8237-1600 Urządzenie zabezpieczające przed przekroczeniem prędkości ProTech-GII

8237-1600 . to niezawodne urządzenie zabezpieczające przed przekroczeniem prędkości obrotowej z serii ProTech-GII firmy Woodward Jest przeznaczony do turbin parowych, turbin gazowych, turbin wodnych i dużych silników tłokowych. Model ten ma konstrukcję do montażu panelowego , mieszane wejścia zasilania wysokiego i niskiego napięcia (HV/LV), , 2oo3 (dwa z trzech) wyjść przekaźnikowych i wejść głosowych . Jest to urządzenie zabezpieczające posiadające certyfikat SIL 3 (IEC 61508) i zgodne ze standardami API 670, API 612 i API 611.

Model 8237-1600 wykorzystuje trzy niezależne moduły (A, B, C) w architekturze potrójnie modułowej redundantnej (TMR) . Każdy moduł monitoruje prędkość i przyspieszenie wirnika za pomocą własnego czujnika prędkości. W przypadku wykrycia nadmiernej prędkości lub nadmiernego przyspieszenia system wydaje polecenie wyłączenia w celu wyłączenia turbiny lub silnika, chroniąc zarówno personel, jak i sprzęt.

To urządzenie idealnie nadaje się do krytycznych zastosowań w energetyce, przemyśle naftowo-gazowym, napędach morskich i napędach przemysłowych, gdzie wymagane jest zarówno bezpieczeństwo, jak i wysoka dostępność.

2. Kluczowe funkcje

• Potrójna redundancja modułowa (TMR) – trzy niezależne moduły; żadna pojedyncza awaria nie ma wpływu na pozostałe. Obsługiwana jest funkcja hot-swap (wymiana online).

• 2oo3 Głosowane wyjścia przekaźników wyłączających – Wewnętrzna logika głosowania zapewnia, że ​​co najmniej dwa moduły muszą zadziałać, zanim przekaźniki wyjściowe zmienią stan, co zapobiega fałszywym wyłączeniom.

• Elastyczne wejścia prędkości – każdy moduł obsługuje jeden czujnik prędkości, który można skonfigurować jako pasywny MPU lub aktywną sondę zbliżeniową/prądów wirowych.

• Zabezpieczenie przed nadmierną prędkością i nadmiernym przyspieszeniem – zakres wyłączenia spowodowanego przekroczeniem prędkości: 0–32 000 obr./min; zakres wyzwalania nadmiernego przyspieszenia: 0–25 000 obr/min/s.

• Menedżerowie redundancji prędkości i przyspieszenia — umożliwiają głosowanie w oparciu o medianę, wysoki lub niski wybór spośród maksymalnie trzech sygnałów; konfigurowalne zachowanie awaryjne.

• Kompleksowe autotesty – tymczasowy test wartości zadanej nadmiernej prędkości, ręczny/automatyczny test symulowanej prędkości, test automatycznej sekwencji (automatycznie testuje wszystkie trzy moduły), test lamp.

• Rejestrowanie zdarzeń — nieulotne dzienniki przekroczenia prędkości/nadmiernego przyspieszenia (20 zdarzeń), wyłączeń awaryjnych (50 zdarzeń), alarmów (50 zdarzeń) i szczytowej prędkości/przyspieszenia.

• Interfejs użytkownika – Panel przedni z obsługą wielu języków (angielski/chiński), monitorowaniem w czasie rzeczywistym, konfiguracją i inicjowaniem testów.

• Komunikacja Modbus RTU – port RS‑232/RS‑485 na moduł do zdalnego monitorowania i sterowania.

• Narzędzie do programowania i konfiguracji (PCT) – oprogramowanie komputerowe do konfiguracji offline/online, zarządzania plikami i eksportu dzienników.

• Certyfikaty bezpieczeństwa – TUV SIL 3, CSA klasa I dział 2, ATEX strefa 2, GOST i spełnia standardy API.

3. . Szczegółowy opis funkcjonalny

3.1 Logika wyłączania i konfiguracja wyjścia (modele z głosowanym przekaźnikiem)

W modelu 8237-1600 każdy moduł niezależnie ocenia własne sygnały prędkości i przyspieszenia. Kiedy wystąpi warunek wyłączenia (nadmierna prędkość, nadmierne przyspieszenie, utrata prędkości itp.), moduł ustawia swój wewnętrzny zatrzask wyłączający. Trzy moduły dzielą się swoim statusem wyłączenia poprzez certyfikowaną magistralę CAN. Wewnętrzny moduł wyborczy 2oo3 monitoruje trzy sygnały wyłączające i odpowiednio odłącza lub zasila dwa nadmiarowe przekaźniki wyłączające typu C. Akcję głosowania można skonfigurować jako:

• Odłączyć zasilanie w celu wyłączenia (zabezpieczenie przed awarią): utrata zasilania powoduje wyłączenie.

• Zasilanie w celu wyłączenia : w celu wyłączenia należy zastosować zasilanie.

3.2 Menedżerowie redundancji prędkości i przyspieszenia

Po włączeniu menedżer redundancji umożliwia każdemu modułowi korzystanie nie tylko z własnego sygnału prędkości, ale także sygnałów prędkości z pozostałych dwóch modułów. Umożliwia to:

• Głosowanie na medianę, najwyższą lub najniższą wartość prędkości.

• Logika awaryjna, gdy tylko dwa sygnały są w dobrym stanie (HSS lub LSS).

• Konfigurowalne działanie w przypadku awarii dwóch wejść (wyłączenie lub brak wyłączenia).

• Alarm różnicowy z regulowanym progiem i opóźnieniem czasowym.

Ta funkcja jest szczególnie przydatna, gdy zainstalowane są tylko dwie sondy prędkości lub gdy jedna sonda ulegnie awarii w trybie online.

3.3 Logika uruchamiania i wykrywanie awarii prędkości

ProTech-GII zawiera dwa uzupełniające się pomoce przy rozruchu, które zapobiegają przypadkowym wyłączeniom, gdy turbina stoi lub pracuje z małą prędkością:

• Wyłączenie awaryjne w przypadku awarii prędkości : Jeśli prędkość jest niższa od wartości zadanej w przypadku awarii prędkości , a wejście pominięcia awarii prędkości nie jest zamknięte, następuje wyłączenie.

• Wyłączenie awaryjne po przekroczeniu limitu czasu przy zaniku prędkości : Jeśli po wydaniu polecenia Start prędkość nie przekroczy wartości zadanej w skonfigurowanym przedziale czasu, nastąpi wyłączenie.

Funkcje te zapewniają, że system nie wyłączy się podczas normalnego rozruchu, gdy sygnał wyjściowy MPU może wynosić zero.

3.4 Rejestrowanie zdarzeń i sygnalizacja pierwszego wyjścia

Każdy moduł przechowuje w pamięci nieulotnej następujące logi:

Wskaźnik pierwszego wyjścia ma kluczowe znaczenie przy rozwiązywaniu problemów z pierwotną przyczyną zdarzenia wyłączającego.

4. Najważniejsze informacje dotyczące instalacji i okablowania

4.1 Wymagania środowiskowe

• Zainstaluj w obudowie IP56 (lub wyższej).

• Temperatura otoczenia: -20°C do +60°C.

• Unikaj bezpośredniego światła słonecznego, wody, kondensacji i silnych zakłóceń elektromagnetycznych.

• Zapewnij odpowiednią wentylację i miejsce na dostęp do panelu przedniego.

• Montuj pionowo.

4.2 Okablowanie zasilania

• Każdy moduł wymaga dwóch niezależnych źródeł zasilania (jedno WN, jedno NN).

• Każde źródło zasilania musi mieć własny wyłącznik automatyczny.

• Wejścia WN należy podłączyć do uziemienia ochronnego (PE) przewodem ≥1,5 mm².

4.3 Okablowanie czujnika prędkości

• Użyj ekranowanej skrętki dwużyłowej; podłączyć ekran na jednym końcu (od strony modułu).

• Tryb MPU: 1–35 Vrms, impedancja 1,5 kΩ, aktywne wykrywanie przerwy w przewodzie.

• Tryb aktywnej sondy: moduł zapewnia zasilanie 24 Vdc; progi wejściowe Vlow <2V, Vhigh >4V.

• Każda sonda musi być podłączona tylko do jednego modułu (bez połączeń równoległych).

4.4 Wyjścia przekaźnikowe

• Przekaźniki wyłączające (forma-C): 8 A przy 220 Vac / 8 A przy 24 Vdc – mogą bezpośrednio sterować cewkami wyłączającymi.

• Przekaźnik alarmowy (półprzewodnikowy): 1 A @ 24 Vdc – do zdalnego powiadamiania.

• Użyj zewnętrznego źródła zasilania, jeśli całkowity prąd przekracza 500 mA.

4.5 Modbus i port serwisowy

• Modbus: RS‑485 maks. długość 500 stóp, RS‑232 maks. 50 stóp.

• Port serwisowy (RS‑232) służy wyłącznie do połączenia tymczasowego (programowanie/odczytywanie dziennika).

5. Konfiguracja i obsługa

5.1 Konfiguracja panelu przedniego

• Język: angielski lub chiński.

• Hasło wymagane do poziomu testu (np. uruchomienie testów) i poziomu konfiguracji (zmiana parametrów).

• moduł musi być w stanie wyłączenia . Aby wejść w tryb konfiguracji,

• Konfigurowalne parametry: typ sondy, zęby przekładni, przełożenie przekładni, wartości zadane nadmiernej prędkości/nadmiernego przyspieszenia, menedżer redundancji, Modbus, tryby testowe itp.

5.2 Narzędzie do programowania i konfiguracji (PCT)

• Łączy się przez port serwisowy (RS‑232).

• Umożliwia tworzenie/edycję plików ustawień w trybie offline (*.wset).

• Przesyłanie/pobieranie konfiguracji online.

• Eksportuj logi do formatu HTML.

• Obsługuje porównywanie konfiguracji między plikami.

5.3 Kopiuj konfigurację pomiędzy modułami

• Z panelu przedniego można skopiować konfigurację jednego modułu do innego modułu.

• Elementy wykluczone: hasła, adresy urządzeń podrzędnych Modbus, preferencje ekranu głównego.

• Alarm niezgodności konfiguracji można włączyć/wyłączyć.

6. Certyfikaty bezpieczeństwa i zgodność

Stan bezpieczny : Po skonfigurowaniu jako Odłączenie zasilania do wyłączenia moduł wyłącza się po całkowitej utracie zasilania – stan bezpieczny.

7. Typowe zastosowania

Model 8237-1600 nadaje się do:

• Generatory turbin gazowych – zabezpieczenie przed przekroczeniem prędkości obrotowej, aby zapobiec uszkodzeniu łopatek.

• Sprężarki napędzane turbiną parową – w rafineriach i zakładach chemicznych.

• Turbiny wodne – zabezpieczenie przed ucieczką.

• Silniki tłokowe (gaz/diesel) – do sprężania gazu lub zasilania awaryjnego.

• Wysokoobrotowe silniki i sprężarki – wykrywanie nadmiernego przyspieszenia.

Możliwość obsługi wymiany modułów online i głosowania 2oo3 sprawia, że ​​idealnie nadaje się do zastosowań, w których przestoje są niezwykle kosztowne.

8. Rozwiązywanie problemów i konserwacja

8.1 Wskazania diod LED na panelu przednim

8.2 Typowe błędy i rozwiązania

8.3 Zalecana konserwacja

• Wykonuj test automatycznej sekwencji co 6–12 miesięcy, aby zweryfikować wszystkie moduły.

• Co 5–10 lat należy zwrócić urządzenie do firmy Woodward lub autoryzowanego centrum serwisowego w celu przeglądu i modernizacji.

• W przypadku przechowywania przez ponad 24 miesiące należy włączyć zasilanie na 5 minut, aby zregenerować kondensatory elektrolityczne.

9. Informacje dotyczące zamawiania i akcesoria