Solutions Calisto® pour la surveillance d’état des câbles
De nouvelles perspectives pour vos ressources fondamentales : vos câbles
Le système de surveillance des câbles de Doble repousse les limites de contrôle de l’état des équipements et offre au secteur de l’énergie électrique un moyen d’exploiter les systèmes de câbles de toute tension de manière plus fiable, sûre et sécurisée. En utilisant des données obtenues quasiment en temps réel sur l’état et l’intégrité équipements, nous aidons à protéger les câbles électriques critiques et les équipements connectés, en garantissant la disponibilité en toute sécurité et en réduisant les coûts d’exploitation habituels.
Basée sur la même technologie que celle utilisée pour les tests de réception et de mise en service, notre solution aide les clients à anticiper les défauts majeurs dans les câbles de transmission et de distribution en identifiant les éléments suivants :
La solution de surveillance d’état de câbles Calisto® de Doble fournit des informations sur les réseaux de câbles qui vont au-delà de l’état de l’isolant et des accessoires. Elle permet d’inspecter virtuellement les équipements et de mettre en œuvre des programmes de maintenance prédictive basés sur des données. Ces deux facteurs permettent de réduire considérablement le coût total de possession (COT) des câbles HT. Il s’agit d’une plateforme flexible qui réunit de nombreux paramètres de surveillance et qui profite de l’expérience des équipes d’ingénieurs experts de Doble.
Une surveillance exhaustive des câbles HT souterrains permet de protéger vos investissements essentiels avec un surcoût réduit. Généralement installé avec les câbles pendant la construction, le système de surveillance de câble est placé à la fois aux terminaisons et aux épissures, surveillant ainsi les points de défaillance les plus fréquents. L’intégration des fonctions de surveillance de la température, des vibrations, du déplacement et d’un flux vidéo en continu dans une même solution de surveillance permet de protéger l’équipement et de réduire les coûts opérationnels associés à ce câble.
La surveillance en ligne des câbles contrôle en permanence l’activité des DP dans les câbles HT grâce à la technologie de pointe de Techimp et au système breveté d’élimination des signaux parasites TF Map™. Le système est configurable afin d’éliminer les parasites et de n’acquérir qu’un signal de décharge partiel pour évaluer le déclenchement de l’alarme. Il est également possible de dissocier différents types de phénomènes et de leur affecter des algorithmes d’alarme différents avec des seuils distincts. Les données peuvent être visualisées sous forme de modèle standard de décharge partielle à résolution de phase (PRPD) (avec sélection multiple pour comparaison) ainsi que sous forme de carte TF Map. Des données statistiques sont également présentées pour chaque acquisition.
La solution de surveillance des câbles, par la mesure permanente de l’activité de décharge partielle et l’établissement de tendances, aide nos clients à anticiper les défauts majeurs dans les câbles HT. Les principaux défauts des câbles HT sont les suivants :
Différents processus de vieillissement sont présents en même temps sur un même circuit de câble :
Le système contrôle en permanence l’activité des DP dans des câbles HT. Il s’agit d’un système modulaire qui comprend :
La solution de surveillance de câbles Doble présente une architecture modulaire et flexible qui permet de concevoir un système de surveillance global conforme aux besoins de nos clients.
Le concentrateur PD Hub est le cœur du système de surveillance de DP. Il est disponible avec 3, 6, 9 et 12 canaux. Son unité d’acquisition à bande ultra large opère de 16 kHz à 30 MHz avec une fréquence d’échantillonnage élevée de 100 mégaéchantillons/s et capture la forme d’onde complète d’un grand nombre d’impulsions. La carte TF Map permet de différencier les impulsions de formes différentes, ce qui permet d’améliorer le rapport signal/bruit et de collecter principalement les impulsions liées des activités de DP. L’unité est alimentée par un tableau de distribution BT protégé. Le concentrateur PD Hub est disponible avec un indice de protection IP65, ou IP68 si besoin. Généralement, le concentrateur PD Hub est installé à proximité des terminaisons et des raccords des câbles
Plusieurs capteurs sont utilisés pour détecter les signaux de DP provenant de l’intérieur du câble. Le type de capteur le plus souvent utilisé pour la surveillance des DP des câbles est le HFCT, ou transformateur de courant haute fréquence. La gamme de HFCT de TECHIMP allie une excellente réponse en fréquence et une grande robustesse d’installation. Au niveau des terminaisons de câble, les capteurs sont généralement placés à l’intérieur des coffrets de mise à la terre ou directement sur les câbles de connexion à la terre au niveau de la terminaison du disjoncteur blindé ou du transformateur. Au niveau des jonctions de câbles, les HFCT sont intégrés dans la boîte de connexion, soit autour des câbles de liaison à la terre, soit autour des barres de liaison transversales situées à l’intérieur. TECHIMP propose une vaste gamme de capteurs :
Le concept PPS a été développé pour permettre une surveillance permanente des DP au niveau des jonctions de câbles HT en l’absence d’alimentation BT disponible dans les regards d’inspection. Le PPS est alimenté par la ligne électrique haute tension sous surveillance au moyen d’une ou plusieurs unités toroïdales fixées sur le ou les câbles électriques à haute tension. Le PPS est capable de fournir jusqu’à 60 W à 24 VCC en continu lorsque le câble HT est sous tension et permet d’avoir un signal de synchronisation pour l’ensemble du système de surveillance du câble. Le PPS est composé de deux équipements principaux : le transformateur toroïdal à pince (180 mm de diamètre maximum) et l’unité d’alimentation à commande électronique. En fonction du niveau de puissance requis par le système DP, le PPS est capable de produire jusqu’à 60 W en utilisant jusqu’à trois transformateurs à pince.
Transformateurs.
L’unité centrale est une armoire présentoir 19 po contenant le serveur avec son logiciel de traitement. Le serveur est un PC industriel avec des disques durs et des alimentations redondants pour garantir une fiabilité maximale. Le logiciel est proposé sous forme de système virtualisé (machine virtuelle), ce qui permet de le restaurer facilement et de le transférer vers d’autres machines. L’unité centrale comporte également un moniteur et un clavier/souris de catégorie industrielle. Il peut être équipé d’un onduleur et d’une unité de surveillance capable de signaler les alarmes du système.
L’unité d’acquisition DP installée à l’intérieur de chaque concentrateur PD Hub doit être alimentée par une tension de 5 VCC à 2 A maximum. Le concentrateur PD Hub doit être alimenté par basse tension depuis le tableau de protection prévu à cet effet. Tous les concentrateurs PD Hub et l’unité centrale sont reliés entre eux par un réseau de fibre optique
Ce réseau bouclé, afin d’éviter toute panne de communication en cas de rupture d’un segment de fibre. La fibre peut être monomode ou multimode et doit être terminée par des connecteurs ST.
La plupart des câbles sont répartis avec des épissures (le point de défaillance le plus courant des câbles HT). Le système de Doble contrôle les épissures et les terminaisons. C’est généralement là qu’il faut installer le système de surveillance de câble distribué avec surveillance de DP.
L’interface graphique du système de surveillance de TECHIMP PD (TiSCADA) présente l’état des équipements électriques surveillés sur un seul écran synoptique (appelé « vue synoptique »). Cette vue permet de repérer toute partie du système d’isolation affectée par des décharges partielles. En outre, il est possible d’analyser les données acquises, d’en tracer les tendances et d’effectuer des requêtes avancées dans la base de données (par exemple, comparez les données entre les équipements d’une même installation, entre les phases d’un même matériel à l’essai, les données de DP peuvent être corrélées avec la tendance d’autres variables surveillées telles que la température, la charge, etc.). Grâce au serveur Web, l’interface graphique du système est accessible localement ou par tout autre utilisateur connecté (par un réseau local ou un modem) à l’unité centrale de contrôle. Ceci si l’utilisateur dispose des informations d’identification appropriées. Le personnel de maintenance et les gestionnaires de parc peuvent ainsi accéder aux données PDM sans aucun logiciel spécifique.
La même technologie utilisée pour les tests de réception des câbles MT et pour les tests non destructifs en ligne peut désormais être installée de manière permanente, ce qui permet de surveiller quasiment en temps réel vos équipements de distribution essentiels. En raison de la densité et de la conception de nombreuses installations et de nombreux réseaux de distribution, la solution de surveillance des câbles MT de Doble présente plusieurs facteurs de forme pour s’adapter aux conditions environnementales et aux densités de distribution variées. Lorsqu’elle est installée avec des équipements neufs ou lors de l’adaptation de câbles existants, notre solution pour MT présente l’avantage supplémentaire d’identifier les décharges partielles (DP) dans les équipements terminaux connectés au câble MT. Les unités d’acquisition de DP utilisées pour le système de surveillance des câbles MT sont également utilisées pour les DP dans les disjoncteurs blindés, les disjoncteurs et les transformateurs.
FALCON est une solution économique surveillance continue des DP dans les équipements MT tels que les disjoncteurs blindés MT, les câbles MT, les transformateurs MT et les moteurs MT. FALCON peut identifier la détérioration de l’isolant et les conséquences probables pour le système électrique, avant la survenue de la panne. L’unité FALCON acquiert et traite les signaux DP à haute fréquence, détectés localement par les capteurs auxquels elle est connectée. Ces capteurs peuvent-être inductifs (HFCT) ou capacitifs (TEV).
Un KIT FALCON est livré avec un capteur, un kit de synchronisation et l’application Web embarquée. FALCON est un dispositif Plug-and-Play qui peut être installé en quelques étapes simples. Il se configure automatiquement et une fois sous tension, il est immédiatement opérationnel. Un autre avantage important de FALCON est sa capacité à être facilement intégré dans un système de surveillance existant. FALCON prend en charge les protocoles CEI 61850 et OPC UA. L’unité FALCON est équipée de deux aimants qui permettent de l’installer directement sur le panneau du tableau de distribution ou sur un rail DIN pour un autre type d’installation.
Le dispositif FALCON est équipé d’un système de réglage automatique de la gamme et du niveau de déclenchement, qui garantit une grande précision.
Il existe différentes façons de visualiser les alarmes :
Sur la base de l’évolution des défauts, FALCON propose un algorithme capable de déterminer si un équipement présente des niveaux critiques de DP. Dans le cas où la DP identifiée représente un danger , FALCON envoie une alarme à l’opérateur pour l’informer qu’un problème critique a été détecté. Les alarmes se présentent avec 5 niveaux de gravité :
Toutes les informations acquises sont stockées dans la mémoire du FALCON et sont disponibles depuis l’application Web, un PC ou un smartphone.
Lorsqu’un défaut évolutif se produit, l’application Web signale immédiatement l’état de l’équipement et le niveau de criticité du défaut. L’interface est conviviale et ne nécessite pas de compétences particulières. Il n’est donc pas nécessaire d’être un expert en DP pour tirer des bénéfices immédiats du système FALCON.
La surveillance de nombreux équipements nécessite de gérer une multitude de données. Dans le cas de l’intégration du système de surveillance FALCON à une infrastructure existante, la communication peut se faire via différents protocoles, tels que CEI 61850, ou OPC UA, qui permettent de rassembler les informations de plusieurs unités dans une seule fenêtre.
Connaître l’état de vos équipements quasiment en temps réel peut vous permettre de détecter les problèmes lorsqu’ils sont mineurs et avant qu’ils ne se transforment en pannes catastrophiques ou en interruptions non planifiées.
La plupart des câbles sont répartis avec des épissures (le point de défaillance le plus courant des câbles HT). Demandez à Doble de surveiller les épissures et les terminaisons de vos câbles à l’aide d’un système de surveillance des câbles distribué et installé de façon permanente, qui utilise nos méthodes et instruments éprouvés de détection des décharges partielles.