APR64

APR64

Perturbographe Analyseur de réseaux électriques

Enregistreur / Consignateur d'état Enregistreur de Qualité (EN50160 – EN 61000-4-30)

Projet cofinancé par l'UNION EUROPEENNE

FONDS EUROPEENS

DE DEVELOPPEMENT REGIONAL

Edition du 04/01/2011

Produit conçu et fabriqué en FRANCE

APR64

Introduction Les sociétés d’électricité ont pour obligation d’assurer une qualité de fourniture aux différents clients. Les coupures, creux de tensions et autres problèmes qui peuvent intervenir sur un réseau électrique ont pour effet d’attirer l’attention des utilisateurs. Quand un incident intervient sur un réseau, les exploitants doivent être en mesure de déterminer rapidement l’origine du défaut. DFV Technologie concourt à l’amélioration de la qualité de l’énergie grâce à l’expérience acquise depuis une trentaine d’années, tant dans le domaine de la perturbographie, que dans celui de l’analyse des réseaux. DFV Technologie, grâce à l’utilisation de techniques de pointe : processeur de signal DSP, traitement du signal en temps réel, échantillonnage synchrone sur toutes les voies, assure un diagnostic précis des problèmes qui affectent les réseaux électriques. Le système APR64 est un nouveau concept d’enregistreur et d'aide à l’analyse de la qualité de l’énergie produite, transportée et distribuée. Sa puissance de calcul, son architecture évolutive et ses possibilités de télétransmission très performantes vers un système de gestion centralisée assure un retour sur investissement rapide. La conception modulaire permettant l’adjonction d’un grand nombre de fonctionnalités est particulièrement adapté aux applications suivantes : • Production d’énergie • Transport d’énergie • Distribution d’énergie • Cogénération • Procédés industriels

Fonctions principales : ØArchitecture modulaire : - de 0 à 96 voies analogiques - de 0 à 1536 voies digitales ØConception adaptée à l’ environnement : architecture centralisée ou décentralisée ØFréquences d’échantillonnage ajustables et adaptées aux perturbations lentes et rapides ØConditions de déclenchement programmables ØGrande vitesse de transmission : réseau Ethernet 100 Mbits/s, WIFI, lignes RTC, Numéris RNIS et ADSL. ØConversion analogique sur 16 bits permettant une grande précision de mesure ØRestitution des grandeurs analogiques, logiques diagrammes vectoriels en temps réel ØMaintenance et mise à jour à distance ou sur site ØSystème convivial : Logiciel de traitement et de communication dans l’environnement Windows

APR64

Architecture modulaire La conception modulaire de l’APR64 permet d’offrir des configurations allant de 0 à 96 voies analogiques et de 0 à 1536 voies logiques. Ce système est architecturé autour des modules suivants : • Une unité centrale 19” qui intègre les unités de

stockage et la gestion des communications du système

• Des unités d’acquisition locales ou déportées pour mesurer des voies digitales (DRU)

• Des unités d’acquisition locales ou déportées pour mesurer des voies analogiques (BFOP)

Le nombre de voies d’un système déjà installé sur site peut également être modifié simplement. Il suffit de raccorder une ou plusieurs unités d’acquisition à l’unité centrale ou de rajouter des modules d’entrées sur les voies disponibles du système installé. Note : Pour des configurations plus importantes, il est possible d'intreconnecter et de synchroniser plusieurs système APR64.

Voies analogiques déportées (BFOP)

Voies digitales déportées (DRU)

Synchro horaire Réseau Ethernet

Sorties relais ( alarme)

Fibre optique

APR64

Fréquences d’échantillonnage Le système APR64 est conçu pour détecter et d’analyser les perturbations qui peuvent intervenir dans une centrale de production, un site industriel ou sur un réseau électrique. Ces différents types d’événements peuvent être classés en deux groupes principaux : • Evénements rapides : Courts-circuits ou défauts à la terre qui ne durent que quelques périodes et causent généralement un fonctionnement des protections. Fréquence d'échantillonnage de 800 Hz à 12,8 KHz • Mode enregistreur (permanent ou sur incident) Ces événements de type longs incluent les variations de la fréquence, les oscillations de puissance et les pertes de synchronisation entre les différentes parties de réseau. Ces incidents ont une durée allant de quelques secondes à une dizaine de minutes. Toutes les voies sont indépendantes, ce qui offre des possibilités de déclenchement très souples.

Conditions de déclenchement programmables Les déclenchements se font sur seuils minimum et maximum de valeurs efficaces et variations relatives (dx/dt) de toutes les grandeurs analogiques mesurées et calculées telles que la tension, le courant, la fréquence, les composantes directe, inverse et homopolaire, les puissances active, réactive et apparente ou le taux de distorsion global (THD). L’APR64 offre également la possibilité de détecter tout changement d’état des voies logiques ou de combinaisons de fonctions OU / ET entre voies logiques. Cette fonctionnalité permet entre autre de vérifier le bon fonctionnement des protections dans les postes. Grande vitesse de transmission La télétransmission des enregistrements était traditionnellement le point faible des perturbographes. Les lignes téléphoniques de faible qualité et les temps de transfert des événements ne permettaient pas une analyse du phénomène en temps réel. L'APR64 permet des connexions du type : • Réseau Ethernet 100 Mbits/, avec protocoles

TCP/IP, FTP, PPP ou TELNET pour communications locales ou à distance

• Réseau téléphonique commuté par modems ou ADSL.

Réseau RTC / ADSL ou Ethernet

Réseau Ethernet

APR64

Modem/

routeur IP

SITE 1 PC portable

SITE n

SITE 2

Réseau Ethernet

Modem / routeur IP

PC #1 PC #2 Salle de contrôle

Modem / routeur IP

Modem / routeur IP

APR64

APR64 est un appareil conçu avec un mode natif Ethernet présentant les avantages suivants : • création d’un réseau local Ethernet dans le

poste pour réduire les temps de communication et permettre aux utilisateurs de se connecter de n'importe quel point.

• création de réseau de communication par adjonction de routeur IP permettant une interconnexion entre les différents postes sources et les centres de contrôles pour accéder à n’importe quel perturbographe depuis n’importe quel PC d’analyse sans réduire les temps de communication.

Restitution des grandeurs analogiques et logiques en temps réel L’APR64 offre la possibilité d’afficher en temps réel les différentes grandeurs logiques, analogiques mesurées et calculées comme la puissance, les composantes symétriques ou les harmoniques. L’affichage de ces différentes grandeurs est disponible à la fois sous forme numérique ou vectorielle. Cet outil permet de visualiser à n’importe quel moment les différentes caractéristiques d’un réseau électrique. Lors de la mise en service du système, cette fonction permet également de vérifier facilement que les différentes entrées et seuils de déclenchement ont été configurés correctement. Horloge de synchronisation GPS Les différents APR64 peuvent être synchronisés par l’intermédiaire d’une horloge externe GPS (satellite). Cette option permet d’avoir un échantillonnage synchrone entre les différentes unités réparties sur l'installation ou sur les sites éloignés.

Maintenance à distance et mise à jour sur site Dès qu’une communication est établie entre le PC d’analyse et le perturbographe APR64, une fenêtre de maintenance apparaît donnant l’état des différentes alarmes du système. Il est possible de connaître à distance l’état des différents éléments du système comme le stockage, les modules d’acquisition, les leds, les relais… et de décider du plan d’action à mettre en œuvre pour résoudre le problème. L’APR64 a été conçu sur la base d’un concept modulaire. Différentes mises à jour matériel et logiciel réalisables sur site sont disponibles : § augmentation du nombre d’entrées par

adjonction de modules d’entrées ou d’unités d’acquisition

• ajout d’options de communication tel que relais de sortie, modem…

• ajout d’options logiciel permettant par exemple l’enregistrement des signaux sur plusieurs semaines, la mesure de qualité ….

Module relais

Modules voies digitales locales

Modules voies analogiques et digitales déportées

Module de synchronisation

Interface de communication (série / Ethernet)

APR64

Logiciel de traitement et de communication Le logiciel sur PC fonctionne sous environnement Windows et permet le traitement et le rapatriement des enregistrements effectués à l’aide du perturbographe APR64. Ce logiciel offre les fonctions suivantes : § Configuration du système (modem, adresses,

options,…) • Configuration des entrées analogiques /

logiques et des seuils de déclenchement • Gestion des communications • Traitement, affichage et impression des

données Le rapatriement des données est géré par le PC d’analyse connecté au perturbographe APR64 par liaison modem ou réseau Ethernet. Les données peuvent être transférées manuellement à la demande de l’utilisateur ou automatiquement par appel des différents perturbographes connectées au PC d’analyse.

De nombreuses fonctions sont disponibles : • Affichage des enregistrements avec conditions

de déclenchement et nom du poste, du départ ou de la centrale de production

• Affichage des grandeurs analogiques en valeurs instantanées ou efficaces

• Possibilité de visualiser des grandeurs analogiques calculées telles que la puissance active / réactive / apparente, les composantes homopolaires / directes / indirectes, …

• Barre d’outils facilitant les opérations sur les enregistrements comme la modification de l’échelle des temps ou des amplitudes

• possibilité d’introduire 2 curseurs pour effectuer des mesures de temporelles

• Analyses harmoniques des différentes grandeurs

• Importation et exportation au format COMTRADE

• Analyse des phénomènes très lents sur des périodes de plusieurs jours ou plusieurs semaines (option).

• Exportation des données et courbes dans EXCEL et WORD

• Aide en ligne

Ecran de configuration

Diagramme de courbes (mode perturbographe)

Représentation vectorielle

APR64

Exemple de restitution d'un événement rapide (Mode perturbographe)

APR64

Exemple de restitution d'un enregistrement "lent" (Mode enregistreur)

APR64

Pour commander Type de RACK RACK APR64 Rack de Base simple hauteur équipé avec le module de

communication, un emplacement pour tiroir Alimentation et 8 emplacement vides pour modules (relais, voies digitales, voies analogiques, synchronisation …). Choisir le type d'alimentation 48VDC ou 127V / 230V AC/DC

RACK DIGITAL DEPORTE (DRU)

Rack de mesures déportées pour voies digitales équipé avec un module récepteur de voies digitales, un emplacement pour tiroir Alimentation et 8 emplacements vides pour tiroir digital. Choisir le type d'alimentation 48VDC ou 127V / 230V AC/DC

Entrées Fibre optique Tiroir pour V analogique ou V digitales X2

Tiroir d'entrée comportant 2 liaisons fibre optique pour la mesure de 2x 8 voies analogiques déportées (BFOP) ou 2 x 128 voies digitales Ce tiroir est à insérer dans l'APR64

Tiroir pour V analogique ou V digitales X4

Tiroir d'entrée comportant 4 liaisons fibre optique pour la mesure de 4x 8 voies analogiques déportées (BFOP) ou 4 x 128 voies digitales Ce tiroir est à insérer dans l'APR64

Entrées logiques Tiroir digital local Tiroir logique 48 – 150V DC (16 entrées)

Ce tiroir est à insérer dans l'APR64 ou dans le Rack Digital déporté (DRU).

Entrées analogiques (Autres configurations sur demande) BFOP3U5I Boîtier de mesures déportées par fibre optique pour 3 tensions et 5

courants (Alimenté en 48V DC) BFOP4U4I Boîtier de mesures déportées par fibre optique pour 4 tensions et 4

courants. (Alimenté en 48V DC) BFOP8I Boîtier de mesures déportées par fibre optique pour 8 courants.

(Alimenté en 48V DC)

APR64

Options matérielles Ajouter les tiroirs supplémentaires et les différentes options : TIRRELAY Tiroir contenant 4 relais pour le relayage des alarmes + une sortie

alimentation 12V pour accessoires (2 tiroirs possibles par APR64)

TIRSYNCHRO Tiroir de synchronisation contenant - 1 Entrée /sortie 1pps - 1 Entrée Trigger extérieur - 1 Sortie Trigger extérieur - 2 Entrées pour signaux onduleur (Power Fail et Batt low)

MODRTCAPR Modem RTC externe pour APR MODRNISAPR Modem RNIS externe pour APR MODROUTERRNIS Modem / Routeur IP/RNIS TIROIR IRIGB Tiroir de synchronisation IRIG-B (A installer dans le RACK de base

APR64 Permet la synchronisation du perturbographe par un signal IRGIB.

GPSIRIGB Horloge radio GPS 19” (sortie IRIGB) GPSSTET Horloge radio GPS 19” (sortie STET) GPSPPS-IRGIGJ Horloge radio GPS 19" (Sortie 1pps et IRIGJ)

Options logiciel APRWIN64 Logiciel de traitement communication pour Windows LOG-PERTURBO Logiciel "perturbographe" pour APR64 LOG-RECORDER Logiciel "enregistreur" pour APR64 LOG-QUALITE Logiciel "qualité" mesure selon la norme NF 61000-4-30 pour APR64 LOG-CONSIGNATEUR Logiciel consignateur d'état pour APR64 LOG-TELECOMMANDE Logiciel d'analyse de trames de télécommande

Accessoires Ajouter les différents accessoires : CABRJ45-2M Câble Ethernet (RJ45/RJ45) 2 m, APR/HUB CABRJ45-1M Câble Ethernet (RJ45/RJ45) 1 m, APR/HUB CABRJ45C-2M Câble Ethernet croisé (RJ45/RJ45) 2 m, APR/PC CABRJ45C-1M Câble Ethernet croisé (RJ45/RJ45) 1 m, APR/PC CABDB9MAFE Câble RS232 croisé (DB9FE/DB9MA) 1,8 m BFOP/PC Armoires Ajouter une ou plusieurs armoires 19’’ et les différentes options (*) ARMOIR19 Armoire 19’’ précâblée CABAPR Installation et câblage d’un APR dans l’armoire INSTCIMP Installation d’un PC ou d’une imprimante dans l’armoire RACKVENT Fourniture / pose d’un rack de ventilation CHAUFFAGE Fourniture / pose d’un rack de chauffage TABL19 Fourniture et installation d’une tablette pour poser un PC portable INSTHORL Installation d’une horloge dans l’armoire (horloge non fournie) INSTAPRISES Fourniture / installation d’un bloc de prises secteur dans l’armoire NEON Fourniture / installation d’un éclairage dans l’armoire (*) D’autres options sont disponibles, merci de nous consulter. Unité de traitement (PC) PC 19" PC industriel au format 19" Ecran clavier 19" Ensemble Ecran/clavier industriel au format 19" (Rack 1U) Imp Jet d'encre Imprimante Jet d'encre couleur Imp Laser couleur Imprimante laser couleur

APR64

Caractéristiques techniques : Voies analogiques Nombre de voies Par modules de 8 voies

Maximum de 96 voies par système

Conversion A/D 16 bits Entrées tension (nominal) UAC : 57.7, 127, 230 V RMS

UDC : 0.1, 0.5, 2, 10 Vdc Entrées courant (nominal) IAC : 1, 5 A RMS

IDC : 10, 20, 100, 1000 mA Gamme de mesure 2xUn pour les entrées

tension AC/DC, 10xIn pour les entrées courant AC, 1.2xIn pour les entrées courant DC

Précision 0.1% Isolation U et I AC : 2.2 kV Voies logiques Nombre de voies 0-1536 entrées par unité. Tension d'entrée 48-150V DC Isolation Par photocoupleur (avec 1 commun par groupe de 8 voies) Résolution inférieure à 1 ms Fréquences d’échantillonnage Mode enregistreur "rapide" (Perturbographe) Fréquence jusqu'à 12,8kHz Pré-temps de 0 à 60 secondes Post-temps de 0 à 60 secondes Durée max . événement 120 secondes Mode enregistreur "lent' Intégration de 1 seconde à 30 minutes Analyse sur plusieurs semaines Communication Communication à distance modem externe compatible

Hayes (115 kbauds maximum)

Connexion réseau réseau local Ethernet avec les protocoles TCP/IP , FTP, PPP ou TELNET

Critères de déclenchement Voies analogiques seuils min/max tension,

courant et fréquence, seuils relatifs (dx/dt) tension/ courant/ puissance/ fréquence/ composantes symétriques, distorsion de signal en courant, tension, puissance, etc…

Voies digitales changement d’états avec

possibilité de conditions logiques OU et ET

Mémoire & Stockage Mémoire interne de 2Go à 32Go Mémoire externe Serveur FTP Interface utilisateur 1 indicateurs à LED Alimentation 8 indicateurs LED d’état Enregistrement en cours Stockage plein Perte de Synchro Externe APR prêt et programme OK Nouvel événement Communication Erreur système Erreur FTP …. Sorties relais Nombre de sorties 2 x 4 Niveau 2A 277VAC, 0.3 A 110VDC,

0.1 A 220 VDC Horloge temps réel Source horloge Interne, récepteur externe

GPS (top 1pps), ou trame RS232

Protocole IRIG-B , IRIG-J ou STET Alimentation Tensions d’alimentation 48 Vdc (38-72 Vdc)

127 / 230V AC/DC Boîtier Boîtier métallique, rackable 19’ x

4U x 280 mm Poids de 5 kg à 20kg selon la

configuration Environnement Température de fonctionnement -5 to 55°C Température de stockage -10 to +70°C Humidité relative 0-95% non condensée Atmosphère non corrosive (IEC 610101 niveau 2) Conformité aux normes CEM IEC 61000-4-2 (niveau 4), IEC 61000-4-3 (niveau 3), IEC 61000-4-4 (niveaux 3,4 et X), IEC 61000-4-5 (niveaux 3,4), IEC 61000-4-6 (niveau 3), IEC 61000-4-8 (niveau 5), IEC 61000-4-11, IEC 61000-4-12 (niveaux 2 et3), IEC 61000-4-16 (niveau 4), IEC 255 part 22.1, EN 55011 (classe A) SECURITE IEC 61010-1/A2

DFV Technologie ZA Ravennes les Francs 2 avenue Henri Poincaré BP 80009 59588 BONDUES CEDEX France Tel : 33 (0) 3 20 69 02 85 Fax : 33 (0) 3 20 69 02 86 email : contact@dfv.fr site Web : www.dfv.fr

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