WOODWARD 8237-1246

WOODWARD 8237-1246是ProTech-GII系列中的超速检测与保护系统，专为蒸汽、燃气和水力涡轮机设计，通过实时监测转速与加速度，在异常工况下触发安全停机，防止设备损坏与人员伤害。以下是基于技术文档与行业实践的详细解析：

产品说明

该模块属于ProTech-GII冗余安全系统，核心功能是通过三路独立的磁阻式转速传感器（MPU）监测涡轮机转速，当检测到超速（超过设定阈值）或过加速（转速变化率异常）时，立即输出跳闸信号关闭涡轮机。模块采用三取二表决逻辑（2oo3），确保单点故障不影响系统可靠性，并支持在线模块更换与自动测试功能，适用于石油、电力、冶金等对安全性要求极高的工业场景。

产品参数

信号输入：3路独立MPU传感器输入（频率范围0-20kHz），支持磁阻式或有源传感器。

输出接口：

继电器输出：3组独立非表决跳闸继电器（每组2常开/常闭触点，容量250V AC/30V DC），或2组双冗余表决继电器（三取二逻辑）。

模拟量输出：1路4-20mA转速信号（精度±0.1%）。

通信接口：1路Modbus RTU（RS485），支持远程组态与数据监控。

电源要求：

主电源：24V DC（±15%），功耗<25W。

备用电源：可选110-230V AC输入（需定制）。

响应时间：<10ms（从检测到超速到输出跳闸信号）。

精度：转速测量精度±0.1%，加速度检测灵敏度0.1g。

环境参数：

工作温度：-40°C至+85°C（-40°F至+185°F）。

存储温度：-40°C至+105°C（-40°F至+221°F）。

防护等级：IP65（NEMA 4X），防尘防水。

物理规格：

尺寸：230mm×170mm×70mm（9.05"×6.69"×2.76"）。

重量：3.5kg（7.7磅），铝合金外壳。

产品规格

认证与合规：

安全认证：IEC 61508 SIL-3（硬件故障裕度HFT=1），符合API 670、API 612标准。

防爆认证：ATEX Ex nA II T3（Zone 2），CSA Class I Div 2 Groups A-D。

电磁兼容：符合IEC 61000-4-2/3/4/5抗干扰标准。

冗余设计：

三重模块化架构：三个独立处理通道，任意两个通道一致时输出有效信号，支持在线更换故障模块。

电源冗余：支持双电源输入（主+备用），自动切换无扰动。

诊断功能：

实时监测：传感器断线、信号丢失、模块温度异常等故障自诊断。

日志记录：存储最近50次跳闸事件、20次超速事件，带时间戳与事件代码。

安装方式：DIN导轨或面板安装，支持机柜内集中部署。

系列归属

属于Woodward ProTech-GII超速保护系列，该系列专为旋转设备安全设计，提供高可靠性、可配置性和长生命周期支持。ProTech-GII系列模块可与Woodward 505调速器、MicroNet控制器及第三方DCS系统无缝集成，形成完整的涡轮机控制与保护解决方案。

特征

智能检测与控制：

多参数监测：同时监测转速、加速度及传感器健康状态，支持动态阈值设定。

自适应算法：自动补偿温度、振动等环境因素对传感器精度的影响。

高可用性架构：

三取二表决逻辑：通过硬件冗余与软件容错，确保系统在单点故障下持续运行。

在线维护：支持模块热插拔，更换过程不影响系统正常运行。

灵活配置能力：

参数自定义：通过本地键盘或Modbus接口设置超速阈值、延迟时间、报警级别等。

测试模式：支持手动或自动测试（频率发生器模拟超速），验证系统响应能力。

抗恶劣环境：

防硫设计：电路板涂覆特殊保形涂层，耐H₂S、SO₂等腐蚀性气体。

宽温运行：-40°C极端低温环境下仍可稳定工作，适应偏远地区或户外应用。

作用与用途

作用：

实时监测涡轮机转速与加速度，在异常工况下快速触发跳闸信号，防止设备因超速导致叶片断裂、轴系损坏等重大事故，同时通过诊断功能提前预警潜在故障，降低维护成本。

用途：

超速保护：在转速超过设定值（如110%额定转速）时立即停机。

加速度保护：检测异常加速（如负载突降），避免涡轮机失控。

传感器诊断：持续监测MPU传感器状态，确保信号链完整性。

数据集成：通过Modbus接口将实时数据上传至中控系统，支持远程监控与数据分析。

应用领域

行业：

电力：燃煤/燃气发电厂汽轮机、水轮机的超速保护。

石油化工：炼油厂催化裂化装置、天然气压缩机的安全控制。

冶金：高炉鼓风机、轧钢机驱动涡轮的状态监测。

船舶：大型船舶主推进汽轮机的超速防护。

典型场景：

发电站：在电网故障导致汽轮机甩负荷时，快速触发紧急停机，防止飞车事故。

石油平台：监测天然气透平压缩机转速，确保在气体泄漏或负载波动时安全关停。

造纸工业：控制蒸汽轮机驱动的纸机主电机，避免因机械故障引发生产中断。