Le bornier de protection d'urgence GE IS200TPROH1CBB est un bornier spécialisé de protection et d'interface de signal utilisé dans les systèmes de contrôle industriels GE. En tant que membre de la famille de cartes TPRO, le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB fournit au VPRO des signaux de vitesse, des signaux de température, la tension du générateur et la tension du bus dans le cadre d'un système indépendant de protection contre la survitesse et la synchronisation d'urgence. Le système de protection se compose de trois cartes VPRO redondantes dans un module séparé du système de contrôle de la turbine, contrôlant les solénoïdes de déclenchement via les cartes TREx (TREG, TREL ou TRES), et le TPRO fournit des entrées aux trois cartes VPRO.
Le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB est identifié par la convention de numérotation des pièces GE utilisée dans toute la gamme de produits de systèmes de contrôle industriels. Le préfixe « IS200 » identifie la carte comme un produit GE Industrial Control Systems, le préfixe « 200 » indiquant spécifiquement que la carte est un assemblage de base. L'acronyme « TPRO » identifie la désignation fonctionnelle de la carte en tant que bornier de protection d'urgence. La désignation 'H1' identifie le groupe de matériel, tandis que le suffixe 'CBB' identifie la combinaison d'illustration et de révision fonctionnelle. Tous les chiffres sont importants lors de la commande ou du remplacement d'une carte, car les cartes de différents niveaux de révision peuvent ne pas contenir de matériel identique, et GE garantit la compatibilité ascendante des cartes de remplacement tout en notant que différents niveaux de révision peuvent ne pas contenir de composants identiques.
La carte VPRO fournit la fonction de déclenchement d'urgence et jusqu'à trois solénoïdes de déclenchement peuvent être connectés entre les borniers TREx et TRPx. TREx fournit le côté positif du 125 V CC aux solénoïdes, et TRPx fournit le côté négatif, de sorte que l'une ou l'autre des cartes puisse déclencher la turbine. VPRO fournit une protection d'urgence contre la survitesse et les fonctions d'arrêt d'urgence, et contrôle les 12 relais sur TREG, dont neuf forment trois groupes de trois pour voter les entrées contrôlant les trois solénoïdes de déclenchement. Une deuxième carte TREG peut être pilotée de VPRO à J4, fournissant une redondance supplémentaire pour la fonction de déclenchement. Il est important de noter que le TPRO ne fonctionne pas avec les packs d'E/S Mark VIe, la carte terminale de protection d'urgence IS200TPROH1CBB est donc destinée à être utilisée avec les cartes VPRO dans le module de protection dédié.
Cette introduction au produit fournit des informations techniques détaillées, des descriptions fonctionnelles, des affectations de connecteurs, des conseils de configuration et des spécifications complètes pour le bornier de protection d'urgence GE IS200TPROH1CBB, servant de référence essentielle pour les ingénieurs de systèmes de contrôle, les techniciens de maintenance et les intégrateurs de systèmes travaillant avec les équipements de contrôle industriel GE.
Architecture fonctionnelle et traitement du signal
Le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB est construit autour d'une architecture d'interface de signal robuste qui fournit aux cartes VPRO les signaux de vitesse, de température, de tension du générateur et de tension de bus requis pour la protection d'urgence contre la survitesse et la protection par contrôle de synchronisation de secours. La carte remplit plusieurs fonctions distinctes qui garantissent une acquisition fiable et précise du signal pour le système de protection, qui fonctionne indépendamment du système de contrôle principal de la turbine pour fournir une couche de protection diversifiée et redondante.
L'objectif principal du bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB est de fournir des signaux de vitesse au VPRO pour la protection d'urgence contre la survitesse de la turbine. Le contrôle de la vitesse et la protection contre la survitesse sont mis en œuvre avec six capteurs de vitesse magnétiques passifs. Les trois premiers sont surveillés par le contrôleur, qui utilise le signal médian pour le contrôle de vitesse et la protection primaire contre la survitesse, tandis que les trois seconds sont connectés séparément aux trois VPRO du module de protection. Il est prévu neuf capteurs de vitesse magnétiques passifs ou transducteurs de fréquence d'impulsions actifs de type TTL sur le bornier TPRO, trois étant surveillés par chacun des trois VPRO. Cet agencement fournit une mesure de vitesse redondante pour la fonction de protection d'urgence contre la survitesse, garantissant qu'une défaillance d'un capteur de vitesse ou d'un VPRO ne compromet pas le système de protection.
En plus des signaux de vitesse, le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB fournit des signaux de générateur pour la protection contre les contrôles de synchronisation de secours, trois entrées de courant analogiques et neuf entrées de thermocouple, principalement pour la protection contre la surchauffe des gaz d'échappement des turbines à gaz. Le VPRO fournit 28 V CC au TPRO pour alimenter les trois transmetteurs à entrée analogique, éliminant ainsi le besoin d'alimentations de terrain séparées pour ces transmetteurs.
Contrôle de vitesse et protection contre la survitesse
La fonction de contrôle de vitesse et de protection contre la survitesse du bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB est mise en œuvre avec des capteurs de vitesse magnétiques passifs qui génèrent un signal proportionnel à la vitesse de la turbine. La sortie du capteur magnétique a une résistance de sortie de 200 ohms avec une inductance de 85 mH et génère 150 V crête à crête dans 60 kilohms au niveau du bornier TPRO, avec une énergie insuffisante pour une étincelle. Le courant de court-circuit maximum est d'environ 100 mA et le système applique une charge en mode normal jusqu'à 400 ohms au signal d'entrée pour réduire la tension aux bornes.
Les capteurs magnétiques peuvent se trouver jusqu'à 300 mètres (984 pieds) de l'armoire, en supposant qu'un câble à paire blindée soit utilisé, avec une capacité asymétrique typique de 70 nF ou une capacité différentielle de 35 nF et une résistance de 15 ohms. La plage de fréquence d'impulsion du MPU est de 2 Hz à 20 kHz, et la sensibilité du circuit d'entrée du MPU a un signal minimum de 27 mV en crête à 2 Hz et un signal minimum de 450 mV en crête à 14 kHz, garantissant une mesure fiable de la vitesse sur toute la plage de fonctionnement de la turbine.
Protection contre la vérification de la synchronisation des sauvegardes
Le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB fournit des entrées au module de protection pour la protection par contrôle de synchronisation de sauvegarde. Les tensions du générateur et du bus sont fournies par deux transformateurs de potentiel monophasés avec une sortie secondaire fournissant une valeur nominale de 115 V RMS. La longueur maximale du câble entre les transformateurs de potentiel et la commande de la turbine est de 100 mètres de fil torsadé et blindé de 18 AWG, et chaque transformateur de potentiel est isolé magnétiquement avec une barrière nominale de 1 500 V RMS et une charge de circuit inférieure à 3 VA.
Chaque entrée de transformateur de potentiel est connectée en interne en parallèle via le TPRO aux trois VPRO du module de protection. Les triples fenêtres de glissement de phase redondantes aboutissent à une sortie logique votée sur le bornier TREG, qui pilote le relais K25A. Les contacts de ce relais sont connectés en série avec le relais permissif de synchronisation (K25P) et le relais de synchronisation automatique (K25) pour garantir qu'aucune fausse commande n'est émise pour fermer le disjoncteur du générateur. De même, les contacts du contact K25A sont connectés en série avec les contacts de l'équipement de synchronisation manuelle à distance pour garantir l'absence de fausses commandes, offrant ainsi une fonction de protection de contrôle de synchronisation complète et fiable.
La précision de mesure de la tension du générateur et du bus est de 0,5 % de la tension nominale RMS, la précision de la fréquence est de 0,05 % et la mesure de la différence de phase est meilleure que 1 degré. La plage de tension autorisée pour la synchronisation est de 75 à 130 V RMS, et chaque entrée a une charge inférieure à 3 VA.
Le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB fournit des entrées thermocouple et analogiques au module de protection, principalement pour les applications de turbine à gaz. Neuf entrées de thermocouple sont surveillées, dont trois connectées à chaque VPRO, et celles-ci sont généralement utilisées pour la protection de secours contre la surchauffe des gaz d'échappement. Les entrées thermocouple ont les mêmes spécifications que la carte VTCC, garantissant des performances de mesure constantes dans toute la famille de systèmes de contrôle GE.
En plus des entrées thermocouple, le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB fournit une entrée qui peut être configurée pour ±5 V CC, ±10 V CC ou 4-20 mA, et deux entrées qui sont des entrées de courant 4-20 mA. Ces entrées analogiques sont connectées au bornier TPRO et alimentent les entrées en parallèle des trois VPRO, fournissant au module de protection les signaux analogiques nécessaires à ses fonctions de protection. Les entrées analogiques ont les mêmes spécifications que la carte VAIC et les capteurs analogiques sont alimentés par l'alimentation 28 V DC du VPRO.
Installation et câblage
Le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB est conçu pour une installation et un câblage sur site simples. Les transformateurs de potentiel du générateur et du bus, les entrées analogiques et les thermocouples sont câblés au premier bornier du TPRO, tandis que les capteurs de vitesse magnétiques sont câblés au deuxième bloc. Les cavaliers JP1A et JP1B sont configurés pour fournir une entrée de 4 à 20 mA ou de tension sur la première des trois entrées analogiques, permettant à la carte d'être adaptée aux exigences d'entrée analogique spécifiques de l'application.
Les connexions de câblage sont indiquées dans le schéma de câblage et de câblage TPRO, avec deux câbles allant à chacune des trois cartes VPRO. Les borniers peuvent être débranchés du bornier pour la maintenance, et jusqu'à deux fils #12 AWG par point avec une isolation de 300 volts peuvent être installés, offrant ainsi une flexibilité pour différentes exigences de câblage sur le terrain. La taille de la carte est de 17,8 cm de largeur sur 33,02 cm de hauteur (7,0 pouces x 13 pouces) et la barre de blindage fournit un point de terminaison pour les blindages de câbles, garantissant ainsi un blindage et une mise à la terre appropriés du câblage sur site.
Diagnostic et détection de défauts
Le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB offre des capacités de diagnostic complètes qui facilitent la vérification du système et l'isolation des défauts. Le VPRO effectue des contrôles de diagnostic sur le TPRO et ses câbles et signaux d'entrée, et si les limites hautes ou basses des entrées analogiques sont dépassées, un défaut est créé. Si l'un des signaux devient défectueux, une alarme de diagnostic composite L3DIAG_VPROR (ou S ou T) se produit. Les signaux de diagnostic peuvent être verrouillés individuellement puis réinitialisés avec le signal RESET_DIA s'ils sont sains, offrant ainsi une gestion flexible des diagnostics pour le technicien de maintenance.
Les connecteurs du bornier du TPRO ont leur propre périphérique d'identification qui est interrogé par la carte E/S. Le dispositif d'identification est une puce en lecture seule codée avec le numéro de série du bornier, le type de carte, le numéro de révision et l'emplacement de la fiche. Lorsque la puce est lue par le VPRO et qu'une incompatibilité est rencontrée, un défaut d'incompatibilité matérielle est créé, empêchant le système de fonctionner avec un matériel incorrect ou incompatible. Cette fonction de diagnostic garantit que le bornier correct est installé à chaque emplacement et que la configuration du système correspond au matériel physique.
Adéquation des applications et intégration du système
La carte de bornes de protection d'urgence IS200TPROH1CBB est un composant essentiel du système indépendant de protection d'urgence contre la survitesse et la synchronisation utilisé dans les applications de contrôle de turbine GE. Sa capacité à fournir des signaux de vitesse, des signaux de température, une tension de générateur et une tension de bus aux cartes VPRO à triple redondance fournit au système de protection les entrées diverses et redondantes nécessaires pour détecter les conditions de survitesse et vérifier la synchronisation avant de fermer le disjoncteur du générateur.
Dans les systèmes de protection des turbines à gaz, les cartes VTUR et VPRO partagent la fonction de protection, les deux détectant la survitesse de la turbine et l'une ou l'autre étant capable de déclencher indépendamment la turbine à l'aide des relais des cartes TRPG ou TREG. La carte de bornes de protection d'urgence IS200TPROH1CBB fournit les signaux de vitesse des capteurs de vitesse magnétiques aux cartes VPRO, et fournit également les signaux de tension du générateur et du bus pour la protection de contrôle de synchronisation de secours, les entrées de thermocouple pour la protection contre la surchauffe des gaz d'échappement de secours et les entrées analogiques pour les autres fonctions de protection du module de protection.
L'architecture triple redondante de la carte, avec les entrées réparties en parallèle sur les trois cartes VPRO, garantit qu'une défaillance d'une carte VPRO ne compromet pas la fonction de protection. La prise en charge par la carte d'un maximum de neuf capteurs de vitesse magnétiques passifs, dont trois sont surveillés par chacun des trois VPRO, fournit une mesure de vitesse redondante, et les triples fenêtres de glissement de phase redondantes aboutissent à une sortie logique votée sur le bornier TREG, qui pilote le relais K25A, garantissant qu'aucune fausse commande n'est émise pour fermer le disjoncteur du générateur.
Les capacités de diagnostic de la carte, notamment la vérification des limites analogiques, l'alarme de diagnostic composite et la puce d'identification intégrée, simplifient le dépannage et garantissent que la carte appropriée est installée à chaque emplacement. Les signaux de diagnostic peuvent être verrouillés individuellement et réinitialisés avec le signal RESET_DIA s'ils sont sains, offrant ainsi une gestion flexible des diagnostics pour le technicien de maintenance.
Maintenance et cycle de vie
Le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB est conçu pour une longue durée de vie avec un minimum d'entretien. La carte ne contient aucune pièce mobile et sa construction robuste garantit une fiabilité élevée en fonctionnement industriel continu. La maintenance de routine consiste en une inspection visuelle périodique de la carte, des borniers et du câblage, une vérification que les limites d'entrée analogique sont conformes aux spécifications et une confirmation que les bornes du blindage sont correctement connectées.
Les fonctionnalités de diagnostic de la carte, notamment la vérification des limites analogiques, l'alarme de diagnostic composite et la puce d'identification intégrée, simplifient le dépannage et garantissent que la carte appropriée est installée à chaque emplacement. Si une entrée analogique dépasse ses limites hautes ou basses, un défaut est créé et si un signal devient défectueux, une alarme de diagnostic composite se produit. Les signaux de diagnostic peuvent être verrouillés individuellement et réinitialisés avec le signal RESET_DIA s'ils sont sains.
Si la carte doit être remplacée, le processus est simple. Après avoir mis hors tension l'équipement associé et vérifié qu'il n'y a pas d'alimentation, les borniers enfichables doivent être étiquetés et retirés, et la carte doit être retirée de son support. La carte de remplacement doit être installée dans la même position, les cavaliers JP1A et JP1B réglés pour correspondre à la configuration d'origine et les borniers reconnectés comme indiqué avant de remettre le système en service.
GE Industrial Control Systems garantit la compatibilité de ses cartes de remplacement, même si les cartes de différents niveaux de révision peuvent ne pas contenir de matériel identique. Lors de la commande d'une carte à bornes de protection d'urgence IS200TPROH1CBB de remplacement, fournissez le numéro de pièce complet et la description, le numéro de série du lecteur ou du système et le numéro de liste de matériel (ML). L'usine peut remplacer les versions ultérieures en fonction de la disponibilité et des améliorations de conception, mais la compatibilité ascendante des cartes de remplacement est garantie.
Conclusion
La carte de bornes de protection d'urgence GE IS200TPROH1CBB est une interface de signal fiable, robuste et critique pour les applications de protection d'urgence de GE Industrial Control Systems. Ses neuf sondes de proximité passives pour les capteurs de vitesse, ses entrées de tension de générateur et de bus pour la protection contre les contrôles de synchronisation de secours, ses neuf entrées de thermocouple pour la protection contre la surchauffe des gaz d'échappement de secours et ses trois entrées analogiques fournissent aux cartes VPRO les signaux divers et redondants requis pour le système indépendant de protection d'urgence contre la survitesse et la synchronisation.
Avec ses borniers enfichables, ses connecteurs clairement étiquetés, ses diagnostics complets et son architecture triple redondante, le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB est conçu pour une installation, une vérification et une maintenance faciles. Bénéficiant de la qualité de fabrication de GE, de son réseau d'assistance mondial et de son engagement en faveur de la rétrocompatibilité, le bornier de protection d'urgence IS200TPROH1CBB continue de fournir les performances, la durabilité et la fiabilité que les utilisateurs industriels attendent de GE. Qu'elle soit utilisée dans une nouvelle installation ou en remplacement d'une carte existante, la carte terminale de protection d'urgence IS200TPROH1CBB fournit la fonctionnalité d'interface de signal requise pour un fonctionnement fiable et efficace du système de protection d'urgence.
