectados en serie con contactos del equipo de sincronización manual remota para evitar un funcionamiento incorrecto.
5. Protección contra sobretemperatura del escape
Para aplicaciones de turbinas de gas, las 9 entradas de termopar en IS200TPROS1C se utilizan principalmente para protección contra sobretemperatura del escape. Cada VPRO monitorea 3 termopares, logrando un monitoreo de temperatura con triple redundancia. Cuando la temperatura del escape excede el umbral establecido, el sistema de protección puede activar un apagado de emergencia.
6. Escenarios de aplicación típicos
Protección de emergencia contra exceso de velocidad para turbinas de gas
Protección contra sobretemperatura de escape para turbinas de gas
Protección de verificación de sincronización de respaldo para generadores
Sistemas de parada de seguridad independientes del controlador principal.
Turbomaquinaria industrial que requiere protección triple redundante
IV. Descripción detallada de la interfaz
1. Asignación del bloque de terminales
La placa IS200TPROS1C cuenta con dos bloques de terminales enchufables:
Primer bloque de terminales: conecta transformadores de potencial del generador, transformadores de potencial de bus, entradas analógicas y termopares.
Segundo bloque de terminales: Conecta pastillas de velocidad magnéticas.
Cada punto de terminación puede aceptar hasta dos cables #12 AWG con aislamiento de 300 voltios. Los bloques de terminales se pueden desconectar para facilitar el cableado y el mantenimiento en el sitio.
2. Conexiones de señal
La placa se conecta a cada placa VPRO mediante dos cables. Consulte el diagrama de cableado en el documento para conocer métodos de conexión específicos.
3. Configuración del puente
| del puente |
de la función |
Descripción de la configuración |
| JP1A |
Selección del tipo de canal analógico 1 |
Funciona con JP1B para seleccionar 4-20 mA o entrada de voltaje |
| JP1B |
Selección del tipo de canal analógico 1 |
Funciona con JP1A para seleccionar 4-20 mA o entrada de voltaje |
4. Chip de identificación
Los conectores del IS200TPROS1C cuentan con un chip de identificación de solo lectura que almacena la siguiente información:
Las placas VPRO leen esta información durante el inicio y la comparan con los valores esperados. Si se encuentra una discrepancia, se genera un fallo de incompatibilidad de hardware, lo que evita problemas del sistema causados por una configuración incorrecta.
V. Diagnóstico y Configuración
1. Funciones de diagnóstico
Las placas VPRO realizan los siguientes diagnósticos en TPRO, sus cables y señales de entrada:
| del elemento de diagnóstico |
Descripción |
| Verificación del límite de entrada analógica |
Realiza comprobaciones de límite alto/bajo en señales de entrada analógicas; exceder los límites genera una falla |
| Alarma de diagnóstico compuesta |
Cuando cualquier señal falla, genera la alarma L3DIAG_VPROR (o S/T) |
| Bloqueo y reinicio de fallas |
Las señales de diagnóstico se pueden bloquear y restablecer individualmente con RESET_DIA después de volver a la normalidad. |
| Verificación del chip de identificación |
Comprueba la coincidencia del ID del conector y evita la incompatibilidad del hardware. |
2. Método de configuración
Aparte de los puentes de selección del tipo del canal analógico 1, la placa IS200TPROS1C no tiene otro hardware configurable. Todas las demás configuraciones (como ajustes de límites, umbrales de alarma, etc.) se completan a través del software VPRO.
VI. Instalación y mantenimiento
1. Ubicación de montaje
La placa IS200TPROS1C normalmente se monta en el módulo de protección independiente dentro del gabinete de control de la turbina de gas. Durante la instalación, preste atención a:
Asegúrese de que la tabla esté firmemente montada para evitar efectos de vibración.
Los bloques de terminales deben estar completamente asentados y los tornillos apretados.
Los cables deben estar correctamente etiquetados para evitar conexiones erróneas.
Los escudos deben estar conectados a tierra adecuadamente.
2. 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 IS200TPROS1C de repuesto para reducir el tiempo de inactividad en caso de falla.
