IS200TPROH1B — это клеммная колодка аварийной защиты, разработанная компанией General Electric (GE) для систем управления газовыми турбинами. Эта плата представляет собой важную аппаратную версию серии TPRO, которая в основном используется для передачи сигналов скорости, сигналов температуры, напряжения генератора и напряжения шины на плату процессора VPRO как часть независимой аварийной системы защиты от превышения скорости и синхронизации.
Плата IS200TPROH1B работает совместно с платами VPRO с тройным резервированием, образуя модуль защиты, независимый от основной системы управления турбиной. Эта система защиты управляет соленоидами отключения через клеммные колодки TREx (TREG, TREL или TRES), реализуя защиту от аварийного останова турбины. TPRO подает входные сигналы на все три платы VPRO, обеспечивая нормальное выполнение функций защиты даже в случае отказа одного канала.
К основным функциям платы IS200TPROH1B относятся:
Аварийная защита от превышения скорости: подает сигналы скорости на VPRO через магнитные датчики скорости, реализуя аварийную защиту от превышения скорости, независимую от главного контроллера.
Резервная защита от проверки синхронизации: Обеспечивает резервную защиту при замыкании синхронизации через входы напряжения генератора и напряжения шины.
Защита от перегрева выхлопных газов: контролирует температуру выхлопных газов газовой турбины через входы термопары, обеспечивая защиту от перегрева.
Аналоговые входы: обеспечивают три аналоговых входных канала тока/напряжения для мониторинга других параметров процесса.
Плата отвечает требованиям промышленного применения и оснащена съемными клеммными колодками для упрощения подключения и обслуживания на месте. К каждой точке подключения можно подключить до двух проводов № 12 AWG с изоляцией 300 В. Размеры платы составляют 17,8 см в ширину и 33,02 см в высоту, что подходит для стандартной установки в шкафу управления.
II. Основные функции
Основные функции IS200TPROH1B включают, помимо прочего, следующие:
1. Входной сигнал скорости и защита от превышения скорости.
Плата IS200TPROH1B передает сигналы скорости в VPRO для защиты от аварийного превышения скорости (EOS). Для определения скорости используются пассивные магнитные датчики скорости со следующей конкретной конфигурацией:
Всего можно подключить 9 пассивных магнитных датчиков скорости.
Каждая плата VPRO контролирует 3 датчика скорости.
Выходные сигналы зонда передаются по экранированной витой паре на максимальное расстояние 300 метров (984 фута).
Диапазон частоты импульсов: от 2 Гц до 20 кГц.
Чувствительность входной цепи: минимум 27 мВ пик при 2 Гц, минимум 450 мВ пик при 14 кГц.
2. Защита проверки синхронизации резервного копирования
IS200TPROH1B обеспечивает резервные входы проверки синхронизации для модуля защиты, включая:
Напряжение генератора и напряжение шины поступают от двух однофазных трансформаторов напряжения (ПТ).
Номинальное входное напряжение: 115 В (действ.).
Допустимый диапазон напряжения для синхронизации: от 75 до 130 В среднеквадратичного значения.
Точность напряжения: 0,5% от номинального напряжения.
Точность частоты: 0,05%.
Измерение разности фаз: лучше 1 градуса.
Нагрузка на вход: Менее 3 ВА.
Класс изоляции: изоляционный барьер 1500 В, среднеквадратичное значение.
Максимальная длина кабеля: 100 метров (экранированная витая пара 18 AWG).
Каждый вход PT внутренне подключен параллельно через TPRO к трем платам VPRO. Окна сдвига фазы с тройным резервированием приводят к голосованию логического выхода на клеммной колодке TREG, который управляет реле K25A. Контакты этого реле соединены последовательно с реле разрешения синхронизации (К25П) и реле автоматической синхронизации (К25), чтобы гарантировать отсутствие ложной команды на включение выключателя генератора. Аналогично контакты контакта К25А подключаются последовательно с контактами удаленной аппаратуры ручной синхронизации, чтобы исключить ложные команды.
3. Входы термопар
IS200TPROH1B имеет 9 входных каналов термопар, которые в основном используются для защиты от перегрева выхлопных газов газовых турбин. Каждая плата VPRO контролирует 3 входа термопар. Характеристики термопары такие же, как и у платы VTCC.
4. Аналоговые входы
IS200TPROH1B обеспечивает три аналоговых входных канала, при этом VPRO подает питание 28 В постоянного тока для передатчиков аналогового входа:
Канал 1: настраивается с помощью перемычек JP1A и JP1B для входа тока 4–20 мА или входа напряжения (±5 В постоянного тока или ±10 В постоянного тока).
Канал 2: токовый вход 4–20 мА.
Канал 3: токовый вход 4–20 мА.
Характеристики аналогового входа такие же, как и для платы VAIC.
5. Распределение сигнала
Все входные сигналы (скорость, напряжение, термопара, аналоговый) подключаются параллельно через TPRO к трем платам VPRO, обеспечивая тройное резервирование. Такая конструкция обеспечивает нормальное выполнение функций защиты даже в случае выхода из строя одной платы VPRO.
III. Системные приложения
1. Применение в системе защиты газовых турбин.
IS200TPROH1B — это основная входная клеммная колодка независимой системы аварийной защиты газовых турбин. Он работает с процессорными платами VPRO с тройным резервированием, образуя модуль защиты, независимый от основной системы управления турбиной. Эта система управляет соленоидами отключения через клеммные колодки TREx и TRPx для реализации защиты от аварийного отключения.
2. Координация с VPRO и TREx
В системе защиты платы координируются следующим образом:
IS200TPROH1B: собирает сигналы скорости, напряжения, термопары и аналоговые входные сигналы, распределяя их параллельно на три платы VPRO.
VPRO: обрабатывает входные сигналы, выполняет функции аварийной защиты от превышения скорости и аварийного останова, а также управляет 12 реле TREG.
TREG: подает положительное напряжение 125 В постоянного тока на соленоиды отключения, работая совместно с TRPx для управления соленоидами.
TRPx (TRPG/TRPL/TRPS): подает отрицательное напряжение 125 В постоянного тока на соленоиды отключения.
Соленоиды отключения: можно подключить до 3-х, которые независимо отключаются от VPRO через TREG или от главного контроллера через TRPx.
3. Отношения с главным контроллером
Модуль аварийной защиты, содержащий IS200TPROH1B, полностью независим от главной системы управления турбиной (VTUR). И VTUR, и VPRO обнаруживают превышение скорости турбины, и каждая система может независимо отключить турбину с помощью реле TRPG или TREG. Такая конструкция с резервированием гарантирует, что даже в случае отказа основной системы управления система аварийной защиты сможет работать правильно.
4. Защита проверки синхронизации резервного копирования
Входы напряжения генератора и напряжения шины, предоставляемые IS200TPROH1B, используются для защиты резервной проверки синхронизации. Окна сдвига фазы с тройным резервированием приводят к голосованию логического выхода на TREG, управляющего реле K25A. Контакты этого реле соединены последовательно с К25П и К25, чтобы исключить подачу ложных команд на замыкание. Аналогичным образом, контакты К25А также соединены последовательно с контактами оборудования удаленной ручной синхронизации, чтобы предотвратить неправильную работу.
5. Защита от перегрева выхлопных газов.
В газовых турбинах 9 входов термопар на IS200TPROH1B в основном используются для защиты от перегрева выхлопных газов. Каждый VPRO контролирует 3 термопары, обеспечивая тройной резервный контроль температуры. Когда температура выхлопных газов превышает установленный порог, система защиты может вызвать аварийное отключение.
6. Типичные сценарии применения
Аварийная защита от превышения скорости газовых турбин
Защита от перегрева выхлопных газов газовых турбин
Резервная защита от проверки синхронизации для генераторов
Системы аварийного отключения, независимые от главного контроллера
Промышленные турбомашины, требующие тройной резервной защиты
IV. Подробное описание интерфейса
1. Назначение клеммного блока
Плата IS200TPROH1B оснащена двумя съемными клеммными колодками:
Первая клеммная колодка: соединяет трансформаторы напряжения генератора, трансформаторы напряжения шины, аналоговые входы и термопары.
Второй клеммный блок: соединяет магнитные датчики скорости.
К каждой точке подключения можно подключить до двух проводов № 12 AWG с изоляцией 300 В. Клеммные колодки можно отсоединять для упрощения подключения и обслуживания на месте.
2. Сигнальные соединения
Плата подключается к каждой плате VPRO двумя кабелями. См. схему подключения в документе для получения информации о конкретных методах подключения.
3. Конфигурация перемычек
| перемычки |
Функция |
Описание настройки |
| ДЖП1А |
Выбор типа аналогового канала 1 |
Работает с JP1B для выбора входа 4–20 мА или напряжения. |
| JP1B |
Выбор типа аналогового канала 1 |
Работает с JP1A для выбора входа 4–20 мА или напряжения. |
4. Идентификационный чип
Разъемы IS200TPROH1B оснащены идентификационным чипом, доступным только для чтения, который хранит следующую информацию:
Серийный номер платы
Тип платы (TPROH1B)
Номер версии
Расположение штекера
Платы VPRO считывают эту информацию во время запуска и сравнивают ее с ожидаемыми значениями. При обнаружении несоответствия генерируется ошибка несовместимости оборудования, предотвращающая проблемы системы, вызванные неправильной конфигурацией.
V. Диагностика и настройка
1. Функции диагностики
Платы VPRO выполняют следующую диагностику TPRO, его кабелей и входных сигналов:
| Диагностический элемент |
Описание |
| Проверка предела аналогового входа |
Выполняет проверку верхнего/нижнего предела аналоговых входных сигналов; превышение пределов приводит к ошибке |
| Комплексный диагностический сигнал тревоги |
Когда какой-либо сигнал становится неработоспособным, генерируется сигнал тревоги L3DIAG_VPROR (или S/T). |
| Фиксация неисправности и сброс |
Диагностические сигналы могут быть индивидуально зафиксированы и сброшены с помощью RESET_DIA после возвращения в нормальное состояние. |
| Проверка идентификационного чипа |
Проверяет соответствие идентификатора разъема, предотвращает несовместимость оборудования |
2. Метод настройки
Помимо перемычек выбора типа аналогового канала 1, плата TPROH1B не имеет другого настраиваемого оборудования. Все остальные настройки (например, настройки пределов, пороги срабатывания сигнализации и т. д.) выполняются с помощью программного обеспечения VPRO.
VI. Установка и обслуживание
1. Место установки
Плата IS200TPROH1B обычно устанавливается в независимом модуле защиты внутри шкафа управления газовой турбиной. При установке обратите внимание на:
Убедитесь, что плата надежно закреплена, чтобы избежать вибраций.
Клеммные колодки должны быть полностью установлены, а винты затянуты.
Кабели должны быть правильно маркированы во избежание неправильного подключения.
Экраны должны быть надлежащим образом заземлены.
2. Рекомендации по техническому обслуживанию
Периодическая проверка: Убедитесь, что клеммные колодки надежно подключены и провода не ослаблены.
Очистка: Регулярно очищайте плату, чтобы предотвратить накопление пыли.
Защита от электростатического разряда: при работе с платой надевайте заземляющий браслет и храните ее в антистатических пакетах.
Управление запасными частями: поддерживайте запасную плату IS200TPROH1B, чтобы сократить время простоя в случае сбоя.
