Woodward ProTech-GII 超速保护装置(三重模块冗余)
产品描述
ProTech-GII 是一款超速安全装置,旨在检测到超速或过加速事件时,安全关闭各种规模的蒸汽、燃气和水轮机。它通过有源或无源磁电传感器(MPUs)精确监测涡轮转子速度和加速度,并向涡轮的跳闸阀或相应的跳闸系统发出停机指令。
根据系统设计,ProTech-GII 有两种输出类型:采用 2-out-of-3 表决架构的两个双重冗余跳闸继电器输出,或三个独立的非表决跳闸继电器输出。其独立的报警继电器、4–20 mA 速度读数和 Modbus® 通信功能,使其易于集成到任何涡轮安全系统中。
该装置有嵌入式型号(设计用于安装在标准 24 英寸(610 mm)机柜前门内)和壁装式型号(设计用于安装在涡轮机附近的墙壁或底座上)。安装在外壳内时适用于恶劣环境,防护等级为 IP56(防尘,完全防止类似巨浪强度的水喷射)。
为提高可靠性,每个 ProTech-GII 模块(A、B、C)根据所购型号不同,可接受两个高压电源输入(90–240 Vac / 100–150 Vdc),或一个高压电源输入(90–240 Vac / 100–150 Vdc)和一个低压电源输入(18–32 Vdc)。该设计基于高信号选择原则,允许装置在任一或两个电源可用时正常运行。
应用场景
ProTech-GII 用于在检测到涡轮超速或过加速事件时安全关闭蒸汽、燃气和水轮机。其 12 毫秒的响应时间和 0.5 至 80000 rpm 的速度范围,使其适用于各种类型和规模的涡轮机。
它可与涡轮控制或跳闸系统配合使用,通过冗余硬接线输入输出信号或三重冗余串行 Modbus 通信端口与相关控制系统或工厂 DCS(分布式控制系统)接口,还可选购以太网网关轻松接入工厂以太网网络。
作为通过 IEC61508 SIL-3(安全完整性等级 3)认证的安全装置,可轻松应用于基于 IEC61508 或 IEC61511 的安全系统。
主要功能与特点
在线测试:每个 ProTech-GII 模块可通过模块前面板、Modbus 通信端口手动测试,或通过其自动测试程序功能自动测试。允许用户配置超速测试,定期自动执行,逐个测试每个模块(A、B、C),记录每个测试结果或在检测到错误时停止测试。
在线维修:三重模块设计允许用户在涡轮机在线正常运行时轻松更换其中一个模块(A、B、C)。装置的背板即插即用结构及其模块间学习功能提高了更换的便捷性。
跳闸、报警和超速日志:日志功能记录所有跳闸、报警、跳闸阀响应时间和超速事件。跳闸日志功能使用滚动缓冲区,将最后 50 个检测到的跳闸或报警事件以及最后 20 个超速事件连同相关时间记录到内存中。每个日志文件可从装置前面板查看,或通过 ProTech-GII 服务工具程序下载到计算机。每个模块采用非易失性存储器,确保即使断电,所有记录的事件也能保存。
实时时钟:每个 ProTech-GII 模块使用实时时钟确保准确的时间记录。模块之间采用特殊的时间平均功能,确保模块间时钟同步。
加速度检测:可配置为保护涡轮机免受高加速度事件影响。使用速度信号的导数检测涡轮加速度并发出相关跳闸命令。
MPU 检测:每个模块的速度传感器输入使用特殊的 MPU 断线检测电路,在涡轮机运行前验证 MPU 是否正确连接,并使用特殊的速度丢失检测逻辑在涡轮机运行期间验证 MPU 功能。
自动超速测试程序:可配置为定期对每个模块执行超速测试,然后记录并报告测试结果。通过内部频率发生器模拟超速条件,使每个模块完成测试序列。
抗硫污染:采用特殊的 conformal coating 材料,在国际标准 IEC 721-3-3 1994 规定的 3C2 类环境中,对H2S和 SO2气体具有优异的长期防护能力。
配置信息
配置方式
ProTech-GII 可通过其前面板键盘或运行在现场计算机或笔记本电脑上的软件服务工具进行配置(编程)。为方便使用,所有配置设置、报警 / 跳闸和超速日志均可通过每个模块的高分辨率 4.2 英寸(107 mm)彩色显示屏查看。
配置辅助功能
特殊的模块间学习功能可减少配置时间并降低错误发生率。
不同级别的密码安全机制用于保护装置配置设置,并限制对装置测试功能的访问。
输入信号配置
电源
高压电源:88–264 Vac/47–63 Hz;90–150 Vdc,功率 90 W,支持 2 路冗余输入。
低压电源:18–32 Vdc,功率 100 W。
速度信号:每个模块 1 路,共 3 路,可配置为接受以下信号
磁电传感器(MPUs):100–32000 Hz,1–35 Vrms。
接近探头:0.5–25000 Hz,24 Vdc。
齿轮齿数范围:1–320 齿。
离散输入:每个模块 3 路,共 9 路,包括报警 / 跳闸复位命令、启动命令、速度故障覆盖命令。

输出信号配置
离散输出继电器
表决继电器型号:2 路总停机继电器输出(2-out-of-3 表决),额定值为 8 A @ 220 Vac 或 8 A @ 24 Vdc;每个模块 1 路报警继电器输出,共 3 路,额定值为 2 A @ 24 Vdc。
4–20 mA 模拟输出:每个模块 1 路,共 3 路,专用于作为速度计读数。
通信端口:每个模块 1 路,共 3 路,为串行 RS-232、RS-422、RS-485 Modbus 端口。
其他配置相关信息
安装尺寸(含面板)约为 330 x 445 x 159 mm(13 x 17.5 x 6.25 英寸)。
根据订购的零件号,设计为壁装在墙上或底座上,或垂直嵌入式安装在面板或机柜内。
防护等级为 IP56。
工作 / 存储温度范围为–20 至 +60 °C。