GE IS220PTURH1B ٹربائن مخصوص پرائمری ٹرپ I/O پیک

IS220PTURH1B ایک ٹربائن مخصوص پرائمری ٹرپ I/O پیک ہے جو GE کے Mark VIe اور Mark VIeS کنٹرول سسٹمز میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ PTUR سیریز کے اندر ایک ماڈل ہے، جس میں ایک فعال طور پر ہم آہنگ BPPC پروسیسر بورڈ ہے جس کے لیے ControlST سافٹ ویئر سوٹ V04.07 یا اس کے بعد کا ہونا ضروری ہے۔ یہ ماڈیول ٹربائن کنٹرول ٹرمینل بورڈز (مثال کے طور پر، TTURH1C، TRPAH1A، STURHxA) اور ایک یا دو I/O ایتھرنیٹ نیٹ ورکس کے درمیان برقی انٹرفیس کے طور پر کام کرتا ہے، جو کہ اہم ٹربائن کے تحفظ اور کنٹرول کے افعال کو نافذ کرنے کے لیے ایک بنیادی جزو کے طور پر کام کرتا ہے۔

IS220PTURH1B خاص طور پر بھاپ اور گیس ٹربائن کے محفوظ اور مستحکم آپریشن کے لیے ضروری سگنلز کو ہینڈل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، بشمول رفتار کی نگرانی، خودکار مطابقت پذیری (مطابقت پذیری)، شافٹ وولٹیج/موجودہ نگرانی، اور (جب TRPG ٹرمینل بورڈ کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے) شعلے کا پتہ لگانا۔ اس کا حتمی مقصد مین بریکر اور پرائمری ٹرپ سولینائڈز کو قابل اعتماد طریقے سے چلانا ہے، خطرناک حالات جیسے کہ اوور اسپیڈ میں یونٹ کے تیزی سے بند ہونے کو یقینی بنانا ہے۔ ماڈیول سمپلیکس اور ٹرپل ماڈیولر ریڈنڈنٹ (TMR) سسٹم کنفیگریشن دونوں کو سپورٹ کرتا ہے، جو مختلف ٹربائن ایپلی کیشنز کے لیے ایک انتہائی قابل اعتماد بنیادی تحفظ کی تہہ فراہم کرتا ہے۔

بنیادی فنکشنل تفصیل

IS220PTURH1B ایک جامع ٹربائن پرائمری پروٹیکشن پلیٹ فارم میں سگنل پروسیسنگ کے متعدد افعال کو ضم کرتا ہے۔

1. چار اسپیڈ سینسر ان پٹ

• رفتار : عام سنگل شافٹ ٹربائنز کے لیے۔

• Speed_High : معیاری قسم سے اوپر ایک توسیعی رفتار کی حد فراہم کرتا ہے۔

• Speed_HSNG : رفتار کی پیمائش سے متواتر غلطیوں کو دور کرنے کے لیے ٹوتھ میپنگ الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے، سپیڈ وہیل پر دانتوں کے متضاد فاصلہ کی تلافی کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

• Speed_LM : LM سیریز گیس ٹربائنز کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

• بہاؤ : بہاؤ تقسیم کرنے والے ایندھن کے بہاؤ کی پیمائش کے لیے۔

• انٹرفیس کی قسم: غیر فعال مقناطیسی رفتار پک اپ کو جوڑنے کے لیے 4 چینل فراہم کرتا ہے۔

• فریکوئینسی رینج: 2 Hz سے 20,000 Hz تک وسیع پلس ریٹ ان پٹ رینج کو سپورٹ کرتی ہے، 2 RPM ٹرننگ گیئر اسپیڈ (اس بات کا تعین کرنے کے لیے کہ آیا روٹر رک گیا ہے) سے درست پیمائش کو ریٹیڈ اسپیڈ سے کہیں زیادہ اوور اسپیڈ سگنلز کے لیے قابل بناتا ہے۔

• سگنل کی تبدیلی: اندرونی سرکٹس پلس فریکوئنسی سگنلز کو ڈیجیٹل رفتار کی قدروں میں تبدیل کرتے ہیں۔

• پلس ریٹ ٹائپ کنفیگریشن: درخواست کی قسم کو PRType پیرامیٹر کے ذریعے لچکدار طریقے سے ترتیب دیا جا سکتا ہے:

2. جنریٹر اور بس وولٹیج ان پٹ (خودکار ہم آہنگی)

• ان پٹ سگنلز: بیرونی پوٹینشل ٹرانسفارمرز (PTs)، برائے نام 115 V RMS سے جنریٹر وولٹیج اور بس وولٹیج سگنل وصول کرتا ہے۔

• بنیادی فنکشن: یہ ان پٹس خودکار مطابقت پذیری کے فنکشن کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، جس سے جنریٹر بریکر کو بند کرنے سے پہلے سسٹم بس کے وولٹیج، فریکوئنسی اور فیز سے قطعی طور پر میل کھاتا ہے۔

• پیمائش کی درستگی: تعدد کی پیمائش کی درستگی 45-66 ہرٹز کی حد سے زیادہ 0.05٪ ہے۔ مرحلے کے فرق کی پیمائش کی درستگی ±1° سے بہتر ہے۔

3. شافٹ وولٹیج اور شافٹ کرنٹ مانیٹرنگ

• AC ٹیسٹ: ماپنے والے سرکٹ کی سالمیت کی تصدیق کے لیے 2 kHz ٹیسٹ وولٹیج کا اطلاق کرتا ہے۔

• DC ٹیسٹ: بیرونی سرکٹ (بشمول برش، شافٹ، اور آپس میں جڑنے والی تاروں) کے تسلسل کو جانچنے کے لیے 5 V DC سورس کا اطلاق کرتا ہے۔ کے اوپر ریزسٹنس ریڈنگ BrushLimit سیٹنگ ممکنہ خرابی کی نشاندہی کرتی ہے۔

• شافٹ سے گراؤنڈ وولٹیج: نبض کی فریکوئنسی (0-2000 ہرٹج) کی نگرانی کرتا ہے۔

• شافٹ کرنٹ: شنٹ کے ذریعے کرنٹ (AC amps) کی پیمائش کرتا ہے۔

• مقصد: برقی کرنٹ کے بہاؤ کی وجہ سے ہونے والے ممکنہ نقصان کی نگرانی کرنا، جو کہ جامد بجلی (مثلاً، بھاپ کے ٹربائنز میں آخری مرحلے کی بالٹیوں سے پانی کی بوندیں)، جنریٹر فیلڈ پر AC لہر، یا جنریٹر کے مقناطیسی سرکٹ کی عدم توازن سے پیدا ہو سکتا ہے۔

• مانیٹرنگ مواد:

• ٹیسٹ کے افعال:

4. شعلہ پکڑنے والے ان پٹ (TRPG کے ساتھ)

• جب TRPG پرائمری ٹرپ ٹرمینل بورڈ کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے، تو PTURH1B آٹھ شعلہ پکڑنے والے سگنلز کی نگرانی کر سکتا ہے۔

• آپریٹنگ اصول: بغیر شعلے کے، ڈٹیکٹر سپلائی وولٹیج سے چارج کرتا ہے۔ شعلے کی موجودگی ڈیٹیکٹر کو ایک سطح پر چارج کرنے اور پھر TRPG کے ذریعے خارج کرنے کا سبب بنتی ہے۔ زیادہ شعلے کی شدت خارج ہونے کی تعدد کو بڑھاتی ہے (0-1000 دالیں/سیکنڈ)۔ PTUR ان خارج ہونے والی توانائیوں کو وولٹیج دالوں میں تبدیل کرتا ہے اور ان کو شمار کرتا ہے۔

5. آؤٹ پٹ فنکشنز

• پرائمری ٹرپ سولینائیڈ انٹرفیس: TRPx سیریز کے ٹرمینل بورڈز (3 تک) سے منسلک ٹرپ سولینائڈز کو چلاتا ہے، بالآخر ٹربائن کے ایمرجنسی ٹرپ سسٹم کو متحرک کرتا ہے۔

• خودکار سنکرونائزیشن کنٹرول: TTURH1C ٹرمینل بورڈ پر K25 (Auto Sync) ریلے کو کنٹرول کرکے مین بریکر (52G) بند ہونے والی کوائل کو قطعی قریبی کمانڈ جاری کرتا ہے۔

• مطابقت پذیری کی اجازت: K25P ریلے کو کنٹرول کرکے جنریٹر کی مطابقت پذیری کے لیے ترتیب کی اجازت فراہم کرتا ہے۔

6. تشخیص اور حیثیت کی نگرانی

• یہ ماڈیول جامع خود تشخیص فراہم کرتا ہے، بشمول پاور سپلائی کی نگرانی، ہارڈویئر کی جانچ، کمیونیکیشن سٹیٹس، اور اہم ریلے اور سینسر کی فیڈ بیک مانیٹرنگ۔

ہارڈ ویئر فن تعمیر اور آپریٹنگ اصول

(A) ہارڈ ویئر کی ترکیب

IS220PTURH1B ماڈیول پر مشتمل ہے:

• بی پی پی سی پروسیسر بورڈ: تقسیم شدہ I/O پیک، ہینڈلنگ کمیونیکیشن، لاجک پروسیسنگ، اور ڈیٹا پروسیسنگ کے لیے مشترکہ پروسیسر کور۔

• ایپلیکیشن مخصوص بورڈ: ٹربائن کے مخصوص سگنلز (مثلاً رفتار، وولٹیج) کی پروسیسنگ کے لیے وقف سرکٹری پر مشتمل ہے۔

• اینالاگ ایکوزیشن ڈوٹر بورڈ: اینالاگ سگنلز جیسے وولٹیجز اور شافٹ مانیٹرنگ سگنلز کے اعلیٰ درستگی کے حصول کے لیے ذمہ دار ہے۔

• کنیکٹر:

• نیچے والا DC-62 پن کنیکٹر: براہ راست متعلقہ ٹرمینل بورڈ (TTUR، STUR، TRPA) میں پلگ کرتا ہے، تمام I/O سگنلز کو منتقل کرتا ہے۔

• RJ-45 ایتھرنیٹ پورٹس (ENET1, ENET2): مارک VIe کنٹرولر کے ساتھ مواصلت کے لیے، سنگل یا دوہری نیٹ ورک فالتو پن کی حمایت کرتا ہے۔

• 3 پن پاور ان پٹ: بیرونی 28V DC پاور سپلائی۔

(ب) خودکار ہم وقت سازی کے نظام کے اصول

یہ IS220PTURH1B کے سب سے پیچیدہ اور بنیادی افعال میں سے ایک ہے، جس کا مقصد گرڈ سے ہموار کنکشن کے لیے بہترین لمحے (صفر فیز فرق کے قریب) پر جنریٹر بریکر کو بند کرنا ہے۔

1. سگنل کا حصول اور حساب کتاب:

• IS220PTURH1B جنریٹر وولٹیج ( V_Gen ) اور بس وولٹیج ( V_Bus ) کی مسلسل نگرانی کرتا ہے۔

• یہ فیز فرق ( GenPhaseDiff )، سلپ ( GenFreqDiff , تعدد فرق) اور ان کے درمیان سرعت کا ٹھیک ٹھیک حساب لگاتا ہے۔صفر وولٹیج کراسنگ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے

• پرچی: مثبت جب جنریٹر کی فریکوئنسی بس فریکوئنسی سے زیادہ ہو۔ مرحلہ: مثبت جب جنریٹر بس کی قیادت کر رہا ہو۔

2. قریبی فیصلہ اور پیشین گوئی:

• آٹو سنک الگورتھم صفر فیز فرق کے فوری طور پر قریبی کمانڈ جاری نہیں کرتا ہے لیکن اسے بریکر کے آپریٹنگ وقت کی پیشین گوئی کرنی چاہیے۔

• موجودہ فیز، کرنٹ سلپ، کرنٹ ایکسلریشن، اور کنفیگرڈ بریکر کلوز ٹائم ( CBxCloseTime ) کی بنیاد پر الگورتھم ایک متوقع اختتامی لیڈ ٹائم کا حساب لگاتا ہے۔

• کلوز کمانڈ جاری کیا جاتا ہے اگر جنریٹر فی الحال پیچھے رہ رہا ہے (منفی مرحلے کا فرق) اور کم از کم آخری 10 لگاتار چکروں سے پیچھے رہ رہا ہے، اور الگورتھم کا اندازہ ہے کہ یہ بریکر بند ہونے کے اصل لمحے میں آگے بڑھے گا۔ یہ حکمت عملی بند ہونے کے فوری مرحلے میں کم سے کم فرق کو یقینی بناتی ہے۔

3. ریلے کوآرڈینیشن:
   جنریٹر بریکر کو بند کرنے کے لیے بیک وقت تین شرائط کی ضرورت ہوتی ہے، جو تین ریلے کے ذریعے کنٹرول ہوتے ہیں:

• K25P (Sync Permissive Relay): کنٹرولر ایپلیکیشن کوڈ کے ذریعے براہ راست چلایا جاتا ہے۔ چیک کرتا ہے کہ آیا ہم آہنگی کے لیے ٹربائن صحیح ترتیب کی حالت میں ہے۔

• K25 (آٹو سنک ریلے): PTURH1B کے اندر آٹو سنک الگورتھم کے ذریعے چلایا جاتا ہے۔ جب وولٹیج، فریکوئنسی، اور مرحلے کے حالات پورے ہوتے ہیں اور بند ہونے کی درست پیشین گوئی کی جاتی ہے تو فعال ہوتا ہے۔

• K25A (Sync Check Relay): TTUR پر واقع ہے، لیکن PPRO یا YPRO I/O ماڈیول (2-آؤٹ-آف-3 منطق پر مبنی) میں سنک چیک الگورتھم کے ذریعے چلایا جاتا ہے۔ ایک آزاد بیک اپ چیک کے طور پر کام کرتا ہے، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ مرحلہ یا پرچی ایک قابل اجازت ونڈو کے اندر ہے۔

• بریکر کلوز سرکٹ صرف اس صورت میں مکمل ہوتا ہے جب K25A پہلے اٹھا لے (بہتری کے ساتھ اس کی مداخلت کو روکنے کے لیے)، اس کے بعد K25 اور K25P۔

4. انکولی کنٹرول:

• الگورتھم میں بریکر کے قریبی وقت کا خود ساختہ کنٹرول شامل ہے۔ یہ ہر بندش کے بعد 52G/ایک معاون رابطہ سے فیڈ بیک کا استعمال کرتے ہوئے اصل بریکر قریبی وقت کی پیمائش کرتا ہے اور اس کا سیٹ پوائنٹ سے موازنہ کرتا ہے۔

• اس کے بعد یہ خود بخود CBxCloseTime پیرامیٹر کو ایک سائیکل (16.6/20 ms) فی بندش کے اضافے سے ایڈجسٹ کرتا ہے تاکہ اسے اصل قدر کے قریب لایا جا سکے، مسلسل بند ہونے کی درستگی کو بہتر بناتا ہے۔ یہ ایڈجسٹمنٹ قابل ترتیب CBxAdaptLimit پیرامیٹر کے ذریعے محدود ہے۔

5. آپریٹنگ موڈز:

• آف: مطابقت پذیری غیر فعال ہے۔

• دستی: آپریٹر کلوز کمانڈ شروع کرتا ہے، لیکن یہ اب بھی K25A رابطوں کے تابع ہے۔

• آٹو: سسٹم خود بخود وولٹیج اور رفتار سے میل کھاتا ہے، پھر صحیح وقت پر بریکر کو بند کر دیتا ہے۔

• مانیٹر: آٹو موڈ کی طرح، لیکن K25 ریلے کے اصل آؤٹ پٹ کو روکتا ہے، جو بریکر کو بند کیے بغیر سسٹم کی کارکردگی کی جانچ اور تصدیق کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

(C) تیز رفتار سے تحفظ کے اصول

ایسی ایپلی کیشنز کے لیے جنہیں انتہائی تیز ردعمل کی ضرورت ہوتی ہے، IS220PTURH1B بلٹ ان تیز رفتار اوور سپیڈ ٹرپ الگورتھم کو فعال کر سکتا ہے۔ ٹرپ لاجک کو کنٹرولر کو نظرانداز کرتے ہوئے براہ راست PTUR کے اندر عمل میں لایا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں ٹرپ کا وقت 30 ms یا اس سے کم ہوتا ہے۔

1. PR_Single الگورتھم:

• درخواست: بنیادی طور پر LM گیس ٹربائنز کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، فالتو پن فراہم کرتا ہے۔

• اصول: دو بے کار رفتار سینسر سگنلز کو دو فالتو PTUR میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ ہر PTUR آزادانہ طور پر اپنی رفتار کے سگنلز ( PulseRate1 سے PulseRate4 ) پر کارروائی کرتا ہے۔

• تحفظ کی اقسام: ہر اسپیڈ چینل میں ایک آزاد اوور اسپیڈ سیٹ پوائنٹ ( ہوسکتا ہے ۔ PRxSetpoint ) ایکسلریشن ٹرپ پروٹیکشن ( AccATrip , AccBTrip ) بھی فراہم کرتا ہے۔تیز رفتار روٹر ایکسلریشن سے بچانے کے لیے

2. PR_Max الگورتھم:

• درخواست: ایک واحد PTUR دو بے کار رفتار سینسر سے منسلک ہے۔

• اصول: الگورتھم MAX(PR1, PR2) اور MAX(PR3, PR4) ) کی زیادہ سے زیادہ قدر کا استعمال کرتا ہے۔فیصلہ سازی کے لیے دو سپیڈ سگنلز (

• تحفظ کی اقسام: اوور اسپیڈ اور ایکسلریشن پروٹیکشن کے علاوہ، یہ ڈیسلریشن ٹرپ ( ڈیسلٹرپ ) پروٹیکشن (شافٹ فیل ہونے کے خلاف) اور سپیڈ ڈفرنس ٹرپ ( فاسٹ ڈف ٹرپ ) بھی فراہم کرتا ہے۔ اگر ایک سینسر ناکام ہوجاتا ہے، تو دوسرا اب بھی تحفظ فراہم کرسکتا ہے، پریشان کن دوروں سے گریز کرتا ہے۔

(D) شافٹ وولٹیج/موجودہ نگرانی کے اصول

• نارمل مانیٹرنگ: شافٹ اور گراؤنڈ کے درمیان وولٹیج اور شنٹ کے ذریعے کرنٹ کی پیمائش کرنے کے لیے ہائی امپیڈینس انسٹرومینٹیشن کا استعمال کرتا ہے، حد سے زیادہ سطح پر خطرے کی گھنٹی ہے۔

• ٹیسٹ کے طریقوں:

• AC ٹیسٹ: پورے چینل کی سالمیت کی تصدیق کے لیے پیمائش کرنے والے سرکٹ کے ان پٹ پر 2 kHz ٹیسٹ وولٹیج لگاتا ہے۔

• DC ٹیسٹ: بیرونی سرکٹ (برش، شافٹ، تاروں) کی مزاحمت کی پیمائش کے لیے 5V DC کا اطلاق کرتا ہے۔ کے اوپر ایک ناپی گئی مزاحمت برش لِمِٹ سیٹنگ برش کے ناقص رابطے جیسی ممکنہ خرابی کی نشاندہی کرتی ہے۔

تنصیب، ترتیب، اور تشخیص

1. تنصیب:

• IS220PTURH1B ماڈیول کو براہ راست نصب ٹرمینل بورڈ (TTUR، STUR، TRPA) کے کنیکٹرز میں لگائیں۔

• ایتھرنیٹ پورٹس سے ملحق تھریڈڈ سٹڈز اور ایک مخصوص ماؤنٹنگ بریکٹ کا استعمال کرتے ہوئے میکانکی طور پر I/O پیک کو محفوظ کریں، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ DC-62 پن کنیکٹر پر دائیں زاویہ کی قوت کا اطلاق نہ ہو۔

• ایک یا دو ایتھرنیٹ کیبلز اور 28V DC پاور سپلائی کو جوڑیں۔

2. کنفیگریشن (ٹول باکس ایس ٹی سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے):

• نبض کی شرح کے پیرامیٹرز: PRType , PRScale (دالیں فی انقلاب)، TeethPerRev (اسپیڈ وہیل پر دانت) وغیرہ سیٹ کریں۔

• آٹو سنک پیرامیٹرز: CBxCloseTime (بریکر بند ہونے کا وقت)، CBxAdaptLimit (اپٹیو حد) وغیرہ کو ترتیب دیں۔

• تیز سفر کے پیرامیٹرز: ٹرپ ٹائپ (PR_Single یا PR_Max) کو منتخب کریں اور متعلقہ اوور اسپیڈ، ایکسلریشن، ڈیسلریشن سیٹ پوائنٹس سیٹ کریں۔

• سسٹم کی حدود: مختلف سگنلز کے لیے الارم اور سفر کی حدیں سیٹ کریں۔

3. تشخیص اور ایل ای ڈی اشارے:

• K25: آٹو سنک ریلے کو متحرک کرنے کے لیے ایک کمانڈ کی نشاندہی کرتا ہے۔

• K25P: مطابقت پذیری کی اجازت دینے والے ریلے کو متحرک کرنے کے لیے ایک کمانڈ کی نشاندہی کرتا ہے۔

• DCT: اشارہ کرتا ہے کہ DC ٹیسٹ فعال ہے۔

• K1, K2, K3: متعلقہ ٹرپ ریلے کو متحرک کرنے کے لیے ایک کمانڈ کی نشاندہی کرتا ہے۔

• PTURH1B پاور اپ خود ٹیسٹ اور مسلسل ہارڈ ویئر کی نگرانی کرتا ہے۔

• ماڈیول فیس پلیٹ پر ایل ای ڈی اہم حیثیت کے اشارے فراہم کرتے ہیں:

• تفصیلی تشخیصی الارم، جیسے سنک ریلے فالٹس، بریکر اڈاپٹیو ایڈجسٹمنٹ کی حد سے تجاوز، اور ہارڈ ویئر کی مماثلت، ٹول باکس ایس ٹی میں دیکھی جا سکتی ہے، جو ٹربل شوٹنگ کے اقدامات کی رہنمائی کرتی ہے۔