برد ترمینال IS200TREGH1B (Turbine Emergency Trip) یک جزء حفاظتی ایمنی حیاتی در سیستم های کنترل توربین Mark VI و Mark Vle جنرال الکتریک است. به طور خاص برای تامین برق سه شیر برقی سفر اضطراری و کنترل دقیق کنترل کننده ورودی/خروجی طراحی شده است، خاموش شدن سریع و مطمئن دریچه های سوخت یا بخار در شرایط اضطراری را تضمین می کند و در نتیجه از عملکرد واحد توربین محافظت می کند. برد ترمینال IS200TREGH1B همراه با برد ترمینال TRPG برای تشکیل یک مدار کامل حفاظت از سفر کار می کند: TREG سمت مثبت برق DC را به شیر برقی ها تامین می کند، در حالی که TRPG سمت منفی را تامین می کند.
به عنوان یک عنصر سخت افزاری اصلی سیستم حفاظتی توربین، TREG نه تنها مکانیزم های مدیریت توان و رای گیری سیگنال بسیار قابل اعتماد را فراهم می کند، بلکه از تنظیمات اضافی و تشخیص آنلاین جامع پشتیبانی می کند. این برای سناریوهای حفاظت اضطراری در کاربردهای مختلف توربین گاز صنعتی مناسب است.
2. توصیف عملکردی
2.1 توابع اصلی
کنترل سفر اضطراری: برق 125 ولت DC (یا 24 ولت DC) را به سه شیر برقی تریپ تأمین می کند و منطق رأی دهی 'دو از سه' یا 'سه از سه' را از طریق رله های متعدد برای اطمینان از قابلیت اطمینان بالای سیگنال های سفر پیاده سازی می کند.
طراحی توان اضافی: ترکیبی از توان کنترلی دیود-OR از کانکتورهای JX1، JY1 و JZ1، توان اضافی را برای مدارهای بازخورد وضعیت و رله‌های صرفه‌جویی فراهم می‌کند، در حالی که جداسازی توان را برای مدارهای رله تریپ حفظ می‌کند.
یکپارچه سازی سیستم: با VPRO (ماژول حفاظت توربین) یا PPRO (بسته ورودی/خروجی روی SPRO) برای دستیابی به ارتباط و هماهنگی کارآمد با سیستم کنترل، از نزدیک کار می کند.
عیب یابی و نظارت: از تشخیص بلادرنگ برق شیر برقی، درایورهای رله، بازخورد تماس و یکپارچگی برق پشتیبانی می کند تا از کنترل و تأیید وضعیت سیستم اطمینان حاصل شود.
2.2 انواع و نسخه های برد
بردهای ترمینال TREG بسته به سطح ولتاژ و نیازهای افزونگی در چندین نسخه موجود هستند:
| نسخه |
امتیاز ولتاژ |
ویژگی های کلیدی |
سناریوی برنامه |
| H1A |
125 ولت DC |
متوقف شد، با H1B جایگزین شد |
تعمیر و نگهداری سیستم قدیمی |
| H1B |
125 ولت DC |
نسخه استاندارد اصلی، از افزونگی برق پشتیبانی می کند |
سیستم های استاندارد 125 ولت DC |
| H2B |
24 ولت DC |
عملکردی مشابه با H1B، برای ولتاژ کمتر سازگار شده است |
سیستم های کنترل 24 ولت DC |
| H3B |
125 ولت DC |
اختصاص داده شده برای سیستم های اضافی، فقط از طریق JX1 تغذیه می شود |
برد اصلی در تنظیمات اضافی |
| H4B |
125 ولت DC |
اختصاص داده شده برای سیستم های اضافی، فقط از طریق JY1 تغذیه می شود |
برد ثانویه در تنظیمات اضافی |
| H5B |
125 ولت DC |
اختصاص داده شده برای سیستم های اضافی، فقط از طریق JZ1 تغذیه می شود |
برد ثانویه در تنظیمات اضافی |
در سیستم‌های اضافی، ترکیب یک برد H3B با یک برد H4B (یا H5B) برای اطمینان از جداسازی فیزیکی قدرت کنترل و افزایش قابلیت اطمینان سیستم، معمول است. در طول تعمیر و نگهداری، باید از همان نوع برد برای حفظ ایزولاسیون برق طراحی شده استفاده شود.
3. یکپارچه سازی و پیکربندی سیستم
3.1 ادغام با سیستم های Mark VI
در سیستم های Mark VI، IS200TREGH1B از طریق کابل هایی با شاخه های قالبی به ماژول VPRO متصل می شود. VPRO به عنوان ماژول حفاظت از توربین، عملکردهای منطق سفر، حفاظت از سرعت بیش از حد و توقف اضطراری را مدیریت می کند و از طریق IONet با سیستم کنترل ارتباط برقرار می کند. 12 رله روی TREG توسط VPRO کنترل می‌شوند که نه تای آن‌ها در سه مجموعه سه تایی برای اجرای رأی‌گیری ورودی برای سه شیر برقی سفری گروه‌بندی می‌شوند.
3.2 ادغام با Mark Vle Systems
در سیستم های Mark Vle، IS200TREGH1B توسط بسته PPRO I/O روی SPRO کنترل می شود. بسته PPRO به کانکتورهای نوع D در SPRO متصل می‌شود و TREG از طریق کابل‌های قالب‌بندی شده به برد SPRO متصل می‌شود تا سیگنال‌های سفر را دریافت و اجرا کند.
3.3 پیکربندی سخت افزار
برد ترمینال IS200TREGH1B خود هیچ سوئیچ قابل تنظیم نرم افزاری ندارد. تمام تنظیمات عملکردی از طریق جامپرهای سخت افزاری اجرا می شوند:
JPAL Jumper: ورودی جریان یا حالت ورودی ولتاژ را انتخاب می کند.
JPBJ Jumper: انتخاب می کند که سیگنال برگشت زمین باشد یا باز بماند.
پایانه های 15-17 جامپر: اگر ورودی توقف اضطراری دوم مورد نیاز نباشد باید نصب شود.
سایر تنظیمات پیشرفته (مانند پیکربندی منطقی و عملکردهای آزمایشی) از طریق نرم افزار Toolbox در VPRO یا PPRO انجام می شود.
4. نصب و سیم کشی
4.1 نصب فیزیکی
برد ترمینال IS200TREGH1B از طراحی مدولار با بلوک های ترمینال از نوع مانع قابل اتصال برای برداشتن آسان در حین نگهداری استفاده می کند. مجهز به کانکتورهای 37 پین D-shell با بست های چفت کننده برای اطمینان از اتصالات کابلی قابل اعتماد است. یک نوار محافظ برای سرکوب موثر EMI گنجانده شده است.
4.2 شرح سیم کشی
بلوک ترمینال اول: به طور مستقیم سه شیر برقی تریپ، مقاومت های کم مصرف و دکمه فشاری توقف اضطراری را به هم متصل می کند.
بلوک ترمینال دوم: می تواند تا هفت سیگنال اینترلاک تریپ را متصل کند.
اتصالات برق: کانکتور J2 برق 125 ولت DC (یا 24 ولت DC) را به شیر برقی ها تامین می کند. JX1، JY1 و JZ1 برق کنترلی 28 ولت DC را به ترتیب از بخش های ماژول حفاظتی R8، S8 و T8 دریافت می کنند.
بازخورد سیگنال: وضعیت شیر برقی از طریق حلقه های بازخورد تماسی برای نظارت حلقه بسته به کنترل کننده ورودی/خروجی بازگردانده می شود.
تمام نقاط پایانی تا دو سیم AWG #12 با عایق 300 ولت پشتیبانی می‌کنند که الزامات ایمنی را برای محیط‌های صنعتی برآورده می‌کند.
5. اصل عملیات و منطق کنترل
5.1 کنترل برقی برقی
IS200TREGH1B و TRPG با هم سلونوئیدهای سفر را کنترل می کنند. هر دو می توانند برق را قطع کنند و سیستم هیدرولیک را برای بستن شیرها فعال کنند. شیر برقی ها در حالت اجرا روشن می شوند و در حالت سفر خاموش می شوند. هر مدار شیر برقی شامل یک وریستور اکسید فلزی (MOV) برای سرکوب جریان و یک مقاومت 10 Ω و 70 وات برای کاهش جریان حالت پایدار است.
5.2 منطق رله
رله های سفر اضطراری (ETR1–ETR3): دو سری کنتاکت در هر رله به فیدر 125 ولت DC مثبت متصل می شود.
رله های تریپ اولیه (PTR1–PTR3، واقع در TRPG): به فیدر منفی 125 ولت DC متصل شوید.
رله‌های صرفه‌جویی (KE1–KE3): پس از یک تأخیر ببندید تا مقاومت محدودکننده جریان را جدا کنید و مصرف برق را کاهش دهید.
رله‌های اصلی سفر (K4X، K4Y، K4Z): در صورت سفر اضطراری دستی، باس 28 ولت DC را از سیم‌پیچ‌های رله ETR و KE جدا کنید.
5.3 عملکرد گیره سروو (فقط Simplex)
در پیکربندی‌های سیمپلکس، رله گیره سروو K4CL در هنگام سفر انرژی می‌گیرد و بازخورد تماسی را مستقیماً به برد ترمینال سروو TSVO ارسال می‌کند، که منبع جریان سروو را قطع می‌کند و یک بایاس برای بسته شدن شیر کنترل اعمال می‌کند. این امر از باز شدن اشتباه سوپاپ به دلیل خرابی تقویت کننده سروو جلوگیری می کند.
5.4 استقلال حفاظت از سرعت بیش از حد
سیستم‌های حفاظت از سرعت بیش از حد اولیه و اضطراری مستقل از مدار TREG عمل می‌کنند و می‌توانند شیر برقی هیدرولیک را مستقیماً خاموش کنند و چندین لایه حفاظتی را فراهم کنند.
6. تست و ویژگی های تشخیصی
6.1 تست آنلاین
با استفاده از نرم افزار کاربردی در کنترلر، هر شیر برقی تریپ را می توان به صورت دستی یکی یکی خاموش کرد. آزمایش را می توان از طریق رله های PTR از کنترلر یا از طریق رله های ETR از ماژول حفاظت انجام داد، با بازخورد تماس از هر شیر برقی که تأیید سفر مثبت را ارائه می دهد.
6.2 تست سرعت آفلاین
از تست‌های آفلاین سرعت اولیه و اضطراری با شبیه‌سازی شرایط سرعت بیش از حد در نرم‌افزار برای تأیید پاسخ صحیح سفر پشتیبانی می‌کند.
6.3 تشخیص جامع
کنترل‌کننده ورودی/خروجی عیب‌یابی مداوم را روی TREG و دستگاه‌های متصل انجام می‌دهد که شامل موارد زیر می‌شود:
درایورهای رله سفر و بازخورد تماس
مانیتورینگ ولتاژ شیر برقی
صرفه جویی در درایورهای رله و بازخورد تماس
درایور و سیم پیچ رله K25A
درایور رله گیره سروو و بازخورد تماس
وضعیت منبع تغذیه شیر برقی
6.4 شناسایی و سازگاری سخت افزار
رابط‌های JX1، JY1، و JZ1 هر کدام حاوی یک تراشه شناسه فقط خواندنی هستند که شماره سریال برد، نوع، ویرایش و محل اسلات را ذخیره می‌کند. کنترل کننده I/O این اطلاعات را می خواند و تأیید را انجام می دهد. عدم تطابق باعث ایجاد خطای ناسازگاری سخت افزاری برای جلوگیری از خرابی سیستم به دلیل مونتاژ نادرست می شود.
7. مزایای محصول و سناریوهای کاربردی
7.1 مزایای اصلی
قابلیت اطمینان بالا: منطق رأی گیری سه گانه اضافی از سفرهای جعلی یا خرابی ناشی از خطاهای تک نقطه ای جلوگیری می کند.
پیکربندی انعطاف پذیر: از هر دو سطح ولتاژ 125 ولت DC و 24 ولت DC برای انطباق با استانداردهای مختلف صنعتی پشتیبانی می کند.
طراحی اضافی: نسخه‌های متعدد، جداسازی فیزیکی مسیرهای برق و سیگنال را امکان‌پذیر می‌کنند و در دسترس بودن سیستم را افزایش می‌دهند.
عیب‌یابی هوشمند: خود عیب‌یابی سخت‌افزاری و تشخیص شناسه، تعمیر و نگهداری و محلی‌سازی خطا را تسهیل می‌کند.
تعمیر و نگهداری آسان: بلوک های ترمینال قابل اتصال و ساختار مدولار از تعویض آنلاین و سرویس سریع پشتیبانی می کنند.
7.2 زمینه های کاربردی
نیروگاه های توربین گازی
نیروگاه های سیکل ترکیبی
واحدهای توربین محرک صنعتی
سیستم های تولید برق سکوی دریایی
سایر سیستم‌های ماشین‌های دوار که به حفاظت خاموش شدن اضطراری با قابلیت اطمینان بالا نیاز دارند
