systèmes d'excitation unitrol 6080 des solutions flexibles

Systèmes d'excitation UNITROL® 6080Des solutions flexibles éprouvées

2 Systèmes d'excitation UNITROL® 6080 | ABB

Établissement des normesABB est le leader mondial dans la fourniture de régulateurs automatiques de tension (AVR) et de systèmes d'excitation statique (SES) UNITROL pour les centrales électriques de tout type et de toute taille - ils sont connus pour leur retour sur investissement élevé depuis de nombreuses années.

Les systèmes UNITROL 6080 AVR/SES sont conçus pour les applications avec gamme de puissance petite à moyenne, et ils fondent de nouvelles normes en matière de flexibilité, de fiabilité et de connectivité.

Principaux avantages

+ Le contrôle ultime des performances maintient l'alternateur dans des limites sûresPlate-forme de contrôle haute performance AC 800PEC

+ Commande, surveillance et maintenance faciles du systèmeTerminal de contrôle de l'excitation convivial (ECT)

+ Délais de livraison courtsUtilise des modules fonctionnels préfabriqués éprouvés

+ Contribution optimisée à la stabilité du réseauOptions de stabilisateur des oscillations (PSS) intégrées

+ Structure compacte, faible encombrementPas d'accès à l'arrière de l'appareil requis - il peut être positionné à proximité d'un mur ou dos à dos contre un autre appareil

+ Ajustage fin hors ligne avec simulateur d'alternateur à circuit fermé en temps réelAjustage fin hors ligne du système et tests des conditions sévères du système (option intégrée ou externe)

+ Gestion efficace du cycle de vie du produitDurée de vie prolongée des dispositifs à moindre coût

+ Assistante technique toujours à votre portéeRéseau mondial des services d'excitation ABB

Système sur mesure

Principales caractéristiques

Applications sélectionnées

Le système UNITROL 6080 utilise des modules fonctionnels préfabriqués éprouvés. Avec une configuration monocanale/bicanale (canal de sécurité additionnel sur demande) et un vaste choix de modules de ponts à thyristors, le système peut être configuré pour répondre à toutes les exigences de données de champ et de disponibilité.

+ Fonction de redondance sélectionnable pour la commande, le module de puissance, le refroidissement, les E/S, la communication et l'appareil d'alimentation auxiliaire

+ CPU 64 bits à virgule flottante + Aucune restriction concernant l'échelle et la gamme des

données + Des mesures rapides et précises avec régime de contrôle + Conforme aux normes internationales et locales + Une gamme complète de fonctionnalités pour couvrir tous

les codes de réseau + Programmation IEC 61131 du logiciel d'application avec

ABB Control Builder M + Entièrement compatible avec le système d'automatisation

étendue 800xA d'ABB

+ Centrale électrique par pompage, Ifn 760 A + Centrale électrique nucléaire AVR, Ifn 180 A, alimentation

de 400 Hz + Solutions techniques

+ Changement du nombre de pôles pour les machines à deux vitesses

+ Transfert d'alimentation en ligne + Freinage électrique + Séparations en tôle entre les compartiments du canal et

de l'appareil de contrôle

Systèmes d'excitation UNITROL® 6080 | ABB 3

Concept d'ingénierie

Les systèmes UNITROL 6080 peuvent être construits avec jusqu'à trois canaux de contrôle au total : Deux canaux plei-nement intégrés et un canal de secours pour la commande d'urgence de l'alternateur. Chaque canal est capable de supporter le courant de champ maximum et de fournir des fonctions de diagnostic et de maintenance, dont un enregis-treur transitoire. L'interface de puissance (PIN) et l'interface

UNITROL 6080

SES/AVR

UNITROL 6800

SES

Système de

contrôle à

boucle fermée

Monocanal Oui Oui

Bicanal Oui Oui

Canal de sécurité Oui1) Oui

Type de

module de

convertisseur

D1…D5

UNL 13300 2)

D5

UNL 13300

UNL 14300

Redondance

du

convertisseur

1+1

n-1 / max. modules

Oui

Non

Oui

Oui/8

Données

d'entrée

Fréquence nominale

de la tension CA

max.

690 V

50 / 60 – 480 Hz 3)

1 500 V

50 / 60 Hz

Données de

sortie max.

Limite maximale de

tension en courant

continu CC

1 600 A

850 V

10 000 A

1 900 V

de commande de grille (GDI) fournissent des barrières de po-tentiel à l'intérieur du convertisseur de puissance. Au niveau du système, des unités mixtes d'entrée et de sortie (CIO) sont utilisées pour servir d'interface avec les signaux E/S analo-giques et numériques internes et externes. Ces unités sont entièrement redondantes, si nécessaire.

1) Avec troisième module convertisseur pour un courant continu CC max. ≤ 800A2) Solution technique sur demande3) >50 / 60 Hz pour les systèmes AVR uniquement ; l'alimentation monophasée est également disponible pour les systèmes AVR

Famille deproduits

UNITROL 6800

UNITROL 6080

UNITROL 6080

UNITROL 1000

10 15 40 100 400 800 1000 2000 4000 10000

UNL 14300

UNL 13300

UNL 13300

D5

D5

D2, D3, D4 converter

UN1020

UN1010

PM40

50/60 Hz

SES, Type de thyristor

50/60 Hz

SES, Type de thyristor

16 2/3 ... 50/60 ... 400 Hz

AVR, Type de thyristor

DC, AC: 16 2/3 ... 50/60 ... 400 Hz

Régulateur automatique de tension (AVR), type IGBT

3

Courant d'excitation I [ADC]EN

D1, D2, D3, D4 converter

Gamme de produits UNITROL

Concept du hardware UNITROL 6080

Signaux de mesure

Liaison de données à fibre optiqueContrôle de gâchettes du thyristor

Canal 1 Canal 2 Canal desécurité

E/S de baseCâblé directement

1 – utilisable alternatif ou simultané

Amorçagedu champDécharge


Ports E/S et communication flexibles

– Nombre élevé de ports E/S, entièrement redondants sur demande

– Réseau Ethernet – Sélection de protocoles de bus de terrain

Dispositif de désexcitation

Disjoncteur de champ, résistance de décharge et « crowbar » pour une désexcitation rapide, même en condi-tions d'erreur.

Terminal de contrôle de l'excitation

– Panneau de commande de service de base – Terminal de contrôle de l'excitation

convivial

À gauche : UNITROL 6080

Centrale électrique thermique, 121 MVA / 10,5 kV, SES

À droite : UNITROL 6080

Centrale électrique thermique, 47,75 MVA / 10,5 kV, AVR

Amorçage du champ

Permet l'amorçage en tension en cas de faible tension résiduelle de l'alternateur

Entrée CA

Câbles de puissance et de contrôle pénétrant par le bas ou par le haut

Le système UNITROL 6080 AVR/SES est conçu pour répondre aux conditions opérationnelles et environnementales individuelles ainsi qu'aux normes internationales et locales. Tous les systèmes sont entièrement soumis à un essai de fonctionnement avant de quitter l'usine.

Vue d'ensemble


Électronique de réglageÉlectronique de réglage compacte/convertisseurs de puissance

Indice de protection de l'armoireStandard jusqu'à IP52, IP54 sur demande

Circulation d'air de refroidissement

Refroidissement naturel ou forcé par circulation d'air avec prise d'air à l'avant et sortie d'air à l'avant ou sur le dessus

Transformateur d'excitation Un transformateur d'excitation sec à bobine coulée est recommandé ici. Il a prouvé sa pertinence dans plusieurs ins-tallations et présente plus d'avantages que les autres types de transformateurs.

Accès par l'avantToutes les pièces peuvent être entrete-nues en ouvrant les portes avant. Cela permet de réduire l'encombrement en installant l'armoire de commande à proximité d'un mur.


Enregistrement des données et des événements

Synchronisation de l'heure du système

La fonction d'enregistreur interne d'événements permet de gérer et de stocker jusqu'à 2 000 événements, chacun étant doté d'un horodatage en temps réel. L'enregistreur de don-nées contient une partie pré-configurée capable d'enregistrer 30 signaux/1 500 points de données dans chaque cas, et une autre partie librement configurable pour 8 signaux/1 500 points de données dans chaque cas.

L'affichage et l'analyse des données enregistrées sont effectuées au moyen du logiciel du terminal de contrôle de l'excitation.

Si le système AVR/SES est doté d'un terminal de contrôle de l'excitation, les données enregistrées sont téléchargées sur sa mémoire, afin qu'elles soient disponibles indépendamment de l'appareil de contrôle principal.

L'heure de système de tous les appareils de contrôle peut être synchronisée avec une source de temps via SNTP (simple network time protocol) avec une précision meilleure que 1 ms.

Le signal de temps peut être fourni en interne (à partir du terminal de contrôle de l'excitation) ou à partir d'une source extérieure au réseau local (Ethernet) de l'installation.

Grâce à un récepteur disponible en option, il est également possible d'utiliser des signaux GPS (global positioning sys-tem), DCF77 (Europe) ou IREG-B (Asie, États-Unis).

Système de contrôle à boucle fermée – Régulateur de tension avec filtre PID (mode de fonctionne-

ment AUTO) – Régulateur du courant de champ avec filtre PI (mode de

fonctionnement MAN) – Compensation de chute du courant actif et/ou réactif – Circuits de limitation pour

– le courant de champ maximum et minimum – Courant du stator maximum, dépendant de la tempéra-

ture des fluides de refroidissement de la machine – Sous-excitation P/Q – Volt / Hertz

– Restriction manuelle – Facteur de puissance / contrôle de la charge réactive – Stabilisateur des oscillations

Fonctions de protection et de surveillanceLes fonctions de surveillance et de protection peuvent être configurées librement à trois niveaux d'action différents :

– Signal d'alarme uniquement – Commutation des circuits redondants – Déclenchement du disjoncteur instantané de l'excitation à

des fins de protection

Principales fonctions disponibles – Protection contre la surintensité (instantanée/inversion du

temps) – Protection de Volts / Hertz – Protection contre la perte de champ – Température du rotor – Surveillance de la conduction des thyristors – Surveillance des valeurs actuelles – Délai d'amorçage du champ

Fonctions de contrôleLe progiciel/firmware standard bien structuré comprend toutes les fonctions de régulation, de protection et de surveillance requises pour le fonctionnement sûr du système AVR/SES. Il peut toutefois être adapté aux exigences spécifiques du client par l'extension du nombre de signaux E/S ou par l'ajout de fonctions logicielles optionnelles.

Échantillon d'enregistrement rapide pour l'essai AVR en boucle fermée


Stabilisateur des oscillations (PSS)Pendant plusieurs années, ABB s'est attelé à développer et mettre en œuvre des stabilisateurs des oscillations. La fonction PSS permet d'améliorer la stabilité de l'alternateur et du système de transmission dans son ensemble en utilisant l'excitation pour amortir les oscillations de puissance.

– Conformément à la norme IEEE 421.5-2005 PSS2A/2B – Conformément à la norme IEEE 421.5-2005 PSS4B PSS

multibande (sur demande) – Stabilisation de glissement adaptative (APSS) développée

par ABB Suisse

Simulateur transitoire de la machine synchrone - en temps réel (SMTS-RT 6000)

Codes de réseau

Le nouveau SMTS-RT 6000 simule un alternateur/moteur, sa turbine/son poids et le raccordement au réseau. Le simula-teur est raccordé au système d'excitation pour les essais en boucle fermée, en vue d'analyser le comportement station-naire et transitoire. Un câble à fibres optiques bidirectionnel est la seule connexion requise pour relier le simulateur au système UNITROL 6080. Le système SMTS-RT 6000 peut ré-duire la durée d'essai de votre machine, permettre de réduire les coûts et servir d'outil idéal de formation pour le personnel

La fonctionnalité de contrôle du UNITROL 6080 est conçue pour prendre en charge tout code de réseau. Les fonctions étendues d'essai prédéfinies et les enregistreurs de données puissants du terminal de contrôle de l'excitation(ECT) servent à tester, ajuster et démontrer la performance des fonctions de contrôle, de stabilisation et de limitation. La réponse en fréquence du système peut être analysée rapidement et préci-sément en utilisant le générateur de bruit blanc intégré. Cette méthode permet de réduire la durée d'essai et toute perturba-tion du réseau.

0dédiée de l'ECT et peuvent être facilement copiés et intégrés dans des documents électroniques.

En combinaison avec le SMTS-RT 6000, il est possible de simuler les conditions d'installation ou de réseau les plus critiques, ce qui est généralement impossible de tester avec un alternateur réel.

Types de PSS disponibles en option pour UNITROL 6080 :

de maintenance et d'exploitation. La durée de mise en service peut également être réduite à travers un ajustage fin préalable des paramètres de contrôle, à l'aide du simulateur et d'un dispositif de contrôle UNITROL 6080.

Dispositif SMTS-RT 6000 SMTS operate, l'interface homme-machine du SMTS-RT 6000

Modules de convertisseur de D1 à D4 avec carte UC D240 CCM intégrée

Carte UC D240 CCM


CommandeUne composante de la plate-forme de commande AC 800PEC est intégrée dans la carte de contrôle, de com-munication et de mesure (CCM) UC D240. Elle se distingue par sa grande vitesse de traitement, en fournissant : – un traitement analogique et numérique rapide des signaux

E/S avec un cycle typique de 400 µs – un contrôle rapide en boucle fermée et une logique de pro-

cessus classique conçue dans un seul appareil de contrôle – un faible débit des E/S avec un cycle typique de 10 ms – une logique programmable très rapide pour le contrôle des

impulsions du convertisseur avec une durée de cycle allant jusqu'à 25 ns

Convertisseur de puissanceLe convertisseur de puissance de chaque canal est sélec-tionné pour répondre aux exigences du système en termes de courant et tension de champ maximums. Les exigences de disponibilité strictes sont remplies avec un total de trois canaux redondants au maximum et les dispositions pour la maintenance en ligne (en option). ABB a développé une gamme de convertisseurs de puissance à thyristors dédiés aux systèmes AVR/SES, tels que les dispositifs D1 à D5 et UNL 13300.

Principales caractéristiques – Tension d'alimentation CA monophasée ou triphasée

jusqu'à 1 080 V – Fréquence d'alimentation nominale de 50 à 480 Hz

(16 2/3 Hz sur demande) – Faible niveau de bruit des ventilateurs de refroidissement

≤ 70 dB(A) – Convertisseur, dispositifs de contrôle et de commande

(D1 à D4) compacts et entièrement intégrés

Composants matérielsLe système est conçu sur la base de la famille de processeurs hautement performants AC 800PEC. Il s'agit là d'une extension de la plate-forme de commande 800xA d'ABB,conçue pour répondre aux exigences de commande de l'électronique de puissance.

Vue avant de l'ECT, écran du « diagramme de puissance »


Terminal de contrôle de l'excitation (ECT)

L'ECT est une interface homme-machine conviviale qui permet la commande, la surveillance et la maintenance du système. Il s'agit là d'un ordinateur industriel performant à écran tactile qui fonctionne indépendamment de l'appareil de contrôle du système. Les événements et les données du système peuvent être enregistrés sur une longue période de temps. L'écran tactile LCD fournit à l'opérateur une gamme d'écrans sélectionnables montrant des informations sur l'état réel du système sous forme graphique et numérique.

L'intégration dans le système de contrôle de l'installationDes protocoles Ethernet et de bus de terrain et les proto-coles Modbus-RTU, Modbus-TCP et Profibus DP-V0 sont les principaux choix en matière de communication avec le système de contrôle de l'installation. Des signaux de com-mande d'urgence peuvent être câblés directement sur la carte de commande.

Services à distanceLes services et le dépannage à distance permettent de ré-duire les coûts associés à la durée moyenne de réparation et d'entretien. UNITROL 6080 est conçu pour prendre en charge les accès à distance. Ainsi, le personnel de maintenance local peut obtenir toute l'assistance nécessaire des spécialistes d'entretien d'ABB.

Fonctions de communicationLes fonctions de communication des systèmes UNITROL 6080 assurent une interaction simple et conviviale homme-machine, qu'il s'agisse de la mise en service du système ou de l'intégra-tion dans le système de contrôle de l'installation.

Logiciel ECT, écran de « commande »

Écran « événements » du logiciel ECT montrant les instructions de dépannage Logiciel ECT, écran « enregistrement lent »


Logiciel du terminal de contrôle de l'excitation (ECT)Le logiciel ECT est un outil précieux qui permet la mise en service, la commande, la surveillance et la maintenance du système. Il peut être chargé sur le terminal de contrôle de l'excitation ou installé sur n'importe quel ordinateur fonction-nant sous Windows.

Une documentation pour l'utilisateur en plusieurs langues est intégrée dans le logiciel, facilitant la procédure de dépan-nage. Avec l'écran d'événements, l'opérateur du système peut directement accéder à la description des événements et obtenir des instructions de dépannage.

Control Builder MControl Builder M est un outil conforme à la norme IEC 61131 servant à administrer et personnaliser le logiciel d'application AC 800PEC. Il fait partie du système d'automatisation éten-due 800xA d'ABB et fonctionne sur les ordinateurs Windows.

Outils logicielsDes outils logiciels dédiés simplifient la manipulation quoti-dienne du système et permettent une programmation supplé-mentaire si nécessaire.


Installation et mise en service

Formation

Gestion du cycle de vieLe professionnalisme, la vaste expérience et les compétences multilingues des ingénieurs d'ABB garantissent une installa-tion et une mise en service pleinement satisfaisantes.

ABB University offre des cours de formation standards et personnalisés pour les systèmes d'excitation UNITROL 6080. Des offres de formation sur site sont également disponibles. Pour les programmes de formation détaillés, veuillez consulter la page : www.abb.com/abbuniversity.

Le modèle de gestion du cycle de vie des systèmes d'exci-tation d'ABB aide les clients à prolonger et à optimiser le cycle de vie de leurs biens à moindre coût. En fonction de la phase de cycle de vie du produit, les spécialistes d'entre-tien recommandent des mesures qui sont nécessaires et ils contactent les clients pour les informer de manière proactive sur tous leurs besoins de maintenance, d'entretien et de mise à niveau.

Exemples de services de cycle de vie : – Assistance technique pour une fiabilité optimisée – Services à distance – Maintenance préventive et corrective – Amélioration et modernisation

Pour une assistance technique urgente, veuillez appeler l’assistance téléphonique : +41 (0)844 845 845 (365 jours sur 365 / 24 heures sur 24) ou contacter ABB par e-mail : [email protected]

Service et assistanceLe réseau mondial de spécialistes UNITROL est à votre dispo-sition pour toute question concernant la gestion du cycle de vie ou l'assistance technique.

Modèle de gestion du cycle de vie ABB

Des services complets de cycle de vie sont garantis pour les phases Active et Classique. Dès que le système entre dans la phase Limitée, il est recom-

mandé de mettre à niveau, de moderniser ou de remplacer les équipements avec la dernière technologie qui est disponible dans la phase Active.

Active Classique Limitée Obsolète

Services de durée de vie complets Services de durée de vie limités

■ Les systèmes UNITROL sont disponibles avec des services de durée de vie (life cycle services) complets.

■ Les systèmes UNITROL sont disponibles avec des services de durée de vie (life cycle services) complets pour les extensions d'installation.

■ Les pièces de rechange, les services de maintenance et de réparation sont disponibles aussi longtemps que les matériaux sont disponibles.

■ Pour des raisons techniques, ABB ne peut pas garantir la disponibilité des services de durée de vie (life cycle services) ou dans des coûts raisonnables.

Contactez-nous

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2ABB Switzerland LtdSystèmes d'excitation statique, régulateurs de tension et appareils de synchronisation CH-5300 Turgi Numéro de téléphone : +41 (0)58 589 24 86 Numéro de fax : +41 (0)58 589 23 33 Adresse électronique : [email protected]

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