IS220PTURH1B एक टर्बाइन विशिष्ट प्राथमिक ट्रिप I/O पैक है जिसका उपयोग GE के मार्क VIe और मार्क VIeS नियंत्रण प्रणालियों में किया जाता है। यह PTUR श्रृंखला के भीतर एक मॉडल है, जिसमें कार्यात्मक रूप से संगत BPPC प्रोसेसर बोर्ड होता है जिसके लिए कंट्रोलएसटी सॉफ्टवेयर सूट V04.07 या बाद के संस्करण की आवश्यकता होती है। यह मॉड्यूल टरबाइन नियंत्रण टर्मिनल बोर्डों (उदाहरण के लिए, TTURH1C, TRPAH1A, STURHxA) और एक या दो I/O ईथरनेट नेटवर्क के बीच विद्युत इंटरफ़ेस के रूप में कार्य करता है, जो महत्वपूर्ण टरबाइन सुरक्षा और नियंत्रण कार्यों को लागू करने के लिए मुख्य घटक के रूप में कार्य करता है।
IS220PTURH1B को विशेष रूप से भाप और गैस टर्बाइनों के सुरक्षित और स्थिर संचालन के लिए आवश्यक संकेतों को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें गति निगरानी, स्वचालित सिंक्रनाइज़ेशन (सिंक), शाफ्ट वोल्टेज/वर्तमान निगरानी, और (जब टीआरपीजी टर्मिनल बोर्ड के साथ उपयोग किया जाता है) लौ का पता लगाना शामिल है। इसका अंतिम लक्ष्य मुख्य ब्रेकर और प्राथमिक ट्रिप सोलनॉइड को विश्वसनीय रूप से चलाना है, जिससे ओवरस्पीड जैसी खतरनाक स्थितियों में तेजी से यूनिट बंद होना सुनिश्चित हो सके। मॉड्यूल सिम्प्लेक्स और ट्रिपल मॉड्यूलर रिडंडेंट (टीएमआर) सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन दोनों का समर्थन करता है, जो विभिन्न टरबाइन अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक विश्वसनीय प्राथमिक सुरक्षा परत प्रदान करता है।
कोर कार्यात्मक विवरण
IS220PTURH1B एक व्यापक टरबाइन प्राथमिक सुरक्षा प्लेटफॉर्म में कई सिग्नल प्रोसेसिंग कार्यों को एकीकृत करता है।
चार स्पीड सेंसर इनपुट
गति : सामान्य एकल-शाफ्ट टर्बाइनों के लिए।
स्पीड_हाई : मानक प्रकार से ऊपर एक विस्तारित गति सीमा प्रदान करता है।
स्पीड_एचएसएनजी : गति माप से आवधिक त्रुटियों को दूर करने के लिए टूथ मैपिंग एल्गोरिदम का उपयोग करके स्पीड व्हील पर दांतों के बीच असंगत अंतर की भरपाई करने के लिए उपयोग किया जाता है।
स्पीड_एलएम : एलएम श्रृंखला गैस टर्बाइनों के लिए डिज़ाइन किया गया।
प्रवाह : प्रवाह विभक्त ईंधन प्रवाह माप के लिए।
इंटरफ़ेस प्रकार: निष्क्रिय चुंबकीय गति पिकअप को जोड़ने के लिए 4 चैनल प्रदान करता है।
फ़्रिक्वेंसी रेंज: 2 हर्ट्ज से 20,000 हर्ट्ज तक विस्तृत पल्स दर इनपुट रेंज का समर्थन करता है, जो 2 आरपीएम टर्निंग गियर स्पीड (यह निर्धारित करने के लिए कि रोटर बंद हो गया है) से रेटेड गति से कहीं अधिक ओवरस्पीड सिग्नल तक सटीक माप सक्षम करता है।
सिग्नल रूपांतरण: आंतरिक सर्किट पल्स आवृत्ति संकेतों को डिजिटल गति मानों में परिवर्तित करते हैं।
पल्स रेट प्रकार कॉन्फ़िगरेशन: एप्लिकेशन प्रकार को PRType पैरामीटर के माध्यम से लचीले ढंग से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है:
जनरेटर और बस वोल्टेज इनपुट (स्वचालित सिंक्रनाइज़ेशन)
इनपुट सिग्नल: बाहरी संभावित ट्रांसफार्मर (पीटी), नाममात्र 115 वी आरएमएस से जनरेटर वोल्टेज और बस वोल्टेज सिग्नल प्राप्त करता है।
कोर फ़ंक्शन: इन इनपुट का उपयोग स्वचालित सिंक्रनाइज़ेशन फ़ंक्शन के लिए किया जाता है, जिससे जनरेटर ब्रेकर को बंद करने से पहले सिस्टम बस के वोल्टेज, आवृत्ति और चरण से सटीक रूप से मेल खाता है।
माप सटीकता: आवृत्ति माप सटीकता 45-66 हर्ट्ज रेंज पर 0.05% है; चरण अंतर माप सटीकता ±1° से बेहतर है।
दस्ता वोल्टेज और दस्ता वर्तमान निगरानी
एसी परीक्षण: मापने वाले सर्किट की अखंडता को सत्यापित करने के लिए 2 kHz परीक्षण वोल्टेज लागू करता है।
डीसी परीक्षण: बाहरी सर्किट (ब्रश, शाफ्ट और इंटरकनेक्टिंग तारों सहित) की निरंतरता का परीक्षण करने के लिए 5 वी डीसी स्रोत लागू करता है। के ऊपर प्रतिरोध रीडिंग ब्रशलिमिट सेटिंग संभावित खराबी का संकेत देती है।
उद्देश्य: विद्युत प्रवाह के कारण होने वाली संभावित क्षति की निगरानी करना, जो स्थैतिक बिजली (उदाहरण के लिए, भाप टरबाइन में अंतिम चरण की बाल्टियों से पानी की बूंदें), जनरेटर क्षेत्र पर एसी तरंग, या जनरेटर चुंबकीय सर्किट विसंगतियों से उत्पन्न हो सकती है।
निगरानी सामग्री:
परीक्षण कार्य:
फ्लेम डिटेक्टर इनपुट (टीआरपीजी के साथ)
जब टीआरपीजी प्राथमिक ट्रिप टर्मिनल बोर्ड के साथ उपयोग किया जाता है, तो PTURH1B आठ फ्लेम डिटेक्टरों से संकेतों की निगरानी कर सकता है।
संचालन सिद्धांत: बिना किसी लौ के, डिटेक्टर आपूर्ति वोल्टेज पर चार्ज होता है। लौ की उपस्थिति के कारण डिटेक्टर एक स्तर तक चार्ज हो जाता है और फिर टीआरपीजी के माध्यम से डिस्चार्ज हो जाता है। उच्च लौ तीव्रता से डिस्चार्ज आवृत्ति (0-1000 पल्स/सेकंड) बढ़ जाती है। पीटीयूआर इन डिस्चार्ज ऊर्जाओं को वोल्टेज पल्स में परिवर्तित करता है और उनकी गणना करता है।
आउटपुट फ़ंक्शंस
प्राथमिक ट्रिप सोलनॉइड इंटरफ़ेस: टीआरपीएक्स श्रृंखला ट्रिप टर्मिनल बोर्ड (3 तक) से जुड़े ट्रिप सोलनॉइड को चलाता है, जो अंततः टरबाइन की आपातकालीन ट्रिप प्रणाली को ट्रिगर करता है।
स्वचालित सिंक्रनाइज़ेशन नियंत्रण: TTURH1C टर्मिनल बोर्ड पर K25 (ऑटो सिंक) रिले को नियंत्रित करके मुख्य ब्रेकर (52G) क्लोजिंग कॉइल को सटीक क्लोज कमांड जारी करता है।
सिंक्रोनाइज़िंग परमिसिव: K25P रिले को नियंत्रित करके जनरेटर सिंक्रोनाइज़ेशन के लिए अनुक्रम अनुमति प्रदान करता है।
निदान और स्थिति की निगरानी
मॉड्यूल व्यापक स्व-निदान प्रदान करता है, जिसमें बिजली आपूर्ति निगरानी, हार्डवेयर जांच, संचार स्थिति और महत्वपूर्ण रिले और सेंसर की प्रतिक्रिया निगरानी शामिल है।
हार्डवेयर आर्किटेक्चर और ऑपरेटिंग सिद्धांत
(ए) हार्डवेयर संरचना
IS220PTURH1B मॉड्यूल में निम्न शामिल हैं:
बीपीपीसी प्रोसेसर बोर्ड: वितरित I/O पैक, संचार, लॉजिक प्रोसेसिंग और डेटा प्रोसेसिंग को संभालने के लिए सामान्य प्रोसेसर कोर।
अनुप्रयोग-विशिष्ट बोर्ड: टरबाइन-विशिष्ट संकेतों (उदाहरण के लिए, गति, वोल्टेज) के प्रसंस्करण के लिए समर्पित सर्किटरी शामिल है।
एनालॉग अधिग्रहण डॉटरबोर्ड: वोल्टेज और शाफ्ट मॉनिटरिंग सिग्नल जैसे एनालॉग सिग्नल के उच्च-परिशुद्धता अधिग्रहण के लिए जिम्मेदार।
कनेक्टर्स:
निचला DC-62 पिन कनेक्टर: सीधे संबंधित टर्मिनल बोर्ड (TTUR, STUR, TRPA) में प्लग होता है, जो सभी I/O सिग्नल संचारित करता है।
RJ-45 ईथरनेट पोर्ट (ENET1, ENET2): मार्क VIe नियंत्रक के साथ संचार के लिए, एकल या दोहरे नेटवर्क अतिरेक का समर्थन करता है।
3-पिन पावर इनपुट: बाहरी 28V डीसी बिजली की आपूर्ति।
(बी) स्वचालित सिंक्रोनाइज़िंग सिस्टम सिद्धांत
यह IS220PTURH1B के सबसे जटिल और मुख्य कार्यों में से एक है, जिसका लक्ष्य ग्रिड से सुचारू कनेक्शन के लिए जनरेटर ब्रेकर को इष्टतम समय (शून्य चरण अंतर के करीब) पर बंद करना है।
सिग्नल अधिग्रहण और गणना:
IS220PTURH1B जनरेटर वोल्टेज ( V_Gen ) और बस वोल्टेज ( V_Bus ) पर लगातार नजर रखता है।
यह चरण अंतर ( GenPhaseDiff ), स्लिप ( GenFreqDiff , आवृत्ति अंतर), और उनके बीच त्वरण की सटीक गणना करता है।शून्य-वोल्टेज क्रॉसिंग तकनीक का उपयोग करके
स्लिप: सकारात्मक जब जनरेटर आवृत्ति बस आवृत्ति से अधिक हो। चरण: सकारात्मक जब जनरेटर बस का नेतृत्व कर रहा हो।
निर्णय और भविष्यवाणी बंद करें:
ऑटो सिंक एल्गोरिदम शून्य चरण अंतर तत्काल पर क्लोज कमांड जारी नहीं करता है, लेकिन ब्रेकर के ऑपरेटिंग समय की भविष्यवाणी करनी चाहिए।
वर्तमान चरण, वर्तमान स्लिप, वर्तमान त्वरण और कॉन्फ़िगर किए गए ब्रेकर क्लोज टाइम ( CBxCloseTime ) के आधार पर, एल्गोरिदम अनुमानित समापन लीड समय की गणना करता है।
यदि जनरेटर वर्तमान में पिछड़ रहा है (नकारात्मक चरण अंतर) और कम से कम पिछले 10 लगातार चक्रों से पिछड़ रहा है, तो क्लोज कमांड जारी किया जाता है, और एल्गोरिदम का अनुमान है कि यह ब्रेकर बंद होने के वास्तविक क्षण में अग्रणी होगा। यह रणनीति बंद होने के तुरंत बाद न्यूनतम चरण अंतर सुनिश्चित करती है।
रिले समन्वय:
जनरेटर ब्रेकर को बंद करने के लिए एक साथ तीन शर्तों की आवश्यकता होती है, जो तीन रिले द्वारा नियंत्रित होती हैं:
K25P (सिंक परमिसिव रिले): सीधे नियंत्रक एप्लिकेशन कोड द्वारा संचालित। जाँचता है कि टरबाइन सिंक्रनाइज़ेशन के लिए सही अनुक्रम स्थिति में है या नहीं।
K25 (ऑटो सिंक रिले): PTURH1B के अंदर ऑटो सिंक एल्गोरिदम द्वारा संचालित। वोल्टेज, आवृत्ति और चरण की स्थिति पूरी होने पर सक्रिय हो जाता है और बंद होने की सटीक भविष्यवाणी की जाती है।
K25A (सिंक चेक रिले): TTUR पर स्थित है, लेकिन PPRO या YPRO I/O मॉड्यूल में सिंक चेक एल्गोरिदम द्वारा संचालित (2-आउट-ऑफ-3 तर्क पर आधारित)। एक स्वतंत्र बैकअप जांच के रूप में कार्य करता है, यह सुनिश्चित करता है कि चरण या स्लिप एक अनुमेय विंडो के भीतर है।
ब्रेकर क्लोज सर्किट तभी पूरा होता है जब K25A पहले उठाता है (अनुकूलन में इसके हस्तक्षेप को रोकने के लिए), उसके बाद K25 और K25P उठाता है।
अनुकूली नियंत्रण:
एल्गोरिदम में ब्रेकर बंद होने के समय का स्व-अनुकूली नियंत्रण होता है। यह प्रत्येक बंद होने के बाद 52G/एक सहायक संपर्क से फीडबैक का उपयोग करके वास्तविक ब्रेकर बंद होने के समय को मापता है और इसकी तुलना सेटपॉइंट से करता है।
इसके बाद यह स्वचालित रूप से CBxCloseTime पैरामीटर को वास्तविक मूल्य के करीब लाने के लिए प्रति क्लोजर एक चक्र (16.6/20 एमएस) की वृद्धि द्वारा समायोजित करता है, जिससे क्लोजिंग सटीकता में लगातार सुधार होता है। यह समायोजन कॉन्फ़िगर करने योग्य द्वारा सीमित है । CBxAdaptLimit पैरामीटर
वर्तमान विधियां:
बंद: सिंक्रनाइज़ करना अक्षम है.
मैनुअल: ऑपरेटर क्लोज कमांड शुरू करता है, लेकिन यह अभी भी K25A संपर्कों के अधीन है।
ऑटो: सिस्टम स्वचालित रूप से वोल्टेज और गति का मिलान करता है, फिर सही समय पर ब्रेकर को बंद कर देता है।
मॉनिटर: ऑटो मोड के समान, लेकिन K25 रिले के वास्तविक आउटपुट को ब्लॉक करता है, जिसका उपयोग वास्तव में ब्रेकर को बंद किए बिना सिस्टम प्रदर्शन का परीक्षण और सत्यापन करने के लिए किया जाता है।
(सी) तेज ओवरस्पीड सुरक्षा सिद्धांत
अत्यधिक तेज़ प्रतिक्रिया की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, IS220PTURH1B अंतर्निहित तेज़ ओवरस्पीड ट्रिप एल्गोरिदम को सक्षम कर सकता है। यात्रा तर्क को नियंत्रक को दरकिनार करते हुए सीधे PTUR के भीतर निष्पादित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप यात्रा का समय 30 एमएस या उससे कम होता है।
पीआर_सिंगल एल्गोरिथम:
अनुप्रयोग: मुख्य रूप से एलएम गैस टर्बाइनों के लिए उपयोग किया जाता है, जो अतिरेक प्रदान करता है।
सिद्धांत: दो निरर्थक गति सेंसर सिग्नल दो निरर्थक PTUR में विभाजित होते हैं। प्रत्येक PTUR स्वतंत्र रूप से अपने स्वयं के गति संकेतों ( PulseRate1 से PulseRate4 ) को संसाधित करता है।
सुरक्षा प्रकार: प्रत्येक स्पीड चैनल में एक स्वतंत्र ओवरस्पीड सेटपॉइंट ( PRxSetpoint ) हो सकता है। त्वरण यात्रा सुरक्षा ( AcATrip , AccBTrip ) भी प्रदान करता है।तीव्र रोटर त्वरण से बचाने के लिए
पीआर_मैक्स एल्गोरिथम:
अनुप्रयोग: एक एकल PTUR दो निरर्थक गति सेंसरों से जुड़ा है।
सिद्धांत: एल्गोरिदम दो गति संकेतों ( MAX(PR1, PR2) और MAX(PR3, PR4) ) के अधिकतम मूल्य का उपयोग करता है।निर्णय लेने के लिए
सुरक्षा प्रकार: ओवरस्पीड और त्वरण सुरक्षा के अलावा, यह मंदी यात्रा ( डीसेलट्रिप ) सुरक्षा (शाफ्ट विफलता के खिलाफ) और गति अंतर यात्रा ( फास्टडिफट्रिप ) भी प्रदान करता है। यदि एक सेंसर विफल हो जाता है, तो दूसरा अभी भी सुरक्षा प्रदान कर सकता है, उपद्रव यात्राओं से बच सकता है।
(डी) शाफ्ट वोल्टेज/वर्तमान निगरानी सिद्धांत
स्थापना, कॉन्फ़िगरेशन और निदान
स्थापना:
IS220PTURH1B मॉड्यूल को सीधे माउंटेड टर्मिनल बोर्ड (TTUR, STUR, TRPA) के कनेक्टर में प्लग करें।
ईथरनेट पोर्ट से सटे थ्रेडेड स्टड और एक विशिष्ट माउंटिंग ब्रैकेट का उपयोग करके I/O पैक को यांत्रिक रूप से सुरक्षित करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि DC-62 पिन कनेक्टर पर कोई समकोण बल लागू न हो।
एक या दो ईथरनेट केबल और 28V DC बिजली आपूर्ति कनेक्ट करें।
कॉन्फ़िगरेशन (टूलबॉक्सएसटी सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके):
पल्स दर पैरामीटर: PRType , PRScale (पल्स प्रति क्रांति), TeethPerRev (स्पीड व्हील पर दांत), आदि सेट करें।
ऑटो सिंक पैरामीटर: CBxCloseTime (ब्रेकर बंद होने का समय), CBxAdaptLimit (अनुकूली सीमा), आदि कॉन्फ़िगर करें।
फास्ट ट्रिप पैरामीटर: ट्रिपटाइप (पीआर_सिंगल या पीआर_मैक्स) का चयन करें और संबंधित ओवरस्पीड, त्वरण, मंदी सेटपॉइंट सेट करें।
सिस्टम सीमाएँ: विभिन्न सिग्नलों के लिए अलार्म और ट्रिप सीमाएँ निर्धारित करें।
निदान और एलईडी संकेतक:
K25: ऑटो सिंक रिले को सक्रिय करने के लिए एक कमांड इंगित करता है।
K25P: सिंक अनुमेय रिले को सक्रिय करने के लिए एक आदेश इंगित करता है।
डीसीटी: इंगित करता है कि डीसी टेस्ट सक्षम है।
K1, K2, K3: संबंधित ट्रिप रिले को सक्रिय करने के लिए एक कमांड को इंगित करता है।
PTURH1B पावर-अप स्व-परीक्षण और निरंतर हार्डवेयर निगरानी करता है।
मॉड्यूल फेसप्लेट पर एलईडी प्रमुख स्थिति संकेत प्रदान करते हैं:
विस्तृत डायग्नोस्टिक अलार्म, जैसे सिंक रिले दोष, ब्रेकर अनुकूली समायोजन सीमा पार हो जाना, और हार्डवेयर बेमेल, समस्या निवारण चरणों का मार्गदर्शन करते हुए टूलबॉक्सएसटी में देखे जा सकते हैं।
