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 Éditeur et Copyright © 2010 : Siemens AG Energy Sector Freyeslebenstr. 1 91058 Erlangen, Allemagne Siemens AG Energy Sector Transformer Lifecycle Management™ Katzwanger Str. 150 90461 Nuremberg, Allemagne E-mail : [email protected] www.siemens.com/energy/TLM Pour de plus amples informations, veuillez contacter notre service support clientèle. Tél. : +49 180/524 70 00 Fax : +49 180/524 24 71 (tarif en fonction de l’opérateur téléphonique) E-mail : [email protected] Power Transmission Division Réf. : E50001-G640-A115-X-7700 Printed in Germany Dispo 19200, c4bs n° 7487 GB 090664 471020 WS 02101.0 Imprimé sur du papier élémentaire blanchi sans chlore. Tous droits réservés. Les marques de commerce et marques déposées mentionnées dans le présent document sont la propriété de Siemens AG ou de ses sociétés en participation ou des propriétaires respectifs. 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. www.siemens.com/energy