UNITROL® 1000 Régulateurs de tension automatique

UNITROL® 1000
Régulateurs de tension automatique
compacts et puissants
Avantages du produit
ABB est le plus grand fournisseur mondial de régulateurs
de tension automatique (AVR) UNITROL de haute qualité
et de systèmes d’excitation statique (SES) qui offrent
des solutions pour tout type et toute taille de centrale
électrique avec un haut retour sur investissement. La
famille des produits UNITROL 1000 couvre un éventail
d’applications basse tension et elle fixe pour l’industrie
mondiale de nouveaux points de référence en ce qui
concerne la fonctionnalité, la fiabilité et la connectivité.
UNITROL 1000 offre des solutions fiables et compactes. Les
diverses fonctions du logiciel de commande intégré et une
conception électrique et mécanique robuste permettent une
large gamme d’applications.
Principales caractéristiques
–– AVR compact et robuste pour un courant d’excitation
allant jusqu’à 40 A
–– Processeurs de contrôle et processeurs de
communication séparés
–– Une large gamme de fonctions du logiciel de
contrôle intégré
–– Une interface bus de terrain basée sur Ethernet
–– Une large gamme de tension d’arrivée, pour
entrées CA et CC
–– Des mesures et des entrées/sorties (E /S) souples
et entièrement configurables
Un large éventail d’applications
–– Centrales électriques terrestres fonctionnant avec
des moteurs diesel, des turbines à vapeur ou à gaz
et des turbines hydrauliques
–– Maritime : propulsion électrique et alimentation auxiliaire
–– Traction : locomotives diesel-électriques
–– Éolien : basé sur des machines synchrones à
commande directe
–– Moteurs synchrones
2 Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 | ABB
Principaux avantages
++Contrôle stable et fiable de
votre machine
AVR robuste et hautement intégré pour environnement
industriel difficile. Régulation précise et stable même avec
des tensions fortement instables.
++AVR pour diverses applications
Des E /S et des données de mesure entièrement
configurables ainsi qu’une large interface de bus de terrain
pour l’utilisateur permettent une intégration facile à l’usine.
++Facilité d’exploitation, de contrôle
et de maintenance du système
Outil de mise en service convivial et intuitif.
++Compatibilité totale avec
les codes de réseau
Stabilisateur de glissement intégré (option), modèles de
simulation et études sur les codes de réseau.
++Gestion efficace du cycle de
vie du produit
Durée de vie allongée de vos produits à moindre coût.
++Assistance technique professionnelle
toujours à votre portée
Réseau mondial ABB d’entretien des unités d’excitation.
Portefeuille
Les dispositifs UNITROL 1020 et UNITROL 1010 sont les
tout derniers produits de la famille des UNITROL 1000.
Pour permettre une exploitation très fiable, les tâches
de contrôle et de communication sont réparties entre
différents contrôleurs. La mémoire flash non volatile de
l’AVR emmagasine des événements et des journaux de
données pour permettre une analyse des défaillances et
un rapide diagnostic des anomalies. La synchronisation
du temps est faite via communication Ethernet et les
événements et les journaux de données sont horodatés.
Le dispositif UNITROL 1000 est fourni avec des ports de
communication modernes comme Ethernet et une clé USB
Famille des
produits
pour connecter l’outil informatique de mise en service
CMT 1000. Il est également possible de mettre sous tension
le contrôleur du dispositif via un port USB. Ensuite l’utilisateur
peut télécharger les fichiers ou configurer l’unité même
lorsqu’aucune alimentation électrique n’est disponible.
L’étage de sortie de l’AVR est basé sur une technologie IGBT
éprouvée qui permet des entrées de tension CA et / ou CC à
partir de différentes sources.
Les dispositifs UNITROL 1020 et UNITROL 1010 sont conçus
pour une grande gamme de températures ambiantes et de
conditions environnementales difficiles et ils peuvent être
installés directement sur la machine.
Gamme des produits UNITROL®
UNL 14300
UNL 13300
UNITROL 6800
D5
Système d’excitation statique
UNL 13300
UNITROL 6080
D5
D2, D3, D4 Converter
UNITROL 6080
D1, D2, D3, D4 Converter 16.67, 50 … 400 Hz
UN1020
UNITROL 1000
Système d’excitation statique
Régulateur de tension automatique, type thyristor
PM40
Régulateur de tension automatique, type IGBT
UN1010
3
10
20
40
400
100
800 1000
2000
4000
10000
Courant d’excitation I EN [ADC ]
UNITROL
UNITROL1020
1020
UNITROL
UNITROL1020
1020
UNITROL
UNITROL1020
1020
Batt
Batt
SM
SM
EE
SM
SM
EE
Générateur à canal unique ou excitation du moteur avec
Générateur à double canal ou excitation du moteur avec
alimentation PMG.
compoundage et amorçage de l’excitation.
ABB | Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 3
Aperçu
Le dispositif UNITROL 1020 combine un contrôle et des
circuits d’alimentation performants à une conception
mécanique simple. La structure fournit une plateforme
pour une large gamme de petites applications, y compris
Boîtier en polymère
Protège toutes les parties
sous tension pour éviter les
chocs électriques.
Port USB
–– Raccorde le CMT1000
(Dispositif CMT1000 de
mise en service et de
maintenance)
–– Configuration du dispositif et télé-versement des
données et des évènements sans aucune autre
alimentation électrique
LED d’indication
–– Verte : En marche (ON)
Le clignotement indique
que le logiciel est en cours
d’utilisation
–– Jaune : Excitation en
marche (ON)
Le clignote ment indique
un limiteur actif
–– Rouge : Alarme
Le clignotement indique
une erreur de démarrage
Port Ethernet
–– Raccorde le CMT1000
–– Accès à distance par
Modbus TCP
4 Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 | ABB
celles avec des conditions environnementales exigeantes.
De plus, de hauts niveaux d’immunité CEM sont atteints
par la séparation des bornes de mesure et de puissance
des connecteurs d’E/S.
Plaque d’assise robuste
en aluminium
– – Une solide conception
mécanique permet une
utilisation avec de fortes
vibrations.
– – Peut être montée directement à l’intérieur du boîtier
de la borne de la machine.
Bornes de mesure et de
puissance
– – Spécifiées jusqu’à 30 A en
courant continu et câblage
jusqu’à 4 mm2 (AWG 24–10)
– – Bornes à ressort de tension
pour un raccordement fiable
– – Accès facile aux points
d’essai
Interface humaine locale
– – Panneau de commande
locale intuitive pour l’indication de l’état de l’AVR,
des limiteurs actifs et des
mesures.
– – La commande locale peut
prendre la relève pour changer les paramètres.
Entrées et sorties
numériques et analogiques,
bus de champ en série
Les connecteurs de ressort de
tension permettent un câblage
fiable et un remplacement
rapide.
L’interface locale homme-machine fournit des données
immédiates sur l’état de l’AVR.
Affichage
Indique un mode de service
défectueux, la tension de la
machine et l’unité d’entrée
de couplage.
Touches programmables
Fonctionnalité en fonction du
menu actif.
Flèches
Naviguent dans le menu ou
établissent des paramètres.
La famille des UNITROL 1000 a des mesures entièrement
configurables et des E /S analogiques et numériques. La
configuration est faite via l’interface locale homme-machine
ou via le logiciel CMT1000.
Bornes d’alimentation
– – Alimentation d’excitation triphasée
– – Alimentation auxiliaire triphasée (alimentation de contrôle)
– – Sortie d’excitation
Bornes de mesure
– – Tension de la machine triphasée
– – Tension du réseau monophasée
– – Courant de machine monophasé
E/S analogique
– – 2 sorties / 3 entrées (configurables)
– – Sortie de références +10 V/-10 V
E/S numérique
– – Seulement 4 entrées (configurables)
– – 8 entrées /sorties (configurables)
– – Sortie de 24 V (600 mA) pour relais externe
Bus de terrain en série
– – Communication par Modbus RTU RS485 ou VDC
– – CAN pour communication double canal
Le dispositif UNITROL 1010 est un appareil compact
avec une fonctionnalité limitée, conçu pour les courants
d’excitation jusqu’à une puissance nominale de 10 A.
Il supporte les mêmes interfaces et il a le même
encombrement mécanique que le dispositif UNITROL
1020.
L’unité UNITROL 1000-PM40 est le module de
puissance qui augmente le courant de sortie du
dispositif UNITROL 1020 à 40 A.
ABB | Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 5
Logiciel de commande
–– Limiteurs : Pour garder les machines synchrones dans une
zone d’opération stable et sûre
–– Limiteur du courant d’excitation (min/max)
–– Limiteur minimum PQ
–– Limiteur de courant machine
–– Limiteur V/Hz
–– Limiteur de tension de la machine
–– Adaptation de la tension
VERSION BASIQUE
La version BASIQUE couvre toutes les fonctionnalités de la
version LÉGÈRE « LIGHT » avec les fonctions additionnelles
suivantes :
–– Modbus TCP
BASIQUE
(logiciel
configurable)
Modbus TCP
Surveillance de la
diode tournante
Mode Volt VDC
Double canal /
surveillance
INTÉGRALE
(logiciel
configurable)
Synchronisation
FULL + PSS
Adaptation
de tension
FULL
Limiteurs
BASIC
AVR / FCR / PF / VAR
« LIGHT »
UNITROL 1020
BASIC + SYNCHRONIZATION
LÉGÈRE
BASIC + SYNCHRONIZATION
–– Modes de contrôle du régulateur : Transfert sans à-coup
entre tous les modes
–– Régulateur de tension automatique (AVR)
–– Régulateur de courant de champ de sécurité (FCR)
–– Régulateur du facteur de puissance (PF)
–– Régulateur de l’énergie réactive (VAR)
Fonction du logiciel UNITROL 1010
BASIC
VERSION LÉGÈRE « LIGHT »
La version LÉGÈRE « LIGHT » couvre les fonctions essentielles des applications sensibles aux coûts lorsqu’une fonctionnalité limitée du logiciel est nécessaire.
Progiciels disponibles :
LIGHT
Le logiciel du dispositif UNITROL 1000 présente toutes
les fonctions nécessaires aux systèmes d’excitation
modernes. ABB propose trois ensembles de fonction de
logiciel immédiatement disponibles.
Consignateur
d’évènements
Enregistreur
de données
Horloge
à temps réel
OPTION
Stabilisateur de
glissement (PSS)
VERSION INTÉGRALE
La version INTÉGRALE couvre toutes les fonctionnalités de la
version BASIQUE avec les fonctions additionnelles suivantes :
– – Synchronisation : Appareil de synchronisation intégré rapide
et fiable.
– – Consignateur d’évènements : Jusqu’à 500 événements
stockés dans une mémoire non volatile.
–– Contrôle de la diode tournante
– – Enregistreur de données : Le journal des données de
12 signaux est sauvegardé automatiquement dans une
mémoire non-volatile.
–– Mode VDC : Partage de la charge réactive à 31 machines
au maximum lors d’un fonctionnement en îlot.
– – Horloge à temps réel : Pour enregistrer des données et des
événements avec marquage précis de temps.
–– Double canal / surveillance : Permet un fonctionnement en
double canal basé sur un autodiagnostic et un suivi du
point de réglage par la communication CAN.
6 Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 | ABB
Stabilisateur de glissement (PSS)
La version INTÉGRALE du logiciel peut être complétée avec
une fonction de stabilisateur de glissement. En respect de
la norme IEEE 421.5-2005 2A / 2B, le PSS améliore la stabilité du générateur en cas de fonctionnement au-delà de la
gamme d’opération possible.
Dispositif CMT1000 de mise
en service et de maintenance
Dispositif CMT1000 de mise en service et de maintenance
pour la famille des appareils UNITROL 1000. L’outil est utilisé
pour régler tous les paramètres et le PID (identification
des paramètres) afin de garantir un fonctionnement stable.
Le logiciel CMT1000 permet une surveillance extensive du
système et aide l’utilisateur à identifier et à localiser les
problèmes au cours de la mise en service sur le site.
Le CMT1000 est raccordé au dispositif UNITROL 1000
via un port USB ou Ethernet dans les endroits où une
connexion Ethernet permet un accès à distance au delà de
100 m.
Fenêtre principale
–– Indication du mode
d’accès et information sur
l’appareil.
–– Changer le paramètre
n’est possible qu’en mode
d’accès CONTROL.
–– Le symbole LED indique
que tous les paramètres
sont enregistrés sur une
mémoire non-volatile.
Oscilloscope
– – 6 signaux peuvent être
choisis sur un total de
20 canaux enregistrés.
– – La résolution temporelle
est de 50 ms.
– – Les fichiers peuvent être
sauvegardés sur le PC
pour d’autres études.
Fenêtre d’ajustement du
point de réglage
– – Vue d’ensemble de l’état
de tous les modes de
contrôle, des alarmes, du
générateur et des limiteurs
actifs.
– – Ajustement du point de
réglage et application des
étapes pour le réglage du
PID.
Mesure
– – Un seul tableau pour
toutes les mesures.
ABB | Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 7
Donnees techniques et codes opération
UNITROL 1010 / UNITROL 1020
Entrée électronique de puissance
Données environnementales
Tension entrée triphasée
0 à 300 VAC
(max, sinusoïdale)
Température ambiante permissive
-40 à 70 °C
Température réfrigérante maximum
90 °C
Tension d’entrée CC (max.)
0 à 300 VDC
Stabilité mécanique
Tension entrée plafond max. (non sinusoïdale)
420 VP
Vibration, IEC60068-2-6
DNV classe B
Classe B Choc et secousse, IEC 60255-21-2
classe 2
classe 2
Régulation de la tension
Précision à 25 °C
0,1 % AVR
Choc sismique, IEC 60255-21-3
Temps de réponse (mes. triphasée)
< 20 ms
Normes CEM
Temps de réponse AVR (mes. monophasée)
< 50 ms
Norme générique d’immunité EN 61000-6-2
Limitation PWM
0,5 à 99 %
Norme générique d’émission IEC 61000-6-4
Certifications
Sortie d’excitation UNITROL 1020
Courant puissance continue (40 °C)
20 A DC
Certification UE
Certifications cUL selon UL 508c
(55 °C nécessite un condensateur externe)
Courant de puissance continue (55 °C)
15 A DC
(conforme CSA)
Courant de surcharge pendant 10 sec (55 °C)
40 A DC
Certification DNV selon classe B
Sortie d’excitation UNITROL 1010
Courant de puissance continue (55 °C)
10 A DC
Courant de surcharge pendant 10 sec (55 °C)
20 A DC
Entrée alimentation auxiliaire (controller)
Tension entrée AC triphasée (max., sinusoïdale)
9 à 300 VAC
Tension entrée AC 1 phase (max., sinusoïdale)
16 à 300 VAC
Tension d’entrée DC (max.)
18 à 300 VDC
Tension d’entrée plafond max.(non sinusoïdale)
400 VP
Mesures d’unité d’entrée de couplage
Pleine gamme
0 à 40 A
Précision
< 1 %
Résolution
< 100 mA
Mesures
Tension machine, 1, 2 ou 3 phase
jusqu’à 500 VAC
Machine courant, 1 phase
1 à 5 A AX
Tension réseau, 1 phase
jusqu’à 500 VAC
Gamme de fréquences
Précision
UNITROL 1000-PM40
Entrée d’électronique de puissance
Tension d’entrée AC triphasée (max.)
0 à 250 VAC
Tension d’entrée DC (max.)
0 à 300 VDC
Tension d’entrée de plafond max. absolue
350 VP
Sortie d’excitation UNITROL 1000-PM40
Courant de sortie continu (55 °C)
40 A DC
Courant de surcharge pendant 10 sec (55 °C)
80 A
Codes opération
UNITROL 1010
UNITROL 1010-0002 LÉGÈRE « LIGHT »
3BHE035301R0002
UNITROL 1010-0003 BASIQUE
3BHE035301R0003
10 à 150 Hz
UNITROL 1010-0004 BASIQUE + SYNC
3BHE035301R0004
< ±1 %
UNITROL 1020
UNITROL 1020-0003 BASIQUE
3BHE030579R0003
Impédance d’entrée
< 2 kΩ
UNITROL 1020-0004 BASIQUE + SYNC
3BHE030579R0004
Seuil d’entrée numérique (faible/élevé)
5 V / 13 V
UNITROL 1020-0006 INTÉGRALE
3BHE030579R0006
Sortie numérique max. courant de sortie
150 mA
UNITROL 1020-0007 INTÉGRALE + PSS
3BHE030579R0007
I/O numérique 24 V 4 entrée, 8 I/O
UNITROL 1000-PM40
I/O analogique ±10, 3 entrées, 2 sorties
Impédance d’entrée analogique
< 240 kΩ
Impédance de sortie analogique
100 Ω
UNITROL 1000-PM40
3BHE015411R0001
Les unités sont livrées avec un CD contenant l’outil de maintenance
Interfaces de communication
Ethernet (longueur du câble < 100 m)
10 / 100 MBit/s
et de mise en service CMT1000, un certificat d’essai de production et
Version USB (longueur du câble < 3 m)
1.0 ; 1.1 ; 2.0
des manuels.
Débit binaire RS485
configurable
(longueur du câble < 500 m)
CAN (longueur du câble < 3 m)
Seulement pour les connexions
entre les unités UNITROL 1000
(UNITROL 1000-PM40 ou
configuration double canal)
8 Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 | ABB
Dimensions mécaniques
UNITROL 1020
Vue de face
Vue de dessus
UNITROL 1010
Vue de face
Vue de dessus
UNITROL 1000-PM40
Vue de face
Vue de dessus
ABB | Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 9
Codes de réseau et système
UNITROL 1000
Codes de réseau
Un stabilisateur de glissement encastré et une détection rapide
des baisses de tension sont des conditions indispensables
pour satisfaire aux codes de réseau.
ABB fournit une représentation informatisée détaillée de
l‘algorithme de contrôle interne et des modèles IEEE pour des
simulations de système.
De plus, ABB fournit différents niveaux de service :
–– Calcul du paramètre PSS
–– Simulations des réponses à un échelon de référence
–– Simulations de stabilité pour plusieurs conditions de
réseaux différentes.
ABB fournit des questionnaires détaillés et fait part des
résultats dans un rapport.
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0
0
1.00
2.00
3.00
G1: Tension de borne en p.u.
NO: Profil de tension de réseau, magnitude en p. u.
Exemple de trajet défectueux à travers le code de réseau défini. ABB
propose des études de conformité de code de réseau afin de prouver la
stabilité en toutes circonstances.
Systèmes UNITROL 1000
ABB offre plus de 100 ans d’expérience dans l’élaboration
de systèmes sophistiqués spécifiques à un projet et pour
n’importe quelle application.
ABB propose plusieurs systèmes différents selon les besoins
du client :
–– Des systèmes à canal unique
–– Des systèmes à double canal
–– Une installation sur une plaque ou dans une armoire
Les systèmes comprennent un disjoncteur de protection et un
contacteur de champ d’excitatrice. Ils sont entièrement
testés dans l’usine d’ABB et le réglage de l’AVR peut être
commandé en tant que prédéfini.
Demandez à notre expert plus d’informations sur :
–– Les applications de vitesse variable
–– La multiplicité des sources d’entrée
–– La synchronisation de votre machine
–– L’extension de l’E /S avec un contrôleur logique
programmable externe de bus de terrain
10 Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 | ABB
Modèle 3D de système double canal sur une plaque de montage.
Entretien et assistance
Pour la gestion du cycle de vie ou un soutien technique,
le réseau mondial des spécialistes d’UNITROL est à votre
service.
Installation et mise en service
Le professionnalisme, la longue expérience et les compétences plurilingues des ingénieurs d’ABB assurent une installation et une mise en service satisfaisantes.
Formation
L’université d’ABB propose des sessions de formation adaptées et standards pour les systèmes d’excitation UNITROL.
Des options de formation sur site sont également possibles.
Pour les détails du programme de formation, allez sur ­
www.abb.com/abbuniversity
e-Learning
Avec le programme d’e-learning interactif UNITROL 1000,
vous décidez de l’endroit et du moment de votre formation.
Le programme couvre les connaissances sur l’excitation
générale ainsi que sur le savoir-faire détaillé de la manipulation du produit.
UNITROL 1000, une assistance au niveau mondial
Une équipe d’ingénieurs qualifiés présents dans les différentes
organisations d’ABB existantes dans le monde sont prêts à
vous apporter leur soutien et répondre à vos demandes les
plus ambitieuses et vos exigences d’application.
Gestion du cycle de vie
Le modèle de gestion du cycle de vie des systèmes d’excitation d’ABB aident les clients à allonger et à maximiser à
moindre coût le cycle de vie de leurs produits. En fonction du
stade du cycle de vie, les spécialistes de l’entretien recommandent les mesures nécessaires et ils contactent les clients
de manière préventive pour les informer sur toutes les nécessités de maintenance, d’entretien et d’amélioration.
Exemples des services portant sur le cycle de vie :
– – Soutien technique pour une fiabilité optimisée
– – Livraison des pièces détachées
– – 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 contactez ABB par courriel :
[email protected]
ABB | Régulateurs de tension automatique UNITROL® 1000 11
ABB Suisse SA
Systèmes 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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3BHS353843 F01 Rev. A | Imprimé en Suisse, 2012
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