IS200TPROH1C Acil Durum Koruma Terminal Kartı, Mark VI Türbin Kontrol Sistemi içindeki kritik bir bileşendir ve birincil kontrol sisteminden ayrı olarak bağımsız bir acil durum aşırı hız (EOS) ve senkronizasyon kontrol koruma sistemini uygulamak için özel olarak tasarlanmıştır. Türbinden kritik koruma sinyallerinin toplanmasından ve bunların işlenmek üzere üçlü yedekli VPRO koruma kartlarına dağıtılmasından sorumlu, son derece güvenilir bir sinyal arayüz birimi olarak görev yapar. TPRO'nun temel tasarım felsefesi, ana kontrol sistemi arızalansa bile ekipmanı korumak için bir türbin tetiklemesinin etkili bir şekilde tetiklenebilmesini sağlayarak güvenilir bir 'son savunma hattı' sağlamaktır.
Bu terminal kartı Mark VIe I/O paketlerine dayanmaz ve bağımsız bir donanım varlığıdır. Tasarımı, hem yanlış açma hem de açma başarısızlığı olasılığını en aza indirmek için yedeklilik, izolasyon ve teşhis teknolojilerinden yararlanan yüksek bütünlüklü koruma sistemleri ilkelerine bağlıdır.
2. Sistem Mimarisi ve İşlevsel Rol
IS200TPROH1C, koruma sistemi mimarisi içerisinde sinyal toplama ve dağıtım merkezi rolünü oynar. Acil durum koruma sisteminin tamamı öncelikle üç bölümden oluşur:
IS200TPROH1C Terminal Kartı: Saha sensörlerinden gelen tüm ham koruma sinyallerinin alınmasından sorumludur.
Üçlü Yedekli VPRO Koruma Kartları (VPRO-R8, VPRO-S8, VPRO-T8): IS200TPROH1C'den sinyalleri alır, koruma mantığını (örn. aşırı hız belirleme, senkronizasyon kontrolü) bağımsız olarak yürütür ve açma komutlarını verir.
TREx Açma Röle Kartları (örneğin, TREG): VPRO'dan komutları alın ve açma solenoidlerinin güç devresini doğrudan kontrol edin.
IS200TPROH1C'nin temel işlevi, üç VPRO kartının tümüne aynı anda aynı, yalıtılmış giriş sinyalleri sağlamaktır. Bu, hız alıcılarından gerilim transformatörlerine ve termokupllara kadar her sinyalin TPRO tarafından paralelleştirildiği ve üç bağımsız VPRO kanalına dağıtıldığı anlamına gelir. Bu mimari, Üçlü Modüler Yedekli koruma sistemine ulaşmanın temelini oluşturur ve tek bir VPRO kartının veya sinyal yolu arızasının tüm koruma fonksiyonunun kaybına yol açmamasını sağlar.
Sistem iş akışı şu şekildedir: Sensör sinyalleri TPRO'ya bağlanır -> TPRO, sinyalleri üç VPRO'ya paralel olarak dağıtır -> Her VPRO bağımsız olarak kendi mantığını yürütür -> VPRO'lar, açma solenoidlerine enerji verilip verilmeyeceğine karar vermek için TREx kartındaki röleler aracılığıyla oy kullanır. TPRO, mandallı bağlantı elemanlarına sahip 37 pimli 'D' kabuk konnektörleri aracılığıyla VPRO kartlarına bağlanarak bağlantı güvenilirliği sağlar. Ayrıca, TPRO üzerindeki terminal blokları bariyer tipi bir tasarıma sahiptir ve karttan tamamen çıkarılabilir; bu da bakım ve kablolama işlerini önemli ölçüde kolaylaştırır.
3. Ayrıntılı Fonksiyonlar ve Çalışma Prensipleri
3.1 Acil Durum Aşırı Hız Koruma Fonksiyonu
Bu IS200TPROH1C'nin en kritik işlevidir. Prensibi, türbin hızını izlemek ve hız güvenli bir ayar noktasını aştığında acil kapatmayı tetiklemektir.
Sinyal Toplama: IS200TPROH1C terminal kartı dokuz adede kadar pasif manyetik hız toplayıcısını bağlamak için tasarlanmıştır. Bu dokuz başlatma tipik olarak iki gruba ayrılır: bir grup (ilk üç), hız kontrolü ve birincil aşırı hız koruması için ana denetleyiciyi sağlar; diğer grup (sonraki üç veya daha fazlası) acil aşırı hız koruması için IS200TPROH1C'ye ayrılmıştır. TPRO, bu acil durum aşırı hız alıcılarından gelen sinyalleri ayrı kablolar ve konektörler aracılığıyla üç VPRO kartına yönlendirir ve her VPRO bir alıcıdan sinyal alır.
Sinyal İşleme ve İletim:
Manyetik alıcılar dişli dişlerini algılayarak sinüzoidal bir voltaj sinyali üretir. Hız arttıkça sinyal genliği ve frekansı da artar.
IS200TPROH1C kartındaki giriş devresi bu yüksek frekanslı sinyalleri işler. Giriş devresi belirli yük özelliklerine sahiptir ve geniş bir darbe hızı aralığına ve yüksek hassasiyete sahiptir.
Manyetikler, güçlü gürültü bağışıklığı sunan korumalı bükümlü çift kablo kullanılarak IS200TPROH1C kabininden 300 metreye kadar uzağa yerleştirilebilir.
Artıklık Mantığı: Üç VPRO kartı, alınan sinyallere göre hızı bağımsız olarak hesaplar. Acil durum açma komutu tipik olarak 'üçte iki' oylama mantığını kullanır; yani sistem yalnızca en az iki VPRO aynı anda bir aşırı hız durumu tespit ederse bir alarm başlatacaktır. Bu, hem tek bir başlatma ya da VPRO arızası nedeniyle hatalı açmaları hem de tek kanal hatası nedeniyle açma başarısızlığını önler.
3.2 Yedekleme Senkronizasyon Kontrolü Koruma Fonksiyonu
Bu işlev, jeneratör ve şebeke senkronize olmadığında jeneratör kesicinin kapanmasını önler, böylece jeneratör ve şebekede büyük mekanik ve elektriksel gerilim hasarları önlenir.
Sinyal Toplama: IS200TPROH1C, iki tek fazlı potansiyel transformatörün sekonder tarafından sinyaller alır: Jeneratör Gerilimi ve Bara Gerilimi. Bu sinyaller tipik olarak 115 V RMS olarak derecelendirilir.
Sinyal Dağıtımı ve İzolasyonu: TPRO, bu iki voltaj sinyalini dahili olarak paralelleştirir ve bunları üç VPRO kartına dağıtır. Her PT girişi, 1500 V RMS dereceli bir izolasyon bariyerine sahip olarak TPRO içerisinde manyetik olarak izole edilmiştir ve her PT girişi, 3 VA'dan daha düşük bir yük sunarak sinyal doğruluğunu ve güvenliğini sağlar.
Çalışma Prensibi: Her VPRO kartı, jeneratör ve veri yolu voltajları arasındaki voltaj büyüklüğü farkını, frekans farkını ve faz açısı farkını sürekli izleyen yüksek hassasiyetli bir senkronizasyon kontrol modülü içerir.
Koruma Çıkışı: Bir izin sinyali yalnızca üç VPRO kanalından gelen 'senkronize' koşullar oylama mantığı aracılığıyla onaylandığında verilir. Bu, TREG kartındaki K25A rölesini çalıştırır. K25A rölesinin kontakları, ana senkronizasyon izni rölesi ve otomatik senkronizasyon rölesi kontaklarıyla seri olarak kablolanmıştır. Bu kablolu seri bağlantı, sağlam bir güvenlik kilidi oluşturur: jeneratör kesici kapatma komutu yalnızca yedekleme senkronizasyon kontrolü, ana senkronizasyon sistemi ve diğer izinlerin tümü verilmişse verilebilir ve böylece hatalı kapatma komutları etkili bir şekilde önlenir.
3.3 Termokupl ve Analog Giriş Fonksiyonları
IS200TPROH1C ayrıca gaz türbini için öncelikle yedek sıcaklık ve proses parametresi koruması için kullanılan ek analog koruma giriş kanalları sağlar.
Termokupl Girişleri: IS200TPROH1C, öncelikle gaz türbinlerinde yedek egzoz aşırı sıcaklık koruması için kullanılan 9 termokupl girişi sağlar. Bu 9 termokupl üç VPRO kartına eşit olarak dağıtılır ve her VPRO 3 alır. Bu dağıtım yedeklilik sağlar: bir VPRO kanalının sıcaklık ölçüm işlevi tamamen başarısız olsa bile diğer iki kanal yine de aşırı sıcaklık korumasını gerçekleştirebilir.
Analog Girişler: IS200TPROH1C 3 analog giriş sağlar:
1 çok fonksiyonlu giriş: JP1A ve JP1B atlama telleri aracılığıyla 4-20 mA akım sinyali, ±5 V DC veya ±10 V DC voltaj sinyalini kabul edecek şekilde yapılandırılabilir.
2 özel 4-20 mA akım girişi.
Bu analog girişler, yağlama yağı basıncı veya yakıt gazı basıncı gibi kritik parametreleri izlemek için kullanılabilir ve ana kontrol sistemine yedek koruma görevi görür. VPRO kartları bu sensörler için 28 V DC güç sağlar. Bu güç, standart 4-20 mA sinyalleri üç VPRO'ya gönderilmeden önce TPRO üzerindeki devreler aracılığıyla koşullandırılır.
4. Donanım Tasarımı ve Kurulumu
IS200TPROH1C, 17,8 cm Genişlik x 33,02 cm Yükseklik ölçülerinde, tipik olarak anahtar deliği montaj şeması kullanılarak panel sacına doğrudan montaj için tasarlanmış bağımsız bir terminal kartıdır.
Terminal Blokları: Kart üzerindeki terminal blokları, Jeneratör/Vera Gerilimi, Analog Girişler, Termokupl Girişleri ve Manyetik Hız Alma Girişleri dahil olmak üzere işlevsel alanlara açıkça bölünmüştür. Her terminal, 300 volt yalıtımlı en fazla iki adet #12 AWG kabloyu kabul edebilir.
Bakım Kolaylığı: Bariyer tipi terminal blokları devre kartından bir bütün olarak çıkarılabilir; bu da kartın kendisine dokunmaya gerek kalmadan kablo değişimi veya inceleme için son derece uygundur.
Konektörler: Üç VPRO kartına bağlantı, titreşimli ortamlarda güvenilir bağlantı için kilitleme mekanizmalarına sahip 37 pimli 'D' kabuk konektörleri aracılığıyla sağlanır.
Güç: VPRO kartları, özellikle bağlı analog sensörlere güç sağlamak için kullanılan TPRO'ya 28 V DC güç sağlar.
5. Teşhis ve Bakım
IS200TPROH1C ve VPRO sistemi, koruma sisteminin sağlığından emin olmak için kapsamlı çevrimiçi tanılamayı içerir.
Sinyal Tanılaması: VPRO'lar, TPRO'dan gelen tüm giriş sinyallerini sürekli olarak izler. Analog giriş önceden ayarlanmış yüksek/düşük limitleri aşarsa veya sinyal kalitesi anormalse VPRO bir hata üretecektir.
Donanım Tanımlama ve Uyumluluk Tanılaması: TPRO terminal kartındaki konektörler salt okunur bir tanımlama çipi içerir. Bu çip, terminal kartının seri numarası, kart tipi, revizyon numarası ve fiş konumu ile kodlanmıştır. VPRO kartı açıldığında veya çalıştığında bu ID bilgisini okur. Bir uyumsuzluk tespit edilirse, VPRO derhal bir 'donanım uyumsuzluğu' hatası oluşturarak yanlış donanım yapılandırmasının neden olduğu koruma işlevi anormalliklerini önler.
Alarm Özeti: TPRO'dan veya bağlantı kablolarından gelen herhangi bir sinyalin sağlıksız olduğu teşhis edilirse ilgili bileşik VPRO teşhis alarmı tetiklenir. Bu teşhis sinyalleri, sinyal sağlıklı bir duruma döndüğünde ayrı ayrı kilitlenebilir ve sıfırlanabilir.
