démarreur statique LS2100e

GEH-6798C_FR

Commande de démarreur statique LS2100e Guide de l'utilisateur

Informations confidentielles et internes de GE (Classe II) - Le présent document contient des informations

confidentielles de GE qui sont réservées à un usage interne uniquement. Elles ne sauraient être utilisées,

présentées, reproduites ou divulguées à des tiers sans l'autorisation écrite expresse de GE.

Informations confidentielles et internes de GE (Classe II) - Le présent document contient des informations confidentielles de GE qui sont réservées à un

usage interne uniquement. Elles ne sauraient être utilisées, présentées, reproduites ou divulguées à des tiers sans l'autorisation écrite expresse de GE.

Les présentes instructions ne prétendent pas couvrir tous les détails ni toutes les variations des équipements, ni envisager

tous les imprévus possibles pouvant être rencontrés lors de l'installation, du fonctionnement ou de l’entretien. Elles sont

fournies à titre indicatif uniquement et GE ne garantit en aucun cas l’exactitude des informations contenues dans ce

document. Des changements, modifications et/ou améliorations sont régulièrement apportés à l'équipement et aux

spécifications, et peuvent ou non être pris en compte ici. Il est entendu que GE se réserve le droit d'effectuer à tout moment

des changements, modifications ou améliorations concernant les équipements présentés ci-après ou le document proprement

dit. Le présent document s’adresse au personnel qualifié et familiarisé avec les produits GE qui y sont mentionnés.

Il se peut que GE ait des brevets ou des demandes de brevet en attente concernant le produit traité dans le présent document.

La fourniture de ce document n'accorde aucune licence, de quelque nature que ce soit, concernant de tels brevets.

GE fournit le présent document et les informations contenues en l'état et sans aucun type de garantie, explicite ou implicite, y

compris mais sans aucune limitation, toute garantie légale de qualité marchande ou d'aptitude à un objectif particulier.

Pour obtenir une assistance ou des informations techniques supplémentaires, contactez le bureau de vente ou de

maintenance GE le plus proche, ou un représentant commercial GE agréé.

© 2011-2013 General Electric Company, États-Unis. Tous droits réservés.

Révision : Juin 2013

Publication : 2011-05-10

* Marque déposée de General Electric Company

LEM est une marque déposée de LEM Company.

NFPA est une marque de commerce de National Fire Protection Association, Inc.

Windows est une marque déposée de Microsoft Corporation.



Commentaires du lecteur

Documentation de produits de contrôle

1501 Roanoke Blvd. 295

Salem, VA 24153–6422 USA

1–540–387–8521

(Document interne GE DC *278–8521)

Merci de bien vouloir ajouter vos commentaires et vos conseils pour rendre cette publication plus utile.

Votre Nom Date d'aujourd’hui Si nécessaire, comment

pouvons-nous vous contacter ?

Télécopie ...................................

Téléphone ...................................

E-mail ........................................

Adresse

Nom et Adresse de votre Société Votre lieu de travail

Commande GE No.

Votre fonction / Comment utilisez-vous cette

publication ?

Nº. de Publication.

Date de publication/révision de

la publication

Évaluation générale

Table des matières Excellent Bon Médiocre Mauvais Autres commentaires

...................................................... Organisation ......................................................

Précision technique ......................................................

Clarté ......................................................

Exhaustivité ......................................................

Schémas/figures ......................................................

Tableaux ......................................................

Références ......................................................

Lisibilité ......................................................

Suggestions particulières (corrections, informations qui pourraient être développées, etc.)

Nº de page. Observations ............................................................................................. .................................................................................................. ............................................................................................. .................................................................................................. ............................................................................................. ..................................................................................................

............................................................................................. ..................................................................................................

.............................................................................................. ..................................................................................................

.............................................................................................. ..................................................................................................

Autres commentaires (Ce que vous aimez, ce qui pourrait être ajouté, comment améliorer, etc.) ..........................................

..................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................................

Evaluation générale (comment évaluez-vous ces publications par rapport aux publications d'autres fabricants de produits

similaires ?)

Supérieure Semblable Inférieure Ne sait pas Commentaires .............................................

Détacher et envoyer par fax ou courrier.



..................................................................................Plier ici et agrafer ou coller............................................................................

Coller

un timbre

ici

Documentation de produits de contrôle

1501 Roanoke Blvd. 295

Salem, VA 24153–6422 USA

........................................................................................Plier d'abord ici........................................................................................



Légende des symboles de sécurité

Avertissement

Indique une procédure, une condition ou une instruction

qui, si elle n'est pas strictement respectée, peut entraîner

des blessures corporelles ou la mort.

Attention

Indique une procédure, une condition ou une instruction

qui, si elle n'est pas strictement respectée, peut entraîner

des dégâts ou la destruction de l'équipement.

Attention

Indique une procédure, une condition ou une déclaration

qui doit être strictement respectée afin d'améliorer ces

applications.



Avertissement

Pour éviter les risques de blessures ou de dégradation du

matériel, respectez les procédures de sécurité de GE, les

procédures de verrouillage / étiquetage (LOTO) et les

consignes de sécurité du site, comme le stipulent les

directives de Santé et Sécurité de l'Employé (EHS).

Avertissement

Cet équipement est susceptible de causer une décharge

électrique ou des brûlures. Seul le personnel ayant une

formation suffisante et parfaitement familiarisé avec

l'équipement et les instructions doit l’installer, le faire

fonctionner ou en effectuer l'entretien.

Avertissement

L'isolation des équipements d’essai par rapport à

l'équipement testé présente des risques électriques

potentiels. Si les équipements d’essai ne peuvent pas être

mis à la terre à l'équipement testé, le boîtier de

l'équipement d’essai doit être blindé pour empêcher tout

contact avec le personnel.

Afin de minimiser le risque d'électrocution ou de brûlure,

il est obligatoire de suivre les pratiques et les procédures

de mise à la terre approuvées.

Avertissement

Afin d'éviter toute blessure ou tout dommage causé par le

mauvais fonctionnement d’un équipement, toute

modification sur une machine programmable devra être

effectuée uniquement par un personnel dûment formé.

Avertissement

Toujours vérifier si les normes et réglementations

applicables sont suivies et si seul un équipement

homologué correctement est utilisé comme composant

critique d'un système de sécurité. Ne supposez jamais que

l'Interface homme-machine (IHM) ou l'opérateur ferme

une boucle de commande critique de sécurité.

Table des matières GEH-6798C_FR i



Table des matières

Chapitre 1 Présentation de l'équipement .......................................................................... 1-1

Présentation générale du système ................................................................................................................................... 1-1

Présentation du matériel ................................................................................................................................................. 1-4

Présentation du logiciel ................................................................................................................................................... 1-7

Caractéristiques techniques ............................................................................................................................................. 1-7

Mesures de sécurité ......................................................................................................................................................... 1-1

Rotules de mise à la terre ........................................................................................................................................ 1-2

Causes des coups d'arc ............................................................................................................................................ 1-3

Applications d'armoire de commande dissociée et de montant avant numérique (Digital Front-end, DFE) .......... 1-4

Rappels de sécurité supplémentaires...................................................................................................................... 1-5

Acronymes et Abréviations ............................................................................................................................................ 1-6

Documents concernés ..................................................................................................................................................... 1-7

Chapitre 2 Principe de fonctionnement ............................................................................. 2-1

Matériel ........................................................................................................................................................................... 2-3

Configurations ........................................................................................................................................................ 2-4

Armoire de conversion d'alimentation ............................................................................................................................ 2-5

Module de Conversion de Puissance ...................................................................................................................... 2-5

Carte FHVA ............................................................................................................................................................ 2-6

Carte FHVB ............................................................................................................................................................ 2-7

Carte FCSA ............................................................................................................................................................. 2-7

Carte NATO ............................................................................................................................................................ 2-7

Carte FGPA ............................................................................................................................................................ 2-8

Filtres de ligne ........................................................................................................................................................ 2-8

Armoire de pompe .......................................................................................................................................................... 2-9

Contrôle de la température du liquide de refroidissement et de la condensation .................................................. 2-13

État du refroidissement ......................................................................................................................................... 2-13

Mélange de fluide réfrigérant ................................................................................................................................ 2-17

Armoire de commande ................................................................................................................................................. 2-19

Contrôleur UCSB .................................................................................................................................................. 2-22

Carte HSLA .......................................................................................................................................................... 2-22

Carte LSTB ........................................................................................................................................................... 2-22

Carte LSGI ............................................................................................................................................................ 2-23

Transformateur de puissance de contrôle ............................................................................................................. 2-23

Alimentations ........................................................................................................................................................ 2-23

Interface opérateur ................................................................................................................................................ 2-24

Compteur de résistivité ......................................................................................................................................... 2-27

Logiciel ......................................................................................................................................................................... 2-28

Contrôle de déclenchement de convertisseur ........................................................................................................ 2-29

ii GEH-6798C_FR Commande de démarreur statique LS2100e



Commutation ......................................................................................................................................................... 2-29

Fonctionnement en commutation forcée ............................................................................................................... 2-29

Fonctionnement en commutation automatique ..................................................................................................... 2-31

Contrôle de limite de courant ................................................................................................................................ 2-33

Régulateur de vitesse ............................................................................................................................................ 2-33

Boucle à verrouillage de phase ............................................................................................................................. 2-34

Communication ............................................................................................................................................................. 2-35

IHM de contrôle de la turbine ............................................................................................................................... 2-35

Application ToolboxST ......................................................................................................................................... 2-35

Chapitre 3 Plaque à bornes d’E/S et connexions des équipements ............................... 3-1

Connexions d'alimentation ..............................................................................................................................................3-1

Base d'E/S .......................................................................................................................................................................3-6

Fonctionnalité de raccordement (XOVR) ...............................................................................................................3-7

Entrées d’alimentation de contrôle ..................................................................................................................................3-8

Connexions UDH (Unit Data Highway) .........................................................................................................................3-9

Interrupteur 8-port ................................................................................................................................................. 3-10

Interface informatique ........................................................................................................................................... 3-10

Connexion de l’application ToolboxST ........................................................................................................................ 3-11

Glossaire ............................................................................................................................. G-1

Sommaire .............................................................................................................................. I-1

Chapitre 1 Présentation de l'équipement GEH-6798C_FR Guide de l'utilisateur 1-1



Chapitre 1 Présentation de l'équipement

Le contrôle de démarreur statique LS2100e est un système d’entraînement à courant

alternatif à vitesse réglable spécialement conçu pour démarrer un groupe

turboalternateur à gaz. Le démarreur statique fournit un courant de fréquence variable

au stator de l’alternateur à mesure que la turbine accélère jusqu’à pleine vitesse.

Ce chapitre présente le contrôleur du démarreur statique et offre une présentation

générale du produit.

Présentation générale du système

Le contrôleur LS2100e fait fonctionner l’alternateur comme un moteur synchrone afin

d’accélérer le groupe turbine à gaz selon un profil de vitesse spécifique qui offre des

conditions de démarrage optimales. Le contrôleur LS2100e élimine le besoin de

recourir à un système de démarrage distinct (moteur électrique ou Diesel), des

convertisseurs de couple et un matériel auxiliaire associé, libérant ainsi

considérablement l’espace autour du socle turbine.

Le LS2100e est doté d’un contrôleur numérique qui se connecte en toute simplicité à

divers contrôleurs d’excitation et de turbine GE Energy, y compris l’interface homme-

machine et les produits Historian. Ces dispositifs communiquent entre eux via un

réseau UDH (unit data highway) Ethernet® de manière à former un système de

contrôle entièrement intégré. L'application ToolboxST* utilisée pour configurer le

LS2100e est la même application servant à configurer les dispositifs de contrôle de la

turbine à gaz et d'excitation.

Le convertisseur de puissance LS2100e est disponible dans deux puissances nominales :

8,5 et 14 MVA. Les deux systèmes sont conçus pour correspondre au maximum aux

exigences de puissance de démarrage des deux ensembles d'alternateur de turbine à gaz

de type 7 et 9.

L'architecture du système prend en charge les communications Ethernet de réseau

local (l’UDH) avec d’autres équipements de GE Energy, y compris l’application

ToolboxST, le contrôle d’excitation EX2100e, le contrôle de turbine Mark* VIe et

l'interface IHM (interface opérateur).

1-2 GEH-6798C_FR Commande de démarreur statique LS2100e



Présentation du contrôleur LS2100e

Le démarreur statique LS2100 fournit une alimentation CA à fréquence variable au

stator de l’alternateur, qui amène ce dernier à fonctionner comme un moteur

synchrone au cours de la séquence de démarrage. Le contrôle du démarreur statique

fournit également la référence de tension, lui permettant de contrôler le champ

d’excitation d’alternateur et de fonctionner comme un moteur synchrone. À une

vitesse d'environ 90 %, le LS2100e débraye et ne tourne plus lors d’un

fonctionnement normal de l’alternateur.

Le démarrage de l’alternateur résulte de la phase contrôlant la sortie des ponts

redresseurs de courant au silicium (SCR). Les régulateurs numériques du contrôleur

génèrent des signaux d’allumage du SCR. Le contrôleur régule la tension de sortie

afin de produire une fréquence variable qui permet une accélération sans heurt de

l’alternateur.

Transformateur d’isolation

Réacteur en ligne en c.c.

Commande

Démarreur statique LS2100e

Réacteur en ligne CA

Ethernet réseau UDH

Alt. de

sync. Turbine

Excitateur Contrôle

de turbine




La figure suivante présente les interfaces de la source d’alimentation, ou du réseau

électrique, de l’appareillage de commutation de la source (52SS), de l’appareillage

de commutation de la charge (89SS), du module de contrôle, du module de

conversion de puissance (PCM) et du système de refroidissement. Les interfaces

du panneau de contrôle de l’alternateur et du panneau de contrôle de la turbine sont

également illustrées.

Schéma unifilaire simplifié du contrôle LS2100e

Filtres de ligne

Bobine de réactance de

liaison CC

Échangeur e chaleur

Réseau électrique

Disjoncteur CA 52S

Transformateur : Pont de conversion de

puissance Déconnecter

89MD

Déconnecter 89SS

Gen (Altern.)

Transformateur : Distribution

de puissance.

Circuit de

refroidissement

Décle

nchem

en

t

tensio

n / c

oura

nt

Commande




Présentation du matériel

Le matériel de contrôle LS2100e est constitué de trois armoires :

• L’armoire de contrôle contient le contrôle, les communications, les

cartes d’E/S et l’alimentation.

• L’armoire à pompes (située en-dessous de l’armoire de contrôle)

comprend les composants du circuit de refroidissement, notamment les

pompes redondantes, un réservoir, un filtre et un déioniseur.

• L’armoire de conversion de puissance contient les cellules SCR de

puissance, la distribution d’impulsion de gâchette, le filtre de ligne de source

et le filtre de ligne de charge, qui forment le convertisseur de puissance.

Le convertisseur de puissance comprend des redresseurs en pont, des configurations

de filtres à résistance/condensateur et les circuits de contrôle. Les figures suivantes

affichent une vue externe des armoires des systèmes 8,5 et 14 MVA.

Armoires du contrôleur LS2100e 8,5 MVA

Armoire de contrôle

Armoire de conversion de puissance




Vue de dessus du système 8,5 MVA

Armoire à pompes


Armoire de conversion de puissance




Armoires du contrôleur LS2100e 14 MVA

Vue de dessus du système 14 MVA

Remarque Certaines versions de la commande de démarrage statique LS2100e

comprennent une distance d'isolement de 127 mm entre les armoires de conversion

d'alimentation et les armoires de commande et de pompe. Cet espace simplifie l’ajout

d’une plaque ou d’une paroi de protection permettant de protéger le personnel

exécutant la maintenance des armoires de contrôle ou à pompes contre les risques liés

aux éclairs d’arc électrique dans le convertisseur de puissance. Pour plus de détails,

reportez-vous à la section Mesures de sécurité.

Armoire à pompes


Armoire du pont de source Armoire du pont de charge




Présentation du logiciel

Utilisez l’application ToolboxST

pour interroger les blocs

lorsque le contrôle LS2100e est

mis sous tension.

Des diagnostics résumés

s'affichent sur les écrans

d'alarme de l'IHM via le réseau

UDH.

Voir GEH-6708, Guide de

l’utilisateur de l’application

ToolboxST pour le contrôle de

démarreur statique LS2100e,

pour plus d’informations.

Le contrôleur autonome universel version B (UCSB), un contrôleur piloté par

microprocesseur, démarre le code du contrôle LS2100e. Le logiciel comprend des

modules (blocs) combinés afin d’assurer la fonctionnalité de système nécessaire. Les

définitions de bloc et les paramètres de configuration sont conservés dans la mémoire

flash, alors que les variables sont conservées dans la mémoire vive (RAM).

Le LS2100e utilise un système à architecture ouverte, avec une bibliothèque des blocs

logiciels existants configurés depuis l’application ToolboxST. Chacun des blocs remplit

des fonctions spécifiques, telles que les portes logiques, les régulateurs proportionnels

intégraux (P.I.), les générateurs de fonctions et les détecteurs de niveau de signal. Les

valeurs d’E/S de chaque bloc qui changent dynamiquement peuvent être observées

pendant le fonctionnement, ce qui est particulièrement intéressant lors du démarrage ou

du dépannage.

Tous les diagnostics sont horodatés avec l'heure du système obtenue via le réseau

UDH Ethernet. Tout ordinateur connecté au réseau UDH peut afficher les diagnostics

à l’aide de l’application ToolboxST ou de l’interface opérateur.

Le LS2100e sélectionne les modes d’allumage par commutation forcée ou par

commutation de charge. Les fonctions de protection comprennent : la protection contre

les surintensités instantanées, les intensités différentielles de pont, les surtensions de

l’alternateur et les sous-tensions et surtensions du pont source.

Caractéristiques techniques

Consultez le document GEI-100792, LS2100e Static Starter Control Product

Description (Description de produit du contrôle de démarreur statique LS2100e)

et la section Spécifications techniques pour les spécifications du LS2100e.




Mesures de sécurité

Avertissement

Cet équipement est susceptible de causer une décharge électrique ou des brûlures. Seul le personnel formé correctement et familiarisé avec l'excitatrice et les instructions doit installer, utiliser ou maintenir cet équipement ou avoir accès à son emplacement là où il est installé.

Avertissement

Pour éviter les chocs électriques et les brûlures en intervenant sur l'équipement, le personnel doit comprendre et suivre toutes les exigences de sécurité lors des interventions autour des tensions dangereuses. Toutes les procédures de blocage et d'étiquetage locales (LOTO) doivent être respectées, l'équipement de protection personnel adéquat (PPE) doit être porté et les consignes de GE doivent être respectées lors des réglages, des interventions et autres tâches exigeant une proximité physique ou un contact avec les circuits, les composants électriques ou le câblage du démarreur statique.

Avertissement

Étant donné la grande quantité d'énergie qui traverse le convertisseur électrique du démarreur statique, à défaut de replacer correctement les blindages ou de verrouiller complètement les volets et couvercles, ces protections seraient compromises et mettraient le personnel en grand danger dans l'environnement du démarreur statique. Il est nécessaire de comprendre et de respecter toutes les mesures de sécurité ainsi que les avertissements.

Les limites à ne pas dépasser pour éviter les risques d'électrocution et de brûlures par l'équipement dépendent des conditions d'application propres au site, y compris la tension du transformateur d'isolation et la puissance électrique apparente nominale (en méga voltampères, MVA), ainsi que la durée de relève de l'alarme des sources d'alimentation de l'équipement. Il en va de la responsabilité du client de procéder à une analyse d’éclair d’arc électrique du système, de définir les limites de risques existantes et d’employer les dispositifs de sécurité appropriés pour assurer la protection du personnel qui se trouverait à proximité de l’équipement, qu’il procède à une intervention ou non. Ces protections incluent les limitations d'accès du personnel non qualifié et l'utilisation des procédures LOTO adéquates et du PPE pour le personnel qualifié qui accède à l'équipement.

Avertissement

Pour empêcher l'occurrence de blessures corporelles ou mortelles, le personnel doit être conscient des dangers inhérents aux flashs d'arc et doit maintenir des distances de sécurité à tout moment, tel que l'indiquent les calculs de l'énergie émise. La portée des dangers des flashs d'arc n'est pas connue tant que l'installation finale du site n'est pas terminée ; par conséquent, GE recommande qu'une évaluation des flashs d'arc soit réalisée après chaque installation.

La limite de protection contre les coups d'arc (AFPB, Arc Flash Protection Boundary) pour l'équipement de commande LS2100e est de 3,5 m (calculée à partir de conditions d'installation putatives susceptibles d'exister dans une application typique de démarreur statique). Ces calculs sont basés sur les équations publiées dans la norme NFPA TM-70E, Electrical Safety in the Workplace (sécurité électrique sur le lieu de travail (2008). Il en va de la responsabilité du client de procéder à une analyse d’éclair d’arc électrique de l’installation et de mettre en œuvre les dispositifs de sécurité appropriés.




Remarque Lorsque le coffret de commande est fixé à la ligne du convertisseur

électrique, le coffret de commande peut se trouver dans les limites de danger du

convertisseur. Les niveaux PPE adéquats pour accéder au coffret de commande

doivent cependant être plus élevés que ce qui peut être attendu uniquement sur la base

des dangers présentés par le coffret de commande lui-même.

Rotules de mise à la terre

Certains modèles de la commande d'excitation EX2100e et de la commande de

démarreur statique LS2100e peuvent être équipés de boules de mise à la terre pour

une mise à la terre temporaire des barres d'alimentation pendant la maintenance,

conformément aux procédures de verrouillage/étiquetage et de sécurité du site.

Caractéristiques des boules de mise à la terre

Modèle Référence de la boule de mise à la terre

Diamètre de la boule de mise à la terre

Caractéristiques nominales des billes de mise à la terre (conformément à la norme CEI-61230)

EX2100e 100 mm 151X1227RG02PC01 30 mm (1,2 po.) 60 kA

EX2100e 77 mm et plus petit 151X1227RG01PC01 25 mm (1,0 po.) 35 V (250 ms)

LS2100e 8,5 MVA et 14 MVA 151X1227RG01PC01 25 mm (1,0 po.) 35 V (250 ms)

Pour utiliser en sécurité les boules de mise à la terre avec l'équipement, le personnel

du site doit être suffisamment qualifié et au courant des paramètres d'installation

spécifiques au site qui suivent :

• Avant d'utiliser les boules de mise à la terre, vérifiez que le courant de court-circuit

disponible et le délai de résolution de l'équipement de protection de surtension ne

dépassent pas leur valeur nominale. Ces paramètres sont spécifiques au site et ne

sont pas nécessairement déterminés par l'équipement dans le champ d'application de

l'approvisionnement GE.

• Utilisez des pinces et des câbles de mise à la terre qui sont compatibles avec les

boules de mise à la terre et correctement classés pour les paramètres du site.

• Conformez-vous aux procédures de sécurité du site et aux normes pertinentes, telles

que celles indiquées dans la liste qui suit.

Pour plus d'informations, reportez-vous aux normes pertinentes, notamment :

• CEI 61230, Équipements portables de mise à la terre ou de mise à la terre et en

court-circuit

• ASTM F855, Temporary Protective Grounds to Be Used on De-energized Electric

Power Lines and Equipment (Mises à la terre protectrices temporaires à utiliser sur

les lignes et l'équipement d'alimentation électrique hors tension)

• IEEE 1246, Guide for Temporary Protective Grounding Systems Used in

Substations (Guide pour les systèmes de mise à la terre protecteurs temporaires

utilisés sur les sous-stations)




Causes des coups d'arc

L'évaluation de la cause racine d'une défaillance de flash d'arc sur des excitatrices,

des démarreurs statiques et des équipements de conversion d'énergie similaires

indique que de nombreux événements de flash d'arc peuvent être évités grâce à une

installation et des procédures de maintenance diligentes.

Causes et pratiques de prévention d'événements de flash d'arc

Causes Meilleures pratiques de prévention

Bus d’alimentation, boulons et faisceaux

desserrés (contribuant à plus de 25 % des

éclairs d’arc électriques étudiés)

Serrez toutes les connexions d’alimentation. Appliquez les marques de serrage.

Vérifiez régulièrement l’alignement des marques.

Vérifiez que tous les connecteurs sont plaqués.

Vérifiez que tous les connecteurs ne subissent aucune contrainte

mécanique.

Corps étrangers tels qu’outils, animaux, pièces

desserrées ou humidité laissés dans l’équipement

ou ayant pénétré dans celui-ci (causant environ

25 % des éclairs d’arc électriques étudiés)

Vérifiez que l’ensemble des pièces et outils ont été retirés après toute installation et intervention de maintenance.

Enlevez et retirez les dispositifs de fixation tombés et les éclats ou

copeaux éventuels après toute installation. Ne stockez pas de pièces de rechange dans les armoires. Remplacez l’ensemble des protections après toute intervention de

maintenance. Obturez les ouvertures pour empêcher l’intrusion d’eau, de

contaminants ou d’animaux. Maintenez les portes des armoires correctement fermées.

Autres mauvaises pratiques d'installation,

concernant la protection de câble ou les distances

de séparation de pièces sous tension par exemple

Respectez attentivement les procédures d’installation. Vérifiez la protection, le support et la séparation des câbles. Vérifiez le montage et les écarts de tension des composants et

ensembles.

Les mauvaises pratiques de maintenance,

concernant par exemple la fermeture des

ouvertures et le nettoyage des filtres à air

Respectez les directives de maintenance applicables aux conditions du site.

Défaillances très graves des composants, parfois

dues à des causes externes telles qu’un

refroidissement inadéquat, des vibrations

excessives, un endommagement des gaines ou

manchons isolants en mica, des surtensions

transitoires ou tout fonctionnement au-delà des

valeurs nominales

Surveillez et limitez les conditions externes pouvant entraîner des défaillances prématurées.

Veillez à ne pas endommager les pièces nouvelles ou réutilisées

lors des procédures d’installation. Ne réutilisez pas les pièces suspectes. Prenez connaissance des valeurs nominales de l’équipement et ne

les dépassez pas.




Applications d'armoire de commande dissociée et de montant avant numérique (Digital Front-end, DFE)

Certaines installations de commande d'excitation EX2100e et de commande de démarreur statique LS2100e peuvent inclure une armoire de commande qui est séparée de l'alignement du convertisseur d'alimentation. Par exemple, les applications DFE EX2100e et LS2100e et certaines installations du compartiment excitateur LCI (LEC) EX2100e et LS2100e, situent les commandes dans une chambre différente du LEC par rapport aux convertisseurs d'énergie, dans le but d'isoler le personnel présent dans les zones de commande des dangers des flashs d'arc du convertisseur d'alimentation. Bien qu'une telle disposition réduise grandement les risques d'électrocution, de brûlure et de blessure causées par des pressions d'arcs électriques, le personnel doit comprendre que des niveaux d'énergie et de tension dangereux sont présents à proximité d'eux, et qu'ils y sont exposés lorsque la porte de l'armoire de commande est ouverte.

Portez des EPI adaptés à l'équipement. Pour une armoire de commande

EX2100e séparée, il s'agit généralement d'EPI-0. Pour une commande LS2100e ou un panneau de la pompe, il s'agit généralement d'EPI-1

L'installation sur site de faisceaux pour les armoires de commande séparées peut introduire des dangers et des modes de défaillance si les bonnes procédures ne sont pas suivies. Les défaillances au niveau des câbles et de leurs raccords représentent l'une des principales causes du mauvais fonctionnement de l'équipement électrique, notamment les déclenchements non nécessaires et le non-fonctionnement des fonctions de protection comme le circuit de verrouillage 86 lorsque cela est nécessaire. Faites attention à :

− Circuits ouverts ou connexions desserrées − Court-circuits − Un contact par inadvertance et une mise sous tension des câbles avec des

tensions non souhaitées − Dommage d'isolation de l'installation ou de l'abrasion dans le temps − Dommage des conducteurs : nœuds, étirements ou fils vagabonds aux

terminaisons − Tensions présentes sur les faisceaux pendant la maintenance en raison du non-

verrouillage de l'équipement à distance. L'établissement d'un état électriquement sûr pour le travail sur les commandes dans certaines situations peut également nécessiter le verrouillage sur le convertisseur d'alimentation et vice-versa.

− Mauvaises terminaisons et tension sur les connecteurs. Si les faisceaux sont fournis avec des terminaisons, vérifiez qu'elles ne sont pas endommagées pendant l'installation du faisceau. De même pour les connecteurs.

− Mauvais acheminement et protection des faisceaux. Lorsque les faisceaux passent par les murs d'un bâtiment ou d'une armoire, protégez-les suffisamment contre les dommages et rendez-les étanches pour empêcher la propagation de contaminants pendant le fonctionnement normal, et les gaz d'arc électrique pendant les événements de panne. Reportez-vous au manuel d'installation et de démarrage applicable, à la section, Empêcher les dommages aux câbles pour l'équipement. Reportez-vous à la section, Documents concernés pour obtenir une liste de documents.

− La non-séparation des faisceaux par niveaux de tension et de compatibilité électromagnétique (EMC). Reportez-vous au manuel d'installation et de démarrage applicable, à la section Caractéristiques générales du câble et directives d'acheminement pour l'équipement.

Assurez-vous qu'une mise à la terre protectrice et fonctionnelle est fournie séparément pour l'équipement, conformément aux instructions fournies dans le schéma principal du système. Un câble de mise à la terre de calibre minimum 2 doit être fourni. Il doit partir de l'équipement de commande à part pour atteindre le point de mise à la terre du système du bâtiment. Les armoires de conversion d'alimentation doivent également être liées à ce point.

Recherchez la présence de dangers comme ceux indiqués dans les sous-sections ci-dessus pendant les inspections qui suivent l'installation et la maintenance.




Rappels de sécurité supplémentaires

Ayez toujours en tête l'approche de tension et les limites de flash d'arc pour

l'équipement sur lequel vous travaillez ou auquel vous êtes exposé et portez

l'EPI adapté.

L'EPI comprend toujours une protection auditive. Les événements de flash d'arc

génèrent des niveaux sonores élevés et des ondes de pression dues à une

explosion qui peuvent causer des dommages permanents pour l'audition.

Tandis que l'EPI peut offrir une protection contre les électrocutions et les

brûlures, il n'offre pas de protection contre les blessures causées par une

chute ou les ondes de pression dues à une explosion à l'arc. Pour éviter ces

blessures, mettez toujours hors tension et verrouillez toutes les activités de

maintenance dans les zones où des dangers de flash d'arc existent.

L'équipement peut être mis hors tension à partir de plusieurs sources,

notamment les sources non souhaitées ou par inadvertance. Ne supposez

jamais qu'un conducteur peut être touché en sécurité.

Les appareils électromécaniques tels que les relais et les contacteurs ne

conviennent pas aux appareils de verrouillage, car ils peuvent être mis hors

tension électriquement.

Lorsque l'équipement est installé dans des salles de petits volumes, pensez à

ajouter des évents de décharge de la pression de la salle qui s'ouvrent pendant

les événements d'arcs électriques afin de réduire la pression due à une

explosion. L'échappement de ces évents doit être dirigé dans la direction

opposée au personnel et aux autres équipements.

Pensez à installer une protection de panne de mise à la terre sur les

alimentations d'électricité de l'équipement, pour offrir une sécurité

supplémentaire au personnel du site.

Faites toujours attention à la sécurité. Les électrocutions, brûlures et d'autres

blessures surviennent lorsque l'on s'y attend le moins, mais peuvent avoir des

conséquences à vie.




Acronymes et Abréviations

CT Transformateur d'intensité

CCOM Commun de contrôle

DCOM Common numérique

FCSA Interface du capteur de courant

FGPA Amplificateur d'impulsion de gâchette

FHVA Interface de gâchette haute tension

FHVB Interface de pont haute tension

HMI Interface homme-machine

HSLA Interface de liaison série haute vitesse

HSSL Liaison série haute vitesse

LAN Réseau local

LSTB Le bornier E/S du démarreur statique LS2100

LSGI Interface de déclenchement du démarreur statique LS2100e

DEL Diode électroluminescente

Niveau H Signal de haut niveau

Niveau H(S) Signal de haut niveau, traitement spécial

Niveau L Signal de bas niveau

Niveau M Signal de niveau moyen

niveau P Signal d'alimentation

Niveau P(S) Signal d'alimentation, traitement spécial

VERROUILLAGE CONSIGNATION Verrouiller / étiqueter

MVA Mégavolt-ampère

NATO Pondération de réaction de tension

PCM Module de conversion d'alimentation

PF Facteur de puissance

Automate programmable Automate programmable industriel (API)

PLL Boucle à verrouillage de phase

EPI Équipements de protection individuelle

SCR Redresseur de courant au silicium

SHCOM Commun blindé

UCSB Contrôleur autonome universel version B

UDH Réseau UDH (Unit Data Highway)

XOVR Raccordement




Documents concernés

Pour plus d'information sur le produit de commande du démarreur statique

LS2100e, référez-vous aux documents suivants :

• GEH-6708, Guide de l'utilisateur ToolboxST pour la commande de démarreur

statique LS2100e

• GEH-6797, Guide de démarrage et d'installation de la commande du démarreur

statique LS2100e

• GEH-6798, Guide d'utilisateur de la commande du démarreur statique LS2100e

• GEH-6799, Guide de dépannage et de maintenance de la commande du démarreur

statique LS2100e

• GEI-100222, Carte d'interface du capteur de courant du démarreur statique

DS200FCSAG1A

• GEI-100223, carte d'amplificateur d'impulsion de porte de contrôle du démarreur

statique DS200FGPA

• GEI-100224, carte de porte haute tension de contrôle du démarreur statique

DS200FHVAG1A

• GEI-100225, carte d'échelonnage de retour de tension de contrôle du démarreur

statique DS200NATOG1A

• GEI-100256, Réception, gestion et stockage de l'équipement de commande

d'excitation et d'entraînement GE

• GEI-100530, Carte d’interface de pont haute tension du contrôle de démarreur

statique pour turbines à gaz IS200FHVBG1

• GEI-100665, contrôleurs Mark VIe UCCx et UCSx, guide d'instruction

• GEI-100780, Mode d'emploi du bornier d'E/S de commande du démarreur statique

LS2100e

• GEI-100781, Mode d'emploi de la carte d'interface de portillonnage de commande

du démarreur statique LS2100e (LSGI)

• GEI-100782, guide d'instruction de la carte de l'interface de liaison série haut

débit (HSLA)

• GEI-100787, mode d’emploi de l'interface opérateur locale des systèmes de

commande des démarreurs statiques LS2100e et d'excitation EX2100e

• GEI-100792, Description du produit de la commande du démarreur statique

LS2100e




Remarques

Chapitre 2 Principe de fonctionnement GEH-6798C_FR Guide de l'utilisateur 2-1



Chapitre 2 Principe de fonctionnement

Ce chapitre décrit le fonctionnement du système de démarreur statique LS2100e et

des circuits de contrôle et de protection individuels. Les alimentations et la

distribution de puissance sont également traitées.




Schéma unifilaire du contrôle LS2100e 8,5 MVA

De l'a

rmo

ire

#2

Com

mand

e d

écle

nch

em

ent/

ouvert

Tra

nsfo

rmate

ur

d’is

ola

tio

n

Triang

le p

ont

sourc

e

Delta p

ont sourc

e

Modu

le d

e

com

ma

nde

52S

S

Décle

nch

em

ent

Ou

ve

rt

Rela

is

IOC

P

réd

écle

nch

em

ent

C.I.

Arm

oires d

e c

onvers

ion d

'alim

enta

tion

Triang

le p

ont

sourc

e

Réa

cte

ur

en

lign

e e

n c

.c.

Arm

oire

de

co

mm

an

de

UD

H d

e la

centr

ale

Inte

rrupte

ur

8 p

ort

s

Con

trôle

et

reto

ur

du

po

nt

Pont

de c

harg

e

à l'a

rmo

ire

#2

Pa

rtie

tra

nsve

rsale

(X

OV

R)

Fib

re

Fib

re

Fib

re

Delta p

ont sourc

e




Matériel

Le matériel de contrôle du LS2100e fonctionne de la même façon pour les démarreurs

statiques en 8,5 MVA et en 14 MVA. Les deux puissances nominales diffèrent par le

nombre de modules de conversion de puissance et d’armoires de convertisseur de

puissance fournis. Le LS2100e est constitué des composants de base suivants :

• Module de conversion de puissance (PCM)

• Filtre de ligne du pont de source

• Filtre de ligne du pont de charge

• Pompes de refroidissement

• Filtre à charbon

• Cartouche de déionisation

• Moniteur de résistivité

• Contrôleurs et cartes d’E/S

• Alimentations électriques de commande

• Interface de diagnostic (écran tactile) (en option)

Les équipements suivants sont montés séparément du LS2100e :

• Réacteur en ligne en cc

• Sectionneur de source CA (52SS)

• Sectionneur de charge (89 MD)

• Échangeur de chaleur (choix entre eau-eau et eau-air)

• Sectionneur d’alternateur (89SS)

• Bobines de réactance de ligne CA (en option)

• Fusibles de protection d’alimentation de contrôle

• Application ToolboxST




Le LS2100e est un système de contrôle statique à fréquence réglable pour machine

synchrone utilisant la technologie de l’onduleur autopiloté (LCI -Load Commutated

Inverter). Il utilise un logiciel basé sur microprocesseur, spécifique à l’application,

pour réguler la vitesse d'un alternateur. Le contrôle de démarreur statique comprend

trois armoires :

Consultez la section Armoire

de conversion de puissance

pour davantage de détails.

Consultez la section Armoire

de contrôle pour davantage de

détails.

Consultez la section Armoire à

pompes pour davantage de détails.

• Armoire de conversion d'alimentation

• Armoire de commande

• Armoire à pompes

L’armoire de conversion de puissance contient les composants électroniques qui

constituent le convertisseur de puissance. Le convertisseur de puissance est composé d’un

pont de source qui alimente un pont de charge en passant par une bobine de réactance de

liaison à courant continu. Un transformateur isole le LS2100e de la barre du système CA

et délivre la tension adéquate aux bornes du redresseur. L’impédance interne du

transformateur de séparation limite l’ampleur des éventuelles défaillances de la barre en

aval. Le pont de source est un pont à thyristor commandé par phase à commutation de

ligne qui fournit une sortie de tension CC variable à la bobine de réactance de liaison CC

montée en externe. La bobine de réactance égalise le courant et préserve sa continuité sur

toute la plage de fonctionnement du système. La sortie de la bobine de réactance alimente

le pont à thyristor à commutation de charge ou le pont de charge. Le pont de charge

fournit une sortie CA à fréquence variable aux bornes de stator de l’alternateur.

L’armoire de contrôle contient le contrôleur UCSB, les E/S, la distribution de puissance

et les alimentations. L’armoire à pompes contient les pompes de refroidissement et les

autres éléments du système de refroidissement.

Configurations Le convertisseur de puissance LS2100e est disponible en deux modèles de puissance

nominale : 8,5 et 14 MVA. Les deux systèmes sont conçus pour correspondre au

maximum aux exigences de puissance de démarrage des deux ensembles d'alternateur

de turbine à gaz de type 7 et 9.

Configurations du contrôleur LS2100e

Contrôle avec E/S

Contrôle avec E/S

Convertisseur de puissance

Pont de source

Pont de charge




Armoire de conversion d'alimentation

Les armoires de conversion d'électricité possèdent des couvercles montées sur

charnières qui doivent être ouverts au moyen d'un outil et sont équipés d'un cadenas

verrouillable pour bloquer le couvercle afin qu'il reste en position fermée. Les parties

arrière sont recouvertes de panneaux boulonnés qui ne sont accédés que pour les

raccordements de la barre haute tension. Voici ce qui se trouve dans les armoires de

conversion d'électricité :

• Module de conversion de puissance (PCM)

• Cartes d’interface du capteur de courant (FCSA)

• Carte de pondération de réaction de tension (NATO)

• Cartes d’interface de gâchette haute tension (FHVA)

• Cartes d’interface de pont haute tension (FHVB)

• Cartes d’amplificateur d'impulsions de gâchette d’excitation (FGPA)

• Filtre de ligne du pont de source

• Filtre de ligne du pont de charge

Module de Conversion de Puissance

Le PCM comprend les redresseurs de ponts de source et/ou de charge, des circuits de

protection, des capteurs de courant et les ensembles de bobine de réactance de

branche. Les composants varient en fonction des caractéristiques nominales

différentes des ponts selon la puissance de sortie requise. Le courant triphasé (courant

du pont de source) destiné au PCM provient d’un transformateur externe connecté en

triangle-étoile d’une tension de 4160 V en entrée et de 2080 V en sortie.

Consultez le Chapitre 1

Présentation de l'équipement et

la figure Présentation du

contrôleur LS2100e pour plus

d’informations.

Redresseurs de pont

Le LS2100e contient un redresseur de pont de source à 12 impulsions et un redresseur

de pont de charge à 6 impulsions. Pour le système 8,5 MVA, le redresseur de pont de

source à 12 impulsions est constitué de deux ponts de source à 6 impulsions connectés

en série. Les sources de courant alternatif des deux ponts sont fournies par les

enroulements secondaires de transformateur en triangle-étoile et décalées en phase de

30°. Chaque redresseur de pont est un pont à thyristor triphasé à onde entière. Chaque

pont comporte six SCR (thyristors) commandés par une carte de déclenchement du

démarreur statique LS2100e (LSGI) et trois cartes FGPA. Le système 14 MVA contient

trois SCR à 6 impulsions dans les ponts de source et quatre SCR dans les ponts de

charge par phase. Des dissipateurs thermiques à refroidissement par liquide assurent le

refroidissement des SCR et des circuits de protection.




Bobines de réactance de branche et circuits de protection à cellules

Les bobines de réactance à commutation sont situées dans les branches CA

alimentant les SCR et les circuits de protection sont des circuits de résistance-

capacitance (RC) qui tournent entre l’anode et la cathode de chaque SCR. Les

résistances des circuits de protection, montées sur de longs dissipateurs thermiques,

sont situées à l’arrière des SCR. Les condensateurs des circuits de protection sont

situés au dessous des SCR. Les circuits de protection à cellules, les filtres de ligne et

les bobines de réactance de ligne remplissent les fonctions suivantes afin de prévenir

tout dysfonctionnement des SCR :

• Limiter le taux de variation de l’intensité du courant passant par les SCR et

produire une poussée de courant facilitant le démarrage de la conduction.

• Limiter le taux de variation de la tension à travers la cellule, et lors de la

commutation des cellules, limiter la tension inverse pouvant se produire à

travers la cellule.

La carte FHVA détecte

les courts-circuits dans

les condensateurs des

circuits de protection du

système 14 MVA.

Consultez le document GEI-

100224, Carte de porte haute

tension du contrôle de

démarreur statique

DS200FHVAG1A.

Les circuits de protection des SCR comprennent des résistances de partage de courant

permettant d’équilibrer le courant circulant dans chaque SCR ; ils offrent également un

moyen de détection de la tension traversant le SCR afin d’aider à la détection des

défaillances.

Les condensateurs du circuit de protection de la source placés sur le pont en 8,5 MVA

sont redondants. La carte FHVB contient un circuit de détection des courts-circuits dans

l’un ou l’autre des condensateurs et envoie un signal retour qui permet au contrôleur de

supprimer en toute sécurité la tension du pont sans provoquer d’autre panne de

composant.

Condensateurs de circuit de protection redondants du système 8,5 MVA

Carte FHVA

La FHVA est une carte d’interface de gâchette haute tension destinée aux ponts en

14 MVA. Elle sert d’interface de gâchette avec le SCR et à la surveillance de la tension

des cellules. Elle fournit un chemin isolé pour la puissance de gâchette fournie par la

carte FGPA au SCR avec protection antiparasite. Le démarreur statique utilise une

FHVA pour toutes les SCR. La FHVA comprend des capteurs de courant pour déceler si

le SCR conduit ou bloque la tension. Elle transmet ces données d’état de cellule à la

carte FGPA et allume sa DEL C D’ÉTAT rouge lorsqu’un blocage de tension est

détecté.





100530, Carte d’interface de

pont haute tension du

contrôle de démarreur

statique pour turbines à gaz

IS200FHVBG1.

Reportez-vous à GEI-100222,

Carte d'interface du capteur

de courant du démarreur

statique DS200FCSAG1A.

Reportez-vous à GEI-

100225, carte

d'échelonnage de retour

de tension de contrôle du

démarreur statique

DS200NATOG1A.

Carte FHVB

La FHVB est une carte d’interface de pont haute tension destinée aux ponts en

8,5 MVA. En plus des fonctions de la FHVA, la FHVB prend en charge la détection de

panne des condensateurs de circuits de protection redondants. La carte FHVB contient

un circuit de détection des courts-circuits dans l’un ou l’autre des condensateurs et

envoie un signal retour qui permet au LS2100e de supprimer en toute sécurité la tension

du pont sans provoquer d’autre panne de composant.

Transformateurs de courant Deux transformateurs de courant fournissent des signaux de réaction d’intensité de

sortie du pont de source. Le signal de sortie en mA est délivré en entrée à la carte

FCSA. La carte FCSA supprime la tension excessive et envoie des signaux au LSGI

via un fil de cuivre relié à une fiche 12 broches sur le LSGI. Les transformateurs de

courant sont situés sur les branches de phase A et de phase C de chaque pont de

source. Le courant de la phase B est calculé par le contrôleur LS2100e.

Capteurs de courant Deux capteurs de courant LEM® délivrent le signal de réaction d’intensité en sortie du

pont de charge. Une alimentation en 24 Vcc est fournie au LEM via la carte FCSA

depuis l’armoire de contrôle. Le signal de sortie en mA est envoyé vers la carte FCSA.

La carte FCSA supprime la tension excessive et envoie des signaux au LSGI via un fil

de cuivre relié à une fiche 12 broches. Les deux capteurs de courant sont situés sur les

branches de phase A et de phase C de chaque pont de charge. Le courant de la phase B

est calculé par le contrôleur LS2100e.

Carte FCSA

La FCSA offre un point d’arrivée commun entre les dispositifs de détection de courant

du pont et le LS2100e. Elle assure les fonctions d’interconnexion, de raccordement et

de suppression. Chaque carte FCSA contient des points d’arrivée pour deux

transformateurs de courant CA (ACCT), deux capteurs de courant LEM et une entrée

d’alimentation LEM.

Carte NATO

La carte NATO effectue une pondération de réaction de tension (atténuation) pour les

tensions en courant continu et en courant alternatif du pont. La NATO utilise des

résistances d’atténuation entre la tension secteur et la terre pour produire un signal de

retour qui est transmis au LSGI via un câble ruban. Les connexions à lame offrent des

options pour la sélection des sorties de la LSGI. Il existe une NATO pour chaque pont.

Il existe deux types de cartes NATO : pour le groupe 2 et pour le groupe 3. La carte du

groupe 2 est optimisée pour les ponts de 4160 V (pont de charge). Celle du groupe 3 est

optimisée pour des ponts de 2080 V (ponts de source).




Référez-vous au GEI-

100223, carte

d'amplificateur d'impulsion

de porte de contrôle du

démarreur statique

DS200FGPA.


100781, Guide d’instructions

de la carte d’interface de

déclenchement (LSGI) du

contrôleur du démarreur

statique LS2100e pour plus

d’informations.

Carte FGPA

La carte FGPA assure l’interface entre l’armoire de contrôle et le pont de puissance.

Une interface à fibre optique connecte la LSGI à la FGPA. La FGPA reçoit les

commandes de gâchette de la LSGI et commande l’amorçage de gâchette de six SCR

sur chacune des deux branches du pont. Elle sert également d’interface pour le retour

d’information d’état du SCR. Les indicateurs LED affiche l’état de conduction du SCR.

Trois cartes sont requises pour chaque pont, une par phase. Chaque FGPA fournit une

puissance de déclenchement de gâchette d’une ampleur et durée suffisantes pour une

phase de pont de SCR. Elle transmet cette puissance aux transformateurs de courant de

la FHVA (ou FHVB), ce qui sert d’interface aux SCR.

Le circuit d’alimentation de commutation convertit la tension d’entrée CA en tensions

de contrôle CC requises pour les fonctions d’état et de déclenchement. Il reçoit une

tension d’entrée de 120 V CA de l’armoire de contrôle (FUG) et génère les tensions

suivantes : • P5 (4,7 – 5,1 V cc) pour l’alimentation des circuits logiques

• P15 (13,5 – 14,5 V cc) non surveillée

• P40 (25 V cc) pour le palier arrière de la gâchette

• P90 (80 V cc) pour démarrer le déclenchement

Dans ses fonctions de surveillance d’état, la FGPA collecte les informations de tension

SCR qui proviennent des cartes FHVA (ou FHVB), et transmet ces données au LSGI,

notamment l’état de l’alimentation de commutation.

Configuration des ponts de charge et de source

Des varistances à oxyde

métallique (MOV) offrent une

protection contre les

surtensions.

Filtres de ligne

Chaque pont dispose de son propre filtre RC qui protège les thyristors des brusques pics

de tension provoqués par la commutation. Le filtre de ligne est protégé par des fusibles,

munis de commutateurs à témoin de fusible grillé qui sont surveillés par le contrôleur.

Les filtres de ligne du pont de source sont situés au-dessus du module de conversion de

puissance et le filtre de ligne du pont de charge est situé au-dessous de celui-ci.

Triangle pont source

Retour sur l’état de la cellule A

Retour sur l’état de la cellule B

mode de fonctionnement (tailles 1 à 6)

mode de fonctionnement (tailles 1 à 6) Retour de phase

Pied A porte

Pied B porte

Au LSGI




Armoire de pompe

L’armoire à pompes est située à l’arrière de l’armoire de contrôle et contient les

composants constituant le système de refroidissement. Le système de refroidissement

transfère la chaleur des dispositifs de chauffage (tels que les SCR et les résistances haute

puissance) vers un échangeur de chaleur.

Consultez la section Mélange

du liquide de refroidissement

pour plus d’informations sur

le mélange d’eau et de

propylèneglycol.

Consultez la section Compteur

de résistivité pour plus

d’informations.

Les vannes d’isolement

permettent de changer les

pompes sans avoir à purger le

système.

Le circuit de refroidissement par liquide est à circuit fermé, avec un réservoir à couvercle

pour le réfrigérant d’appoint. Le liquide de refroidissement circule du refoulement de la

pompe vers l’échangeur de chaleur, jusqu’aux ponts de conversion de puissance, puis

retourne à la pompe. Une partie du liquide de refroidissement est contournée vers un

déioniseur pour maintenir la résistivité du liquide de refroidissement. Le système de

refroidissement par liquide présente les fonctionnalités suivantes :

• Système de refroidissement en boucle fermée auto ventilé utilisant un mélange eau-

propylèneglycol

• Pompe de circulation du fluide réfrigérant à pleine capacité

• Pompes de circulation redondantes avec permutation automatique et vanne

d’isolement pour la maintenance

• Échangeur de chaleur liquide-liquide ou liquide-air à pleine capacité équipé d’un

ventilateur de refroidissement et de ventilateurs d’échangeur de chaleur redondants en

option à permutation automatique

• Moniteur d’alarme de pureté (compteur de résistivité) à afficheur numérique de

résistance et de température

• Réservoir de stockage de liquide de refroidissement translucide équipé d’un couvercle

et de contacts pour l’alarme anti débordement, l’alarme de niveau faible et le

déclenchement à niveau faible

• Déioniseur muni d’une vanne d’isolement pour la maintenance

• Contacteur manométrique

• Jauge de pression

• Vannes de purge

• Vanne de régulation de température

• Bacs à égouttures facultatifs pour stopper les fuites du liquide de refroidissement

Les pompes redondantes font circuler le liquide de refroidissement. Les pressostats et la

pression du liquide de refroidissement doivent être contrôlés afin de vérifier leur

fonctionnement correct. Le contacteur manométrique et les démarreurs de motopompe de

verrouillage assurent un transfert automatique vers la pompe de secours à 3,6 kg (8 livres)

par pouce carré (psi). La pression manométrique normale est de 15 à 40 psi.

Le système de circulation du liquide réfrigérant est auto ventilé. En fonctionnement

normal, il ne nécessite aucune aération, ni purge d’air. Du côté sortie, le pont de

conversion de puissance offre une ventilation manuelle. L’aération avec l’air ambiant est

effectuée grâce à un évent situé dans la partie supérieure du réservoir.

Attention

Le réservoir est en polyéthylène basse densité et est équipé d’un

couvercle vissable. Maintenez le réservoir couvercle fermé pour

éviter toute contamination inutile du système ou l’évaporation ou

le déversement du liquide réfrigérant.




Un échangeur de chaleur

liquide-liquide peut être

fourni en option pour un

montage à distance. Il

n’utilise pas de ventilateurs

de refroidissement.

L’échangeur de chaleur liquide-air comprend des ventilateurs de refroidissement

redondants. Un thermocontact de liquide réfrigérant et des démarreurs de motopompe

de ventilateur de verrouillage assure le transfert automatique vers le ventilateur de

secours.

Attention

L'échangeur de chaleur est habituellement monté à la même

hauteur que le contrôle de démarreur statique. Si l’échangeur de

chaleur est monté plus haut que le démarreur statique, le liquide

de refroidissement refluant de l’échangeur de chaleur vers le

système risque de saturer le réservoir si la pompe est fermée.

Placez l'évent du réservoir plus haut que le point le plus élevé du

système de refroidissement en boucle fermée afin de prévenir tout

déversement si la pompe est arrêtée.

Système de refroidissement par liquide du LS2100e

Chapeau (remplir ici) Event Défaut de niveau élevé CLF2

Réservoir du liquide de refroidissement

Démarreurs M1-M4 (en option avec l’échangeur de chaleur eau-air)

Défaut de niveau faible CFL1

Alarme de niveau faible CFLA

Pompe 1

Pompe 2

Déioniseur

Filtre à charbon Thermocontact

Jauge de température

Écoulement vers le pont

Écoulement en provenance du pont

Vanne de purge

Vanne de dérivation 3 voies

Écoulement depuis l'échangeur de chaleur

Valeur du régulateur de température




Refroidissement du système 8,5 MVA (vue arrière)

Armoire du convertisseur

Résistances des filtres de source, 3 chemins parallèles

Panneau de

pompe

Event

Manifold de retour du pont

Pont de source B dissipateurs

thermiques, neuf chemins parallèles

Pont de source A dissipateurs

thermiques, neuf chemins parallèles

Dissipateurs thermiques du pont de charge, 18 chemins parallèles

Manifold d’alimentation du pont

Flexible à armature métallique

Résistances des filtres de charge, 3 chemins parallèles

Flexible non conducteur en caoutchouc de

silicone




Refroidissement du système 14 MVA (vue arrière)

Les niveaux du réservoir sont

les mêmes pour les systèmes

en 8,5 MVA et en 14 MVA.

Niveaux du réservoir

Niveau Mesures

Intégralité 38 litres (10 gallons)

Défaut de niveau faible de la pompe 6 litres (1,6 gallons)

Alarme de niveau faible de la pompe 6 à 19 litres (1,6 à 5 gallons)

Défaut de niveau élevé de la pompe > 38 litres (10 gallons)

Un flexible en caoutchouc de

silicone est également

employé dans l’armoire à

pompes.

Des flexibles d’isolation sont utilisés entre les manifolds de refroidissement mis à la terre et

les dissipateurs thermiques, qui sont au potentiel de tension de la chaîne cinématique. Des

flexibles d’isolation sont également employés entre les dissipateurs thermiques réglés à des

potentiels différents. Le système d’isolation doit être régulièrement entretenu. Cela nécessite

d’utiliser des flexibles de rechange exactement identiques ayant une résistivité d’au moins

100 mégohms par centimètre, à vérifier sur un mégohmmètre en 1000 Vcc. Utilisez des

colliers de serrage de rechange exactement identiques.

Le flexible de grand diamètre servant à relier les armoires entre elles et les flexible

utilisés dans l’armoire à pompes peuvent être conducteurs (à armature métallique),

réalisés en EDPM (monomère éthylène-propylène-diène) ou néoprène à armature

textile.

3 chemins parallèles de résistance de filtre

Manifold : Event

3 chemins parallèles de la barre à

refroidissement liquide

Chemins parallèles -15 du dissipateur

thermique à refroidissement liquide

Chemins parallèles -21 du dissipateur

thermique à refroidissement liquide

3 chemins parallèles de résistance de filtre

3 chemins parallèles de la barre à

refroidissement liquide

Flexible non conducteur en caoutchouc de

silicone

Flexible à armature métallique

Flexible moulé Électrique du panneau de la pompe

Pont de charge Pont de source




Contrôle de la température du liquide de refroidissement et de la condensation

Dans certaines conditions

de fonctionnement, il est

possible de déterminer si la

vanne de régulation de

température est défaillante.

Une vanne de régulation de température située dans l’armoire à pompes permet de

maintenir la température du liquide de refroidissement à l’intérieur du pont à un

minimum de 18° C lorsque la pompe et le LS2100e fonctionnent. La vanne maintient la

température du pont au-dessus du point de rosée de l’air ambiant, ce qui empêche la

formation de condensation au sein du pont. Au dessus de 35°C, la température du liquide

réfrigérant fourni par l’échangeur de chaleur limite la température maximale dans le

pont. Une vanne qui n’est pas complètement fermée est susceptible de provoquer une

condensation, occasionnant des anomalies dans la formation d’arc électrique à l’intérieur

du pont. Une vanne qui n’est pas complètement ouverte est susceptible de provoquer une

surchauffe et un déclenchement du pont pour cause d’anomalie dans la température du

liquide réfrigérant.

Indications de défaillance de la vanne de régulation de température

Température du liquide de refroidissement provenant de

l’?hangeur de chaleur (section A)

Température du liquide de refroidissement provenant du pont interne (section B)

<18°C (64°F) 18.3 – 35°C

(65 – 95 °F)

>35°C (95 °F)

< 18 °C (64 ºF) Défaillance Inconnu Défaillance

< 35°C (95 ºF) Défaillance Inconnu Inconnu

> 35°C (95 ºF) Défaillance Inconnu Inconnu

Circulation du liquide réfrigérant

État du refroidissement

Dans des conditions normales, le circuit de refroidissement par liquide fonctionne sans

intervention humaine. Cependant, l'état du circuit de refroidissement peut être déterminé

à l'aide de l'écran du liquide de refroidissement de l’IHM. Consultez la section Affichage

des données de l'IHM pour plus d'informations.

VANNE DE RÉGULATION

ÉCHANGEUR DE CHALEUR

BOUCLE DE REFROIDISSEMENT

DE L’ÉCHANGEUR DE CHALEUR

BOUCLE DE REFROIDISSEMENT

INTERNE

PONT DE PUISSANCE

(SURVEILLÉE AU MOYEN DU PAVÉ DE COMMANDE)




Affichage des données de l’IHM

Dans l’IHM, sélectionnez Cooling Screen (Écran du refroidissement) pour

afficher l’écran Cooling Status (État du refroidissement). L’écran Cooling status

(État du refroidissement) s’affiche.

• Température du liquide de refroidissement

• Résistance du liquide de refroidissement

• Sélection de la pompe et état de fonctionnement

• Sélection du ventilateur et état de fonctionnement

• État de niveau du réservoir

• État de pression du circuit de refroidissement

Écran Cooling status (État du refroidissement)




L'alarme de température du

liquide de refroidissement est

réglée en usine sur 68° C et

la température anormale du

liquide réfrigérant est réglée

sur 77° C. Elles ne

requièrent aucun réglage.

L’état du ventilateur ne s'affiche que lorsqu’il est activé dans le système (la

commande P.Blwr_Enabled active l’état du ventilateur).

La température affiche la température actuelle du liquide de refroidissement. Si la

température du liquide de refroidissement chute au-dessous du niveau de l'alarme de

température du liquide de refroidissement, une alarme retentit. Si la température du

liquide de refroidissement s’élève au dessus du niveau anormal de température du

liquide de refroidissement, le logiciel coupe le pont du LS2100e.

La résistivité affiche la résistivité actuelle du liquide de refroidissement. En

fonctionnement normal, le déioniseur maintient la conductivité de la solution de

refroidissement à un niveau bas et sa résistivité à un niveau élevé. Si la résistivité du

liquide de refroidissement chute au-dessous du niveau de l'alarme de résistivité de la

pompe, une alarme retentit. Si la résistivité du liquide de refroidissement chute au-

dessous du niveau anormal de résistivité de la pompe, le logiciel coupe le pont du

LS2100e.

Les pompes M1 et M2 indiquent la pompe de circulation du liquide de

refroidissement actuellement en fonctionnement. Si la pompe sélectionnée ne

parvient par à maintenir la pression, le logiciel de contrôle commute

automatiquement sur l'autre pompe.

Remarque Il est préconisé d’alterner à intervalles réguliers la sélection des pompes (1 ou

2) pour garantir que les ponts préservent une capacité de refroidissement d’appoint fiable et

que l’usure est équitablement répartie entre les pompes.

Pour modifier la pompe de refroidissement en fonctionnement : sur l’écran

Cooling Status (État du refroidissement), cliquez sur COOLING PUMP (pompe de

refroidissement).

Sélection de la pompe de refroidissement en fonctionnement

Cliquez sur 1-2 pour sélectionner la pompe 1 en tant que pompe en marche.

Cliquez sur 2-1 pour sélectionner la pompe 1 en tant que pompe en marche.




Les ventilateurs M3 et M4 indiquent le ventilateur d’échangeur eau-air (si fourni) qui

fonctionne. Le logiciel de contrôle allume automatiquement les deux ventilateurs si la

température du liquide de refroidissement augmente au-delà du niveau de l’alarme de

température du liquide de refroidissement. Les deux ventilateurs restent allumés

jusqu’à ce que la température du liquide de refroidissement chute en dessous du

niveau de l’alarme et que cette alarme soit réinitialisée. Si le ventilateur sélectionné

tombe en panne, le logiciel de contrôle commute automatiquement sur l'autre

ventilateur.

Remarque Il est préconisé d’alterner à intervalles réguliers la sélection des

ventilateurs (3 ou 4) pour garantir que les ponts préservent une capacité de

refroidissement d’appoint fiable et que l’usure est équitablement répartie entre les

ventilateurs.

Attention

Les références de ventilateur données s’appliquent

exclusivement à l’option d’échangeur de chaleur liquide-air

(le deuxième ventilateur est en option). Un système utilisant

un échangeur de chaleur liquide-liquide ne dispose pas de

ventilateur et les messages d’état des ventilateurs doivent

alors être ignorés.

Pour modifier le ventilateur en fonctionnement :

1. Sur l’écran Cooling Status (État du refroidissement), cliquez sur BLOWER

(souffleur).

2. Cliquez sur 1-2 pour sélectionner le ventilateur 1 comme ventilateur en

fonctionnement.

3. Cliquez sur 2-1 pour sélectionner le ventilateur 2 comme le ventilateur en

fonctionnement.




Bien que l'éthylène glycol et

le propylène glycol puissent

être utilisés, le propylène

glycol (référence

278A2175FUP1) est

privilégié car il bénéficie

d'une plus grande résistance

électrique, d'une plus longue

durée de vie de désionisation

et qu'il n'est pas toxique.

Mélange de fluide réfrigérant

La température de fonctionnement normal du système de commande LS2100e est

comprise entre 0 et 40 °C (entre 32 et 104 °F). Le liquide de refroidissement est un

mélange d'eau et de glycol qui empêche le gel, causé par des températures ambiantes

plus basses. Initialement, le système doit être chargé avec un mélange de glycol pur et

d'eau distillée, déminéralisée ou désionisée. Le réfrigérant d’appoint (réfrigérant ajouté

pour ajuster la concentration de réfrigérant) doit être un mélange similaire afin de

maintenir la protection souhaitée contre le gel. Selon la qualité du réfrigérant et la

propreté de l'installation des échangeurs de chaleur, le chargement initial du système

peut nécessiter jusqu'à 24 heures pour que la résistivité du réfrigérant surpasse le niveau

d'alarme. De l'eau distillée (100 %) peut être utilisée s'il n'y a aucun risque de gel.

Attention

Pour la protection contre le gel, n'utilisez que du propylène-glycol

pur sans additifs. N'utilisez pas d'antigel pour voiture ou tout type

d'inhibiteur de corrosion, car ces produits contaminent le

déioniseur. Les inhibiteurs de corrosion contiennent généralement

des silicates, phosphates et borates.

Attention

Une trop grande quantité de propylène-glycol dans le mélange

réduit les performances du système de refroidissement. Assurez-

vous d'avoir le pourcentage minimum requis pour la protection

contre le gel. Le système de dissipation de la chaleur est

entièrement conçu pour un maximum de 52 % de propylène-

glycol.

La concentration de propylène-glycol peut être sélectionnée pour jusqu'à 8 °C (15 °F) au-

dessus de la température minimale prévue, car de la bouillie de glace peut se former

avant que le réfrigérant ne gèle. Les concentrations de propylène-glycol dans l'eau

contiennent généralement un peu de bouillie de glace entre les températures.

Concentrations générales de propylène-glycol

Pourcentage du mélange Gamme de Températures

30% -13 à -22 °C (-8 à -7 °F)

40% -21 à -29 °C (-6 à -21 °F)

52% -35 à -43 °C (-31 à -46 °F)

Indices de réfraction pour une solution aqueuse de propylène-glycol à 25 °C (77 °F)

IND

ICE

DE

RÉ

FR

AC

TIO

N n

D

POURCENTAGE EN MASSE DU PROPYLÈNE-GLYCOL




Maintien de la concentration de réfrigérant L'évaporation de l'eau augmente progressivement la concentration de propylène-glycol.

Pour garder la protection contre le gel du réfrigérant aux niveaux souhaités, vérifiez

régulièrement la concentration de propylène-glycol.

Pour vérifier la concentration de propylène-glycol

1. Utilisez un réfractomètre pour déterminer l'indice de réfraction du réfrigérant.

Remarque Le réfractomètre American Optical modèle 7181 est transportable, ne

demande que quelques gouttes de fluide à des fins d'essai et n'a pas besoin d'être réglé

pour la température du fluide.

2. Reportez-vous à la courbe de la figure Indices de réfraction pour une solution

aqueuse de propylène-glycol à 25 °C (77 °F) pour déterminer la concentration de

propylène-glycol existante.

3. Ajoutez de l'eau distillée ou du propylène-glycol, le cas échéant.

4. Vérifiez que la concentration correspond aux paramètres de température appropriés.

Attention

Si vous ajoutez une grande quantité de réfrigérant d'appoint, vous

risquez d'entraîner une baisse temporaire de la résistance

électrique du réfrigérant et de déclencher une alarme. Sauf en cas

de contamination extrême, le déioniseur restaure rapidement la

résistance nominale. Une baisse temporaire de la résistance du

réfrigérant ne nuit pas au fonctionnement du système.

Stockage prolongé

Pour préparer le système de refroidissement à des périodes d'arrêt de

six mois ou plus

1. Purgez le système de tout le fluide réfrigérant.

2. Fermez les vannes pour isoler les pompes et insufflez de l'air comprimé dans toutes

les conduites.

3. Purgez tous les composants.

4. Nettoyez toutes les crépines.

5. Bouchez toutes les conduites ouvertes.




Armoire de commande

L'armoire de commande LS2100e a deux portes montées sur charnières accessibles

devant qui sont maintenues fermées par quatre vis verrouillées qui, elles, nécessitent

d'avoir un outil pour l'ouvrir et une manette à point unique. La manette est équipée

d'un cadenas verrouillable pour bloquer le couvercle afin qu'il reste en position fermée.

Les composants suivants se trouvent à l'intérieur de l'armoire de commande :

• Disjoncteur de l’alimentation de commande

• Le transformateur de puissance de commande et les alimentations électriques

• Version B autonome du contrôleur universel (UCSB)

• Les relais montés sur panneau

• LS2100e Static Starter I/O terminal board (LSTB) (bornier E/S de la commande de

démarrage LS2100e [LSTB])

• LS2100e Static Starter gating interface board (carte de l'interface de déclenchement

du démarrage statique LS2100e)

• L'alimentation électrique et l'alimentation d'entrée électrique de raccordement

(XOVR)

• Les blocs de raccordement client




L'armoire de commande du raccordement (XOVR) LS2100e (intérieur)

Disjoncteur de l’alimentation de

commande

Les relais montés sur panneau

Le transformateur de puissance de commande

Carte LSGI

Alimentations électriques

Contrôleur UCSB

Les blocs de raccordement client

Carte LSTB (LSTB1)

L'alimentation électrique et l'alimentation d'entrée

électrique de XOVR

Carte XOVR LSTB (LSTB2)




Composants de l'armoire de commande LS2100e

LA

MP

E D

’EN

CE

INT

E

VO

IR D

ÉT

AIL

B

VO

IR

DÉ

TA

IL C

VO

IR D

ÉT

AIL

A

CO

MM

UT

AT

EU

R

8 P

OR

TS

BU

S D

E T

ER

RE

VU

E A

VA

NT

DU

BO

ÎTIE

R D

E

CO

MM

AN

DE

(S

AN

S P

OR

TE

S)

DÉ

TA

IL A

DÉ

TA

IL B

DÉ

TA

IL C

TA

BL

EA

U D

E D

ON

NÉ

ES

SU

R L

ES

FU

SIB

LE

S

VU

E A

VA

NT

DU

CA

S T

ÉM

OIN

RÉ

SIS

TIV

IMÈ

TR

E D

U

TR

AN

SF

OR

MA

TE

UR

DE

CO

UR

AN

T

PO

RT

ET

H

ÉC

RA

N

TA

CT

ILE




Se reporter à GEI-

100665, contrôleurs Mark

VIe UCCx et UCSx, guide

d'instruction.

GEI-100782, guide

d'instruction de la

carte de l'interface de

liaison série haut débit

(HSLA).

Voir le document GEI-

100780, LS2100e Static

Starter I/O Terminal Board

(LSTB) Instruction Guide

(Plaque à bornes d’E/S

(LSTB) du démarreur

statique LS2100e – Guide

d’instructions).

Contrôleur UCSB

Le contrôleur UCSB est le centre névralgique du système de commande LS2100e. Le

contrôleur UCSB fonctionne en tant qu'unité autonome et intègre l'ensemble des

fonctions de commande et de protection pour le système de commande LS2100e. Le

contrôleur UCSB communique avec l'ensemble des E/S par l'intermédiaire d'interfaces

série : Interface Ethernet vers UDH (unit data highway) et HSSL (high-speed serial

link). La carte LSGI fournit le courant d'entrée de 28 VCC. L'ensemble des

configurations LS2100e sont fournies avec un seul contrôleur UCSB.

Carte HSLA

La HSLA est une carte cible HSSL (high-speed serial link) à port unique ou double. La

liaison HSSL est une liaison de communication point à point à grande vitesse entre le

contrôleur UCSB et le HSLA. La HSLA est toujours montée sur une carte d'application

hôte LSGI ou LSTB. Une fonction clé de la HSLA est sa zone de porte programmable

de champ (FPGA) qui offre une fonction logique pour contrôler la carte d'application

hôte. Le contrôleur UCSB effectue automatiquement la configuration de la HSLA en

fonction de la connexion des ports de la HSLA, de la carte d'application hôte et de la

HSSL. La HSLA est alimentée par la carte d'application hôte.

Le système de commande LS2100e peut être fourni avec des cartes HSLAH1

(systèmes non croisés) ou HSLAH1 et HSLAH6 (systèmes croisés). Reportez-vous

aux sections Carte LSTB et Carte LSGI pour plus d'informations.

Carte LSTB

La carte LSTB fournit 32 entrées de contact de 120 VCA et 14 sorties de contact sec

normalement ouvert. Trois borniers 24 points amovibles fournissent des extrémités au

câblage E/S. Une seule HSLA sur la LSTB communique avec le contrôleur UCSB via la

HSSL. La carte LSGI fournit le courant d'entrée de 28 VCC.

L'ensemble des configurations LS2100e est fourni avec une carte LSTB / HSLAH1

monté dans LSTB1. Les configurations croisées sont fournies avec une carte

LSTB/HSLAH6 supplémentaire montée dans LSTB2.




Voir le document GEI-

100781, LS2100e Static

Starter Control Gating

Interface (LSGI) Board

Instruction Guide (Carte

d’interface de déclenchement

(LSGI) du contrôleur de

démarreur statique LS2100e -

Guide d’instructions).

Carte LSGI

La carte LSGI fait office d'interface entre le contrôleur UCSB et les ponts de conversion

de puissance, les retours de refroidissement des entrée analogiques (4 à 20 mA), les

sorties analogiques (0 à 10 V) et l'entrée de contact de prédéclenchement. Une seule

HSLA sur la LSGI communique avec le contrôleur UCSB via la HSSL.

La LSGI offre une protection contre la surintensité instantanée des ponts qui est

indépendante du contrôleur. En cas de surintensité instantanée, la LSGI ouvre 52SS, ce

qui coupe l'alimentation d'entrée provenant des ponts.

La LSGI reçoit un courant de 28 VCC de la part du bloc d'alimentation principal et le

distribue via l'armoire de commande. Le courant 28 VCC sert à alimenter la carte LSGI,

le contrôleur UCSB, la carte LSTB, ainsi que le commutateur 8 ports. La LSGI reçoit

également un courant de ±24 VCC de la part des blocs d'alimentation principaux qui est

transmis à la FCSA pour alimenter les LEM.

L'ensemble des configurations du système de commande LS2100e sont fournies avec une

carte LSGI/HSLAH1, la carte HSLA étant montée sur la LSGI à l'emplacement 1. Les

configurations croisées sont fournies avec une carte HSLAH6 supplémentaire montée sur

la LSGI à l'emplacement 2.

Transformateur de puissance de contrôle Le transformateur de puissance de commande fournit une alimentation de 120 VCA

sécurisée par des fusibles à l'armoire de commande et la carte FGPA. Les fusibles de

l'armoire de commande protègent le circuit primaire et le circuit secondaire du

transformateur.

Alimentations L'armoire de commande comprend trois blocs d'alimentation : un bloc d'alimentation de

commande et deux blocs d'alimentation LEM. Le bloc d'alimentation de commande

reçoit un courant de 120 VCA de la part du transformateur de puissance de commande et

fournit un courant de 28 VCC. Le courant 28 VCC alimente l'ensemble des cartes de

circuit, le commutateur Ethernet, ainsi que l'écran tactile en option. Les blocs

d'alimentation LEM reçoivent un courant de 120 VCA de la part du transformateur de

puissance de commande et fournit un courant de ±24 VCC.




Pour plus de détails sur

l'écran tactile et les

directives d'utilisation,

reportez-vous à GEI-100787,

Guide d'utilisation de

l'interface de l'opérateur

local sur l'écran tactile des

systèmes de commande

d'excitation EX2100e et de

démarrage statique

LS2100e.

Interface opérateur

L’interface de l'opérateur est disponible dans deux types : web ou écran tactile en

option. Les deux interfaces contiennent des écrans et fonctionnalités identiques.

Web operator interface (Interface web de l'opérateur) - de série sur tous les produits ;

peut être lancée via n'importe quelle Connexion UDH du système de commande

LS2100e.

Interface de l'opérateur à écran tactile : un périphérique en option, montable sur la

porte de l'armoire de commande.

L'interface de l'opérateur fournit :

• Écrans de statut

• Réinitialisation alarme

• Les sélections de ventilateurs et de pompes

L'écran principal et l'écran d'état de refroidissement

Les écrans de l'interface de l'opérateur incluent :

• Écran principal - l'écran par défaut affiché pendant la connexion à la

commande LS2100e. Il utilise des variables et des graphiques à barres animés et

des textes associés pour afficher les données de performance telles que la

vitesse et l'intensité de sortie.

• Setup screen (Écran de configuration) - offre des options de configuration et la

protection par mot de passe.

• Cooling status (État de refroidissement) - affiche les informations du système de

refroidissement et permet à l'utilisateur de modifier la pompe et les ventilateurs.

• LSTB I/O status (État E/S LSTB) - affiche l'état des entrées et sorties par contact de

la carte LSTB.

• LSGI status (État LSGI) - affiche les valeurs d'entrée et de sortie analogiques et l'état

d’E/S par contact de la carte LSGI.




Alarmes et erreurs

Lorsqu'un déclenchement ou une alarme est détecté, l'interface utilisateur affiche les

informations de diagnostic et l'erreur peut être éliminée (réinitialisée). Le bouton

RESET ALARMS (« Réinitialiser les alarmes ») est désactivé tant que l'utilisateur

n'accède pas à la dernière ligne de la liste des alarmes (RESET ALL FAULTS,

« Réinitialiser toutes les erreurs »). L'arrière-plan du texte (RESET ALL FAULTS,

« Réinitialiser toutes les erreurs »), qui est blanc, devient vert pour indiquer que le

bouton RESET ALARMS (« Réinitialiser les alarmes ») est activé. La couleur du fond

est : rouge en présence de déclenchements, jaune pour les alarmes seules et verte en

l’absence de défaut.

Écran Alarm History Buffer (Mémoire tampon de l’historique des alarmes)




Interface web de l'opérateur

Vous pouvez accéder aux pages web depuis n'importe quel IHM / ordinateur de la

connexion réseau UDH de la commande LS2100e, en cliquant sur le lien suivant :

http://<<IP Address>>/product/index.shtml. L'adresse IP est une adresse unique

attribuée au contrôleur UCSB. L'adresse IP se trouve dans l'application ToolboxST.

Pour trouver l'adresse IP : Dans l’Éditeur système, ouvrez l'Éditeur de

composants LS2100e.

Dans l'onglet General (général), Tree View (arborescence), sélectionnez Network Adapters (cartes réseau), puis Network Adapter 0 (carte réseau 0).

L'adresse IP s'affiche dans Property Editor (éditeur de propriétés).




Compteur de résistivité

Le résistivimètre est situé à l'avant de la porte de l'armoire de commande. Un capteur

de résistivité et de température est situé dans l'armoire à pompes. Ce capteur

transmet un signal électrique caractérisant le liquide de refroidissement qui circule

au compteur. Le signal est échantillonné, interprété, sa température corrigée,

converti en sorties de température et de résistivité de 4-20 mA et affiché par le

compteur.

Les sorties de température et de résistivité de 4-20 mA sont envoyés au LSGI pour

être utilisés pour le fonctionnement du démarreur statique et affichés sur les écrans

HMI. Consultez la section Affichage des données de l'IHM pour plus

d'informations. Le résistivimètre affiche la résistivité du liquide de refroidissement

en MΩ-cm. La température du liquide de refroidissement s'affiche en appuyant sur

le bouton Temp du clavier. La température s'affiche pendant 10 sec, puis l'affichage

revient sur la résistivité.

Pour utiliser la fonction alternative : appuyez sur Maj et maintenez la

touche appuyée, puis appuyez sur une touche te texte bleu.

Compteur de résistivité

Choix de la température

Le clavier est composé de huit touches, dont six ont une double fonction.

Le texte blanc d'une touche indique la fonction normale, le texte bleu la fonction alternative.




Logiciel

Le système de commande LS2100e peut être configuré à l'aide de l'application

ToolboxST, un progiciel Windows® qui réside généralement sur l'IHM et qui

communique avec le démarreur statique via le protocole EGD (Ethernet Global Data).

Le logiciel est représenté sur l'écran ToolboxST Component Editor (éditeur de

composants ToolboxST) par des blocs de commande liés entre eux pour afficher le flux

de signaux.

La sortie est une commande d'amorçage qui est envoyée aux ponts de source et de

charge pour générer le courant de stator et la tension appropriés. Les fonctions

individuelles sont abordées dans les sections suivantes.

Plan schématique du logiciel

L'électronique pilotée par microprocesseur du système de commande LS2100e

contrôle l'amorçage du pont de source et du pont de charge. Les signaux d'entrée

sont traités de la manière suivante :

• Les signaux de tension de bus de charge et de source atténués sont utilisés pour :

− Synchronisation de l'amorçage du thyristor de charge et de source

− Rétroaction de tension

− Détection de la surtension et sous-tension

− Calcul des signaux de référence de vitesse

• Les signaux d'intensité de charge et de source atténués provenant des transducteurs

de courant sont utilisés pour :

− Rétroaction de courant du régulateur

− Détection de la surintensité électronique

− Détection des erreurs logicielles

De la commande de turbine

Référence de vitesse

Commande de vitesse

Limite de

taux

Retour de vitesse

Régulateur de vitesse

Commande de couple

Réaction de flux

Rétroaction de vitesse

Commande de courant

Retour d’intensité

Régulateur de courant

Tension source

Rétroaction de courant

Rétroaction de flux

Contrôle de déclenchement

de convertisseur

Rétroaction de courant

Rétroaction de flux

Vers excitatrice de champ

Commande de flux

Référence de tension d'excitatrice

Stator de générateur




Reportez-vous à la section

Boucle à verrouillage de

phase pour plus

d'informations.


Fonctionnement en

commutation forcée pour

plus d'informations.


Fonctionnement en

commutation automatique

pour plus d'informations.

Contrôle de déclenchement de convertisseur

Dans n'importe quel mode de fonctionnement, le système de commande électronique

synchronise l'amorçage du convertisseur de source et du convertisseur de charge. Il

synchronise l'amorçage selon les tensions de bus de machine synchrone et de ligne CA à

l'aide de signaux bus-terre atténués en tant que rétroaction primaire. Le système de

commande LS2100e combine ces entrées pour produire des tensions ligne à ligne

analogues pour les deux convertisseurs. Il intègre les tensions en vue d'obtenir des

signaux de flux. Les passages à zéro des signaux de flux sont utilisés pour synchroniser la

boucle à phase asservie (PLL) pour la commande d'amorçage des deux convertisseurs. À

basse vitesse, avant que la PLL ne soit effective côté charge, les marques de passage à

zéro sont utilisées comme référence temporelle pour l'amorçage en commutation forcée.

Commutation Le pont de source fonctionne toujours en mode commutation de ligne. Par conséquent, la

tension de ligne CA transfère la conduction d'un thyristor à l'autre. Le pont de charge

peut fonctionner en commutation forcée ou en commutation par la charge en fonction de

la vitesse de l'alternateur et du niveau de flux.

Lorsque le rotor de l'alternateur (champ) est en rotation, le flux de champ de forme quasi

sinusoïdale coupe les bobines du stator et produit un ensemble de trois tensions

sinusoïdales dans le stator. Les tensions sinusoïdales sont décalées entre elles d'un angle

de 120° (électrique). La grandeur de cette force contre-électromotrice (FCEM) est

proportionnelle à la vitesse et à l'intensité de champ. À basses vitesses, la FCEM induite

n'est pas suffisante pour commuter les thyristors dans le convertisseur de charge. Dans ce

mode, le convertisseur de charge doit fonctionner en commutation forcée.

Fonctionnement en commutation forcée

Le fonctionnement en commutation forcée sert lors du démarrage du turboalternateur à

partir de la vitesse du vireur et continue jusqu'à ce que la force contrélectromotrice de la

machine soit suffisante pour parvenir à la commutation automatique. En commutation

forcée, la conduction du convertisseur de charge est arrêtée en phasant le convertisseur de

source à la limite d'inversion jusqu'à ce que le courant de l'inducteur de liaison CC soit

égal à zéro. Ainsi, le courant de liaison CC est divisé en larges segments de 60° de l'angle

électrique de la machine.

La forte inertie de l'alternateur de la turbine empêche d'accélérer rapidement. Pour

minimiser l'effet de la chauffe harmonique au niveau de l'interface de coin fente-à-fente

du rotor, le courant de démarrage est également limité. Il est nécessaire de démarrer

l'alternateur de turbine à partir d'un vireur basse vitesse (mécanique). Le système de

commande peut reconnaître le flux de machine aux fréquences correspondantes aux

vitesses de vireur de 6 tr/min, car la baisse de la RI (courant, résistance) de la machine est

négligeable au niveau du courant de service du système de commande LS2100e.

Lorsqu'un démarrage est déclenché, le démarreur statique commande une tension de

champ suffisante pour produire une tension d'excitation sans charge (AFNL) sur le rotor

de l'alternateur. La commande attend que le courant inducteur augmente pendant environ

trois constantes de durée d'une trame (12 sec). Pendant ce temps, la commande LS2100e

suit la position du rotor de la machine en observant les tensions induites dans le stator à la

fréquence de rotation du vireur.

À la fin du délai d'établissement d'excitation, le démarreur statique applique un niveau

fixe de courant aux bobines du stator correspondantes afin de produire un couple positif.

Normalement, la commande LS2100e se bloque sur le flux et les transitions du stator de

la machine en mode allumage de segment du fonctionnement par commutation forcée.




Mode d'amorçage par commutation forcée


Boucle à verrouillage de phase



Fonctionnement en

commutation automatique


En mode allumage du segment, l'allumage du pont de charge est synchronisé aux

raccordements du flux de la machine, et la machine est actionnée en étant proche du

facteur de puissance (FP) de l'unité pour obtenir le couple maximum par ampère du

courant de stator. Le régulateur de vitesse devient actif en mode allumage du

segment. À environ 2,5 Hz, le PLL est engagé, ce qui met fin au mode allumage du

segment. Le fonctionnement par commutation forcée se poursuit jusqu'à ce que la

machine synchrone atteigne une fréquence pour laquelle elle a une CEMF suffisante

afin de commuter le pont de charge. La commande LS2100e actionne la transition

vers le fonctionnement par commutation forcée.

lLIEN

Pattes du convertisseur de charge conductrices

La zone identifiée ci-dessus détaille l'action de contrôle de la source

L'amorçage pour établir le démarrage de la phase se produit avec l'allumage d'une nouvelle paire de pattes de thyristor

Tension de liaison au niveau de la sortie du pont à thyristor source

Niveau d'amorçage pour maintenir la liaison et le moteur

Retour à l'arrêt

Courant de couplage




La durée de commutation

requise dépend du courant de

la machine, de l'inductance

(en commutation) de la

machine et de la différence de

tension entre les lignes

impliquées dans la tentative

de commutation.

Fonctionnement en commutation automatique

Lors du fonctionnement en commutation automatique, la machine doit fonctionner à

un FP déterminant pour garantir la commutation du pont de charge. La commande

électronique agit de manière à maintenir le FP de la machine (et le couple par ampère)

le plus élevé possible. Cela est possible en amorçant le pont de charge le plus tard

possible tout en maintenant une marge suffisante pour une commutation de courant

réussie, allant d'une cellule à la suivante.

Pour un courant de charge et une inductance de machine donnés, une commutation

réussie requiert une quantité de volts-secondes correspondante. La commande lit le

pic de volts-secondes de la tension et du courant phase-phase intégrés de la machine.

L'inductance de commutation de la machine est une constante enregistrée dans la

mémoire du système du microprocesseur. La quantité de volts-secondes de

commutation nécessaire est calculée par le microprocesseur, en se basant sur le

courant et l'inductance. En utilisant cette valeur de volt-secondes et la valeur des

volts-secondes pic de la précédente onde de flux, la dernière période possible pour

l’amorçage est calculée pour donner une marge spécifiée à l’issue de la commutation.

L'encoche de commutation identifiée dans la tension phase-phase A-C équivaut, en

amplitude, à la secousse de commutation simultanée sur la tension B-C. L'encoche

correspondante dans la tension A-B (A et B sont les deux lignes commutant ensemble à

ce moment-là) fait deux fois cette amplitude ; la zone de l'encoche correspond à deux

fois l'inductance de commutation par durée de phase. La tension au niveau du point de

commutation, à l'endroit où les pattes du thyristor se raccordent temporairement aux

lignes, est proche de zéro lors de la commutation ; la tension phase-phase est

uniquement la chute de tension directe des pattes du thyristor conductrices.




Tension et courant de ligne en mode commutation automatique

Tensions de charge de phase à neutre

Angle du facteur de puissance entre les centres de tension et les vagues de courant

Courant en charge, les nombres représentent les pattes de l'onduleur conductrices et en commutation

Angle de chevauchement, µ (angle de commutation)

Angle de marge

Tensions de charge de phase à phase

Volts-secondes de commutation = Inductance de commutation X Courant du stator

Pic de volts-secondes disponible (relevé par le processus pour calculer le moment le plus tardif pour le prochain amorçage)

Vagues de flux de charge

Excès de volts-secondes après commutation (marge de commutation)




Contrôle de limite de courant

En raison de l'inertie élevée du turboalternateur, le logiciel fonctionne dans une limite

de courant dès que le démarreur statique est en cours d'accélération. À basse vitesse, le

courant est limité à une valeur relativement basse afin de minimiser le courant

harmonique induit dans le rotor de la machine. Au fur et à mesure que la vitesse

augmente, la limite de courant est réétalonnée selon un profil configurable. Lorsque la

vitesse de la turbine atteint un point auquel elle peut fonctionner de manière autonome,

la limite de courant est progressivement réduite à zéro, au fur et à mesure que la vitesse

augmente. Cela empêche qu'une charge soit exercée sur la turbine lorsque la commande

LS2100e est hors tension.

Régulateur de vitesse

La référence de vitesse provenant du contrôleur de la turbine est comparée à un retour

de vitesse dérivé de la tension du générateur intégré pour développer une entrée de

vitesse erronée vers le régulateur de vitesse. La sortie du régulateur de vitesse est une

commande de couple.

Le signal de la commande de couple s'applique à la commande du pont de source et de

charge. Le couple de la machine dépend du flux, de la tension et de l'angle entre eux.

Le réglage de la magnitude du courant du stator à un angle fixe ou le maintien d'un

courant constant et la variation de l'angle de déplacement permet donc de contrôler le

couple. Le pont de source contrôle le courant, alors que le pont de charge contrôle

l’angle. À un moment donné, le couple n'est contrôlé que par l'un de ces moyens. La

commande du couple vers le pont de source s'applique à un limiteur de courant

maximum et minimum. Le niveau de courant minimum, généralement 20 % du courant

nominal, est défini de sorte à maintenir le courant continu dans la liaison cc.

La limite de courant minimum affecte également l'angle d'allumage de charge (et le PF

de la machine), dès que la commande de couple produite par le régulateur de vitesse

est inférieure à la limite de courant minimum. Dans ce cas, l'angle d'allumage de

charge (et le FP de la machine) varie en fonction de la commande de couple, tandis

que le courant du stator reste constant. Le couple est contrôlé via le réglage du FP de

la machine dès que la commande de couple est inférieure à la limite de courant

minimum. Dès que la commande de couple est supérieure à la limite de courant

minimum, l'angle d'allumage de charge se trouve à son seuil de redressement ou

d'inversion. Au cours d'un démarrage, l’angle de charge est à sa limite d'inversion. Au

cours d’une régénération (freinage), l’angle de charge est à son seuil de redressement.

Pendant le démarrage, la commande de charge règle l'angle de délai d'allumage de

sorte qu'il soit le plus tardif possible, afin de maintenir une marge de sécurité de la

commutation fixe (environ 20°). Cette commande s'adapte aux changements de

courant et de tension du stator pour maintenir un angle de marge constant et

augmenter au maximum le FP.




Les thyristors doivent

s'allumer à des déplacements

angulaires spécifiques par

rapport aux tensions du bus

ca. Un PLL suit la tension du

bus, l'angle de la source et les

commandes de charge à cette

fin.

Boucle à verrouillage de phase

Le PLL utilise les passages par zéro des vagues de flux à 3 phases reconstruites comme

référence temporelle. À chaque passage de vague de flux, il est possible de déterminer la

position angulaire dans le cycle présent de phase A sur neutre de la tension du bus ca.

Cette position ou cette phase est comparée à la valeur dans un compteur de la PLL pour

faire dériver une erreur de phase. L'erreur s'applique au régulateur PLL, qui augmente

ou réduit la fréquence de l'horloge. Cela entraîne en retour le compteur PLL pour que

l'erreur soit entraînée vers zéro. Le compteur de la PLL divise un cycle électrique de A-

N en 1024 incréments, puis se réinitialise à la fin de chaque cycle. Le logiciel de

commande peut lire la valeur du compteur PLL à tout moment. Le délai d’amorçage

d’un thyristor particulier peut alors être calculé en utilisant la valeur relevée sur le

compteur de la PLL, l’angle d’amorçage souhaité et le décalage approprié pour la cellule

que l’on amorce.

Passages par zéro des vagues de flux

Tensio

n p

hase

à n

eu

tre

T

ensio

n p

hase

-phase inté

gré

e

X = Cellule 1 avance complète

Y = Cellule 1 retard complet

Z = Seuil d'inversion

Interruptions des passages par zéro




Communication

L'opérateur et les postes de travail d'ingénierie, comme l'IHM et l'application ToolboxST,

communiquent avec la commande LS2100e. Cela permet la surveillance et la commande

par l'opérateur, ainsi que l'accès de l'ingénierie aux diagnostics du système et à la

configuration du bloc de contrôle.

L'IHM peut être monté dans

une console de contrôle ou sur

un établi.

Un fonctionnement sur câble

redondant est en option et, s’il

est fourni, l’unité continue à

fonctionner même si un câble

est défectueux.

Reportez-vous à GEH-6708,

Guide de l'utilisateur

ToolboxST pour la commande

de démarreur statique

LS2100e.

IHM de contrôle de la turbine

La commande LS2100e partage l'IHM sur les ensembles d'alternateur de turbine, parmi

lesquels les commandes de turbine Mark VIe. L'IHM comporte la commande LS2100e et

les écrans graphiques de la turbine. L'IHM est basé sur Windows avec le logiciel

d'affichage de l'opérateur CIMPLICITY* et les pilotes de communication pour les

autoroutes de données. Depuis l'IHM, l'opérateur peut actionner les commandes et

visualiser les données et les alarmes en temps réel sur les écrans graphiques CIMPLICITY.

Une IHM peut être configurée en tant que serveur ou visualiseur, contenant des outils et

des programmes utilitaires.

L'UDH raccorde la commande LS2100e à l'IHM ou au serveur de l'IHM / de données. Le

réseau est 10BaseT Ethernet et utilise des commutateurs réseau actionnés séparément. Les

câbles à fibres optiques peuvent être utilisés pour les cycles plus longs.

Application ToolboxST

L’application ToolboxST permet de configurer et d'entretenir la commande LS2100e. Les

blocs de contrôle et les diagrammes peuvent être modifiés par la configuration et chargés

dans le système. Lorsque la commande LS2100e est en ligne, les données s'affichent en

temps réel sur l'écran de l'application ToolboxST, notamment les diagnostics du système

de commande en vue d'un dépannage. Le logiciel de l'application ToolboxST fonctionne

sur un serveur IHM ou un ordinateur de maintenance distinct sur l'UDH.




Remarques

Chapitre 3 Plaque à bornes et connexions des équipements E/S GEH-6798C_FR Guide de l'utilisateur 3-1



Chapitre 3 Plaque à bornes d’E/S et connexions des équipements

Ce chapitre décrit les connexions des équipements du client et les E/S disponibles

via le câblage du bornier. Le câblage du système est également défini. Reportez-

vous aux schémas élémentaires du système et aux plans d'encombrement pour

connaître les informations de connexion exactes.

Connexions d'alimentation

La bobine de réactance de

liaison cc s'affiche dans le pont

positif ; cependant, les

installations réelles peuvent

varier selon les besoins pour

les convenances de câblage.

Les connexions électriques communes pour la commande LS2100e s'affichent dans les

figures suivantes. Les sources A et B sont combinées en série, permettant ainsi le partage

de bus, de sorte que les sources puissent être additionnées ensemble en tant que tension

cc pour la conversion de charge ultérieure.

8,5 MVA Pont de conversion de la source A

DEPUIS LE TRANSFORMATER

D'ISOLATION 2080 V ca. 3-PH,

60 Hz DELTA WDG




8,5 MVA Pont de conversion de la source B

BOBINE DE RÉACTANCE DE LIAISON CC

DEPUIS LE TRANSFORMATER

D'ISOLATION 2080 V ca. 3-PH,

60 Hz DELTA WDG

REMARQUE : LA BOBINE DE RÉACTANCE DE LIAISON CC PEUT ÊTRE RELIÉE AU BUS CC POSITIF OU NÉGATIF, SELON LES CONVENANCES DE CÂBLAGE. CETTE BOBINE DE RÉACTANCE DE LIAISON COMPREND UN RÉCHAUFFEUR POUR GARANTIR LE BON FONCTIONNEMENT.




Après que les sources sont transformées en cc et additionnées ensemble, la tension cc

totale est reconvertie en ca lors de l'étape de conversion de la charge. Une alimentation

ca à 3 phases est disponible pour être utilisée dans les enroulements du stator du

générateur.

Convertisseur de charge 8,5 MVA

AU COMMUTATEUR D'ISOLATION DU

STATOR




14 MVA Pont de conversion de la source A

DEPUIS LE TRANSFORMATEUR

D'ISOLATION 2 080 V ca, 3-PH,

60 Hz DELTA WDG




14 MVA Pont de conversion de la source B

14 MVA Convertisseur de charge

DEPUIS LE TRANSFORMATEUR

D'ISOLATION 2 080 V ca, 3-PH, 60 Hz DELTA WDG

AU COMMUTATEUR D'ISOLATION DU

STATOR




Base d'E/S

Reportez-vous à la section,

Armoire de commande et les

figures, Armoire de

commande (Intérieur)

LS2100e et Composants de

l'armoire de commande

LS2100e.

La commande LS2100e possède deux plaquettes de raccordement E/S : la LSGI et la LSTB.

Toutes les configurations droites sont fournies avec les éléments suivants :

• Jeu de cartes LSGI/HSLA

− HSLAH1 monté dans l'emplacement 1 LSGI

• Jeu de cartes LSTB/HSLAH1 monté dans LSTB1

Toutes les configurations croisées sont fournies avec les éléments suivants :

• Jeu de cartes LSGI/HSLA



• LSTB/HSLAH1 monté dans LSTB1

• LSTB/HSLAH6 monté dans LSTB2

Le LSTB et LSGI sont des cartes d'interface montés sur la base utilisées pour l'entrée par

contact du système, la sortie par contact, l'entrée analogique 4-20 mA et les connexions de

sortie 0-10 V. La connexion à ces cartes peut varier selon les sites. Reportez-vous aux

exigences spécifiques du site pour les schémas de connexion. Les fonctions essentielles

nécessaires pour câbler l'installation comprennent de nombreuses lignes de capteur

d'alarme qui assurent la sécurité et prolongent la durée de vie d'une turbine en empêchant

les opérations incorrectes.




Reportez-vous à GEI-100792,

Description du produit de

contrôle du démarreur

statique LS2100e pour plus

d'informations.

Fonctionnalité de raccordement (XOVR)

Le LSTB/HSLAH6 monté dans LSTB2 fournit la fonction optionnelle XOVR. La

fonctionnalité de raccordement XOVR permet à l’opérateur de sélectionner le

démarreur statique et la turbine / l'alternateur réglés pour être démarrés. La

fonctionnalité de raccordement XOVR permet toute la commutation entre deux

démarreurs statiques et un maximum de huit turbines à gaz/générateurs. Reportez-vous

à la figure 8.5 MVA LS2100e Schéma unifilaire du contrôle. Le LSTB2 reçoit

l'alimentation de et communique avec une deuxième commande LS2100e dans une

configuration XOVR.

Configuration de raccordement de la commande LS2100e

LS2100e Répartition du raccordement

LS2100e Raccordement 2 sur x


Commande Fibre

Fibre Fibre

Fibre


Commande

Situé dans une autre LS2100e

Systèmes de

raccordement Ca depuis une autre

LS2100e




Entrées d’alimentation de contrôle

Consultez la section

Control cabinet (Armoire

de contrôle) pour obtenir

davantage d'informations.

La commande LS2100e nécessite un raccord d'alimentation de contrôle distinct. Ces

connexions peuvent être directement raccordées à une source à 3 phases, 50/60 Hz,

400/480 V ca. Une fois cette connexion effectuée, la tension est utilisée pour fournir une

alimentation dans l'armoire de commande, ainsi que dans l'armoire à pompes. L’armoire

de contrôle utilise uniquement deux des phases du transformateur abaisseur pour obtenir

la tension nécessaire. Les fusibles sont insérés en série avec les connexions pour

empêcher la surcharge. Un réchauffeur de 250 W est également fourni.

Schéma du système classique pour les connexions de câblage de l'alimentation de commande à 60 Hz

DE L'UTILISATEUR 480 V ca, 3-PH, 60 Hz

VERS PANNEAU DE POMPE

[7A04G]

Plusieurs combinaisons d'alimentation de commande en entrée / sortie peuvent être fournies à l'aide des connexions T1.

VERS CARTES FGPA 1E25A

* SI UTILISÉ, RÉCHAUFFEURS FOURNIS POUR CONSERVER LE MATÉRIEL AU SEC LORS DU STOCKAGE DANS LE CONTAINER D'EXPÉDITION

VERS AUTRE LS2100e




Connexions UDH (Unit Data Highway)

L'UDH intègre plusieurs

systèmes de commande

unique différents.

La commande LS2100e communique sur la même autoroute de données de l'unité (UDH,

unit data highway) que la commande de turbine et l'IHM Mark VIe. Une connexion typique

au réseau UDH redondant est illustrée par la figure suivante. Le réseau UDH utilise des

commutateurs Fast Ethernet.

Remarque Les commutateurs sont configurés par GE pour le système de commande.

Par conséquent, les commutateurs pré-configurés doivent être achetés auprès de GE.

Chaque commutateur est configuré de façon à accepter UDH.

Le câblage 10BaseT est employé pour de courtes distances entre le contrôleur et le

commutateur T et toute HMI locale. Les ports 10Base T du contrôleur UCSB et le

commutateur T utilisent des connecteurs RJ-45. La distance maximum pour le trafic

local à 10 Mbps, avec un câble à paires torsadées non blindées, est de 100 m.

Le câblage à fibre optique 100BaseFX est utilisé pour la communication sur de plus

longues distances, entre les contrôleurs locaux et la salle de commande centrale. Les

ports 100BaseFX du commutateur T et le commutateur Ethernet sont prévus pour des

connecteurs de fibre optique de type SC. La distance maximum, à 100 Mbps, avec des

câbles à fibres optiques 100BaseFX, est de 2 km. On peut obtenir la redondance au

moyen de deux interrupteurs T et d'un câble d'interconnexion.

Connexions au réseau UDH

SALLE DE CONTRÔLE CENTRAL

COMMUTATEUR ETHERNET RAPIDE A

COMMUTATEUR ETHERNET RAPIDE B

Depuis d’autres unités Depuis d’autres unités

Connexions 100BaseFX ZONE DE COMMANDE LOCALE

Commutateur T-switch A Commutateur T-switch B

Depuis d’autres contrôleurs Depuis d’autres

contrôleurs Vers la visionneuse HMI locale (10BaseT)

Connexions 10BaseT

ARMOIRE DE COMMANDE LS2100e

Commutateur à 8 ports




Interrupteur 8-port

La commande LS2100e fournit un commutateur redondant à 8 ports activés par UDH

avec toutes les unités. Les ports du commutateur sont définis comme suit :

• Port 1, 2 et 5-8 : ports ouverts servant à se connecter à tout dispositif simplex

• Port 3 : principale connexion UDH

• Port 4 : connexion secondaire UDH

Reportez-vous au schéma du système spécifique au site pour voir les schémas de

connexion. La carte LSGI fournit le courant d'entrée de 28 VCC.

Attention

Connectez l'UDH redondant uniquement dans les ports 3 et

4. Connecter l'UDH redondant dans tous les autres ports peut

causer une panne du réseau et corrompre l'UDH entier.

Interface informatique

On peut connecter un ordinateur localement au système de commande LS2100e, sur

un port vide du commutateur à 8 ports (n'utilisez ni le port 3, ni le port 4) ou sur le

port Ethernet de la porte de l'armoire de commande. Ils se connectent tous à l'UDH.

La connexion permet d'accéder à l'interface de l'application ToolboxST*.




Connexion de l’application ToolboxST

Le port Ethernet ENET1 sur le contrôleur UCSB assure l’interface de l’application

ToolboxST via le réseau UDH. Reportez-vous à la section Interface informatique. Il

s’agit d’un port 10BaseT qui utilise un connecteur RJ-45 pour le câble à paire torsadée

non blindée. À l’aide de l’application ToolboxST, connectez-vous au commutateur

ENET sur le réseau UDH, qui est relié au contrôleur UCSB, puis passez en ligne.

Connexions du contrôleur UCSB

La LED Link (Liaison) est allumée en vert fixe lorsque l'Ethernet PHY sur l'UCSB a établi un lien avec un port d'interrupteur Ethernet.

Act est allumé en vert en permanence lorsque le trafic de paquet est sur une interface Ethernet. Peut clignoter si le trafic est lent.

La LED Power (Alimentation) est allumée en vert fixe lorsque l'alimentation interne de 5 V est activée et en cours de régulation. Le contrôleur UCSB convertit la tension d’entrée de 28 Vcc en 5 Vcc. Toutes les autres alimentations internes sont dérivées de 5 V.

Connexions de la HSSL

Boot est allumé en rouge en permanence pendant le processus de démarrage et clignote lorsqu'une erreur est détectée. La LED Online (En ligne) est

allumée en vert fixe lorsque le contrôleur est en ligne et qu'il exécute un code d'application.

DC est allumé en vert en permanence lorsque ce contrôleur est le contrôleur désigné.

Flash clignote en orange lorsque tout dispositif flash est détecté.

La LED Diag est allumée en rouge fixe lorsqu'un diagnostic est disponible pour le contrôleur UCSB.

Connexion Ethernet pour le réseau UDH permettant la communication avec les IHM et d’autres équipements de contrôle.

CDH en option. La LED On est verte en permanence lorsque le bus USB est actif.

OT est jaune lorsqu'une alarme de surchauffe (OT) s'actionne et rouge en cas de déclenchement de température.

Connexion USB.

COM1 RS232C pour le paramétrage initial de contrôleur.




Remarques

GEH-6798C_FR Glossaire G-1



Glossaire

AFNL Tension d'excitation sans charge.

bloc Les blocs d'instruction contiennent les fonctions de commande de base qui sont

associées lors de la configuration pour former la commande nécessaire du processus ou

de la machine. Les blocs peuvent effectuer des calculs mathématiques, un

ordonnancement ou le contrôle (continu) d’un régulateur.

pont Reportez-vous au module de conversion d'alimentation (PCM).

carte Carte de circuit (câblage) imprimé.

bus Barre supérieure de transfert de puissance ; également un passage électrique pour

la transmission et la réception de données.

port COM Ports de communication de contrôleur série (deux). Le port COM1 est

réservé aux informations de diagnostic et au chargeur série. COM2 est utilisé pour les

communications.

E/S Sélectionnez des options spécifiques, soit en définissant la position des cavaliers

matériels, soit en chargeant des paramètres logiciels dans la mémoire.

CT Transformateur de courant, qui sert à mesurer le courant d’un câble électrique ca.

périphérique Un composant configurable d’un système de commande.

EGD Ethernet Global Data, un réseau de commande et un protocole pour le contrôleur.

Les dispositifs partagent les données à travers les échanges EGD (pages).

Ethernet Réseau local (LAN) avec un système de détection de collision/évitement de

collision de 10/100 M baud employé pour relier un ou plusieurs ordinateurs. Base pour

les couches services TCP/IP et E/S qui sont conformes à la norme IEEE 802.3.

micrologiciel Ensemble de logiciels exécutables, stockés dans des puces-mémoires

comme EEPROM ou Flash,qui gardent leur contenu sans être sous puissance (micro

logiciel).

flash Dispositif de mémoire programmable non volatile.

portillonnage Contrôle le transport de la puissance SCR avec un train (ou une

tension) d’impulsions d’entrée.

GCP Panneau de contrôle de l’alternateur.

HMI Interface homme-machine, habituellement un ordinateur fonctionnant sous

Windows et le logiciel CIMPLICITY HMI.

ICS Integrated Control System (Système de contrôle intégré). ICS combine les divers

contrôles de la centrale électrique dans un seul système.

E/S Interfaces d'entrée/sortie permettant au flux de données d'entrer et de sortir d’un

périphérique.

filtre en ligne Filtre les réseaux à travers les conduites d'entrée triphasées vers le

démarreur pour minimiser les pointes de tension qui résultent d'une baisse brutale de

courant pendant les commutations SCR.

NEMA National Electrical Manufacturers Association. Organisme de normalisation

américain.

Module de conversion de puissance (PCM) Le PCM ou pont se compose de six

redresseurs triphasés avec protection associée et dispositifs de commande, pour générer

un courant d'inducteur cc.

PPL Boucle à verrouillage de phase.

temps réel Réponse instantanée, se rapportant aux systèmes de contrôle qui doivent

répondre instantanément à des conditions changeantes.

redondant Système composé de composants en double (cartes ou modules), pouvant

transférer une fonction d'un composant défaillant vers l'un des composants en double sans

perte de la fonctionnalité de la totalité du système.

serveur Ordinateur qui collecte des données provenant des dispositifs de la centrale

via Ethernet et qui les met à la disposition des écrans de contrôle de l’opérateur PC

appelés « afficheurs ».

G-2 Commande de démarreur statique LS2100e



signal L'unité de base d'information variable dans le contrôleur.

TCP Panneau de contrôle de la turbine.

Application ToolboxST Un progiciel Windows utilisé pour configurer l’EX2100,

l’EX2100e, le Mark VI et le régulateur de turbine de LS2100e.

module autoroute de l’information (unit data highway - UDH) Connecte

l'EX2100, l'EX2100e, les contrôleurs de turbine Mark VI, LS2100e, PLC et autres

équipements GE aux serveurs HMI. Fonctionne à 10/100 Mbaud et soutient les

communications peer-to-peer.

Fenêtres Système d'exploitation avancé de Microsoft.

GEH-6798C_FR Sommaire I-1



Sommaire Interrupteur 8-port 3-10

A

Acronymes et Abréviations 1-6

Alarmes et erreurs 2-25

Éclairs d’arc électrique 1-3

B

Base d'E/S 3-6

Redresseurs de pont 2-5

C

Communication 2-35

Commutation 2-29

Interface informatique 3-10

Configurations 2-4

Armoire de commande 2-19

Entrées d’alimentation de contrôle 3-8

Transformateur de puissance de contrôle 2-23

Contrôle de déclenchement de convertisseur 2-29

Mélange de fluide réfrigérant 2-17

Contrôle de la température du liquide de refroidissement et

de la condensation 2-13

État du refroidissement 2-13

Fonctionnalité de raccordement (XOVR) 3-7

Contrôle de limite de courant 2-33

Transformateurs de courant (TC) 2-7

E

Présentation de l'équipement 1-1

F

Carte FCSA 2-7

Carte FGPA 2-8

Carte FHVA 2-6

Carte FHVB 2-7

Fonctionnement en commutation forcée 2-29

Principe de fonctionnement 2-1

G

Rotules de mise à la terre 1-2

H

Capteurs de courant à effet Hall (LEM) 2-7

Matériel 2-3

Présentation du matériel 1-4

Affichage des données de l’IHM 2-14

Carte HSLA 2-22

L

Bobines de réactance de branche et circuits de protection

à cellules 2-6

Filtres de ligne 2-8

Stockage prolongé 2-18

Carte LSGI 2-23

Carte LSTB 2-22

M

Maintien de la concentration de réfrigérant 2-18

N

Carte NATO 2-7

O

Interface opérateur 2-24

P

PCM 2-5

Boucle à verrouillage de phase (PLL) 2-34

Connexions d'alimentation 3-1

Armoire de conversion d'alimentation 2-5

Alimentations 2-23

R

Documents concernés 1-7

Compteur de résistivité 2-27

S

Mesures de sécurité 1-1

Fonctionnement en commutation automatique 2-31

Logiciel 2-28

Présentation du logiciel 1-7

Régulateur de vitesse 2-33

Présentation générale du système 1-1

T

Caractéristiques techniques 1-7

Plaque à bornes d’E/S et connexions des équipements 3-1

Application ToolboxST 2-35

I-2 Commande de démarreur statique LS2100e



Connexion de l’application ToolboxST 3-11

IHM de contrôle de la turbine 2-35

U

Contrôleur UCSB 2-22

Connexions au réseau UDH (Unit Data Highway) 3-9

W

Interface web de l'opérateur 2-26

1501 Roanoke Blvd.

Salem, VA 24153 États-Unis

Informations confidentielles et internes de GE (Classe II) - Le présent document

contient des informations confidentielles de GE qui sont réservées à un usage

interne uniquement. Elles ne sauraient être utilisées, présentées, reproduites ou

divulguées à des tiers sans l'autorisation écrite expresse de GE.

Engineering

démarreur statique LS2100e