De IS200STURH2A is een Simplex Primary Turbine Protection Input Terminal Board, ontworpen door General Electric (GE) voor zijn gas- en stoomturbinebesturingssystemen. Dit bord is de complete versie binnen de STUR-serie voor generatoraandrijfsystemen, met geïntegreerde synchronisatiehardware en uitschakelrelais. Het biedt een uitgebreide beveiligingsoplossing voor generatoraandrijfsystemen die bescherming tegen te hoog toerental en primaire synchronisatiefuncties vereisen.
De IS200STURH2A werkt als simplex S-type versie van de TTUR (Turbine Protection Input Terminal Board) in combinatie met het PTUR I/O-pakket. Het biedt turbinespecifieke primaire uitschakelbeveiliging, snelheidssignaalinvoer en synchronisatiefuncties. Het bord is voorzien van een DC-62-pins connector voor montage van een enkel PTUR I/O-pakket, dat via Ethernet met de Mark VIe-controller communiceert.
De belangrijkste kenmerken van de IS200STURH2A zijn onder meer:
Volledige generatorbeveiliging: integreert oversnelheidsbeveiliging en primaire synchronisatiefuncties, geschikt voor generatoraandrijfsystemen.
Ingebouwde uitschakelrelais: Biedt twee uitschakelsolenoïdeuitgangen, K1 en K2, elk bestaande uit een veiligheidsrelais met gedwongen geleide contacten.
Synchronisatieondersteuning: Biedt twee PT-ingangen voor generatorspannings- en busspanningssignalen, ter ondersteuning van gesynchroniseerd sluiten van de hoofdonderbreker 52G.
Vier snelheidsingangen: accepteert passieve of actieve snelheidssensoren en ondersteunt snelheidsdetectie vanaf 2 RPM.
Rijke feedbacksignalen: biedt feedback over de relaispositie, de spanning van de solenoïde en de spanningsfeedback van het synchronisatiecircuit.
Insteekbaar aansluitblok: Insteekbaar aansluitblok in Euro-stijl met 48 aansluitingen voor eenvoudige bedrading en onderhoud ter plaatse.
Compatibiliteit: Werkt met het PTUR I/O-pakket en vereist ControlST-softwaresuite versie 3.01 of hoger.
Jumperloos ontwerp: het bord heeft geen configureerbare jumpers; alle functies zijn vast, wat het onderhoud ter plaatse vereenvoudigt.
Het bord heeft dezelfde fysieke afmetingen als andere S-type klemmenborden en kan verticaal worden gestapeld. Er zijn geen componenten hoger dan het aangesloten PTUR I/O-pakket, waardoor dubbele stapeling van klemmenborden mogelijk is.
II. Belangrijkste functies
De primaire functies van de IS200STURH2A omvatten, maar zijn niet beperkt tot, het volgende:
1. Snelheidssignaalingang
IS200STURH2A biedt vier snelheidsingangscircuits die passieve snelheidssensoren of actieve snelheidssensoren accepteren:
Passieve sensoren: Het signaal wordt toegepast tussen de klemmen PR#_H en PR#_L (# is 1-4). Het PTUR I/O-pakket kan snelheden tot 2 RPM detecteren.
Actieve sensoren: Het signaal wordt toegepast tussen de aansluitingen TTL# en PR#_L.
2. Uitschakelrelaisuitgangen
IS200STURH2A biedt twee uitschakelmagneetuitgangen, K1 en K2, elk bestaande uit een veiligheidsrelais met gedwongen geleide contacten. Feedback over de relaispositie wordt aan PTUR gegeven via een van de contactparen in het relais. Er zijn extra klantenterminals voorzien om twee of drie STUR-kaarten in een redundante uitschakelconfiguratie aan te kunnen sluiten.
K1/K2-relaiskarakteristieken:
Elk relais heeft twee normaal open contacten en één normaal gesloten contact.
Geforceerd geleide contacten zorgen ervoor dat het feedbackcontact de positie van het stroomcontact nauwkeurig weergeeft.
Ondersteunt TMR twee-uit-drie stemconfiguratie (vereist drie STUR-kaarten).
3. Primaire synchronisatiefunctie
IS200STURH2A, gebruikt met PTUR, ondersteunt gesynchroniseerde sluiting van de 52G primaire onderbreker. De belangrijkste functies zijn onder meer:
PT-ingangen: Klemmen 21-24 bieden generatorspannings- en busspanningsingangen.
Stroomonderbreker: Klem 27 (PGEN) accepteert positief vermogen van 24, 48 of 125 V DC; klem 32 (NGEN) accepteert de stroomteruggave.
Synchronisatierelais: het toegestane relais K25P en het synchronisatiepilootrelais K25 sluiten de controleschakelaar.
Back-upsynchronisatiecontrole: Een extra back-upsynchronisatiecontrolerelais kan worden aangesloten tussen klemmen 29 en 30.
4. Feedbacksignalen
IS200STURH2A biedt uitgebreide feedbacksignalen voor systeemdiagnostiek en statusbewaking:
Relay Position Feedback: Positiefeedback van K1- en K2-uitschakelrelais.
Solenoïdespanningsfeedback: Solenoïdespanningsfeedback geassocieerd met K1 en K2.
Sync Circuit Voltage Feedback: Vijf spanningsfeedbacksignalen gerelateerd aan de synchronisatiefunctie:
BKRVLT: Spanningsstatus van de voedingsbus die wordt gebruikt om de onderbreker te sluiten.
L52G: spanningsfeedback van een hulpcontact op de 52G-onderbreker.
BKRPRM: Spanningsstatus van het relaiscontact van de onderbreker, K25P.
BKRGES: spanningsstatus van de combinatie van K25P-contacten die in serie zijn geschakeld met K25-contacten.
BKRGXS: Spanningsstatus van de seriecombinatie van K25P, K25 en een hulpback-upsynchronisatiecontrolerelais (K25A), die gelijk is aan de spanning die wordt toegepast op de onderbrekerspoel of een pilotrelais.
Sync Relay Coil Drive Feedback: Twee synchronisatierelais feedbacksignalen voor spoelaandrijving.
5. Foutdetectie
IS200STURH2A implementeert verschillende foutdetectiefuncties via PTUR:
Snelheidsingangen zorgen voor foutdetectie via redundante signalen die worden toegepast op STUR.
PT-ingangen vereisen externe testsignalen voor een goede feedback.
Uitschakelrelais maken gebruik van gedwongen geleide contacten, waardoor feedbackcontacten de posities van de stroomcontacten nauwkeurig weergeven.
De contactlogica van het relais voor het sluiten van de onderbreker omvat op spanning gebaseerde statusfeedback, waardoor onverwacht gedrag wordt aangekondigd.
III. Systeemtoepassingen
1. Toepassing in generatoraandrijfsystemen
IS200STURH2A is een compleet beveiligingsklemmenbord dat speciaal is ontworpen voor generatoraandrijfsystemen en geschikt is voor toepassingen die zowel bescherming tegen oversnelheid als primaire synchronisatie vereisen. In combinatie met het PTUR I/O-pakket vormt het een compleet subsysteem voor turbinebescherming.
In een generatoraandrijfsysteem speelt IS200STURH2A de volgende rollen:
Bescherming tegen oversnelheid: Bewaakt de turbinesnelheid via snelheidsingangen en activeert uitschakelrelais wanneer de snelheid de instelpunten overschrijdt.
Gesynchroniseerd sluiten: bewaakt de generatorspanning en busspanning via PT-ingangen om synchronisatierelais voor sluitonderbreker 52G te besturen.
Statusfeedback: Biedt uitgebreide feedback aan het besturingssysteem over de relaisstatus, de solenoïdespanning en de omstandigheden van het synchronisatiecircuit.
2. Verschillen met andere STUR-versies
De STUR-serie kent vier hoofdversies, met de volgende verschillen:
| Versie |
Generator Applicatie |
Trip Verbinding |
Applicatiescenario |
| IS200STURH1A |
Nee |
Reisrelais aan boord |
Mechanische aandrijfturbines (alleen bescherming tegen te hoog toerental) |
| IS200STURH2A |
Ja |
Reisrelais aan boord |
Generatoraandrijfturbines (oversnelheid + synchronisatie) |
| IS200STURH3A |
Nee |
DC-37-pins connector naar extern uitschakelbord |
Alleen pulsingangen, bescherming geboden door extern uitschakelbord |
| IS200STURH4A |
Ja |
DC-37-pins connector naar extern uitschakelbord |
Generatoraandrijving, bescherming door extern uitschakelbord |
3. Simplex-systeemtoepassing
In simplex-toepassingen werkt de IS200STURH2A met een enkel PTUR I/O-pakket om een op zichzelf staande bescherming tegen oversnelheid en synchronisatiefunctie te vormen. Het systeem kan maximaal vier snelheidssignalen accepteren om de turbinesnelheid te meten, gebruikt PT-signalen voor automatische synchronisatie en levert trip-uitgangen via ingebouwde trip-relais.
4. TMR-systeemtoepassing
In toepassingen die drievoudige modulaire redundantie (TMR) vereisen, kunnen drie IS200STURH2A/PTUR-combinaties worden gebruikt. De uitschakelrelais van elke IS200STURH2A bieden twee sets normaal open contacten, waardoor externe bedrading een twee-uit-drie stemconfiguratie kan bereiken. Het bord biedt parallelle klantterminals op kritieke punten, waardoor TMR-relaiscontactstembedrading kan worden geïnstalleerd zonder het 'één draad per terminal'-principe te schenden.
IV. Gedetailleerde interfacebeschrijving
1. Tabel met klantterminaltoewijzingen
| Terminalsignaalnaam |
|
Beschrijving |
| 1 |
K1_NO1_In |
Relais K1 Normaal open contact nr. 1 ingang (parallel aan klem 2) |
| 2 |
K1_NO1_In |
Relais K1 Normaal open ingang contact nr. 1 |
| 3 |
K1_Middentap |
Relais K1 gemeenschappelijk |
| 4 |
K1_NC_Uit |
Relais K1 Normaal gesloten contactuitgang |
| 5 |
K1_NO2_In |
Relais K1 Normaal open ingang contact nr. 2 |
| 6 |
K1_NO2_Uit |
Relais K1 Normaal open contact nr. 2 retour (parallel aan klem 7) |
| 7 |
K1_NO2_Uit |
Relais K1 Normaal open contact nr. 2 retour |
| 8 |
K2_NO1_In |
Relais K2 Normaal open contact nr. 1 ingang (parallel aan klem 9) |
| 9 |
K2_NO1_In |
Relais K2 Normaal open ingang contact nr. 1 |
| 10 |
K2_Middentap |
Relais K2 gemeenschappelijk |
| 11 |
K2_NC_Uit |
Relais K2 Normaal gesloten contactuitgang |
| 12 |
K2_NO2_In |
Relais K2 Normaal open ingang contact nr. 2 |
| 13 |
K2_NO2_Uit |
Relais K2 Normaal open contact nr. 2 retour (parallel aan klem 14) |
| 14 |
K2_NO2_Uit |
Relais K2 Normaal open contact nr. 2 retour |
| 15 |
SOL1_In |
Solenoïde 1 spanningssensor + ingang |
| 16 |
SOL1_Ret |
Solenoïde 1 spanningssensor - ingang |
| 17 |
SOL2_In |
Solenoïde 2 spanningssensor + ingang |
| 18 |
SOL2_Ret |
Solenoïde 2 spanningssensor - ingang |
| 19-20 |
- |
Niet verbonden |
| 21 |
GEH |
Generator PT-ingang hoog |
| 22 |
GENL |
Generator PT-ingang laag |
| 23 |
STRUIK |
Bus PT-ingang hoog |
| 24 |
BUSL |
Bus PT-ingang laag |
| 25 |
B52GH |
Uitgang (PGEN) naar terugmeldcontact B52G |
| 26 |
B52GL |
Retourzijde van B52G terugmeldcontact |
| 27 |
PGEN |
Positief vermogen van de stroomonderbrekerspoel |
| 28 |
AUTO |
Uitgang van K25P-contactsluiting |
| 29 |
MAN |
Uitgang van K25-contactsluiting |
| 30 |
BKRH |
52G Breaker Coil positieve uitgang |
| 31 |
BKRH |
Parallelle aansluiting op klem 30 |
| 32 |
NGEN |
Voedingsaansluiting negatieve onderbrekerspoel |
| 33-36 |
- |
Niet verbonden |
| 37 |
TTL1 |
Actieve snelheidsopname-ingang 1 |
| 38 |
PR1_H |
Passieve snelheidsopname-ingang 1 hoog |
| 39 |
PR1_L |
Snelheid pick-up 1 retour (actief en passief) |
| 40 |
TTL2 |
Actieve snelheidsopname-ingang 2 |
| 41 |
PR2_H |
Passieve snelheidsopname-ingang 2 hoog |
| 42 |
PR2_L |
Snelheid pickup 2 retour (actief en passief) |
| 43 |
TTL3 |
Actieve snelheidsopname-ingang 3 |
| 44 |
PR3_H |
Passieve snelheidsopname-ingang 3 hoog |
| 45 |
PR3_L |
Snelheid pickup 3 retour (actief en passief) |
| 46 |
TTL4 |
Actieve snelheidsopname-ingang 4 |
| 47 |
PR4_H |
Passieve snelheidsopname-ingang 4 hoog |
| 48 |
PR4_L |
Snelheid pickup 4 retour (actief en passief) |
2. Werkingsprincipe van het synchronisatiecircuit
Het synchronisatiecircuit van IS200STURH2A werkt als volgt:
Het positieve vermogen van de onderbreker (24, 48 of 125 V DC) wordt toegepast op klem 27 (PGEN), terwijl de retour aangesloten is op klem 32 (NGEN). De aanwezigheid van deze spanning wordt aangegeven door het BKRVLT-signaal.
Positief vermogen gaat via het toegestane relais K25P naar klem 28 (AUTO), waarbij de vermogensstatus wordt aangegeven door het BKRPRM-signaal.
De stroom gaat vervolgens via het synchronisatiepilootrelais K25 naar klem 29 (MAN), waarbij de stroomstatus wordt aangegeven door het BKRGES-signaal.
Als er een back-upsynchronisatiecontrolerelais wordt gebruikt, wordt dit aangesloten tussen de klemmen 29 en 30 (BKRH), waarbij de sluiting wordt aangegeven door het BKRGXS-signaal.
Als er geen back-upsynchronisatiecontrole wordt gebruikt, voltooit een jumper tussen de klemmen 29 en 30 het circuit, en zowel BKRGXS als BKRGES geven aan dat er stroom wordt toegepast op de onderbrekerspoel.
De onderbrekerspoel of een pilotrelais is aangesloten tussen klemmen 31 (BKRH) en 32 (NGEN).
V. Diagnostiek en configuratie
1. Diagnostische functies
IS200STURH2A voert de volgende diagnostische tests uit via het PTUR I/O-pakket:
| Diagnostische |
itembeschrijving |
| Feedback van magneetrelaisstuurprogramma |
Controleert de stuursignalen van het solenoïderelais; er ontstaat een fout als er een probleem is met het stuursignaal. |
| Positiefeedback relaiscontact |
Controleert feedback over de positie van het relaiscontact; er ontstaat een fout als er een probleem is met het stuursignaal. |
| Verlies van solenoïdevermogen |
Detecteert verlies van solenoïdevermogen, waardoor een fout ontstaat. |
| Synchroniseren van relaisprestaties |
Detecteert langzame synchronisatiecontrolerelais, langzaam automatisch synchronisatierelais, langzame onderbreker en vergrendeld K25-relais; veroorzaken allemaal een fout. |
| Samengesteld diagnostisch alarm |
Als een van de bovenstaande signalen niet goed werkt, treedt er een samengesteld diagnostisch alarm L3DIAG_PTUR op. |
| ID-chipverificatie |
Controleert of de connector-ID overeenkomt; een mismatch veroorzaakt een hardware-incompatibiliteitsfout. |
Diagnostische signalen kunnen individueel worden vergrendeld en gereset met het RESET_DIA-signaal nadat ze weer normaal zijn.
2. Configuratiemethode
De IS200STURH2A-kaart heeft geen jumpers of hardware-instellingen. Alle configuratie gebeurt via het PTUR I/O-pakket en ControlST-software.
VI. Installatie en onderhoud
1. Montagelocatie
Het IS200STURH2A-bord wordt gemonteerd op een plaatstalen drager met een plastic isolatorbevestiging en vervolgens met schroeven in de kast vastgezet. Het bord kan verticaal worden gestapeld met andere S-type klemmenborden.
2. Installatiestappen
Installeer de kunststof isolatorhouder op de plaatmetalen drager.
Monteer het IS200STURH2A-bord op de drager.
Zet het geheel met schroeven vast in de kast.
Sluit velddraden aan op het insteekbare klemmenblok.
Steek het PTUR I/O-pakket in de DC-62-pins connector van het bord.
Sluit indien nodig uitschakelrelaisuitgangen, synchronisatiecircuits en snelheidssensoren aan.
3. Onderhoudsaanbevelingen
Periodieke inspectie: Controleer of de aansluitblokken goed zijn aangesloten en of de draden niet los zitten.
Reiniging: Maak het bord regelmatig schoon om stofophoping te voorkomen.
ESD-bescherming: Draag een aardingsband wanneer u het bord hanteert en bewaar het in antistatische zakken.
Beheer van reserveonderdelen: Zorg voor een reserve STURH2A-kaart om de uitvaltijd in geval van storingen te verminderen.
