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Des solutions pour l’énergie.
De l’analyse à la fiabilité.
SITRAM® GAS-Guard 8 de TLM™ – Transformer Lifecycle Management™
Answers for energy.
Fiabilité des transformateurs :
analyse des émissions gazeuses anormales
et détection rapide des défaillances
Problématique :
L’energie doit circuler en toute
fiabilité. Les transformateurs sont
l’un des éléments les plus précieux
de votre réseau pour assurer cette
fiabilité. C’est pourquoi il est important de connaître précisément leur
état. Vous pouvez ainsi prévenir les
arrêts imprévus, optimiser la planification des arrêts, réduire les coûts
de maintenance et, en fin de compte,
optimiser votre investissement.
SITRAM® GAS-Guard 8 : analyse continue de la teneur
en gaz de l’huile directement sur le transformateur
Les décompositions gazeuses anormales
sont un indicateur important de risque
de panne d’un transformateur. Toutes les
anomalies typiques – qu’il s’agisse de la
formation d’arcs électriques, de décharges
partielles, de températures localement
élevées ou, plus généralement, d’un
refroidissement imparfait – génèrent des
gaz dissous dans des concentrations diverses. Aussi est-il si important d’assurer
un suivi et une évaluation constants de
la formation de gaz. Cela permet de réagir
promptement et d’éviter des dégâts plus
importants.
L’analyse des gaz dissous, ou DGA
(dissolved gas analysis), est une méthode
moderne et éprouvée pour y parvenir.
Elle permet :
d
e surveiller les défaillances connues
et de les détecter très tôt : l’analyse
continue des tendances concernant les
gaz critiques permet de détecter très
tôt les débuts de défaillance et de surveiller leur évolution ;
de réduire les coûts de maintenance
grâce à la surveillance en ligne de l’état
des transformateurs ;
d’estimer la durée de vie restante :
la mesure de la teneur en eau de l’huile,
de la teneur en oxygène, en CO² et en
CO permet de calculer le vieillissement
thermique.
Siemens amène le laboratoire DGA jusqu’à votre transformateur :
de manière continue, précise et reproductible. Grâce à SITRAM® GAS-Guard 8.
2
SITRAM® GAS-Guard 8 :
un agent de surveillance directement
dans votre transformateur
Méthane CH4
Hydrogène H2
Acétylène C2H2
Ethylène C2H4
Azote N2
Oxygène O2
Monoxyde de carbone CO
Dioxyde de carbone CO2
Ethane C2H6
Aperçu des gaz dans l’huile du transformateur utiles pour dresser un diagnostic significatif
SITRAM® GAS-Guard 8 en fonctionnement
Tous les gaz critiques
sous contrôle permanent
SITRAM® GAS-Guard 8 – Les éléments
qui font le succès du matériel le plus
répandu dans le monde
SITRAM® GAS-Guard 8 (GG 8) permet une
analyse en ligne complète des gaz signalant
une défaillance par chromatographie en
phase gazeuse. Installé directement dans
le transformateur, il renvoie des informations en continu sur tous les gaz essentiels,
vous aidant ainsi à maintenir vos transformateurs en parfait état de fonctionnement.
Depuis des dizaines d’années, la chromatographie en phase gazeuse est la méthode
standard de référence scientifiquement
reconnue pour mesurer la teneur en gaz
dissous des huiles. Le SITRAM® GG 8
amène le laboratoire DGA directem ent
dans votre transformateur grâce à son
chromatographe en phase gazeuse tout
terrain. Il fonctionne en continu, assurant
automatiquement son étalonnage, avec un
intervalle de mesure réglable.
Il mesure les gaz dissous dans l’huile du
transformateur à intervalles réguliers,
toutes les heures si nécessaire. En outre,
le SITRAM® GG 8 mesure la température
de l’huile, le taux d’humidité et la charge.
Compact et fixé directement sur le transformateur, le SITRAM® GG 8 est l’instrument
de terrain éprouvé le plus performant du
monde. Sa fiabilité élevée et le coût réduit
de son cycle de vie tiennent à de nombreuses bonnes raisons. D’ailleurs, c’est
le plus répandu des produits de cette
catégorie.
Le SITRAM® GG 8 permet d’établir des
corrélations entre les gaz signalant une
défaillance, la teneur en eau de l’huile, la
température de l’huile, et la température
ambiante. L’instrument prend en charge
tous les outils de diagnostic aux normes
IEEE et CEI, permettant ainsi un diagnostic
et une alerte rapide en cas d’apparition
de défaillance.
R
obuste et tout-terrain : chromatographie en phase gazeuse optimisée
pour une utilisation sur le terrain
A
nalyse individuelle des gaz sans
sensibilité transverse
R
eproductibilité par étalonnage automatique sur le gaz de référence
L a chromatographie en phase gazeuse est la méthodologie utilisée
dans les laboratoires de test d’huile
(testée CEI/IEEE)
S
onde d’humidité fournie avec le
système.
Indication de la formation de gaz en
fonction de la charge
Installation rapide et polyvalente
SITRAM® GAS-Guard 8 fait partie de notre gamme SITRAM® MONITORING.
Cet ensemble modulaire de solutions assure une haute disponibilité et une longue durée de vie à vos transformateurs.
Nous travaillerons en concertation avec vous pour définir les solutions répondant au plus près à vos besoins.
3
Workstations Management Stations
Laptop
Spectrum Power CC
CCTV
analoger Monitor
Handy, Internetsymbole
NX-AIR
Handy
Workstations Management Stations
Internet
Wireless
Pager
Fax
PDA
Kameras
BLP
Amis Gerät
IEC61850
Laptop
Spectrum Power CC
CCTV
Peripheriegeräte
Handy, Internetsymbole
Handy
Internet
Wireless
analoger Monitor
Biomass plant
Zone Indicator
Pager
Eingabebausteine
Fax
Linientrenner
FCIO222
PDA
Kameras
BLP
SIPROTEK EHV
Spectrum power3
1..4
NX-AIR
Amis Gerät
IEC61850
1..4
Workstations Management Stations
Peripheriegeräte
PROTEK HV + MV II
Local HMI
Remote HMI
Biomass plant
SIMEAS P
Zone Indicator
Eingabebausteine
Linientrenner
Laptop
Transformateur
GAS-Guard
Spectrum Power CC
CCTV
Handy
RECLOSER-M CONTROLLER
SIPROTEK HV + MV
SIPROTEK HV + MV II
Local HMI
Spectrum power3
Pompe
Internet
Wireless
Pager
Fax
Amis Gerät
Peripheriegeräte
Biomass plant
Zone Indicator
HV GIS
PLC
OLM
DCF/GPS Server
Pompe
RECLOSER-M CONTROLLER
SIPROTEK HV + MV
Eingabebausteine
Linientrenner
FCIO222
Colonne de chromatographie
SITRAM
SIPROTEC
1..4
Kameras
SIMEAS P
IEC61850
FCIO222
1..4
Réservoir
d’hélium
PDA
BLP
Remote HMI
SIPROTEK EHV
analoger Monitor
Handy, Internetsymbole
Local HMI
SIPROTEK HV + MV II
1..4
1..4
HV Ableiter
Remote HMI
SIMEAS P
HV GIS
SITRAM
SICAM 1703
SICAM PAS I
SIPROTEC
PLC
OLM
Huile
SICAM 1703
Gaz
HV Ableiter
Détecteur de
conductivité
thermique
DCF/GPS Server
Port
d’injecteur
Contract
PLC
SIPROTEC
SICAM PAS I
HV GIS
SITRAM
OLM
DCF/GPS Server
Contract
TM 1703 ACP
Leistungstrafo
BC 1703 ACP
Leistungstrafo
SIMATIC S7-400 PLC
biomass plant
Vanne
wind turbine
photovoltaic plant
Leistungstrafo
HV Ableiter
Gaz dissipéwind turbine
Contract
TM 1703 ACP
Industrieanlage
photovoltaic plant
biomass plant
Häuschen
Industrieanlage
Zug
biomass plant
Industrieanlage
wind turbine
Häuschen
Zug
BC 1703 ACP
SIMATIC S7-400 PLC
Extracteur de gaz
Gaz
d’étalonnage
SICAM PAS CC
Siprotec
Firewall
Microcontrôleur
Gestionnaire de mémoire
données / d’alarme
Siprotec
SICAM PAS CC
Siprotec
Firewall
SICAM Station Unit
SICAM Station Unit
Firewall
SICAM Station Unit
Server
Server
BCU protection relay
BCU protection relay
Server
BCU 6MD66
BCU 6MD66
Communications
PU 7SA522
AVR Tapcon
Switch
PU 7SA522
AVR Tapcon
Switch
Printer
BCU protection relay
Switch
Printer
BCU 6MD66
Printer
Tout à l’écran, tout sous contrôle grâce à des outils puissants
et à la même technologie d’analyse qu’un laboratoire de test d’huiles
SICAM PAS CC
ZugHäuschen
photovoltaic plant
Leistungstrafo
BC 1703 ACP
PU 7SA522
AVR Tapcon
Principe de mesure du
chromatographe en phase gazeuse
L’huile du transformateur à analyser circule en boucle en passant par une unité
d’extraction contenant deux colonnes
différentes : l’une pour l’huile et l’autre
pour le gaz. Une membrane perméable
au gaz sépare les deux colonnes. Le gaz
dissous dans l’huile pénètre dans la phase
gazeuse par la membrane perméable.
Une quantité définie de ce gaz est extraite
dans l’unité d’injection et compressée avec
de l’hélium – phase mobile – au travers
de la colonne de chromatographie.
Grâce au service SITRAM® MONITORING, vous
n’êtes pas seuls face aux valeurs mesurées.
Des outils puissants,
un service complet
Selon leurs propriétés spécifiques, le
temps de transit des gaz dans la colonne
est variable. Un détecteur de conductivité
thermique à l’extrémité de la colonne
détermine le moment de sortie des différents composants gazeux.
Outre l’analyse de l’amplitude, il est possible de déterminer la qualité et la quantité de gaz dissous dans l’huile.
SITRAM® GG 8 et service MONITORING –
La combinaison d’une technologie sophistiquée et d’un partenariat avec un
service expert vous permet de prendre
les bonnes décisions de gestion de vos
actifs.
Le logiciel GAS-Guard View permet de
contrôler le SITRAM® GG 8 tant sur site
qu’à distance, et les données sont accessibles et affichées dans une interface
utilisateur conviviale. Bien entendu, en
cas de doute, vous pouvez également
nous communiquer vos données en
ligne. Les experts de notre laboratoire
DGA vous fourniront tous les éléments
nécessaires pour que vous preniez la
bonne décision.
Ces outils et ces services font partie de
l’offre TLM™. Il est possible de les compléter avec d’autres solutions SITRAM®
MONITORING.
[email protected]  www.siemens.com/energy/TLM
4
SITRAM® GAS-Guard 8 :
Caractéristiques
Méthode DGA :
chromatographie en phase gazeuse aux performances dignes d’un laboratoire
Gaz
Précision(1)
Reproductibilité(2)
Plage de valeurs(3)
Capteurs extérieurs
Capteur de courant pour l’apparition de gaz liée à la charge
Température ambiante
Hydrogène
H2
± 5 % soit ±3 ppm
<2 %
3 – 3.000 ppm
Oxygène
O2
± 5 % soit +30/-0 ppm
<1 %
30 – 25.000 ppm
Méthane
CH4
± 5 % soit ±5 ppm
<1 %
5 – 7.000 ppm
Monoxyde
de carbone
CO
± 5 % soit ±5 ppm
<2 %
5 – 10.000 ppm
Communications
Dioxyde
de carbone
CO2
± 5 % soit ±5 ppm
<1 %
5 – 30.000 ppm
Ports physiques :
RS-232, RS-485, Ethernet 10/100Base-TX, Ethernet 100Base-FX (en option),
modem GSM (en option), modem interne V.92
Ethylène
C2H4
± 5 % soit ±3 ppm
<1 %
3 – 5.000 ppm
Trois entrées 4-20 mA et un port RS-232 pour périphériques optionnels
Ethane
C2H6
± 5 % soit ±5 ppm
<1 %
5 – 5.000 ppm
Protocoles pris en charge : TCP/IP, DNP3, Modbus RTU et ASCII, OPC
Acétylène
C2H2
± 5 % soit ±1 ppm
<2 %
1 – 3.000 ppm
Ecran LCD (en option) : pour la lecture locale des valeurs mesurées à l’intérieur du coffret
Azote(4)
N2
±10 % soit ±5.000 ppm
<20 %
5.000 – 100.000 ppm
Spécifications environnementales
Remarques
Toutes les spécifications sont indépendantes de la température de l’huile
et de la pression du gaz.
(1)
(2)
(3)
(4)
Teneur en eau et température de l’huile
Pourcentage ou PPM (parties par million), la valeur la plus élevée étant retenue
Au niveau de l’étalonnage
Gaz dissous dans l’huile
Azote mesurable par pression
Température de service
Entre –50 °C et +55 °C
Température de démarrage à froid
–20 °C
Humidité en fonctionnement
5 % à 95 % sans condensation
Pression d’admission d’huile
0 à 3 bars
Température d’entreposage
Entre –40 °C et +75 °C
Humidité (entreposage)
5 % bis 95 % sans condensation
Option de mesure de la teneur en eau et de la température de l’huile
Alimentation éléctrique requise
Paramètre
Précision(5)
Plage de valeurs
Tension
115 V~ ou 230 V~ ± 15 %
Teneur en eau de l’huile
± 2 %
0 – 100 % RS(6)
Fréquence
50/60 Hz
<10 % de la température
de l’huile indiquée >30 °C
0 bis 80(7) ppm
Intensité
6 A maximum à 115 V
<18 % de la température
de l’huile indiquée <30 °C
0 bis 80(7) ppm
± 0.1 °C (typique)
–40 °C à +180 °C
Température de l’huile
3 A maximum à 230 V
Caractéristiques physiques et poids
Hauteur
22“ (55,9 cm)
(5)
Inclut la non-linéarité et la reproductibilité
Largeur
20“ (50,8 cm)
(6)
Saturation relative
Profondeur
11,2“ (28,4 cm)
(7)
Plage supérieure limitée à la saturation
Poids
65 lb (29,5 kg)
Normes coffret
IP 65, NEMA 4
Total des gaz dissous
Dimensions emballage compris
26,4” x 26,4” x 15,9” (67 x 67 x 40,3 cm)
Total réel des gaz combustibles dissous (TDCG) disponible
(∑H2, CO, CH4, C2H2, C2H4, C2H6 en PPM).
Poids pendant le transport (moniteur seul) 70 lb (31,8 kg)
Total d’hydrocarbures (THC) disponible (∑CH4, C2H2, C2H4, C2H6 en PPM).
Chaque gaz est mesuré à 100 % du niveau détecté.
Certifications/normes
Compatibilité électromagnétique
Spécification
Méthode d’essai
Analyse des gaz
EN 61326 Classe A : 2002
EN 61326 :
2002 – Rayonnement
L’échantillonnage de l’huile est effectué en continu. Les intervalles d’analyse
des gaz peuvent être réglées par l’utilisateur de 2 heures à 12 heures
(par défaut : 4 heures). La date et l’heure de toutes les données sont indiquées.
EN 61000-3-2 : 2000
EN 61000-3-2 :
2000 – Courant harmonique
EN 61000-3-3 : 2001
EN 61000-3-3 :
2001 – Fluctuations de tension
La date et l’heure de toutes les données sont indiquées.
EN 61326 Annexe A : 2002 CEI 61000-4-2 : 2001 – DES
CEI 61000-4-3 : 2002 – Immunité à l’énergie électromagnétique rayonnée
Jusqu’à deux ans de données sont conservés en mémoire.
Accélération automatique du calendrier en cas de dépassement de la limite d’alerte
de taux de variation (par défaut : 1 heure)
CEI 61000-4-4 : 2004 – EFT
CEI 61000-4-5 : 2001 – Pic de tension
Le système s’étalonne automatiquement à intervalles réguliers selon la norme
de traçabilité des gaz du NIST(8).
(8)
CEI 61000-4-6 : 2004 – Immunité aux perturbations
conduites, induites par les
champs radioélectriques
National Institute of Standards and Technology
CEI 61000-4-8 : 2001 – Immunité au champ magnétique
CEI 61000-4-11 : 2004 – C
reux de tension, coupures brèves
et variations de tension
Alarmes
Pour chaque gaz mesuré :
Sécurité
Deux réglages programmables individuellement d’avertissement et d’alarme
pour le niveau (en ppm) ainsi que pour le taux de variation (ppm/jour)
CEI 61010-1, CEI 61010-2-81
Relais programmable pour les alertes au gaz ou les évènements de service
Un relais pour l’autosurveillance de l’alimentation électrique
UL 61010-1 (2e édition), UL 60950-1 Clause 6.4
CSA-C22.2 No. 61010-1-04
5
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Sous réserve de modifications.
Les informations figurant dans le présent document
contiennent des descriptions générales des possibilités
techniques qui, dans certains cas, ne sont pas toujours
disponibles. Par conséquent, les caractéristiques de
performances souhaitées doivent être expressément stipulées
lors de la signature du contrat.
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