HIPASE - Andritz

HIPASE
Simplier votre solution
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02
HIPASE
L’intégration à un haut niveau
les centrales hydroélectriques et couvre les
applications suivantes :
Excitation (HIPASE E)
Protection (HIPASE P)
Synchronisation (HIPASE S)
Ces produits sont basés sur un matériel
identique et utilisent le même outil d’ingé-
nierie. Selon la spécificité des exigences,
des cartes d’application additionnelles
sont utilisées, permettant d’obtenir des ré-
gulateurs de tension parfaitement conçus,
ainsi que des appareils de protection et de
synchronisation. ANDRITZ HYDRO est un
ANDRITZ HYDRO bénéficie d’une longue
expérience dans les domaines de l’excita-
tion, la protection électrique, la synchro-
nisation et l’automatisation des centrales
hydroélectriques.
Ces domaines forment la base du déve-
loppement de la nouvelle plateforme de
produit HIPASE. Hautement performant
et parfaitement adapté, HIPASE intègre
les exigences spécifiques des différents
domaines en un seul produit. La nouvelle
plateforme innovante HIPASE a été spécia-
lement développée pour être utilisée dans
fournisseur mondial d’équipements élec-
tromécaniques et de services pour les cen-
trales hydroélectriques. Avec plus de 170
ans d’expérience et plus de 30’000 tur-
bines installées pour une puissance totale
d’environ 400’000 MW, ANDRITZ HYDRO
est un leader sur le marché mondial de la
production d’énergie hydroélectrique. Son
portefeuille de produits complets com-
prend les turbines, les alternateurs et les
équipements additionnels de tous les types
et toutes les tailles : « From water to wire »
pour des petites applications hydrauliques
et jusqu’à plus de 800 MW de puissance.

03
HIPASE
Une plateforme - différents produits
Sûreté
ANDRITZ HYDRO est actif dans le domaine
de la protection électrique depuis des
décades et bénéficie donc d’une grande
expérience en la matière. Toute cette expé-
rience a été intégrée dans la sécurité de
l’architecture d’HIPASE, mais elle dépasse
significativement les standards. La sécu-
rité de l’architecture d’HIPASE ainsi que
l’ensemble des processus de dévelop-
pement d’HIPASE répondent aux normes
de sécurité standards IEC 61508 « Func-
tional safety of electronic safety-related
systems ». A cet égard, HIPASE comprend
des fonctions d’auto-surveillance internes
complètes. Par-dessus tout, HIPASE
bénéficie d’une structure en bi canal. En
cas de nécessité de haute sécurité, le tra-
jet du signal incluant tous les processus
de l’appareil est envoyé deux fois par des
matériels différents. Si deux architectures
différentes sont proposées pour le même
signal, un système adoptera automatique-
ment la première solution proposée si les
conditions sont sûres. En cas d’exigences
de sécurité normales, HIPASE peut bien
sûr fonctionner avec un système de canal
unique fournissant deux fois plus d’entrées
et de sorties.
Sécurité
A cause de la complexité de l’intercon-
nexion de l’ensemble de l’infrastructure
de production et distribution d’énergie
électrique, le problème de cyber sécurité
est de plus en plus important. Cette impor-
tance est évidente en ce qui concerne la
réglementation relative aux fournisseurs clé
d’énergie (par ex. le Livre Blanc de BDEW
en Allemagne et le NERC CIP Standard en
Amérique du Nord). Une architecture de
sécurité complète et importante protège
l’outil HIPASE contre les cybers attaques
de l’extérieur, ainsi que du réseau interne.
Les éléments principaux de cette archi-
tecture sont un mur pare-feu interne ainsi
qu’une transmission cryptée (communica-
tion entre l’outil d’ingénierie HIPASE et les
appareils HIPASE). Les caractéristiques
de sécurité d’HIPASE sont assurées par le
matériel : chaque outil HIPASE est équipé
d’une puce TPM (trusted platform module)
qui identifie clairement chaque outil et four-
nit des clés uniques pour l’authentification.
Matériel
Le matériel HIPASE consiste en un boîtier
de demi taille 19’’; il comprend plus de 32
entrées et sorties digitales ainsi que 12
entrées pour transformateurs de courant
et 8 entrées pour transformateurs de ten-
sion. Pour toutes les applications exigeant
un grand nombre de signaux (par ex. le
système de protection différentiel pour 6
prises en ligne), un boîtier standard de 19’’
est nécessaire. Tous les matériels HIPASE
comprennent en général quatre cartes
pouvant être combinées individuellement
selon le type d’application. Le module du
processeur central est l’élément principal,
supportant aussi les différentes interfaces
de communication standard (par ex. IEC
61850, IEC 60870-5-103, IEC 60870-
5-104 et Modbus). Pour le traitement
des signaux digitaux et analogues, des
cartes d’interface appropriées sont four-
nies. L’une des caractéristiques clé de la
plateforme HIPASE est la sécurité de son
architecture. HIPASE assure la protection
des humains et de la propriété, ainsi que la
sécurité de l’intégrité des données grâce à
ses outils et logiciels.
Ingénierie
Grâce aux fonctions prédéfinies incluses
dans HIPASE, tous les appareils répondent
facilement aux demandes et aux exigences
spécifiques des centrales. L’étendue des
fonctions de la nouvelle plateforme HIPASE
consiste en l’addition de fonctions mises
à jour, comme un écran tactile innovant et
entièrement graphique, de multiples carac-
téristiques de communication ouverte et de
sécurité ainsi que des configurations d’ou-
tils simples spécifiques aux centrales

04
HIPASE E
Excitation
de contrôle et de régulation, longuement
éprouvés, sont modifiées pour répondre
aux dernières exigences de la production
HIPASE est un nouveau régulateur de ten-
sion comprenant tous les limiteurs, régu-
lations additionnelles et le contrôle des
convertisseurs pour les alternateurs syn-
chrones monophasés et triphasés. HIPASE
permet à ces derniers de fonctionner avec
une large plage de fréquence.
Le régulateur de tension possède une
structure modulaire et bénéficie de la
longue expérience du régulateur de tension
d’ANDRITZ HYDRO GMR3. Les fonctions
Caractéristiques techniques
Tension d’alimentation: 24 VDC-250 VDC
Mesure de tension: 100-125 VAC / 3 VA Kl.1, 3-phases or 1-phase
Mesure de courant : 1 A or 5 A / 3 VA, Kl.3, 3-phases or 1-phase
Plage de contrôle de la tension: 0,9 - 1,1 UGN
Précision du contrôle: <= +- 0,2%
Stabilisateur de système de puissance: PSS2A/B, PSS4B
Fréquence nominale de l’alternateur: 16,7 Hz - 400 Hz
Plage de fonctionnement de l’alternateur: 10 - 440 Hz
Entrées digitales : 24 VDC - 250 VDC
Sorties digitales : 250 VDC, 8 A continus
Tension d’essai e: 2 kVeff selon EN 50178/1997
Compatibilité électromagnétique: IEC 60255
Communications: IEC 60870-5-104, IEC 61850, Modbus
d’électricité. Des limiteurs et des régula-
teurs additionnels pourront être activés par
l’utilisateur selon les exigences de la cen-
trale.
La carte d’application HIPASE E comprend
le régulateur du courant de champ et le
générateur d’impulsion. Pour le traitement
des signaux analogues et digitaux, des
cartes d’interface analogues et digitales
appropriées sont fournies.
Un boîtier compact (demi taille 19’’) peut
contenir jusqu’à 36 entrées et sorties ana-
logues et digitales. Un boîtier de grande
taille 19’’ est utilisé pour les applications
avancées nécessitant plus de signaux
d’entrée et de sortie.
Smart Bridge
Le régulateur de tension HIPASE E contrôle
le pont de thyristor Smart Bridge. Le Smart
Bridge se caractérise par une maintenance
facilitée et une grande disponibilité.
Les points forts de cette solution sont:
une amélioration de la disposition des
ponts de thyristors
une ventilation conçue de manière
cohérente avec option de contrôle de
la vitesse de ventilation
une redondance de ventilation con
forme
l’accessibilité facilitée des composants
individuels
une classe de protection améliorée
(jusqu’à IP 54)

05
HIPASE est la solution parfaite pour la pro-
tection des alternateurs et transformateurs,
conçue pour différentes fréquences (50 Hz,
60 Hz et 16,7 Hz).
La structure des fonctions de protection est
modulaire et peut être adaptée. Sur la base
de sa longue expérience avec la famille des
outils d’ANDRITZ HYDRO de protection
DRS, les algorithmes numériques éprouvés
sont utilisés et modifiés selon les nouvelles
exigences de la production d’énergie.
Pour HIPASE P, une carte d’application a
été spécialement développée afin de pro-
duire ou traiter les signaux analogues des
fonctions spécifiques de protection.
Des exemples de ces fonctions de protec-
tion sont:
Protection de mise à la terre du rotor
Protection de mise à la terre du stator
Méthode d’injection de signaux
Protection de courants de palier
Protection de mise à la terre au démar
rage
Mesures de températures etc.
Un boîtier compact (demi taille 19’’) per-
met de traiter jusqu’à 36 entrées et sor-
ties analogues et digitales. Un boîtier de
grande taille 19’’ est utilisé pour les appli-
cations avancées nécessitant plus de si-
gnaux d’entrée et de sortie. La protection
de l’alternateur nécessite de nombreuses
fonctions qui sont requises dans des appli-
cations avancées comme les pompes-tur-
bines ou même les grands groupes ther-
miques.
HIPASE P
Protection
L’outil d’ingénierie HIPASE apporte son
aide à l’ingénieur en protection avec des
outils éprouvés comme une matrice de
déclenchement programmé, des entrées
d’essai pour les fonctions de protection ou
des essais d’interfaces simples.
Caractéristiques techniques
Fréquences nominales: 50/60/16,7 Hz
Transducteurs de courant: nombre 12/24, In = 1 A and 5 A
Transducteurs de tension: nombre 8/16, Un = 100-125 VAC
Entrées digitales à large plage: nombre 8-64, Un = 24-250 VDC
Sorties digitales: nombre 8-72, déclenchement et contacts auxiliaires
Fonctions de protection: protection de l’alternateur et du transformateur (modulaire)
Communications: IEC 60870-5-103, IEC 60870-5-104, IEC 61850, Modbus