Technologies

Détectez plus de défauts que jamais auparavant grâce à la technologie Arc Sense™

La technologie Arc Sense™ (AST) de SEL est une solution innovante qui détecte les défauts avec impédance élevée (HIF, High-Impedance Fault) sur un réseau de distribution. Un défaut avec impédance élevée se produit lorsque qu’un conducteur entre en contact avec une surface à la terre, mais que cela ne produit pas de courant de défaut important. La technologie brevetée AST de SEL détecte et élimine les défauts qui peuvent ne pas être détectés par des éléments conventionnels de surintensité. Les algorithmes d’AST fournissent une détection de défaut optimisée par rapport aux méthodes traditionnelles, ainsi qu’une sécurité améliorée lorsqu’ils sont comparés aux technologies existantes. Des rapports d'événements spécifiques fournissent des informations sur l’activité des défauts avec impédance élevée à des fins d’analyse des événements.

• Réduction des pannes
• Détection des défauts avec impédance élevée (HIF)
• Meilleure fiabilité dans les systèmes

Raisons possibles de HIF :

• Chute de conducteurs sur de mauvaises surfaces conductrices
• Branche d’arbre s'appuyant sur des lignes à haute tension
• Saletés sur des isolateurs

Ces événements se produisent fréquemment dans un réseau de distribution, ce qui justifie la nécessité d’intégration de la solution AST dans les relais de distribution de SEL et du contrôle avancé de disjoncteur réenclencheur SEL-651R.

Un algorithme a été mis au point pour améliorer la précision des capacités de détection des appareils. Afin de garantir la précision et la fiabilité de la détection des HIF, l’algorithme rassemble différentes données pour prendre la meilleure décision possible. Notre méthode brevetée de la Somme des différences de courant (SDI – Sum of Difference Current) utilise le taux de variation actuel pour détecter les résultats lors de formation d'arc par des événements tels que des conducteurs tombés au sol. Les éléments nécessaires et utilisés pour l’algorithme sont intégrés dans le schéma fonctionnel ci-dessous, avec cinq étapes faciles à suivre.

La formule spéciale du revêtement enrobant protège les circuits imprimés et les équipements connexes contre les éléments extérieurs. Ceci améliore et rallonge la durée de service du circuit imprimé et garantit la sécurité et la fiabilité. Le revêtement s’adapte à la forme du circuit et de ses composants, ce qui crée une couche protectrice qui est à la fois légère et flexible.

Ce revêtement durable et protecteur protège les circuits contre tout danger, tels que les produits chimiques (par ex. les carburants, les liquides de refroidissement, etc.), les vibrations, le brouillard salin, l’humidité et la haute température, les moisissures, la corrosion et les chocs thermiques.

Caractéristiques principales

• Protection de l’environnement
  Protège les circuits imprimés des effets des contaminants dans l'air. Les composants de circuits imprimés sont isolés contre les contaminants comme le sulfure d'hydrogène (H2S), le chlore (Cl) ou les sels.
• Protection mécanique
  Fait office de bouclier protecteur pour le circuit imprimé contre la poussière, les insectes, les vis égarées, les copeaux de forage et l’abrasion.
• Résistance à l’apparition de dendrite
  Résiste aux apparitions de dendrite entre les conducteurs. Les revêtements SEL se conforment aux bosses et aux creux de la carte et garantissent une couverture complète des composants cruciaux.
• Protection contre l’humidité
  Offre une barrière résistante à l'humidité, ce qui empêche des circuits de conduction indésirables ou des endommagements de la carte.
• Application de robotique de précision
  Appliquée avec précision sur les surfaces prévues d’être revêtues et non pas les zones non prévues. Une application à trois axes commandée par ordinateur offre un revêtement uniforme selon des spécifications exactes, ce qui se traduit par une fiabilité supérieure.

Vérifié et approuvé

Les produits SEL dotés d’un revêtement enrobant sont vérifiés et approuvés par des laboratoires d'essai indépendants selon les spécifications suivantes pour le flot de gaz mixte, les poussières hygroscopiques et la chaleur humide :

• Telcordia Technologies GR-63-CORE, 2e édition, avril 2002, Norme NEBS (Network Equipment-Building system), Exigences : protection physique (modifiée - durée de l'essai prolongée)
• EIE 364-65A Classe IIIA (modifiée - durée de l'essai prolongée)
• CEI 60068-2-30 - 1980, 1985, Procédures de base des essais sur l’environnement, Partie 2 : Essais - Essai DB et directive : chaleur humide, cyclique (cycle de 12 + 12 heures), niveau du degré de gravité de 25° à 55 °C, 6 cycles, humidité relative de 95 pour cent.

Le flot de gaz mixte inclut les contaminants Cl₂, H₂S, NO₂, et SO₂.

Les poussières hygroscopiques incluent les sels hydrosolubles, le sulfate, les nitrites, les composés organiques volatils, SO₂, H₂S, l'ammoniaque, NO, NO₂, HNO₂, l’ozone et le chlore gazeux.

SEL satisfait aux exigences de revêtement enrobant Mil-1-46058C de type UR. Le matériau utilisé pour le revêtement enrobant est approuvé pour les spécifications suivantes :

• IPC-CC-830, Qualification et performances des composés isolants électriques pour les ensembles électroniques et circuits imprimés.
• UL 746E, matériaux polymères - Stratifiés industriels, tubes enroulés, fibre vulcanisée et matériaux utilisés dans les circuits imprimés..
• CEI 60664-3, Coordination de l'isolement des matériels dans les systèmes (réseaux) à basse tension, Partie 3: Usage de revêtements pour réaliser l’isolement des ensembles électroniques et circuits imprimés.

Les produits avec connecteurs débrochables offrent l’avantage d’être munis de raccords robustes tout en réduisant le temps de montage et de remplacement. La pose ou la dépose d’un dispositif SEL avec des connecteurs débrochables ne prend désormais que quelques minutes. Tout le câblage reste branché aux borniers. Chaque bornier s'accouple avec un connecteur dans l’appareil SEL. Chaque connecteur comporte des vis de fixation positive pour éviter un débranchement accidentel dû aux poids des faisceaux de câbles, une vibration ou un choc physique.

Nous fournissons les types de connecteurs éprouvés à fiabilité élevée suivants :

• Connecteurs débrochables : fils à sertissage dans des connecteurs qui vont dans le bornier ; le bornier est conçu pour les entrées de courant et de tension c.a.. Pour les entrées de courant, le bornier intègre une fonction de court-circuit automatique des câbles du transformateur de courant (TC).
• Bornes à vis compressée : insérez les fils dans le bornier, puis resserrez les vis pour fixer les fils.
• Bornes à vis pour connecteur débrochable (STC – Screw-Terminal Connectorized) : Les bornes à vis sur la prise acceptent des cosses à anneau standard (Brevet D0492,653).

Chacun de ces connecteurs a été soigneusement testé par son fabricant et a fait ses preuves dans de nombreuses applications industrielles. SEL a également vérifié ces connecteurs pour s'assurer de leur conformité à ses normes pour les applications de relais de protection.

Caractéristiques principales

• Élimination des circuits exposés
• Remplacement sans vérification de l'orientation
• Dépose du relais intact : aucun câble n’est dérangé
• Faisceaux de câblage
• Connecteurs de courant et de tension précâblés
• Longueurs de câble précoupées

La norme CEI 61850 a été créée pour offrir une méthode de communication et d’intégration normalisée sur le plan international et pour prendre en charge des systèmes construits à partir de dispositifs électroniques intelligents (DEI) de différents fabricants qui sont mis en réseau pour assurer la protection, la surveillance, l’automatisation, la mesure et le contrôle. Combinez la technologie de la norme CEI 61850, le réseautage Ethernet et la haute fiabilité SEL pour réaliser le calcul informatique de la station ainsi que les applications de protection, d’automatisation et de contrôle à distance, de différentiel de courant, de distribution, de transformateur, de jeu de barres, de moteur et de baie de contrôle.

Produits compatibles avec la norme CEI 61850

Caractéristiques et avantages

• Simplifiez la configuration avec le logiciel acSELerator Architect SEL-5032
  Configurez et documentez facilement les communications avec la norme CEI 61850 entre des dispositifs provenant de plusieurs fournisseurs.
• Changez facilement la configuration du message de relais
  Seuls les relais SEL acceptent les fichiers de description configurée de DEI (CID – Configured IED Description) pour modifier la configuration des messages CEI 61850, comme l’exige la norme. Les appareils provenant d’autres fournisseurs utilisent des fichiers CID pour documenter les messages, mais ils nécessitent des changements de microprogramme ou des méthodes non standard de réglage afin de modifier la configuration des messages.
• Combinez plusieurs technologies Ethernet
  Fusionnez de nouvelles technologies Ethernet appropriées avec des pratiques existantes d'ingénierie éprouvées exemplaires.
• Améliorez le flux de l’information
  Augmentez la fiabilité avec des IED indispensables qui sont intégrés dans la baie et dans tout le poste par des réseaux Ethernet.
• Réduisez les coûts de maintenance
  Réduisez le coût initial et la maintenance à l’aide de dispositifs extrêmement fiables dotés de diagnostics et d'autovérification sophistiqués.

Exemples d’installation

Le poste électrique La Venta II à Mexico
Le parc éolien La Venta II a le premier poste électrique du monde utilisant la norme CEI 61850 dans ses relais de protection pour une grande variété de fournisseurs et pour prouver une interopérabilité entre ces appareils.

Projet de modernisation de trente postes électriques au Brésil
Ce projet comprend la modernisation complète de 30 postes électriques de distribution appartenant à Elektro Eletricidade e Serviços S.A., un service utilitaire important de distribution électrique basé au Brésil.

Postes électriques PPL de prochaine génération
Le remplacement de connexions câblées avec des communications numériques sur des réseaux Ethernet nécessite de nouvelles pratiques en matière d’ingénierie et d’essai. PPL Electric Utilities Corporation a conçu, installé et vérifié un poste électrique haute tension à l’aide d’un relais de prochaine génération et d’un équipement de contrôle. Ce poste électrique de prochaine génération se base sur les DEI mis en réseau via Ethernet en communiquant grâce à la norme CEI 61850.

Remplacement de RTU aux États-Unis
Un groupe de distribution électrique de service utilitaire a remplacé des unités de terminal à distance pour interrupteur sur socle par des automates programmables industriels (PAC) SEL-2411 qui communiquent via des liens avec la norme CEI 61850. Ils avaient besoin de plusieurs types d'E/S et d'une solution facilement évolutive afin de prendre en charge les diverses exigences d'E/S de chacun des trois types d'interrupteur.

Qu’est-ce que l’IEEE C37.94 ?

IEEE C37.94 est la seule norme qui fournit des communications transparentes prêtes à l’emploi entre des appareils de téléprotection et des multiplexeurs provenant de différents fournisseurs à l'aide de fibre optique multimode. La norme définit la récupération d'horloge, les tolérances à la gigue, de la méthode de connexion physique et les actions de défaillances du matériel pour toutes les ruptures de lien de communication.

Pourquoi utiliser la norme IEEE C37.94

Les normes d’interface entre les équipements de téléprotection et les multiplexeurs étaient traditionnellement uniquement électriques. Ces interfaces de signaux à grande vitesse (56 à 64 Kbps) et faible énergie sont vulnérables aux interférences électromagnétiques et de fréquences radio électriques (EMI/RFI) au sein du poste électrique, aux boucles de mise à la terre du signal et à la hausse dangereuse du potentiel de terre, qui réduisent considérablement la fiabilité des communications pendant des défauts électriques.

De nos jours, les programmes de protection les plus sûrs et les plus fiables des communications dans l’industrie privilégient les fibres optiques pour les liens de communication au sein des postes électriques entre des appareils de protection (relais numériques) et de télécommunication (multiplexeurs). Les fibres optiques ne sont pas dotées de circuits de mise à la terre et sont insensibles aux interférences sonores, ce qui élimine les erreurs de données courantes aux raccordements électriques. La norme IEEE C37.94 permet la mise en œuvre de tout protocole, car il n’existe aucune restriction du contenu du flux de données. Tout flux de données peut en effet être envoyé à condition que les exigences physiques et de synchronisation du signal soient respectées.

SEL a développé les communications Mirrored Bits afin de fournir une transmission à haute vitesse sécurisée point à point par communication des bits de contact/d’état réels ou virtuels. Les applications de protection incluent une protection directionnelle du jeu de barres basée sur les éléments. Elles sont également utilisables pour remplacer un équipement de voie à fréquences audibles (émetteurs/récepteurs) lors de la mise en place de différents types de programmes de protection assistés par communication. Ceux-ci incluent des systèmes de blocage et de déblocage, des systèmes permissifs et des systèmes de transfert de déclenchement. Les applications d'automatisation incluent des sectionnements haute vitesse, des systèmes de restauration et de verrouillage et le remplacement de grands faisceaux de fils électriques par plusieurs petites fibres optiques, ce qui réduit les coûts et améliore la fiabilité.

Caractéristiques et avantages

• Élimine l’aspect coûteux du matériel, du câblage et de la maintenance des communications externes.
• Fournit huit entrées et sorties « virtuelles » attribuables à des utilisateurs.
• Simplifie et consolide les projets pilotes de protection.
• Connecte directement à un canal de communication série.
• Fournit les données de performance complètes du canal.

Aperçu technologique

La communication par Mirrored Bits est une technologie de communication relais à relais innovante et bon marché qui échange l’état de huit points logiques internes, appelés « Mirrored Bits », qui sont codés dans un message numérique allant d’un appareil à un autre. Cette technologie brevetée ouvre la porte à un grand nombre d’applications de protection, de contrôle et de surveillance qui nécessiterait autrement des équipements de communication externe plus coûteux branchés via des entrées de contact et de contrôle. Les applications pour les communications Mirrored Bits® incluent des projets pilotes de protection des lignes, le contrôle et la surveillance d’appareils à distance, le déclenchement croisé de relais et bien plus encore.

Aperçu opérationnel

Les Mirrored Bits reçus (RMB – Received Mirrored Bits) d’un relais suivent l’état ou « reflètent » l’état des Mirrored Bits respectifs de transmission (TMB – Transmit Mirrored Bits) qui sont envoyés depuis l’autre relais. Chaque relais dans le programme envoie et reçoit en permanence le message numérique tout en surveillant et vérifiant continuellement l’intégrité du message reçu. Un point de surveillance interne s'active à la réception d’un bon signal et se désactive immédiatement lors de la détection d’un mauvais message. D’autres éléments sont aussi disponibles pour les alarmes et la disponibilité des canaux.