Carte de protection de turbine d'urgence GE IS215VPROH2BD

L' IS215VPROH2BD est une carte de protection d'urgence de turbine (VPRO) à haute intégrité de GE, conçue pour être utilisée dans les systèmes de contrôle de turbine Mark VI. Entièrement désignée IS215VPROH2BD , cette carte fournit un système de protection contre la survitesse d'urgence (EOS) indépendant et triple redondant qui fonctionne séparément du contrôleur principal de la turbine. L' IS215VPROH2BD fonctionne conjointement avec les borniers TPRO et TREG pour contrôler jusqu'à trois solénoïdes de déclenchement (ETD), garantissant ainsi un arrêt sûr de la turbine en cas de survitesse, de surchauffe ou d'autres conditions de défaut critique.

L' IS215VPROH2BD est une version à faible consommation de la famille VPRO qui ne prend pas en charge une deuxième carte TREG (connecteur J4). Les applications nécessitant une deuxième carte TREG doivent utiliser VPROH1A ou VPROH1B. Le suffixe 'BD' indique une configuration d'usine spécifique (par exemple, revêtement conforme, composants à plage de température étendue ou révision particulière). Chaque carte VPRO se monte dans le module de protection triple redondance (R8, S8, T8) et comprend sa propre alimentation intégrée, son processeur, son interface E/S et ses communications Ethernet IONet.

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Principales caractéristiques de l'IS215VPROH2BD

• Protection d'urgence indépendante contre la survitesse : triple redondance (R8, S8, T8) avec vote matériel via des relais TREG

• Surveillance de la vitesse : Six capteurs magnétiques passifs dédiés (trois pour VPRO, trois pour la comparaison des contrôleurs)

• Contrôle de synchronisation de secours : entrées de tension du générateur et du bus (PT 115 V rms) avec sortie relais K25A à triple vote

• Entrées thermocouple : neuf canaux de thermocouple (trois par VPRO) pour la protection contre la surchauffe des gaz d'échappement

• Entrées analogiques : Trois entrées configurables (4–20 mA, ±5 V, ±10 V) pour une protection supplémentaire

• Commande de solénoïde de déclenchement : jusqu'à trois ETD (125 V cc, 1 A) avec relais de suppression MOV et économiseur

• Remplaçable en ligne : n'importe laquelle des trois cartes VPRO peut être mise hors tension et remplacée pendant que la turbine est en marche.

• Diagnostics complets : pilote de relais/retour de contact, surveillance de la tension du solénoïde, vérification du dispositif d'identification

• Communications IONet : connexion Ethernet au contrôle principal pour le lancement et la surveillance des tests

• Consommation d'énergie inférieure : la variante H2B omet le deuxième support TREG pour réduire la puissance et la chaleur

• Configuration 'BD' : améliorée pour les besoins d'applications spécifiques (par exemple, vernissage, plage de température étendue)

Description fonctionnelle

L' IS215VPROH2BD est un composant essentiel du système de protection d'urgence indépendant contre la survitesse Mark VI. Le module de protection contient trois cartes VPRO identiques (nommées R8, S8, T8) – une pour chaque canal redondant. Ces cartes sont complètement distinctes du contrôleur principal de la turbine et disposent de leurs propres alimentations, processeurs et interfaces E/S. N'importe quelle carte VPRO peut être retirée et remplacée pendant que la turbine fonctionne sans compromettre la protection.

Contrôle de vitesse et protection contre la survitesse

Six capteurs de vitesse magnétiques passifs sont utilisés :

• Trois micros sont surveillés par le contrôleur principal (pour le contrôle de la vitesse et la protection primaire contre la survitesse).

• Trois micros sont connectés directement aux trois cartes VPRO (un par carte). Chaque VPRO calcule la vitesse selon la méthode de la roue dentée (compte des dents et mesure du temps).

Des paramètres de déclenchement en cas de survitesse distincts sont programmés pour les limites primaires et d'urgence. Les fonctionnalités supplémentaires incluent :

• Déclenchement par accélération : une fois la vitesse stable atteinte, le taux de changement est calculé en continu ; déclenchement si dépasse 100 %/sec.

• Seuil de vitesse de 10 % : transmis au contrôleur pour vérifier qu'il n'y a pas de désaccord flagrant entre les signaux de vitesse primaires et d'urgence.

• Détection de différence de vitesse : compare la vitesse du VPRO avec la vitesse du contrôleur ; si la différence dépasse le seuil pour trois échantillons consécutifs, un SpeedDifTrip est verrouillé.

Interface avec les solénoïdes de déclenchement

Le système de déclenchement combine l'interface de déclenchement primaire (du contrôleur principal via TRPG) avec l'interface de déclenchement EOS (de VPRO via TREG). Jusqu'à trois alimentations séparées à fusibles de 125 V CC alimentent les solénoïdes en mode fonctionnement ; la mise hors tension d'un solénoïde provoque un déclenchement de la turbine. Chaque circuit solénoïde comprend un MOV pour la suppression du courant et une résistance économiseur de 10 Ω, 70 W pour réduire le courant de maintien.

TREG contient neuf relais de déclenchement disposés en trois groupes de trois (un groupe par solénoïde). VPRO contrôle ces relais et les trois cartes (R, S, T) votent leurs sorties en utilisant la logique de relais matériel (2 sur 3) sur TREG. L' IS215VPROH2BD contrôle TREG via le connecteur J3 ; il ne prend pas en charge un deuxième TREG sur J4.

Protection contre la vérification de la synchronisation des sauvegardes

L' IS215VPROH2BD surveille les tensions du générateur et du bus à partir de deux transformateurs de potentiel monophasés (115 V rms nominal) connectés en parallèle aux trois VPRO. La carte exécute des algorithmes de synchronisation basés sur une boucle à verrouillage de phase. Une sortie logique à triple vote pilote le relais K25A sur TTUR, qui est câblé en série avec d'autres relais permissifs de synchronisation (K25P, K25) pour éviter les fausses commandes de fermeture du disjoncteur.

Thermocouple et entrées analogiques

Neuf entrées thermocouple (trois par VPRO) sont disponibles, généralement utilisées pour la protection contre la surchauffe des gaz d'échappement des turbines à gaz. La carte fournit également trois entrées analogiques :

• Un configurable en 4-20 mA, ±5 V ou ±10 V.

• Deux entrées fixes 4-20 mA.

Ces entrées peuvent être programmées pour déclencher la turbine si les limites sont dépassées (avec temporisation réglable).

Alimentation

Chaque IS215VPROH2BD possède sa propre alimentation intégrée convertissant 125 V CC en 5 V CC (pour la logique) et 28 V CC (pour les bobines de relais TREG). Les trois alimentations indépendantes offrent une grande fiabilité.

Installation et remplacement

Procédure d'installation

1. Mettez hors tension le rack de processeur d’E/S VME.

2. Faites glisser l' IS215VPROH2BD dans l'emplacement approprié (R8, S8 ou T8) du module de protection.

3. Poussez les leviers supérieur et inférieur vers l’intérieur pour asseoir les connecteurs de bord.

4. Serrez les vis imperdables en haut et en bas du panneau avant.

5. Mettez le rack VME sous tension et vérifiez les voyants de diagnostic sur le panneau avant.

6. Connectez les câbles à J3, J5, J6 (TPRO/TREG) et J7 (alimentation 125 V CC). N'utilisez pas J4 (non pris en charge).

7. Si nécessaire, mettez à jour le micrologiciel VPRO via ToolboxST (voir GEH‑6403).

Remplacement en ligne (système redondant)

Dans une turbine en marche, n'importe laquelle des trois cartes VPRO peut être remplacée en ligne :

• Identifiez la carte défaillante (LED RUN éteinte ou LED FAIL rouge fixe).

• Mettez hors tension la section du module de protection contenant cette carte (chaque carte possède sa propre alimentation depuis le PDM).

• Débranchez les câbles (étiquette en premier), retirez la carte, installez le IS215VPROH2BD de remplacement.

• Rebranchez les câbles, remettez sous tension et vérifiez le fonctionnement normal (LED RUN verte clignotante).

• Le système reste protégé par les deux cartes VPRO restantes pendant la procédure.

Après le remplacement, la configuration ToolboxST devra peut-être être téléchargée sur la nouvelle carte (reportez-vous à la section de configuration).

Diagnostics et alarmes

L' IS215VPROH2BD fournit trois voyants sur le panneau avant :

• RUN – Le vert clignotant indique un fonctionnement normal.

• FAIL – Le rouge fixe indique une panne de la carte.

• ÉTAT – Une couleur orange fixe indique une condition d'alarme de diagnostic (par exemple, tension hors limites, incompatibilité d'identification).

Conditions surveillées

• Pilote de relais et retour de contact pour les relais de déclenchement (ETR1 à ETR6), les relais économiseurs (KE1 à KE6), K25A et le relais à pince servo (K4CL)

• Tension du solénoïde et présence de la source de tension (125 V DC)

• Limites d'alimentation (P15, N15, P28A, P28B)

• Limites des thermocouples et des entrées analogiques (comptes bruts haut/bas, table de linéarisation hors plage)

• Incompatibilités de périphérique d'identification sur les connecteurs TPRO et TREG (J3, J4, J5, J6, J3A, J4A)

• Différence de vitesse, vitesse obsolète et délais d'attente du chien de garde du contrôleur

Lorsqu'un signal de diagnostic devient défectueux, une alarme composite (L3DIAG_VPROR, L3DIAG_VPROS ou L3DIAG_VPROT) est générée. Les signaux de diagnostic peuvent être verrouillés et réinitialisés via RESET_DIA une fois la condition résolue.

Pour une liste détaillée des défauts, reportez-vous au GEH‑6421M. Les défauts courants incluent :

• Défaut 17 – Défaillance de l'ID de la carte

• Défauts 63 à 68 – Alimentation hors limites

• Défauts 69 à 96 – Inadéquation du pilote de relais/retour de contact

• Défaut 97 – Source d'alimentation solénoïde manquante (premier TREG)

• Défaut 109 – Protection de déclenchement par différence de vitesse

Paramètres de configuration

Grâce à ToolboxST, l' IS215VPROH2BD peut être configuré avec des centaines de paramètres. Les catégories clés comprennent :

Informations de commande et de garantie

Identification de la carte

L' IS215VPROH2BD est identifié par son numéro de catalogue :

• IS215 – série de produits

• VPRO – Carte de protection d'urgence des turbines

• H2B – Version basse consommation, ne prend pas en charge le deuxième TREG

• D – Suffixe indiquant une configuration d'usine spécifique (par exemple, vernissage, plage de température étendue, révision spéciale)

Passer une commande

Lors de la commande d'un IS215VPROH2BD de remplacement , fournissez :

• Numéro de pièce complet :  IS215VPROH2BD

• Numéro de série du système

• Numéro de liste de matériaux (ML)

Contactez votre bureau de vente ou de service GE le plus proche, ou un représentant GE agréé.

Garantie

Reportez-vous à la brochure des conditions générales de GE pour connaître la période de garantie et la couverture. GE garantit la rétrocompatibilité des cartes de remplacement ; les versions ultérieures peuvent être remplacées en fonction de la disponibilité.

Pourquoi choisir l'IS215VPROH2BD pour votre système Mark VI ?

L' IS215VPROH2BD est la carte de protection contre la survitesse d'urgence idéale pour les applications qui ne nécessitent pas une deuxième carte TREG (par exemple, installations simplex ou nombreuses installations TMR). Sa faible consommation d'énergie, son architecture à triple redondance et ses diagnostics complets en font un choix fiable pour les turbines à gaz, à vapeur et LM. Le suffixe « BD » peut inclure des fonctionnalités améliorées telles qu'un revêtement conforme ou une plage de température étendue pour les environnements difficiles. Les principaux avantages comprennent :

• Protection indépendante – Fonctionne séparément du contrôleur principal

• Remplaçable en ligne – Pas d'arrêt de la turbine pour le remplacement de la carte

• Vote matériel – La logique de relais TMR sur TREG garantit un fonctionnement sécurisé

• E/S riches – Entrées de vitesse, thermocouple, analogique, contrôle de synchronisation

• Couverture de diagnostic – >60 types de défauts, vérification d'identification, surveillance des retours

• Consommation réduite – la variante H2B réduit la charge thermique dans le module de protection

• Configuration 'BD' - Adaptée aux besoins spécifiques des applications (consulter l'usine GE)