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AMPERIS BPM Breaker Performance Monitor

Version HTML accessible du document : le même texte que le PDF, avec titres, tableaux et la description de chaque image. Télécharger le PDF original (PDF · 10 pages · 391 KB) · Page d'origine: Dynamic Ratings BPM : moniteur de performances des disjoncteurs

Transforme chaque manœuvre en diagnostic complet du disjoncteur : formes d'onde, bobine de déclenchement et gaz isolant sous surveillance continue

Dynamic Ratings BPM

Surveillance des disjoncteurs haute tension

Image: Unité de surveillance modulaire Dynamic Ratings avec cartes d'E/S à borniers verts, ports de communication et alimentation.

DYNAMIC RATINGS

BPM

Moniteur de performance des disjoncteurs

C/ María Barbeito, 14Contact Contact T [+34] 982 20 99 20
27003, Lugo, SpainT [+34] 982 20 99 20 info@amperis.com | www.amperis.com

Moniteur de performance des disjoncteurs pour réseaux électriques haute tension

Image: Unité de contrôle BPM, avec le module de traitement principal, le module d'alimentation universelle et les cartes d'entrées/sorties par châssis.

Diagnostic complet à chaque manœuvre

Chaque ouverture et fermeture du disjoncteur fait l'objet d'un diagnostic complet de ses systèmes mécaniques et électriques. La technologie Smart Capture compare graphiquement la forme d'onde de chaque manœuvre à la référence du premier déclenchement, avec une analyse détaillée des temps d'ouverture et de fermeture, du comportement des loquets et des paliers, des problèmes de lubrification, de l'état des contacts auxiliaires et des valeurs de courant de défaut.

Maintenance basée sur la condition

Des capteurs multiparamétriques suivent en continu la densité, la température et l'humidité du gaz isolant, et déclenchent des alarmes de taux de fuite, de tendance jusqu'au blocage et de perte massive de gaz, ainsi que la résistance du circuit de déclenchement, l'usure des contacts et le comportement du moteur de charge.

Amélioration de la fiabilité du système

L'appareil fournit des données sur l'état du système à énergie stockée du disjoncteur, ce qui permet de détecter une défaillance avant que l'appareil ne soit sollicité pour fonctionner — une information qui ne peut être obtenue à partir de dispositifs d'enregistrement réactifs, tels que les relais de protection à microprocesseur.

Pourquoi surveiller le disjoncteur

Les disjoncteurs haute tension sont essentiels à la sécurité et au bon fonctionnement du système électrique : ils doivent interrompre rapidement le courant de défaut pour l'isoler du reste du réseau. Un disjoncteur lent, ou qui ne s'ouvre pas sur ordre, expose le système à des courants de défaut excessifs, entraînant un vieillissement prématuré et des défaillances coûteuses des transformateurs et autres équipements. Les défaillances de fonctionnement des disjoncteurs sont d'ailleurs l'une des principales causes d'incidents de poste ; sans surveillance électronique, les compagnies d'électricité doivent s'appuyer sur une maintenance basée sur le temps et des essais hors ligne, de moins en moins efficaces face au vieillissement des infrastructures et à la raréfaction des spécialistes.

Temps de fonctionnement et technologie Smart Capture

Image: Analyse de capture de formes d'onde : courants de charge par phase, courant de la bobine de déclenchement et état des contacts auxiliaires A/B pour chaque manœuvre.

Capture de formes d'onde à haute vitesse

Le BPM combine les méthodes d'essai hors ligne et en ligne les plus efficaces en un seul ensemble de surveillance, capable de détecter les défaillances de fonctionnement bien avant qu'elles ne deviennent un problème pour le disjoncteur. La fonction de superposition des formes d'onde montre graphiquement les variations de performance de chaque manœuvre par rapport à la référence du premier déclenchement, facilitant un diagnostic précoce.

Courants de bobine et identification de la bobine de déclenchement 1 ou 2

À chaque manœuvre, l'appareil enregistre si le déclenchement a été initié par la bobine de déclenchement 1 ou 2, ainsi que les ampères de crête et maximum consommés par cette bobine et par la bobine de fermeture le cas échéant. Cette identification, avec le temps d'interruption de l'opération, est disponible sous forme de graphiques et de tableaux imprimables servant de preuve vérifiable de chaque manœuvre.

Contacts auxiliaires et compteur de manœuvres

Les signaux des contacts auxiliaires A et B sont enregistrés avec les courants de charge par phase et les temps d'ouverture, de fermeture et d'arc, avec un compteur d'opérations totales et d'opérations en défaut qui donne une vision historique immédiate de la sollicitation réelle du disjoncteur.

Bobine de déclenchement, contacts et I²T cumulé

Image: Disjoncteur haute tension en service, avec les traversées et le mécanisme de manœuvre où le BPM effectue ses mesures.

Résistance du circuit de déclenchement

La surveillance de l'intégrité de la bobine de déclenchement détecte les variations de résistance du circuit de déclenchement, un indicateur précoce de l'état de la bobine et des composants associés, bien avant que cette dégradation ne compromette une interruption réussie.

État du disjoncteur et I²T cumulé

Des calculs précis et cumulés de l'I²T par manœuvre permettent de programmer les inspections internes uniquement lorsqu'elles sont réellement nécessaires, plutôt que selon un calendrier fixe, ce qui réduit à la fois les coûts et la main-d'œuvre associés à la maintenance cyclique basée sur le temps.

Usure des contacts

Le suivi cumulé de l'I²T et des opérations en défaut, associé à l'état des contacts auxiliaires enregistré à chaque manœuvre, donne une estimation continue de l'usure des contacts principaux, avec des preuves graphiques et tabulées pour chaque événement.

Moteur et ressort de charge, comportement par temps froid

Image: Partie d'un disjoncteur haute tension en poste extérieur, avec traversées et cuve métallique.

Démarrages du moteur de charge, courant et temps de fonctionnement

L'appareil enregistre les démarrages du moteur qui recharge le ressort ou le système à énergie stockée du disjoncteur, ainsi que son courant et son temps de fonctionnement, fournissant des données sur l'état de ce système qui ne peuvent être obtenues à partir de dispositifs d'enregistrement réactifs, tels que les relais de protection à microprocesseur.

Adaptation au temps froid

Les systèmes à énergie stockée peuvent être affectés négativement par temps froid. Le Dynamic Ratings BPM adapte en temps réel son analyse du temps de fonctionnement du moteur aux variations de viscosité du fluide hydraulique dues à la température, et surveille l'excès d'humidité et la pression dans les systèmes pneumatiques, symptomatiques du gel des lignes d'air — quel que soit le type de système à énergie stockée utilisé dans le disjoncteur.

Mécanisme de manœuvre et disjoncteur haute tension, avec le système à énergie stockée surveillé par le BPM.

Gaz SF6 et air sec, réchauffeurs d'armoire

Surveillance du gaz SF6 et de l'air sec

Des capteurs multiparamétriques suivent la densité, la température et l'humidité du gaz isolant (SF6 ou air sec), avec des alarmes de taux de fuite, de tendance jusqu'au blocage et de perte massive de gaz.

Réchauffeurs d'armoire et conditions ambiantes

La surveillance du courant et de la tension des réchauffeurs détecte des défaillances qui passent souvent inaperçues entre les cycles de maintenance et qui, non corrigées, provoquent de la condensation dans les armoires de contrôle, la corrosion du câblage de contrôle, des courts-circuits et un vieillissement prématuré des composants électriques. L'appareil fournit également la température ambiante, celle de l'armoire de contrôle et celle du gaz isolant.

Pourquoi surveiller le gaz isolant

  • Sécurité : le SF6 est un puissant gaz à effet de serre ; détecter ses fuites tôt réduit le risque pour les personnes et minimise les émissions.
  • Performance de l'équipement : une pression de gaz insuffisante compromet l'isolation et le pouvoir de coupure du disjoncteur.
  • Maintenance planifiée : l'enregistrement de la tendance du gaz dans le temps permet d'anticiper les défaillances et d'optimiser les activités de maintenance.
  • Conformité réglementaire : de nombreux pays réglementent et limitent les émissions de SF6 ; une surveillance continue facilite des rapports avec des données précises.

Une plateforme modulaire et ouverte pour surveiller le disjoncteur sans intervenir sur son mécanisme

Architecture, modules et capteurs non intrusifs

Construction modulaire

Le Dynamic Ratings BPM se configure uniquement avec les modules nécessaires à chaque installation : processeur, alimentation universelle (110-240 V CA ou 110-250 V CC) et cartes d'entrées/sorties couvrant la bobine de déclenchement, le gaz, les réchauffeurs, le moteur de charge et les contacts auxiliaires, logés dans un châssis de 4 ou 9 emplacements selon le nombre de cartes requis.

Capteurs non intrusifs

Toutes les variables sont obtenues à partir de signaux électriques et environnementaux déjà présents sur le disjoncteur — le circuit de déclenchement, le circuit du moteur de charge, les réchauffeurs et l'instrumentation du gaz isolant —, sans intervenir sur le mécanisme du disjoncteur ni nécessiter sa modification. Cela permet d'installer l'appareil aussi bien sur des disjoncteurs neufs que sur des unités déjà en service.

Options de communication multiples

L'appareil propose plusieurs options de communication — DNP3, Modbus ou IEC 61850 — sur Ethernet, en cuivre comme en fibre optique, facilitant son intégration dans le système SCADA du poste aux côtés du reste des équipements de surveillance.

Pourquoi la surveillance continue vaut mieux que les essais périodiques

Les disjoncteurs passent de longues périodes au repos entre les manœuvres, ce qui favorise la dégradation de la lubrification et la corrosion des contacts ; les essais cycliques périodiques ne reproduisent pas toujours ces conditions, si bien qu'un défaut naissant — même quelque chose d'aussi simple qu'un thermostat de réchauffeur — peut passer inaperçu jusqu'à l'inspection suivante. La surveillance continue, elle, détecte facilement les changements même les plus légers dans les propriétés physiques, mécaniques ou électriques du disjoncteur.

Installation et montage

Image: Châssis BPM 4 emplacements : panneau frontal de 248 × 126 mm (9,77 × 5,00 in), 212 mm sur la cote inférieure (8,35 in) et 143 mm de profondeur (5,62 in).
Image: Châssis BPM 9 emplacements : panneau frontal de 375 × 126 mm (14,75 × 5,00 in) et 339 mm sur la cote inférieure (13,35 in), avec la même profondeur de 143 mm (5,62 in).

Deux tailles de châssis

Le Dynamic Ratings BPM est disponible en châssis de 4 ou de 9 emplacements selon le nombre de cartes d'extension requis par la configuration : la version 4 emplacements est plus compacte pour les installations comportant peu de fonctions optionnelles, tandis que la version 9 emplacements laisse de la marge pour étendre la surveillance du gaz, des réchauffeurs, du moteur de charge et de la bobine de déclenchement au sein d'une même armoire.

Montage

Les deux châssis partagent la même hauteur (126 mm / 5,00 in) et la même profondeur (143 mm / 5,62 in), avec des trous de fixation aux quatre coins pour un montage en panneau ou en armoire de poste.

Conditions ambiantes

L'appareil est garanti pour une plage de température de -40 °C à +70 °C (-40 °F à 158 °F), ce qui permet une installation extérieure, dans l'armoire même du poste, à proximité du disjoncteur.

Logiciel de gestion, alarmes et communications

Image: Accès d'ingénierie au moniteur depuis une application de bureau, pour visualiser les données et effectuer des diagnostics.
Image: Tendance de la pression et de la température du gaz isolant, avec les niveaux d'alarme configurés.

Application de bureau et gestion de flotte

Le Dynamic Ratings BPM comprend une application de bureau qui donne un accès d'ingénierie à l'appareil pour visualiser les données et effectuer des diagnostics. Elle peut être complétée par une version de gestion de flotte qui rassemble les données de tous les moniteurs du site — disjoncteurs, transformateurs ou tiers — afin d'analyser les tendances et de prendre des décisions éclairées de maintenance et de gestion des risques sur l'ensemble du parc.

Alarmes basées sur la condition

Chaque variable surveillée — gaz, bobine de déclenchement, réchauffeurs, moteur de charge — génère des alarmes configurables par seuil et par tendance, permettant au personnel de maintenance d'agir avant qu'un problème ne se transforme en réparation coûteuse ou en indisponibilité imprévue du disjoncteur.

Communications

L'appareil s'intègre au système SCADA du poste via DNP3, Modbus ou IEC 61850 sur Ethernet cuivre ou fibre optique, consolidant ses alarmes et variables aux côtés du reste des actifs surveillés.

Dynamic Ratings BPM — SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES

Smart CaptureDiagnostic complet par manœuvre ; analyse de forme d'onde par rapport à la référence du premier déclenchement ; temps d'ouverture/fermeture, loquets et paliers, lubrification, contacts auxiliaires et courant de défaut
Bobine de déclenchementRésistance du circuit de déclenchement ; identification bobine 1/2 ; courant de crête et maximum par manœuvre
État du disjoncteurI²T cumulé par manœuvre ; compteurs d'opérations totales et en défaut ; temps d'interruption
Gaz isolant (SF6/air sec)Densité, température et humidité ; alarmes de taux de fuite, de tendance au blocage et de perte massive
Réchauffeurs et environnementCourant et tension des réchauffeurs d'armoire ; température ambiante, d'armoire et de gaz
Moteur de chargeDémarrages, courant et temps de fonctionnement ; adaptation à la viscosité hydraulique et à l'humidité/pression pneumatique par temps froid
ConstructionModulaire, par carte d'entrées/sorties ; châssis 4 ou 9 emplacements selon la configuration
CommunicationsDNP3, Modbus, IEC 61850 sur Ethernet (cuivre et fibre)
Alimentation110-240 V CA (50-60 Hz) ou 110-250 V CC
Plage de température-40 °C à +70 °C (-40 °F à 158 °F)

Châssis, par nombre d'emplacements d'extension

Paramètre4 emplacements9 emplacements
Emplacements d'extensionJusqu'à 4Jusqu'à 9
Largeur (cote extérieure)248 mm (9,77 in)375 mm (14,75 in)
Largeur (deuxième cote)212 mm (8,35 in)339 mm (13,35 in)
Hauteur126 mm (5,00 in)126 mm (5,00 in)
Profondeur143 mm (5,62 in)143 mm (5,62 in)

Les valeurs d'état, d'alarme, de tendance et de date d'événement affichées dans les captures d'écran du logiciel sont des exemples illustratifs et ne constituent pas une spécification de l'appareil.

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