Surveillance continue des décharges partielles sur les machines tournantes de moyenne et haute tension
Pour suivre l'état de l'isolation statorique d'un moteur ou d'un alternateur de moyenne ou haute tension sans l'arrêter, il faut un moniteur continu de décharges partielles qui corrèle en outre chaque lecture avec la température, la charge et l'humidité du moment. Le RMM le fait avec 15 voies de décharges partielles par module acquises simultanément, une dynamique de 70 dB (de 3 mV à 10 V) sans réglage de gain et une bande de 1 MHz à 20 MHz, ainsi que des entrées pour six températures de bobinage, trois courants de charge, trois tensions et six signaux 4-20 mA. Il fonctionne sans PC raccordé, conserve jusqu'à deux ans de données et s'utilise aussi sur les machines alimentées par variateur de fréquence.
Données clés du RMM
- Acquisition : 15 voies de décharges partielles par module en acquisition simultanée, avec un ou deux modules optionnels de 15 voies ; le RMM accepte les capteurs de toute marque, y compris ceux déjà installés sur la machine.
- Mesure : dynamique de 70 dB, de 3 mV à 10 V, sans réglage de gain ; bande de mesure de 1 MHz à 20 MHz ; résolution de phase de 7,5° et 32 fenêtres d'amplitude.
- Dynamique de service : entrées pour 6 températures de bobinage (RTD), 3 courants de charge, 3 tensions et 6 signaux 4-20 mA définis par l'utilisateur ; chaque système de base comprend un TC auxiliaire et des capteurs d'humidité et de température ambiantes.
- Zone de détection : condensateurs de couplage près des bornes et module RTD-PD, qui capte par les RTD la décharge produite au cœur du bobinage.
- Versions et analyse : systèmes de base pour alternateur hydraulique, turboalternateur ou moteur ; analyse de la signature de courant pour détecter les barres de rotor cassées sur les machines à induction ; adapté aux machines sur variateur.
- Données et communications : jusqu'à 2 ans en mémoire FIFO (8 Mo internes) et fonctionnement autonome sans PC ; Ethernet, USB et RS-485 avec ModBus de série et DNP-3 sur demande.
- Alimentation et montage : 90-264 V CA (47-63 Hz) ou 100-300 V CC ; -40 à 70 °C ; montage autonome, en tableau, en enveloppe NEMA 4X ou en enveloppe pour zone dangereuse en acier inoxydable 316 (Classe I Div. 1 B, C, D ; Classe II Div. 1 E, F, G ; Classe I Zone 1 IIB T4), cette dernière de -20 à 40 °C.
Avantages
Une tendance plutôt qu'un instantané
Une mesure périodique montre l'état de l'isolation le jour de l'essai. La surveillance continue montre son évolution, ce qui permet de programmer une intervention avant l'apparition du défaut. L'appareil conserve jusqu'à deux ans de données selon le principe premier entré, premier sorti.
Décharge et dynamique de service ensemble
Il dispose d'entrées pour six températures de bobinage, trois courants de charge, trois tensions et six signaux 4-20 mA définis par l'utilisateur, ce qui permet de corréler l'activité de décharge avec ce que faisait la machine.
Applications
- Turboalternateurs et alternateurs hydrauliques dans les centrales.
- Gros moteurs de moyenne et haute tension entraînant des procédés critiques.
- Machines alimentées par variateur de fréquence.
- Détection de barres de rotor cassées sur les machines à induction par analyse de la signature de courant.
- Installations en zone dangereuse, avec la version à enveloppe antidéflagrante.
Détection dans tout le bobinage
Les condensateurs de couplage captent l'activité de décharge près des bornes de la machine. Le module RTD-PD atteint la décharge produite au plus profond du bobinage, là où les sondes de température répondent déjà à son contenu haute fréquence. Utilisées ensemble, les deux techniques élargissent la zone de détection, et quatre paramètres sont recommandés pour toute machine afin de les corréler avec les décharges partielles : température de bobinage, température ambiante, humidité relative et courant de charge.
Résultats et logiciel
Les résultats sont présentés dans tous les formats usuels du secteur : motifs résolus en phase en deux et trois dimensions, vue polaire sur le cercle de phase, distribution de hauteur d'impulsions et tendance de chaque grandeur dans le temps, avec plusieurs voies comparées sur le même écran. Le logiciel de tableau de bord configure l'appareil, télécharge et stocke les données et fournit les outils d'analyse.
Spécifications et montage
- 15 voies de décharges partielles par module, acquises simultanément.
- Dynamique de 70 dB, de 3 mV à 10 V, sans réglage de gain.
- Bande de mesure de 1 MHz à 20 MHz et résolution de phase de 7,5°.
- Interfaces Ethernet, USB et RS-485, avec ModBus de série et DNP-3 sur demande.
- Alimentation de 90 à 264 V CA à (47-63) Hz, ou de 100 à 300 V CC.
- Montage autonome, en tableau, en enveloppe ou pour zone dangereuse, ce dernier en acier inoxydable 316.
Questions fréquentes
Pourquoi surveiller en continu les décharges partielles d'un moteur haute tension ?
Selon des études de l'IEEE, jusqu'à 40 % des pannes d'origine électrique des moteurs haute tension sont dues à l'isolation du stator, principalement à cause de décharges partielles dans les bobinages et les câbles. Une mesure périodique ne montre que l'état du jour de l'essai ; le RMM enregistre la tendance en continu et conserve jusqu'à deux ans de données, ce qui permet de programmer l'intervention avant la défaillance.
Combien de jeux de condensateurs de couplage faut-il sur la machine ?
Sur les turboalternateurs, les petits alternateurs hydrauliques et les moteurs, on utilise en général deux jeux : un aux bornes de ligne et un dans le jeu de barres à phases isolées, distants d'au moins 2 m pour la mesure par temps d'arrivée. Les grands alternateurs hydrauliques nécessitent souvent deux à quatre jeux, un par groupe de phases en parallèle, avec des longueurs de câble coaxial ajustées. Le RMM fonctionne avec les capteurs déjà installés.
Le Dynamic Ratings RMM est un équipement fabriqué par Dynamic Ratings et distribué par Amperis.
