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Answers for energy.
Des solutions pour l’énergie.De l’analyse à la fiabilité. SITRAM® GAS-Guard 8 de TLM™ – Transformer Lifecycle Management™
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Fiabilité des transformateurs :analyse des émissions gazeuses anormales et détection rapide des défaillances
Problématique :
L’energie doit circuler en toute fiabilité. Les transformateurs sont l’un des éléments les plus précieux de votre réseau pour assurer cette fiabilité. C’est pourquoi il est impor-tant de connaître précisément leur état. Vous pouvez ainsi prévenir les arrêts imprévus, optimiser la plani-fication des arrêts, réduire les coûts de maintenance et, en fin de compte, optimiser votre investissement.
Les décompositions gazeuses anormales sont un indicateur important de risque de panne d’un transformateur. Toutes les anomalies typiques – qu’il s’agisse de la formation d’arcs électriques, de décharges partielles, de températures localement élevées ou, plus généralement, d’un refroidissement imparfait – génèrent des gaz dissous dans des concentrations di-verses. Aussi est-il si important d’assurer un suivi et une évaluation constants de la formation de gaz. Cela permet de réagir promptement et d’éviter des dégâts plus importants.
L’analyse des gaz dissous, ou DGA (dissolved gas analysis), est une méthode moderne et éprouvée pour y parvenir. Elle permet :
� de surveiller les défaillances connues et de les détecter très tôt : l’analyse continue des tendances concernant les gaz critiques permet de détecter très tôt les débuts de défaillance et de sur-veiller leur évolution ;
� de réduire les coûts de maintenance grâce à la surveillance en ligne de l’état des transformateurs ;
� d’estimer la durée de vie restante : la mesure de la teneur en eau de l’huile, de la teneur en oxygène, en CO² et en CO permet de calculer le vieillissement thermique.
SITRAM® GAS-Guard 8 : analyse continue de la teneur en gaz de l’huile directement sur le transformateur
Siemens amène le laboratoire DGA jusqu’à votre transformateur : de manière continue, précise et reproductible. Grâce à SITRAM® GAS-Guard 8.
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Tous les gaz critiques sous contrôle permanent
SITRAM® GAS-Guard 8 (GG 8) permet une analyse en ligne complète des gaz signalant une défaillance par chromatographie en phase gazeuse. Installé directement dans le transformateur, il renvoie des informa- tions en continu sur tous les gaz essentiels, vous aidant ainsi à maintenir vos transfor-mateurs en parfait état de fonctionnement.
Depuis des dizaines d’années, la chromato-graphie en phase gazeuse est la méthode standard de référence scientifiquement reconnue pour mesurer la teneur en gaz dissous des huiles. Le SITRAM® GG 8 amène le laboratoire DGA directem ent dans votre transformateur grâce à son chromatographe en phase gazeuse tout terrain. Il fonctionne en continu, assurant automatiquement son étalonnage, avec un intervalle de mesure réglable.
SITRAM® GAS-Guard 8 : un agent de surveillance directement dans votre transformateur
Aperçu des gaz dans l’huile du transformateur utiles pour dresser un diagnostic significatif
SITRAM® GAS-Guard 8 fait partie de notre gamme SITRAM® MONITORING. Cet ensemble modulaire de solutions assure une haute disponibilité et une longue durée de vie à vos transformateurs.
Nous travaillerons en concertation avec vous pour définir les solutions répondant au plus près à vos besoins.
SITRAM® GAS-Guard 8 en fonctionnement
Il mesure les gaz dissous dans l’huile du transformateur à intervalles réguliers, toutes les heures si nécessaire. En outre, le SITRAM® GG 8 mesure la température de l’huile, le taux d’humidité et la charge.
Compact et fixé directement sur le transfor-mateur, le SITRAM® GG 8 est l’instrument de terrain éprouvé le plus performant du monde. Sa fiabilité élevée et le coût réduit de son cycle de vie tiennent à de nom-breuses bonnes raisons. D’ailleurs, c’est le plus répandu des produits de cette catégorie.
Le SITRAM® GG 8 permet d’établir des corrélations entre les gaz signalant une défaillance, la teneur en eau de l’huile, la température de l’huile, et la température ambiante. L’instrument prend en charge tous les outils de diagnostic aux normes IEEE et CEI, permettant ainsi un diagnostic et une alerte rapide en cas d’apparition de défaillance.
SITRAM® GAS-Guard 8 – Les éléments qui font le succès du matériel le plus répandu dans le monde
� Robuste et tout-terrain : chromato-graphie en phase gazeuse optimisée pour une utilisation sur le terrain
� Analyse individuelle des gaz sans sensibilité transverse
� Reproductibilité par étalonnage auto-matique sur le gaz de référence
� La chromatographie en phase ga-zeuse est la méthodologie utilisée dans les laboratoires de test d’huile (testée CEI/IEEE)
� Sonde d’humidité fournie avec le système.
� Indication de la formation de gaz en fonction de la charge
� Installation rapide et polyvalente
Méthane CH4 Hydrogène H2 Acétylène C2H2
Ethylène C2H4 Oxygène O2Azote N2
Monoxyde de carbone CO Dioxyde de carbone CO2 Ethane C2H6
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Leistungstrafo
Laptop
RECLOSER-M CONTROLLER
Zone Indicator Eingabebausteine Linientrenner
Peripheriegeräte
FCIO222
1..41..4
Kameras
Biomass plant
Workstations Management Stations
Handy, Internetsymbole
Wireless InternetHandy
BLP
Pager Fax PDA
CCTV analoger Monitor
SICAM 1703
TM 1703 ACP
SICAM PAS I
SICAM PAS CC SICAM Station Unit
SIPROTEK HV + MV
photovoltaic plant
IEC61850
Local HMI Remote HMI
PLC OLMDCF/GPS Server
SIMEAS P
SITRAM
wind turbine
Contract
NX-AIR
SIPROTEK HV + MV II
SIPROTEC
SIPROTEK EHV
SIMATIC S7-400 PLC
biomass plant Industrieanlage Häuschen Zug
BC 1703 ACP
Leistungstrafo
HV GIS
HV Ableiter
Siprotec Firewall
BCU protection relay
Server Printer Switch
BCU 6MD66 PU 7SA522 AVR Tapcon
Amis GerätSpectrum power3
Spectrum Power CC
Laptop
RECLOSER-M CONTROLLER
Zone Indicator Eingabebausteine Linientrenner
Peripheriegeräte
FCIO222
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Kameras
Biomass plant
Workstations Management Stations
Handy, Internetsymbole
Wireless InternetHandy
BLP
Pager Fax PDA
CCTV analoger Monitor
SICAM 1703
TM 1703 ACP
SICAM PAS I
SICAM PAS CC SICAM Station Unit
SIPROTEK HV + MV
photovoltaic plant
IEC61850
Local HMI Remote HMI
PLC OLMDCF/GPS Server
SIMEAS P
SITRAM
wind turbine
Contract
NX-AIR
SIPROTEK HV + MV II
SIPROTEC
SIPROTEK EHV
SIMATIC S7-400 PLC
biomass plant Industrieanlage Häuschen Zug
BC 1703 ACP
Leistungstrafo
HV GIS
HV Ableiter
Siprotec Firewall
BCU protection relay
Server Printer Switch
BCU 6MD66 PU 7SA522 AVR Tapcon
Amis GerätSpectrum power3
Spectrum Power CC
Laptop
RECLOSER-M CONTROLLER
Zone Indicator Eingabebausteine Linientrenner
Peripheriegeräte
FCIO222
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Kameras
Biomass plant
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Handy, Internetsymbole
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Pager Fax PDA
CCTV analoger Monitor
SICAM 1703
TM 1703 ACP
SICAM PAS I
SICAM PAS CC SICAM Station Unit
SIPROTEK HV + MV
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IEC61850
Local HMI Remote HMI
PLC OLMDCF/GPS Server
SIMEAS P
SITRAM
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Contract
NX-AIR
SIPROTEK HV + MV II
SIPROTEC
SIPROTEK EHV
SIMATIC S7-400 PLC
biomass plant Industrieanlage Häuschen Zug
BC 1703 ACP
Leistungstrafo
HV GIS
HV Ableiter
Siprotec Firewall
BCU protection relay
Server Printer Switch
BCU 6MD66 PU 7SA522 AVR Tapcon
Amis GerätSpectrum power3
Spectrum Power CC
Principe de mesure du chromatographe en phase gazeuse
L’huile du transformateur à analyser cir-cule en boucle en passant par une unité d’extraction contenant deux colonnes différentes : l’une pour l’huile et l’autre pour le gaz. Une membrane perméable au gaz sépare les deux colonnes. Le gaz dissous dans l’huile pénètre dans la phase gazeuse par la membrane perméable.
Une quantité définie de ce gaz est extraite dans l’unité d’injection et compressée avec de l’hélium – phase mobile – au travers de la colonne de chromatographie.
Grâce au service SITRAM® MONITORING, vous n’êtes pas seuls face aux valeurs mesurées.
Tout à l’écran, tout sous contrôle grâce à des outils puissants et à la même technologie d’analyse qu’un laboratoire de test d’huiles
TLM@siemens.com � www.siemens.com/energy/TLM
Selon leurs propriétés spécifiques, le temps de transit des gaz dans la colonne est variable. Un détecteur de conductivité thermique à l’extrémité de la colonne détermine le moment de sortie des diffé-rents composants gazeux.Outre l’analyse de l’amplitude, il est pos-sible de déterminer la qualité et la quan-tité de gaz dissous dans l’huile.
Transformateur
Huile Gaz
Pompe
Pompe
Vanne
Port d’injecteur
Colonne de chromatographie
Microcontrôleur Gestionnaire de mémoire
données / d’alarme
Réservoir d’hélium
Gaz dissipé
Communi-cations
GAS-Guard
Extracteur de gaz Gaz d’étalonnage
Des outils puissants, un service complet
SITRAM® GG 8 et service MONITORING – La combinaison d’une technologie so-phistiquée et d’un partenariat avec un service expert vous permet de prendre les bonnes décisions de gestion de vos actifs.Le logiciel GAS-Guard View permet de contrôler le SITRAM® GG 8 tant sur site qu’à distance, et les données sont acces-sibles et affichées dans une interface utilisateur conviviale. Bien entendu, en cas de doute, vous pouvez également nous communiquer vos données en ligne. Les experts de notre laboratoire DGA vous fourniront tous les éléments nécessaires pour que vous preniez la bonne décision.Ces outils et ces services font partie de l’offre TLM™. Il est possible de les com-pléter avec d’autres solutions SITRAM® MONITORING.
Détecteur de conductivité thermique
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SITRAM® GAS-Guard 8 :CaractéristiquesMéthode DGA : chromatographie en phase gazeuse aux performances dignes d’un laboratoire
Gaz Précision(1) Reproductibilité(2) Plage de valeurs(3)
Hydrogène H2 ± 5 % soit ±3 ppm <2 % 3 – 3.000 ppm
Oxygène O2 ± 5 % soit +30/-0 ppm <1 % 30 – 25.000 ppm
Méthane CH4 ± 5 % soit ±5 ppm <1 % 5 – 7.000 ppm
Monoxyde de carbone
CO ± 5 % soit ±5 ppm <2 % 5 – 10.000 ppm
Dioxyde de carbone
CO2 ± 5 % soit ±5 ppm <1 % 5 – 30.000 ppm
Ethylène C2H4 ± 5 % soit ±3 ppm <1 % 3 – 5.000 ppm
Ethane C2H6 ± 5 % soit ±5 ppm <1 % 5 – 5.000 ppm
Acétylène C2H2 ± 5 % soit ±1 ppm <2 % 1 – 3.000 ppm
Azote(4) N2 ±10 % soit ±5.000 ppm <20 % 5.000 – 100.000 ppm
Remarques
Toutes les spécifications sont indépendantes de la température de l’huile et de la pression du gaz.
(1) Pourcentage ou PPM (parties par million), la valeur la plus élevée étant retenue
(2) Au niveau de l’étalonnage
(3) Gaz dissous dans l’huile
(4) Azote mesurable par pression
Option de mesure de la teneur en eau et de la température de l’huile
Paramètre Précision(5) Plage de valeurs
Teneur en eau de l’huile ± 2 % 0 – 100 % RS(6)
<10 % de la température de l’huile indiquée >30 °C
0 bis 80(7) ppm
<18 % de la température de l’huile indiquée <30 °C
0 bis 80(7) ppm
Température de l’huile ± 0.1 °C (typique) –40 °C à +180 °C
(5) Inclut la non-linéarité et la reproductibilité
(6) Saturation relative
(7) Plage supérieure limitée à la saturation
Total des gaz dissous
Total réel des gaz combustibles dissous (TDCG) disponible (∑H2, CO, CH4, C2H2, C2H4, C2H6 en PPM).
Total d’hydrocarbures (THC) disponible (∑CH4, C2H2, C2H4, C2H6 en PPM).
Chaque gaz est mesuré à 100 % du niveau détecté.
Analyse des gaz
L’échantillonnage de l’huile est effectué en continu. Les intervalles d’analyse des gaz peuvent être réglées par l’utilisateur de 2 heures à 12 heures (par défaut : 4 heures). La date et l’heure de toutes les données sont indiquées.
La date et l’heure de toutes les données sont indiquées.
Jusqu’à deux ans de données sont conservés en mémoire.
Accélération automatique du calendrier en cas de dépassement de la limite d’alerte de taux de variation (par défaut : 1 heure)
Le système s’étalonne automatiquement à intervalles réguliers selon la norme de traçabilité des gaz du NIST(8).
(8) National Institute of Standards and Technology
Alarmes
Pour chaque gaz mesuré :
Deux réglages programmables individuellement d’avertissement et d’alarme pour le niveau (en ppm) ainsi que pour le taux de variation (ppm/jour)
Relais programmable pour les alertes au gaz ou les évènements de service
Un relais pour l’autosurveillance de l’alimentation électrique
Capteurs extérieurs
Capteur de courant pour l’apparition de gaz liée à la charge
Température ambiante
Teneur en eau et température de l’huile
Communications
Ports physiques : RS-232, RS-485, Ethernet 10/100Base-TX, Ethernet 100Base-FX (en option), modem GSM (en option), modem interne V.92
Trois entrées 4-20 mA et un port RS-232 pour périphériques optionnels
Protocoles pris en charge : TCP/IP, DNP3, Modbus RTU et ASCII, OPC
Ecran LCD (en option) : pour la lecture locale des valeurs mesurées à l’intérieur du coffret
Spécifications environnementales
Température de service Entre –50 °C et +55 °C
Température de démarrage à froid –20 °C
Humidité en fonctionnement 5 % à 95 % sans condensation
Pression d’admission d’huile 0 à 3 bars
Température d’entreposage Entre –40 °C et +75 °C
Humidité (entreposage) 5 % bis 95 % sans condensation
Alimentation éléctrique requise
Tension 115 V~ ou 230 V~ ± 15 %
Fréquence 50/60 Hz
Intensité 6 A maximum à 115 V
3 A maximum à 230 V
Caractéristiques physiques et poids
Hauteur 22“ (55,9 cm)
Largeur 20“ (50,8 cm)
Profondeur 11,2“ (28,4 cm)
Poids 65 lb (29,5 kg)
Normes coffret IP 65, NEMA 4
Dimensions emballage compris 26,4” x 26,4” x 15,9” (67 x 67 x 40,3 cm)
Poids pendant le transport (moniteur seul) 70 lb (31,8 kg)
Certifications/normes
Compatibilité électromagnétique
Spécification Méthode d’essai
EN 61326 Classe A : 2002 EN 61326 : 2002 – Rayonnement
EN 61000-3-2 : 2000 EN 61000-3-2 : 2000 – Courant harmonique
EN 61000-3-3 : 2001 EN 61000-3-3 : 2001 – Fluctuations de tension
EN 61326 Annexe A : 2002 CEI 61000-4-2 : 2001 – DES
CEI 61000-4-3 : 2002 – Immunité à l’énergie électroma-gnétique rayonnée
CEI 61000-4-4 : 2004 – EFT
CEI 61000-4-5 : 2001 – Pic de tension
CEI 61000-4-6 : 2004 – Immunité aux perturbations conduites, induites par les champs radioélectriques
CEI 61000-4-8 : 2001 – Immunité au champ magnétique
CEI 61000-4-11 : 2004 – Creux de tension, coupures brèves et variations de tension
Sécurité
CEI 61010-1, CEI 61010-2-81
UL 61010-1 (2e édition), UL 60950-1 Clause 6.4
CSA-C22.2 No. 61010-1-04
www.siemens.com/energy
Éditeur et Copyright © 2010 :Siemens AGEnergy SectorFreyeslebenstr. 191058 Erlangen, Allemagne
Siemens AGEnergy SectorTransformer Lifecycle Management™Katzwanger Str. 150 90461 Nuremberg, AllemagneE-mail : TLM@siemens.comwww.siemens.com/energy/TLM
Pour de plus amples informations, veuillez contacter notre service support clientèle. Tél. : +49 180/524 70 00 Fax : +49 180/524 24 71 (tarif en fonction de l’opérateur téléphonique) E-mail : support.energy@siemens.com
Power Transmission Division Réf. : E50001-G640-A115-X-7700Printed in GermanyDispo 19200, c4bs n° 7487GB 090664 471020 WS 02101.0
Imprimé sur du papier élémentaire blanchi sans chlore.
Tous droits réservés.Les marques de commerce et marques déposées mentionnées dans le présent document sont la propriété de Siemens AG ou de ses sociétés en participation ou des propriétaires respectifs.
Sous réserve de modifications.Les informations figurant dans le présent document contiennent des descriptions générales des possibilités techniques qui, dans certains cas, ne sont pas toujours disponibles. Par conséquent, les caractéristiques de performances souhaitées doivent être expressément stipulées lors de la signature du contrat.
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