Placa de proteção de turbina de emergência GE IS215VPROH2BC

A IS215VPROH2BC é uma placa de proteção de turbina de emergência (VPRO) de alta integridade da GE, projetada para uso em sistemas de controle de turbina Mark VI. Totalmente designada como IS215VPROH2BC , esta placa fornece um sistema de proteção contra sobrevelocidade de emergência (EOS) independente e triplamente redundante que opera separadamente do controlador da turbina principal. O IS215VPROH2BC funciona em conjunto com placas terminais TPRO e TREG para controlar até três solenóides de disparo (ETDs), garantindo o desligamento seguro da turbina sob excesso de velocidade, sobretemperatura ou outras condições de falha crítica.

O IS215VPROH2BC é uma versão de menor consumo de energia da família VPRO que não suporta uma segunda placa TREG (conector J4). As aplicações que requerem uma segunda placa TREG devem usar VPROH1A ou VPROH1B. O sufixo “C” indica uma configuração específica de fábrica (por exemplo, revestimento protetor, faixa de temperatura estendida ou revisão específica). Cada placa VPRO é montada no módulo de proteção triplamente redundante (R8, S8, T8) e inclui sua própria fonte de alimentação, processador, interface de E/S e comunicações Ethernet IONet integradas.

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Principais recursos do IS215VPROH2BC

• Proteção Independente de Sobrevelocidade de Emergência : Tripla redundância (R8, S8, T8) com votação de hardware via relés TREG

• Monitoramento de velocidade : Seis captadores magnéticos passivos dedicados (três para VPRO, três para comparação de controladores)

• Verificação de sincronização de backup : Entradas de tensão do gerador e do barramento (PTs de 115 V rms) com saída de relé K25A de voto triplo

• Entradas de termopar : Nove canais de termopar (três por VPRO) para proteção contra superaquecimento de exaustão

• Entradas Analógicas : Três entradas configuráveis ​​(4–20 mA, ±5 V, ±10 V) para proteção adicional

• Controle do Solenóide de Trip : Até três ETDs (125 V CC, 1 A) com supressão de MOV e relés economizadores

• Substituível Online : Qualquer uma das três placas VPRO pode ser desligada e substituída enquanto a turbina estiver funcionando

• Diagnóstico abrangente : feedback do driver/contato do relé, monitoramento de tensão do solenóide, verificações do dispositivo de identificação

• Comunicações IONet : Conexão Ethernet ao controle principal para início de teste e monitoramento

• Menor consumo de energia : a variante H2B omite o segundo suporte TREG para redução de energia e calor

Descrição Funcional

O IS215VPROH2BC é um componente central do sistema independente de proteção contra sobrevelocidade de emergência Mark VI. O módulo de proteção contém três placas VPRO idênticas (denominadas R8, S8, T8) – uma para cada canal redundante. Essas placas são completamente separadas do controlador principal da turbina e possuem suas próprias fontes de alimentação, processadores e interfaces de E/S. Qualquer placa VPRO pode ser removida e substituída enquanto a turbina está funcionando sem comprometer a proteção.

Controle de velocidade e proteção contra excesso de velocidade

São usados ​​seis captadores de velocidade magnéticos passivos:

• Três pickups são monitorados pelo controlador principal (para controle de velocidade e proteção primária contra sobrevelocidade).

• Três captadores são conectados diretamente às três placas VPRO (uma por placa). Cada VPRO calcula a velocidade usando o método da roda dentada (contando os dentes e medindo o tempo).

Configurações separadas de disparo por excesso de velocidade são programadas para limites primários e de emergência. Recursos adicionais incluem:

• Desarme de aceleração : Depois que a velocidade em estado estacionário é atingida, a taxa de mudança é calculada continuamente; desarme se exceder 100%/seg.

• Limite de velocidade de 10% : Transmitido ao controlador para verificar se não há discordância grave entre os sinais de velocidade primário e de emergência.

• Detecção de diferença de velocidade : Compara a velocidade do VPRO com a velocidade do controlador; se a diferença exceder o limite em três amostras consecutivas, um SpeedDifTrip será travado.

Interface para Solenóides de Trip

O sistema de disparo combina a interface de disparo primária (do controlador principal via TRPG) com a interface de disparo EOS (do VPRO via TREG). Até três alimentadores separados com fusíveis de 125 V CC energizam os solenóides no modo de operação; desenergizar qualquer solenóide causa o desarme da turbina. Cada circuito solenóide inclui um MOV para supressão de corrente e um resistor economizador de 10 Ω e 70 W para reduzir a corrente de retenção.

O TREG contém nove relés de disparo dispostos em três grupos de três (um grupo por solenóide). O VPRO controla esses relés e as três placas (R, S, T) votam em suas saídas usando lógica de relé de hardware (2 de 3) no TREG. O IS215VPROH2BC controla o TREG via conector J3; ele não suporta um segundo TREG no J4.

Proteção de verificação de sincronização de backup

O IS215VPROH2BC monitora as tensões do gerador e do barramento de dois transformadores de potencial monofásicos (115 V rms nominal) conectados em paralelo a todos os três VPROs. A placa executa algoritmos de sincronização baseados em loop de bloqueio de fase. Uma saída lógica com voto triplo aciona o relé K25A no TTUR, que é conectado em série com outros relés permissivos de sincronismo (K25P, K25) para evitar falsos comandos de fechamento do disjuntor.

Termopar e entradas analógicas

Estão disponíveis nove entradas de termopar (três por VPRO), normalmente usadas para proteção contra superaquecimento de exaustão de turbinas a gás. A placa também fornece três entradas analógicas:

• Um configurável como 4–20 mA, ±5 V ou ±10 V.

• Duas entradas fixas de 4–20 mA.

Estas entradas podem ser programadas para desligar a turbina se os limites forem excedidos (com atraso ajustável).

Fonte de energia

Cada IS215VPROH2BC possui sua própria fonte de alimentação integrada convertendo 125 V CC em 5 V CC (para lógica) e 28 V CC (para bobinas de relé TREG). As três fontes de alimentação independentes proporcionam alta confiabilidade.

Instalação e Substituição

Procedimento de instalação

1. Desligue o rack do processador de E/S VME.

2. Deslize o IS215VPROH2BC no slot apropriado (R8, S8 ou T8) no módulo de proteção.

3. Empurre as alavancas superior e inferior para dentro para encaixar os conectores de borda.

4. Aperte os parafusos prisioneiros na parte superior e inferior do painel frontal.

5. Ligue o rack VME e verifique os LEDs de diagnóstico no painel frontal.

6. Conecte os cabos a J3, J5, J6 (TPRO/TREG) e J7 (alimentação de 125 V CC). Não use J4 (não suportado).

7. Se necessário, atualize o firmware do VPRO através do ToolboxST (consulte GEH‑6403).

Substituição Online (Sistema Redundante)

Em uma turbina em funcionamento, qualquer uma das três placas VPRO pode ser substituída online:

• Identifique a placa com falha (LED RUN apagado ou LED FAIL vermelho sólido).

• Desligue a seção do módulo de proteção que contém aquela placa (cada placa possui sua própria alimentação de energia do PDM).

• Desconecte os cabos (etiqueta primeiro), remova a placa, instale o IS215VPROH2BC de reposição.

• Reconecte os cabos, reaplique a alimentação e verifique a operação normal (LED RUN verde piscando).

• O sistema permanece protegido pelas duas placas VPRO restantes durante o procedimento.

Após a substituição, a configuração do ToolboxST pode precisar ser baixada para a nova placa (consulte a seção de configuração).

Diagnósticos e Alarmes

O IS215VPROH2BC fornece três LEDs no painel frontal:

• RUN – Verde piscando indica operação normal.

• FALHA – Vermelho sólido indica falha na placa.

• STATUS – Laranja constante indica uma condição de alarme de diagnóstico (por exemplo, tensão fora dos limites, incompatibilidade de ID).

Condições monitoradas

• Driver de relé e feedback de contato para relés de desarme (ETR1–ETR6), relés economizadores (KE1–KE6), K25A e relé servo-clamp (K4CL)

• Tensão do solenóide e presença da fonte de tensão (125 V CC)

• Limites da fonte de alimentação (P15, N15, P28A, P28B)

• Limites de termopares e entradas analógicas (contagens brutas altas/baixas, tabela de linearização fora da faixa)

• Incompatibilidades de dispositivos de ID nos conectores TPRO e TREG (J3, J4, J5, J6, J3A, J4A)

• Diferença de velocidade, velocidade obsoleta e tempos limite de watchdog do controlador

Quando qualquer sinal de diagnóstico não funciona, um alarme composto (L3DIAG_VPROR, L3DIAG_VPROS ou L3DIAG_VPROT) é gerado. Os sinais de diagnóstico podem ser travados e redefinidos via RESET_DIA após a condição ser resolvida.

Para obter uma lista de falhas detalhada, consulte GEH‑6421M (falhas 2–127, 128–339). Falhas comuns incluem:

• Falha 17 – Falha no ID da placa

• Falhas 32–38 – Entrada de contato não responde ao teste

• Falhas 63–68 – Fonte de alimentação fora dos limites

• Falhas 69–96 – Incompatibilidade de feedback do driver do relé/contato

• Falha 97–98 – Fonte de alimentação do solenóide ausente

• Falha 109 – Proteção de disparo por diferença de velocidade

Parâmetros de configuração

Usando o ToolboxST, o IS215VPROH2BC pode ser configurado com centenas de parâmetros. As principais categorias incluem:

Uma lista completa de parâmetros de configuração é fornecida em GEH‑6421M (páginas 210–213).

Informações sobre pedidos e garantia

Identificação do Conselho

O IS215VPROH2BC é identificado pelo seu número de catálogo:

• IS215 – série de produtos

• VPRO – Placa de Proteção de Turbina de Emergência

• H2B – Versão de baixo consumo de energia, não suporta segundo TREG

• C – Configuração específica de fábrica (por exemplo, revestimento isolante, temperatura estendida ou revisão)

Fazendo um pedido

Ao solicitar um IS215VPROH2BC de substituição , forneça:

• Número de peça completo: IS215VPROH2BC

• Número de série do sistema

• Número da lista de materiais (ML)

Entre em contato com o escritório de vendas ou serviços da GE mais próximo ou com um representante autorizado da GE.

Garantia

Consulte o folheto de Termos e Condições da GE para obter informações sobre o período de garantia e cobertura. A GE garante compatibilidade retroativa de placas de reposição; versões posteriores podem ser substituídas com base na disponibilidade.

Por que escolher IS215VPROH2BC para seu sistema Mark VI?

A IS215VPROH2BC é a placa de proteção de emergência contra sobrevelocidade ideal para aplicações que não requerem uma segunda placa TREG (por exemplo, instalações simplex ou muitas instalações TMR). Seu menor consumo de energia, arquitetura triplamente redundante e diagnósticos abrangentes fazem dele uma escolha confiável para turbinas a gás, vapor e LM. As principais vantagens incluem:

• Proteção independente – Opera separadamente do controlador principal

• Substituível on-line – Sem desligamento da turbina para substituição da placa

• Votação de hardware – A lógica do relé TMR no TREG garante operação à prova de falhas

• Rich I/O – Entradas de velocidade, termopar, analógicas e verificação de sincronização

• Cobertura de diagnóstico – >60 tipos de falhas, verificação de ID, monitoramento de feedback

• Menor potência – a variante H2B reduz a carga térmica no módulo de proteção