MONGEMO. Système de surveillance en ligne et permanente des décharges partielles pour générateurs et moteurs électriques

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1 MONGEMO Système de surveillance en ligne et permanente des décharges partielles pour générateurs et moteurs électriques

2 Surveillance conditionnelle pour prolonger la durée de vie de vos ma La connaissance de l'état de l'isolation d'un stator est fondamentale Les statistiques des machines électriques tournantes indiquent qu'une source de panne importante est imputable aux défauts d'isolation des stators. Le vieillissement de l'isolation de l'enroulement statorique peut se produire à la fois au niveau des encoches et des extrémités du bobinage. Si l'état de l'isolation n'est pas régulièrement surveillé, une mauvaise évaluation peut conduire à une maintenance inadaptée. Dans la plupart des cas, cela peut également engendrer une panne diélectrique et des temps d'immobilisation coûteux. Turbo-générateurs Générateurs hydrauliques Détection précoce des décharges partielles pour prévenir les pannes La majorité des défauts peut être détectée à l'avance grâce à la surveillance permanente des décharges partielles (DP). Les DP se produisent dans le système d isolation du stator des générateurs et moteurs, où la contrainte locale exercée par le champ électrique est supérieure à la tenue diélectrique locale. Les matériaux isolants généralement utilisés dans les machines tournantes résistent à un certain niveau de DP. Cependant, une hausse de l'activité des DP au fil du temps peut indiquer une dégradation de l'isolation causée par le vieillissement. Une telle augmentation peut indiquer des défauts d'isolation pouvant engendrer des pannes et de sérieux dommages dans les machines tournantes. La surveillance en ligne des DP est donc une technique très efficace et bien établie permettant d'évaluer en permanence l'état du système d'isolation d'enroulements statoriques. Les données de surveillance permettent de planifier l utilisation des machines L'exploitation des données de surveillance aide à optimiser la gestion des équipements, les efforts de maintenance et la planification des investissements. Les pannes peuvent être évitées grâce à la mise en place adaptée de mesures de maintenance et de réparation afin de garantir une plus longue durée de vie. Moteurs électriques 1. Compact et évolutif Le système de surveillance MONGEMO peut être mis en place à tout moment pendant la durée de vie d'une machine tournante. De par sa conception modulaire, il est facile à personnaliser et à mettre à niveau pour s'adapter exactement à vos besoins que ce soit pour une ou plusieurs machines. Capteurs de DP Unité d'acquisition de DP multicanal Surveillance d'une seule machine Ordinateur central et logiciel de surveillance 2

3 chines Aperçu du MONGEMO Détection continue des DP pour les machines tournantes Le système de surveillance en ligne et permanente de DP MONGEMO associe matériel et logiciel avancés pour une évaluation complète de l'isolation du stator dans les : > > turbo-générateurs > > générateurs hydrauliques > > moteurs électriques Évaluations complètes en ligne Le MONGEMO enregistre en permanence les phénomènes de DP et indique avec fiabilité l'état de l'isolation du stator lorsque les machines sont en service, dans des conditions normales de fonctionnement. L'acquisition multicanal des DP est réalisée de manière synchrone, ce qui permet de collecter toutes les données pour une évaluation plus complète de chaque source de DP. Suppression du bruit et séparation des sources efficaces Vous pouvez facilement sélectionner la fréquence centrale et la bande passante des mesures de DP afin d'atteindre un rapport optimal signal sur bruit, même dans des conditions sur site avec de fortes interférences. Le MONGEMO emploie également des techniques avancées automatique de suppression du bruit et de séparation des sources de DP. Cela permet de rapidement distinguer les différentes sources de DP du bruit extérieur pour une évaluation plus aisée. Analyse et traitement centralisés des données Les données de DP collectées sont stockées sur un ordinateur central de surveillance. La base de données du système MONGEMO est évolutive pour permettre de gérer de grandes quantités de données de DP au fil du temps. L'interface Web du système vous permet d'accéder facilement à ces données à distance pour une ou plusieurs machines. Logiciel d'analyse et de surveillance des décharges partielles Le MONGEMO comprend deux logiciels pour la surveillance et l'analyse des DP. Le logiciel de surveillance vous permet de configurer le système, de définir les seuils d'alarmes et d'avertissements et d'afficher les données de DP. Vous pouvez également l'utiliser pour enregistrer en temps réel les flux de données pour une analyse ultérieure approfondie. Les données de DP collectées sont affichées sous forme de courbe de tendance pour chaque phase. Le logiciel système OMS vous fournit également des outils pour une analyse experte des DP et est utilisé pour une évaluation plus approfondie des données brutes de DP enregistrées. Assistance et conseils d'experts Notre équipe d'experts haute tension vous fournit tous les conseils et l'assistance dont vous avez besoin. Il peut s'agir de consultations sur site afin d'évaluer vos besoins de surveillance ; la conception de systèmes personnalisés, l'installation et la formation ; ainsi que d'une assistance à l'évaluation des données et à la génération de rapports. Surveillance de plusieurs machines 3 Avantages > > Approche de système personnalisée pour répondre aux besoins de surveillance spécifiques > > Acquisition synchrone sur quatre canaux des données de DP pour une évaluation complète des DP > > Suppression avancée des interférences et séparation des sources de DP pour une évaluation plus aisée > > Enregistrement des données brutes de DP à des intervalles choisis pour une analyse ultérieure approfondie > > Intégration simple aux appareils de surveillance tiers et aux systèmes SCADA

4 Un système pour une surveillance en ligne complète des DP Présentation du système MONGEMO Le système de surveillance de décharges partielles MONGEMO pour les machines tournantes comprend de nombreux capteurs de DP (condensateurs de couplage), un module d'acquisition pour l'enregistrement des données de DP, un ordinateur central et un logiciel de surveillance et d'analyse. Du sur mesure pour répondre à vos besoins Nous concevons, installons et configurons le système de surveillance MONGEMO conformément à vos besoins pour une grande variété de générateurs hydrauliques, turbogénérateurs et moteurs électriques. Plusieurs modules d'acquisition des données de DP peuvent être utilisés avec les mêmes logiciel et serveur de surveillance. 1 Condensateurs de couplage > Spécialement conçus pour détecter les signaux de DP sur les générateurs et moteurs d'une tension nominale maximale de 24 kv > Prise en charge de capteurs capacitifs de 80 pf à 2,2 nf (jusqu'à 10 nf avec quadripôle externe) > Détection des DP dans la plage de fréquences selon les normes internationales CEI , CEI et IEEE 1434 > Grande robustesse mécanique permettant une installation horizontale ou verticale > Connexion à l'unité d'acquisition de données OMS 841 via des câbles triaxiaux blindés afin de minimiser l'impact des interférences externes Configuration type d'un système MONGEMO pour turbo-générateur. Le système peut aussi servir à surveiller les DP dans les enroulements statoriques des générateurs hydrauliques et des moteurs électriques. 4

5 2 Boîtier de protection 4 Communication à fibre optique > Protège le module d'acquisition des données de la poussière et de l'humidité > Porte verrouillable pour empêcher tout accès non autorisé > Ports d'entrée pour une connexion à partir des condensateurs de couplage > Ports de sortie pour la connexion du câble à fibre optique à l'ordinateur central de surveillance ou au système SCADA > Raccorde chaque module d'acquisition à l'ordinateur central. > Garantit une transmission ininterrompue des données sur de longues distances. > Supprime les interférences électriques et garantit la sécurité du personnel par une isolation galvanique complète. 3 Module d'acquisition OMS Ordinateur central et logiciel de surveillance > Acquisition simultanée sur 4 canaux des données de DP provenant des trois phases et d'un point de surveillance supplémentaire > Bandes passantes réglables du filtre d'acquisition de DP jusqu'à 5 MHz > Traitement synchrone des signaux de DP avec séparation avancée des sources > Accumulateur externe au plomb-acide de 12 V pour pallier aux pannes de courant temporaires (en option) > Assure le stockage extensible et à long terme ainsi que la récupération des données grâce à un système avancé de base de données > Effectue un post-traitement des données pour fournir des informations utiles sur l'état de l'isolation > Gère les paramètres de surveillance et les seuils définis pour les niveaux d'alarme et d'avertissement > Affiche les tendances et enregistre les données brutes de DP pour une analyse ultérieure approfondie > Permet une intégration personnalisable de capteurs tiers et de systèmes SCADA

6 Logiciel complet d'analyse et de surveillance des décharges partielles Exploitation des données pour une évaluation fiable Le MONGEMO comprend deux logiciels pour la surveillance et l'analyse des DP. Le logiciel de surveillance vous permet de configurer le système pour la surveillance à distance d'un maximum de 4 machines via l'ordinateur central. Les données de DP sont traitées et affichées en temps réel ou de manière historique. Des avertissements et des alarmes vous sont envoyés si l'activité des DP augmente avant une panne potentielle. Le logiciel système OMS est également inclus pour une analyse ultérieure approfondie des données brutes de DP. 2 Visualisation des données de DP Données de DP en temps réel 1 Prise en main Tableau de bord du logiciel de surveillance Sélectionnez l'activité souhaitée, notamment : > Configuration du système ou modification > Affichage de la session de surveillance actuelle en temps réel (voir 2 ) > Affichage et analyse des données de tendance de la surveillance (voir 2 ) Configuration et contrôle du système > Défilement des points de mesures pour afficher la date, le temps et les valeurs de DP pour chaque phase > Affichage des valeurs de DP et l'état de la machine > Le journal des événements indique les alarmes déclenchées pour tous les éléments sélectionnés > Configuration de tous les paramètres liés à la surveillance > Définition des seuils pour les notifications d'alarme > Définition de l'enregistrement des ensembles de données de DP 6 Enregistrement des ensembles de données de DP Le MONGEMO enregistre les ensembles de données de DP selon un calendrier défini en temps réel, périodiquement ou lorsqu'un paramètre de DP dépasse un seuil prédéfini. Les données brutes de DP qui en résultent peuvent être analysées en détail à l'aide du logiciel expert fourni d'analyse de DP. Nous pouvons également vous aider à évaluer les données de DP sur simple demande (voir 3 ).

7 Historisation des données de DP Tendances pour les trois phases Les fenêtres contextuelles affichent les diagrammes de DP En cliquant sur chaque point de la courbe de tendance historique des DP, une fenêtre contextuelle s'ouvre avec différents types de diagrammes de DP au choix : > 3PARD et PRPD > Résultats de la séparation automatique des sources > Distribution d'impulsions > Ensembles de données de DP Ils vous permettent d'évaluer rapidement les données de DP. Tous les diagrammes et courbes peuvent être imprimés, enregistrés sous divers formats et exportés sous forme de fichiers zip. > Affichage des courbes de tendance de DP de chaque phase/canal > Défilement des points de mesures pour afficher la date, le temps et les valeurs de DP > Le journal des événements indique les alarmes et avertissements correspondants > Zoom sur n'importe quelle partie d'un diagramme historique pour afficher plus de détails > Les données de tendance peuvent être facilement exportées sous forme de fichier de données.csv Diagrammes 3PARD et PRPD 3 Analyse experte des DP Lorsqu'une analyse approfondie est requise Si nécessaire, un diagnostic de DP peut être effectué à l'aide du logiciel système OMS. Ce logiciel avancé permet d'appliquer divers filtres pour observer plus en détail l'activité des DP. Assistance d'omicron dans l'évaluation des données de DP Nous pouvons également vous fournir une analyse approfondie des données de DP collectées ainsi que des rapports d'état pour vos machines surveillées. Ces services de surveillance optionnels sont disponibles sur demande. 7

8 Détection fiable et précoce des DP dans les enroulements statoriques Séparation efficace des sources de DP Le secret de la réussite des mesures de DP au sein des enroulements de stator consiste à séparer les sources de DP superposées, et à faire la distinction entre les DP potentiellement dangereuses, les DP tolérables et les interférences externes, qui sont inévitablement présentes dans les environnements industriels. Afin de séparer les différentes sources de DP, le MONGEMO utilise la technique d'évaluation synchrone multicanal 3PARD (3-Phase Amplitude Relation Diagram ou diagramme de corrélation en amplitude des 3 phases) et la séparation automatique des sources. Ces techniques avancées sont complétées par l'enregistrement des données brutes de DP par le système pour une analyse ultérieure approfondie, et reposent sur l'expérience remarquable d'omicron dans la détection de DP et la séparation des sources de DP. 3PARD et PRPD : suppression des interférences > Les diagrammes 3PARD et les tracés PRPD sont enregistrés pour chaque point de la courbe de tendance de DP. > Le diagramme 3PARD montre la relation entre l'amplitude d'une impulsion de DP unique dans une phase et les amplitudes des signaux qu'elle génère dans les deux autres phases par couplage. > Une sélection des sources d'interférences les supprime dans les mesures de DP et est affichée dans le diagramme 3PARD. 8

9 Séparation automatique des sources > > Un algorithme avancé de groupement basé sur la densité est appliqué pour le groupement automatique des données 3PARD hétérogènes. > > La séparation des sources et l évaluation des données automatiques sont réalisées régulièrement, périodiquement ou lorsqu une alarme les déclenche (dépassement d'un seuil prédéfini) > > Pour chaque source, le système de surveillance MONGEMO identifie la phase d origine du signal. > > La source choisie par l utilisateur est visible dans un diagramme phasecharge-répétition (PRPD) source. > > Le diagramme PRPD montre la source de DP séparée dans la phase d origine et son signal transmis dans les autres phases. > > Les données brutes de DP associées sont enregistrées et peuvent être téléchargées pour une analyse experte supplémentaire ou à des fins de comparaisons futures. 9

10 Caractéristiques techniques Mesures des décharges partielles Nombre de canaux d'entrée par module d'acquisition 4 Type de connecteur Plage de fréquences Fréquence d'échantillonnage Niveaux d'entrée maximaux Précision de mesure Résolution maximale de doubles impulsions Résolution temporelle d'événement de DP Bande passante du filtre d'acquisition de DP Niveau de bruit du système BNC CA : CC à 16 khz DP : 16 khz à 30 MHz CA : 31,25 ks/s DP : 125 MS/s CA : 200 ma DP : 80 V CA : ±0,25 % (40 Hz < f < 70 Hz) DP : ±5 % (f = 300 khz, Δf = 150 khz) < 200 ns < 2 ns 9 khz à 5 MHz (10 réglages de bande passante) < 1 pc (f = 400 khz, Δf = 300 khz, plage d'entrée 320 mv) Caractéristiques mécaniques Boîtier avec module d'acquisition Dimensions (l H P) (presse-étoupes non montés) Poids (avec l'oms 841) Alimentation de l'oms V CC / 0.5 A mm ~15 kg Alimentation externe de l'oms 841 (en option) CA (max.) 110 V CA à 240 V CA / 50/60 Hz / max. 0,28 A Connexion à fibre optique Type Longueur d'onde Longueur de câble maximale Type de connecteur CC (max.) 110 V CC à 300 V CC / 0,12 A max. Standard : Câbles duplex à fibre optique multimode 50/125 μm (OM3 ou supérieur) En option : Câbles duplex à fibre optique monomode 9/125 μm (OS1 ou supérieur) nm 4 km (multimode), 40 km (monomode) LC Assistance de grande qualité à chaque étape de votre projet de surveillance Le système de surveillance continue de DP MONGEMO n'est pas seulement un ensemble regroupant d'excellents composants système. Il comprend également notre service dédié. Nos experts en surveillance travaillent pour vous et vous assistent dans toutes les phases de votre projet de surveillance. Nous vous apportons la tranquillité d'esprit que vous recherchez tout en répondant à vos véritables besoins en matière d'équipements haute tension, et ce sur leur durée de vie opérationnelle. 10

11 Caractéristiques environnementales requises Température de fonctionnement Température de stockage Humidité Altitude maximale Chocs, vibrations et classe de protection Norme Valeurs nominales Vibrations EN Plage de fréquences : 10 Hz à 150 Hz Accélération : 2 g en continu (20 m/s2), 10 cycles par axe Chocs EN g/11 ms, semi-sinusoïde, sur chaque axe Classe de protection EN à +55 C (-22 à +131 F) -40 à +80 C (-40 à +176 F) Jusqu'à 95 % HR (sans condensation) m (13 123,4 pi) IP 50 (module d'acquisition OMS 841) IP 65 (boîtier OMS) CEM et sécurité Conformité CE et exigences requises Le module d'acquisition OMS 841 est conforme aux spécifications et directives de l'union Européenne destinées à satisfaire aux exigences des États membres concernant la directive CEM 2004/108/CE et la directive BT 2006/95/CE. Compatibilité électromagnétique Émission Humidité Exigences de sécurité EN 55011/22, 30 MHz à 3 GHz FCC sous-partie B, 30 MHz à 1 GHz EN : postes MT/HT Exigences de sécurité pour les équipements électriques de mesure, de commande et de laboratoire EN Configuration logicielle requise Logiciel de surveillance / Logiciel système OMS La configuration minimale requise pour exécuter le logiciel système OMS et le logiciel de surveillance est la suivante : > > Windows 7 (64 bits), Windows 8 (64 bits) ou Windows Server 2012 (64 bits) > > Processeur : Intel i5 2,4 GHz ou un processeur x64 équivalent > > Mémoire vive (RAM) : 4 Go > > Port USB 2.0 haut débit > > Résolution d'écran (minimale) : x 768 pixels Un ordinateur central satisfaisant à ces exigences est fourni par OMICRON. Nous démarrons la mise en œuvre de votre système de surveillance par l'étude et la compréhension de vos besoins et enjeux. Cette approche nous permet de concevoir et de configurer le système en fonction de vos besoins. Notre équipe de spécialistes procède ensuite pour vous à l'installation du système sur le terrain. Pendant la mise en service du système, ses performances et la sensibilité des mesures sont vérifiées. Vous êtes ensuite formé à l'utilisation du système et à l'optimisation des avantages qu'il vous procure. Les données mesurées sont stockées, traitées et visualisées par le système de surveillance. Nos experts HT sont à votre disposition pour vous aider à interpréter et analyser les données. Nous pouvons également vous fournir des rapports réguliers sur l'état des équipements ainsi que des recommandations quant aux interventions à venir. Une connaissance et une expertise en projets de surveillance sur lesquelles vous pouvez vous appuyer > > Évaluation des exigences de surveillance > > Conception du système de surveillance spécifique au projet > > Intégration du système de surveillance dans l'infrastructure existante > > Installation, mise en service et étalonnage du système de surveillance > > Formation au système de surveillance et à l'évaluation des données > > Analyse et interprétation des données > > Service client et ligne directe dans le monde entier 11

12 OMICRON est une société internationale qui développe et commercialise des solutions innovantes de test et de diagnostic pour l'industrie électrique. Les produits OMICRON offrent aux utilisateurs une fiabilité extrême dans l'évaluation de leurs équipements primaires et secondaires. Des services dans le domaine du conseil, de la mise en service, du test, du diagnostic et de la formation viennent compléter l'offre OMICRON. Des clients dans plus de 140 pays bénéficient déjà de la capacité d'omicron à mettre en œuvre les technologies les plus innovantes dans des produits d'une qualité irréprochable. Les centres de support implantés sur tous les continents leur offrent en outre une expertise et une assistance de tout premier plan. Tout ceci, associé à un réseau solide de partenaires commerciaux a contribué à faire de notre société un leader sur son marché dans l'industrie électrique. Les publications suivantes fournissent des renseignements supplémentaires sur les solutions décrites dans la présente brochure : OMS 605 Solution portable de diagnostic et de surveillance des décharges partielles pour les équipements haute tension MONTRANO Système de surveillance continue pour transformateurs Système de surveillance des DP pour câbles haute tension Pour un complément d'information, une documentation supplémentaire et les coordonnées précises de nos agences dans le monde entier, veuillez visiter notre site Internet. OMICRON L2535, Novembre 2015 Peut être modifié sans préavis.