IS200TRPAH2A, General Electric (GE) tarafından Mark VIe™ Kontrol Sistemi için tasarlanan bir Aeroderivatif Türbin Ana Gezinti Kartıdır. Bu kart, TRPA serisinin özellikle 125 V dc çıkış kontak derecesine yönelik versiyonudur ve öncelikli olarak aeroderivatif gaz türbinlerindeki acil durum koruma sistemleri için kullanılır ve aşırı hız koruması, acil durdurma ve açma kontrol fonksiyonları sağlar.
IS200TRPAH2A kartı, Üçlü Modüler Yedekli (TMR) koruma sistemi oluşturmak için üç I/O paketiyle çalışabilir. Kartta, hız başlatma girişleri, voltaj algılama girişleri, Acil Durdurma acil durdurma girişi ve TMR onaylı açma kontak çıkışları dahil olmak üzere birden fazla giriş ve çıkış kanalı bulunur. Jumper'lar, farklı sistem gereksinimlerine uyacak şekilde hız giriş sinyali dağıtımının esnek şekilde yapılandırılmasına olanak tanır.
IS200TRPAH2A'nın temel özellikleri şunları içerir:
Aeroderivatif Türbinlere Özel: Aeroderivatif gaz türbinlerindeki acil durum koruma sistemleri için uygundur.
Üçlü Modüler Yedekleme (TMR) Desteği: Son derece güvenilir koruma kontrolü elde etmek için üç I/O paketiyle çalışır.
125 V dc Çıkış Kontakları: Standart endüstriyel kontrol voltajlarına uygun, 125 V dc değerinde açma kontakları.
Çoklu Hız Girişleri: 12 pasif manyetik hız alıcısını veya 6 aktif TTL hız alıcısını destekler.
Gerilim Algılama Girişleri: Açma dizisindeki gerilim durumunu izlemek için 4 izole gerilim algılama devresi.
Acil Durdurma Acil Durdurma Girişi: 1 adet arıza korumalı acil durdurma girişi, 24-125 V dc, donanım yanıt süresi <5 ms.
Hızlı Açma Yanıtı: Acil Durdurma devresi yanıt süresi <5 ms, artı açma rölesi yanıt süresi <1 ms, son derece hızlı genel yanıtla sonuçlanır.
Kısa Devre Algılama: Açma güvenilirliğini sağlamak için dahili röle kontağı kısa devre algılama devresi.
Yapılandırılabilir Hız Girişleri: JP1 ve JP2 Jumper'ları, hız giriş sinyali dağıtım yönteminin seçilmesine olanak tanır.
Kimlik Çipi Tanımlaması: Konektörler, G/Ç paketleri tarafından doğrulama için kart bilgilerini saklayan salt okunur kimlik çiplerine sahiptir.
Kart 33,0 cm yükseklik × 17,8 cm genişliktedir, yüzeye montaj teknolojisini kullanır ve endüstriyel kontrol kabini kurulumuna uygundur.
II. Ana Fonksiyonlar
IS200TRPAH2A'nın temel işlevleri aşağıdakileri içerir ancak bunlarla sınırlı değildir:
1. Hız Sinyal Girişi
IS200TRPAH2A kartı birden fazla hız girişi yapılandırma seçeneği sunar:
12 Pasif Manyetik Hız Alıcısı: Türbin hızını ölçmek için TMR bölümü başına 4 adet (R, S, T).
6 Aktif TTL Hız Artışı: Alternatif olarak TMR bölümü başına 2 adet.
JP1 ve JP2 atlama telleri hız giriş dağıtımını yapılandırır:
Her I/O paketi özel 4 hızlı giriş alır.
R bölümünden gelen 4 hız girişi, S ve T bölümü G/Ç paketlerine dağıtılır.
Hız girişi hassasiyeti frekansa bağlıdır: 2 Hz'de minimum 24 mV pp, 20 kHz'de minimum 276 mV pp. Nabız hızı aralığı, okumanın %0,05'i doğrulukla 2 Hz ila 20 kHz'dir.
2. TMR Oylu Açma Kontak Çıkışları
IS200TRPAH2A, ana kesici bobini tahrik etmek için iki adet TMR onaylı açma kontak çıkışı sağlar. Her bir açma kontağı, bir oylama düzeninde düzenlenmiş 6 bağımsız Form A cihazından oluşur. Kapatma yönünde oy kullanan herhangi iki kontrolör bir iletim yolu oluşturacaktır.
İletişim Derecelendirmeleri (H2A Sürümü):
Nominal Gerilim: 125 V dc
Dirençli Yük: 1 A dc
Endüktif Yük (Sol/Sağ = 7 ms, bastırma yok): 1 A dc
Endüktif Yük (Sol/Sağ = 100 ms, bastırmalı): 1 A dc
Aktif Gerilim Kelepçe Sınırlaması: Maksimum gerilim ≤200 V dc
Temas Derecelendirmesi: NEMA Sınıf F, minimum işlem sayısı: 100.000
Önemli Notlar:
Kontak çıkışları polariteye duyarlıdır. Rölelere zarar vermemek için devreyi dikkatli bir şekilde bağlayın.
Kontak veya solenoid bastırma yoktur. Rölelere ve kontaklarına zarar vermemek için kullanıcılar harici solenoid bastırıcı eklemelidir.
3. Gerilim Algılama Girişleri
IS200TRPAH2A, 4 adet genel amaçlı izole voltaj sensörü girişi sağlar. Bunlar, açma sistemindeki herhangi bir noktayı izlemek ve voltaj durumunu sistem kontrolörüne beslemek için kullanılabilir. Tipik uygulamalar arasında iki açma dizisi için güç kaynağı voltajının izlenmesi ve röleler tarafından çalıştırılan cihazın solenoid voltajının algılanması yer alır.
Gerilim Algılama Girişi Özellikleri:
Min/Maks Giriş Gerilimi Değeri: 16/140 V dc maks pk
Maksimum Kaçak Akım: 3 mA
Maksimum Algılama Gecikmesi: 60 ms
İzolasyon Gerilimi: Optik olarak izole edilmiş, bir dakika için 2500 V rms
Dalgalanma/Ani Yükselme Değeri: 8,3 ms için 1000 V pk
4. Acil Durdurma Acil Durdurma Girişi
IS200TRPAH2A, 24 ila 125 V nominal aralığında bir DC girişi için tasarlanmış, optik olarak yalıtılmış bir giriş devresinden oluşan bir Acil Durdurma işlevi içerir. Enerji verildiğinde devre, bağımsız donanım yolları aracılığıyla R, S ve T röle devrelerinde bobin tahrik gücünü etkinleştirir.
Acil Durdurma Giriş Özellikleri:
Giriş Voltajı: 24-125 V dc ±%10 (18/140 V pk Min/Maks)
Maksimum Yükleme: 12 mA (5 mA tipik)
Maksimum Gecikme: 5 ms (tipik olarak <1 ms)
Önemli Özellikler:
Acil Durdurma devresi tepki süresi <5 ms'dir. <1 ms'lik açma rölesi yanıt süresine eklendiğinde bu, çok hızlı bir Acil Durdurma yanıtı sağlar.
Acil Durdurma, G/Ç paketi tarafından izlenir, ancak açma rölesi bobini gücünü kaldırma işlemi tamamen TRPA'nın donanımındadır.
ToolboxST'de rapor edilen Acil Durdurma sinyali cihaz yazılımı tarafından kilitlenir ve bu durumu temizlemek için Ana Sıfırlamaya ihtiyaç duyar.
Acil Durdurma, bir TEMİZ DC kaynağına (bataryaya veya filtrelenmiş (<%5 dalgalanma) doğrultulmuş ac) bağlanmalıdır.
Düzgün çalışması için TRP girişlerinde minimum 18 V dc olmalıdır. Uzun kablolarda voltaj düşüşünü en aza indirmek için gereken akım düşük tutuldu.
5. Kısa Devreli Kontak Tespiti
Açma güvenilirliğini korumak için IS200TRPAH2A, her bir röle grubuna bir algılama devresi uygular. Rölelere açılma komutu verildiğinde ve röleler arasında voltaj mevcut olduğunda devre, bir veya daha fazla rölenin kısa devre yapıp yapmadığını tespit eder. Bu sinyal bir alarm oluşturmak için G/Ç paketine gider. Algılama devresi, bir G/Ç paketinin kapanma kararı verirken diğer iki paketin açılma kararı vermesi durumunda yanlış gösterimi önlemek için üç G/Ç paketinin tamamından gelen röle komutlarını kullanır.
6. Hız Girişi Çıkışı Yapılandırması
JP1 ve JP2 atlama telleri, R bölümündeki 4 pasif hız girişinin S ve T bölümü G/Ç paketlerine dağıtılıp dağıtılmayacağını yapılandırır:
Atlama telleri kullanılmaz (DEPOLAMA konumunda saklanır): 4 darbe girişinden oluşan her set, kendi özel G/Ç paketine gider.
Kullanılan atlama telleri (pim çiftleri üzerine yerleştirilmiş): 4 R bölümü hız girişi, tüm G/Ç paketlerine dağıtılır. S ve T bölümü hız giriş terminalleri bağlantısız hale gelir ve kullanılmamalıdır.
III. Sistem Uygulamaları
1. Aeroderivatif Türbin Koruma Sistemlerinde Uygulama
IS200TRPAH2A, aeroderivatif gaz türbini koruma sistemleri için ana terminal kartıdır. Üç I/O paketiyle (PTUR veya YTUR) çalışarak Üçlü Modüler Yedekli (TMR) acil durum koruma sistemi oluşturur. Sistem içindeki rolleri şunları içerir:
Aşırı Hız Koruması: Hız alıcıları aracılığıyla türbin hızını izler ve hız ayar noktalarını aştığında bir alarmı tetikler.
Acil Durdurma: Acil Durdurma girişi aracılığıyla harici acil durdurma sinyallerini alır ve açma rölelerine hızla güç sağlar.
Açma Kontrolü: Acil kapatmayı uygulamak için ana kesiciyi TMR onaylı kontak çıkışları aracılığıyla çalıştırır.
Durum İzleme: Gerilim algılama girişleri aracılığıyla açma dizisindeki güç kaynağı gerilimini ve solenoid gerilimini izler.
Arıza Teşhisi: Kısa devre tespit devreleri aracılığıyla röle kontak durumunu izleyerek arızaları anında tespit eder.
2. H1A Versiyonundan Farklar
IS200TRPAH2A ile H1A versiyonu arasındaki temel fark, çıkış kontak değeridir:
| Versiyon |
Kontak Nominal Gerilimi |
Kontak Nominal Akımı |
Pens Gerilimi |
| H1A |
24 Vdc |
5 A dc (dirençli) |
≤60 Vdc |
| H2A |
125 Vdc |
1 A dc (dirençli) |
≤200 Vdc |
H2A versiyonu 125 V dc kontrol voltajı gerektiren endüstriyel uygulamalar için uygundur, H1A ise 24 V dc sistemler içindir.
3. Güvenlik Sertifikalı Sürümler
Belgede, YTUR ile kullanım için IEC 61508 güvenlik sertifikalı IS200TRPAS1A ve IS200TRPAS2A versiyonlarından bahsedilmektedir. IS200TRPAH2A, güvenlik sertifikalı olarak belirtilmeyen ancak işlevsel olarak güvenlik versiyonlarıyla uyumlu standart bir endüstriyel versiyondur.
4. Tipik Uygulama Senaryoları
Aeroderivatif Gaz Türbinleri: LM serisi ve diğer aeroderivatif gaz türbinleri için acil durum koruması.
Endüstriyel Gaz Türbinleri: 125 V dc kontrol gerilimi gerektiren endüstriyel gaz türbinleri için uygundur.
Jeneratör Koruması: Jeneratör ana koruma sistemleri için açma arayüzü görevi görür.
Kompresör Koruması: Büyük endüstriyel kompresörlerde aşırı hız koruması ve acil durdurma için kullanılır.
IV. Ayrıntılı Arayüz Açıklaması
1. Terminal Bloğu Tahsisi
| Terminal Bloğunun |
Amacı |
Terminallerin |
Açıklaması |
| TB1 |
TTL hız girişleri, voltaj algılama, Acil Durdurma, röle çıkışları |
24 |
Aktif hız alıcılarını, gerilim algılama girişlerini, Acil Durdurma girişini ve tetikleme kontağı çıkışlarını bağlar |
| TB2 |
Pasif hız girişleri |
24 |
Pasif manyetik hız alıcılarını bağlar |
Her terminal bloğu iki adede kadar #12 AWG kabloyu kabul edebilir ve sahada kolay kablolama ve bakım için takılabilir. Şasi topraklamasına bağlı bir ekran sonlandırma şeridi, her terminal bloğunun hemen solunda bulunur.
2. Jumper Yapılandırması
| Jumper |
Fonksiyonu |
Ayar Açıklaması |
| JP1, JP2 |
Hız girişi yayılım seçimi |
Pim çiftleri üzerine yerleştirilir: 4 R bölümü pasif hız girişlerini S ve T bölümü G/Ç paketlerine havalandırır; Saklanan: Her I/O paketi özel hız girişlerini kullanır |
3. Konektör Pin Atamaları
| Pin |
Sinyal Adı |
Açıklama |
| 1-2 |
VSEN1_A/B |
Gerilim Algılama Girişi 1 |
| 3-4 |
VSEN2_A/B |
Gerilim Algılama Girişi 2 |
| 5-6 |
VSEN3_A/B |
Gerilim Algılama Girişi 3 |
| 7-8 |
VSEN4_A/B |
Gerilim Algılama Girişi 4 |
| 9 |
K1DCN |
Açma Rölesi 1 Negatif |
| 10 |
K1DCP |
Açma Rölesi 1 Pozitif |
| 13 |
K2DCN |
Açma Rölesi 2 Negatif |
| 14 |
K2DCP |
Açma Rölesi 2 Pozitif |
| 15 |
E-TRP |
Acil Durdurma Girişi |
| 16 |
E-TRPR |
Acil Durdurma Dönüşü |
| 17 |
P24O |
24 V Çıkış (Acil Durdurma gücü için) |
| 18 |
P24R |
24 V Dönüş |
| 19-20 |
TTL2_T/TTL1_T |
T Bölümü TTL Hız Girişleri |
| 21-22 |
TTL2_S/TTL1_S |
S Bölümü TTL Hız Girişleri |
| 23-24 |
TTL2_R/TTL1_R |
R Bölümü TTL Hız Girişleri |
| 25-26 |
PR1_TH/PR1_TL |
T Bölümü Pasif Hız Girişi 1 |
| 27-28 |
PR2_TH/PR2_TL |
T Bölümü Pasif Hız Girişi 2 |
| 29-30 |
PR3_TH/PR3_TL |
T Bölümü Pasif Hız Girişi 3 |
| 31-32 |
PR4_TH/PR4_TL |
T Bölümü Pasif Hız Girişi 4 |
| 33-34 |
PR1_SH/PR1_SL |
S Bölümü Pasif Hız Girişi 1 |
| 35-36 |
PR2_SH/PR2_SL |
S Bölümü Pasif Hız Girişi 2 |
| 37-38 |
PR3_SH/PR3_SL |
S Bölümü Pasif Hız Girişi 3 |
| 39-40 |
PR4_SH/PR4_SL |
S Bölümü Pasif Hız Girişi 4 |
| 41-42 |
PR1_RH/PR1_RL |
R Bölümü Pasif Hız Girişi 1 |
| 43-44 |
PR2_RH/PR2_RL |
R Bölümü Pasif Hız Girişi 2 |
| 45-46 |
PR3_RH/PR3_RL |
R Bölümü Pasif Hız Girişi 3 |
| 47-48 |
PR4_RH/PR4_RL |
R Bölümü Pasif Hız Girişi 4 |
V. Çalışma Esasları
1. Sistem Tasarımı
IS200TRPAH2A kartının iki uygulama yöntemi vardır:
TTUR ile birlikte kullanılır: Üç G/Ç paketini tutmak için bir TTUR terminal kartı kullanıldığında, TRPA, her iki ucunda DC-37 pin konnektörleri bulunan üç kablo kullanılarak bağlanabilir. Bu modda TRPA, iki kontak oylamalı açma rölesi çıkışı, Acil Durdurma ve dört voltaj sensörü sağlar. TRPA hız girişleri aktif değildir ve bağlanmamalıdır.
Doğrudan Monte Edilen G/Ç Paketleri: Üç G/Ç paketi doğrudan TRPA'ya monte edilir. Bu modda, TRPA hız girişleri, G/Ç paketine giden aktif yollar haline gelerek tek bir terminal kartı birincil açma çözümüne olanak tanır. Simpleks işlemi mümkün değildir.
2. Açma Rölesi Çalışma Prensibi
Açma röleleri, bir oylama düzenine göre düzenlenmiş altı ayrı Form A cihazından oluşan setler kullanılarak yapılır. Kapatma oyu veren herhangi iki kontrolör set boyunca bir iletim yolu oluşturacaktır. Kısa devre yapan röleleri tespit etmek için her bir röle grubuna bir algılama devresi uygulanır. Rölelere açılma komutu verildiğinde ve röleler arasında voltaj mevcut olduğunda devre, bir veya daha fazla rölenin kısa devre yapıp yapmadığını tespit eder. Bu sinyal bir alarm oluşturmak için G/Ç paketine gider.
3. Acil Durdurma Çalışma Prensibi
Acil Durdurma işlevi optik olarak yalıtılmış bir giriş devresinden oluşur. Enerji verildiğinde devre, bağımsız donanım yolları aracılığıyla R, S ve T röle devrelerinde bobin tahrik gücünü etkinleştirir. Acil Durdurma, G/Ç paketi tarafından izlenir, ancak açma rölesi bobini gücünü kesme işlemi tamamen TRPA'nın donanımındadır ve son derece hızlı yanıt ve yüksek güvenilirlik sağlar.
Önemli Notlar:
ToolboxST'de rapor edilen Acil Durdurma sinyali cihaz yazılımı tarafından kilitlenir ve bu durumu temizlemek için Ana Sıfırlamaya ihtiyaç duyar. Doğru, tamamlanmış bir Acil Durdurma devresi anlamına gelir. Yanlış, Acil Durdurma devresinin mevcut durumunu değil, son Ana Sıfırlamadan bu yana Acil Durdurma kaybını gösterir.
Kullanıcının bir Acil Durdurmaya ihtiyacı yoksa veya bunu kullanmıyorsa, yerel TRP güç kaynağını (P240 ve P24R) terminal panosundaki ilgili TRP girişlerine bağlayın.
VI. Teşhis ve Yapılandırma
1. Tanılama İşlevleri
IS200TRPAH2A, G/Ç paketleri aracılığıyla aşağıdaki tanılama testlerini gerçekleştirir:
| Teşhis Öğesi |
Açıklama |
| Kısa Devreli Kontak Dedektörü Geri Bildirimi |
Kısa devre yapan kontak dedektöründen gelen geri bildirimi kontrol eder; kontrol sinyalinde bir sorun varsa alarm oluşturulur. |
| Acil Durdurma Giriş Geri Bildirimi |
Acil Durdurma giriş sinyalini kontrol eder; bir sorun varsa hata yaratılır. |
| Hız Alma Fanlama Jumper Kontrolü |
Hız toplayıcı fanlama bağlantı tellerinin konumunu kontrol eder; Niyet ile gerçek konum arasında bir uyumsuzluk varsa bir alarm oluşturulur. |
| Bileşik Teşhis Alarmı |
Yukarıdaki sinyallerden herhangi biri sağlıksız hale gelirse bileşik teşhis alarmı oluşur. |
| Kimlik Çipi Doğrulaması |
Bağlayıcı kimliği eşleşmesini kontrol eder; uyumsuzluk donanım uyumsuzluğu hatasına neden olur. |
Teşhis sinyalleri, normale döndükten sonra RESET_DIA sinyali ile ayrı ayrı kilitlenebilir ve sıfırlanabilir.
2. Yapılandırma Yöntemi
IS200TRPAH2A'nın konfigürasyonu, hız girişi yayma yöntemini seçmek için öncelikle JP1 ve JP2 atlama telleri aracılığıyla yapılır. Diğer konfigürasyonlar I/O paketleri ve ToolboxST yazılımı aracılığıyla tamamlanır.
VII. Kurulum ve Bakım
1. Kurulum Önlemleri
240 V ac Uygulama Uyarısı: 240 V ac uygulamalarda, 240 V ac ile DC gerilimlerini yanlışlıkla çapraz bağlamayın. Tepe voltajı Transorb derecesini aşacak ve bu da bir arızaya neden olacaktır.
120 V ac Uygulamalar: 120 V ac uygulamalarda Transorb değeri, arızaya neden olmadan tepe voltajına dayanabilir.
Acil Durdurma Kablolaması: Acil Durdurma temiz bir DC kaynağına bağlanmalıdır. Çift bükümlü kablo kullanın ve AC kablolarıyla çalıştırmaktan kaçının.
Kontak Çıkış Polaritesi: Kontak çıkışları polariteye duyarlıdır. Rölelere zarar vermemek için devreyi dikkatli bir şekilde bağlayın.
2. Bakım Önerileri
Periyodik Muayene: Terminal bloklarının güvenli bir şekilde takıldığından ve kabloların gevşek olmadığından emin olun.
Temizleme: Toz birikmesini önlemek için tahtayı düzenli olarak temizleyin.
ESD Koruması: Kartı tutarken topraklama kayışı takın ve anti-statik torbalarda saklayın.
Yedek Parça Yönetimi: Arıza durumunda arıza süresini azaltmak için yedek bir TRPAH2A kartı bulundurun.
