IS200TPROH1B è una morsettiera di protezione di emergenza progettata da General Electric (GE) per i suoi sistemi di controllo delle turbine a gas. Questa scheda rappresenta un'importante revisione hardware della serie TPRO, utilizzata principalmente per fornire segnali di velocità, segnali di temperatura, tensione del generatore e tensione del bus alla scheda del processore VPRO come parte di un sistema indipendente di protezione da sovravelocità e sincronizzazione di emergenza.
La scheda IS200TPROH1B funziona insieme alle schede VPRO a tripla ridondanza per formare un modulo di protezione indipendente dal sistema di controllo principale della turbina. Questo sistema di protezione controlla i solenoidi di sgancio tramite morsettiere TREx (TREG, TREL o TRES), implementando la protezione dall'arresto di emergenza della turbina. TPRO fornisce segnali di ingresso a tutte e tre le schede VPRO, garantendo che le funzioni di protezione possano continuare a essere eseguite normalmente anche in caso di guasto di un canale.
Le principali funzioni della scheda IS200TPROH1B includono:
Protezione di emergenza da velocità eccessiva: fornisce segnali di velocità al VPRO tramite rilevatori di velocità magnetici, implementando la protezione di emergenza da velocità eccessiva indipendente dal controller principale.
Protezione di controllo della sincronizzazione di backup: fornisce protezione di backup per la chiusura della sincronizzazione tramite gli ingressi della tensione del generatore e del bus.
Protezione da sovratemperatura dello scarico: monitora la temperatura di scarico della turbina a gas tramite ingressi termocoppia, fornendo protezione da sovratemperatura.
Ingressi analogici: fornisce tre canali di ingresso analogici di corrente/tensione per il monitoraggio di altri parametri di processo.
La scheda progetta le esigenze delle applicazioni in campo industriale, dotata di morsettiere collegabili per facilitare il cablaggio e la manutenzione in loco. Ciascun punto terminale può accettare fino a due cavi n. 12 AWG con isolamento da 300 volt. Le dimensioni della scheda sono 17,8 cm di larghezza × 33,02 cm di altezza, adatte per l'installazione in un quadro elettrico standard.
II. Funzioni principali
Le funzioni principali di IS200TPROH1B includono, ma non sono limitate a, quanto segue:
1. Ingresso segnale di velocità e protezione da sovravelocità
La scheda IS200TPROH1B fornisce segnali di velocità al VPRO per la protezione EOS (Emergency Overspeed). Il rilevamento della velocità utilizza rilevatori di velocità magnetici passivi, con la seguente configurazione specifica:
È possibile collegare un totale di 9 pickup magnetici passivi di velocità.
Ciascuna scheda VPRO monitora 3 rilevatori di velocità.
I segnali di uscita della sonda vengono trasmessi tramite cavi schermati a doppino intrecciato, con una distanza massima di 300 metri (984 piedi).
Intervallo di frequenza del polso: da 2 Hz a 20 kHz.
Sensibilità del circuito di ingresso: picco minimo 27 mV a 2 Hz, picco minimo 450 mV a 14 kHz.
2. Protezione dal controllo della sincronizzazione del backup
IS200TPROH1B fornisce ingressi di controllo della sincronizzazione di backup al modulo di protezione, tra cui:
Tensione del generatore e tensione del bus, alimentate da due trasformatori potenziali (PT) monofase.
Voltaggio nominale in ingresso: 115 V rms.
Intervallo di tensione consentito per la sincronizzazione: da 75 a 130 V rms.
Precisione della tensione: 0,5% della tensione nominale.
Precisione della frequenza: 0,05%.
Misurazione della differenza di fase: migliore di 1 grado.
Carico per ingresso: meno di 3 VA.
Grado di isolamento: barriera di isolamento da 1.500 V rms.
Lunghezza massima del cavo: 100 metri (doppino intrecciato schermato 18 AWG).
Ciascun ingresso PT è collegato internamente in parallelo tramite TPRO alle tre schede VPRO. Le finestre di scorrimento di fase a tripla ridondanza danno come risultato un'uscita logica dedicata sulla morsettiera TREG, che pilota il relè K25A. I contatti di questo relè sono collegati in serie con il relè di sincronizzazione automatica (K25P) e il relè di sincronizzazione automatica (K25) per garantire che non venga emesso un falso comando per chiudere l'interruttore del generatore. Allo stesso modo, i contatti del contatto K25A sono collegati in serie con i contatti dell'apparecchiatura di sincronizzazione manuale remota per garantire l'assenza di falsi comandi.
3. Ingressi termocoppia
IS200TPROH1B fornisce 9 canali di ingresso per termocoppia, utilizzati principalmente per la protezione da sovratemperatura dello scarico della turbina a gas. Ciascuna scheda VPRO monitora 3 ingressi termocoppia. Le specifiche della termocoppia sono le stesse della scheda VTCC.
4. Ingressi analogici
IS200TPROH1B fornisce tre canali di ingresso analogico, con VPRO che fornisce alimentazione a 28 V CC per i trasmettitori di ingresso analogico:
Canale 1: configurabile tramite ponticelli JP1A e JP1B per ingresso di corrente 4-20 mA o ingresso di tensione (±5 V CC o ±10 V CC).
Canale 2: ingresso di corrente 4-20 mA.
Canale 3: ingresso di corrente 4-20 mA.
Le specifiche dell'ingresso analogico sono le stesse della scheda VAIC.
5. Distribuzione del segnale
Tutti i segnali di ingresso (velocità, tensione, termocoppia, analogico) sono collegati in parallelo tramite TPRO alle tre schede VPRO, ottenendo una tripla ridondanza. Questo design garantisce che le funzioni di protezione possano continuare a essere eseguite normalmente anche in caso di guasto di una scheda VPRO.
III. Applicazioni di sistema
1. Applicazione nel sistema di protezione delle turbine a gas
L'IS200TPROH1B è la morsettiera di ingresso principale del sistema di protezione di emergenza indipendente per turbine a gas. Funziona con schede processore VPRO a tripla ridondanza per formare un modulo di protezione indipendente dal sistema di controllo principale della turbina. Questo sistema controlla i solenoidi di sgancio tramite morsettiere TREx e TRPx per implementare la protezione dall'arresto di emergenza.
2. Coordinamento con VPRO e TREx
Nel sistema di protezione i quadri si coordinano come segue:
IS200TPROH1B: Acquisisce segnali di velocità, tensione, termocoppia e ingresso analogico, distribuendoli in parallelo alle tre schede VPRO.
VPRO: elabora i segnali di ingresso, esegue la protezione di emergenza da velocità eccessiva e le funzioni di arresto di emergenza e controlla i 12 relè su TREG.
TREG: fornisce il lato positivo di 125 V CC ai solenoidi di sgancio, lavorando con TRPx per controllare i solenoidi.
TRPx (TRPG/TRPL/TRPS): fornisce il lato negativo di 125 V CC ai solenoidi di sgancio.
Solenoidi di sgancio: è possibile collegarne fino a 3, attivati in modo indipendente da VPRO tramite TREG o dal controller principale tramite TRPx.
3. Rapporto con il Controllore Principale
Il modulo di protezione di emergenza contenente IS200TPROH1B è completamente indipendente dal sistema di controllo principale della turbina (VTUR). Sia VTUR che VPRO rilevano la velocità eccessiva della turbina e entrambi i sistemi possono far scattare la turbina in modo indipendente utilizzando relè su TRPG o TREG. Questo design ridondante garantisce che, anche in caso di guasto del sistema di controllo principale, il sistema di protezione di emergenza possa comunque funzionare correttamente.
4. Protezione dal controllo della sincronizzazione del backup
Gli ingressi della tensione del generatore e della tensione del bus forniti da IS200TPROH1B vengono utilizzati per la protezione del controllo della sincronizzazione di backup. Le finestre di scorrimento di fase a tripla ridondanza danno come risultato un'uscita logica votata su TREG, che pilota il relè K25A. I contatti di questo relè sono collegati in serie con K25P e K25 per garantire che non vengano emessi falsi comandi di chiusura. Allo stesso modo, anche i contatti del K25A sono collegati in serie con i contatti dell'apparecchiatura di sincronizzazione manuale remota per evitare operazioni errate.
5. Protezione da sovratemperatura dello scarico
Per le applicazioni con turbine a gas, i 9 ingressi termocoppia su IS200TPROH1B vengono utilizzati principalmente per la protezione dalla sovratemperatura dello scarico. Ciascun VPRO monitora 3 termocoppie, ottenendo un monitoraggio della temperatura triplo ridondante. Quando la temperatura dei gas di scarico supera la soglia impostata, il sistema di protezione può attivare un arresto di emergenza.
6. Scenari applicativi tipici
Protezione di emergenza da velocità eccessiva per turbine a gas
Protezione da sovratemperatura dei gas di scarico per turbine a gas
Protezione del controllo della sincronizzazione del backup per i generatori
Sistemi di arresto di sicurezza indipendenti dal controller principale
Turbomacchine industriali che richiedono una protezione tripla ridondante
IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia
1. Assegnazione della morsettiera
La scheda IS200TPROH1B dispone di due morsettiere collegabili:
Prima morsettiera: collega i trasformatori di potenziale del generatore, i trasformatori di potenziale del bus, gli ingressi analogici e le termocoppie.
Seconda morsettiera: collega i rilevatori di velocità magnetici.
Ciascun punto terminale può accettare fino a due cavi n. 12 AWG con isolamento da 300 volt. Le morsettiere possono essere scollegate per facilitare il cablaggio e la manutenzione in loco.
2. Connessioni di segnale
La scheda si collega a ciascuna scheda VPRO tramite due cavi. Fare riferimento allo schema elettrico nel documento per i metodi di collegamento specifici.
3. Configurazione dei ponticelli
| del ponticello |
della funzione |
Descrizione dell'impostazione |
| JP1A |
Selezione del tipo di canale analogico 1 |
Funziona con JP1B per selezionare 4-20 mA o ingresso in tensione |
| JP1B |
Selezione del tipo di canale analogico 1 |
Funziona con JP1A per selezionare 4-20 mA o ingresso in tensione |
4. Chip identificativo
I connettori dell'IS200TPROH1B sono dotati di un chip ID di sola lettura che memorizza le seguenti informazioni:
Le schede VPRO leggono queste informazioni durante l'avvio e le confrontano con i valori attesi. Se viene rilevata una mancata corrispondenza, viene generato un errore di incompatibilità hardware, prevenendo problemi di sistema causati da una configurazione errata.
V. Diagnostica e configurazione
1. Funzioni diagnostiche
Le schede VPRO eseguono la seguente diagnostica su TPRO, sui suoi cavi e sui segnali di ingresso:
| dell'elemento diagnostico |
Descrizione |
| Controllo limite ingresso analogico |
Esegue controlli dei limiti alto/basso sui segnali di ingresso analogici; il superamento dei limiti genera un guasto |
| Allarme diagnostico composito |
Quando un segnale non funziona correttamente, genera l'allarme L3DIAG_VPROR (o S/T). |
| Blocco e ripristino degli errori |
I segnali diagnostici possono essere bloccati individualmente e ripristinati con RESET_DIA dopo il ritorno alla normalità |
| Verifica del chip identificativo |
Controlla la corrispondenza dell'ID del connettore, previene l'incompatibilità hardware |
2. Metodo di configurazione
A parte i ponticelli di selezione del tipo canale analogico 1, la scheda TPROH1B non ha altro hardware configurabile. Tutte le altre configurazioni (come impostazioni dei limiti, soglie di allarme, ecc.) vengono completate tramite il software VPRO.
VI. Installazione e manutenzione
1. Posizione di montaggio
La scheda IS200TPROH1B è generalmente montata nel modulo di protezione indipendente all'interno del quadro di controllo della turbina a gas. Durante l'installazione prestare attenzione a:
Assicurarsi che la scheda sia saldamente montata per evitare effetti di vibrazione.
Le morsettiere devono essere completamente inserite e le viti serrate.
I cavi devono essere etichettati correttamente per evitare collegamenti errati.
Gli schermi devono essere adeguatamente messi a terra.
2. Raccomandazioni per la manutenzione
Ispezione periodica: verificare che le morsettiere siano collegate saldamente e che i cavi non siano allentati.
Pulizia: pulire regolarmente la tavola per evitare l'accumulo di polvere.
Protezione ESD: indossare una cinghia di messa a terra quando si maneggia la scheda e conservarla in borse antistatiche.
Gestione delle parti di ricambio: mantiene una scheda IS200TPROH1B di riserva per ridurre i tempi di inattività in caso di guasto.
