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RPH3

Contrôleur Point-on-Wave

Manuel d'utilisation

Volume 1

Description

D1620 FR 03

GRID

Sommaire des Matières pour Alstom RPH3

Page 1 D1620 FR 03 D1620EN01 © ALSTOM 2012. Tous droits réservés. Les informations contenues dans ce document sont fournies à titre indicatif uniquement. Aucune déclaration ou garantie n'est donnée ou ne doit être utilisée quant à l'exhaustivité ou à l'exactitude de ces informations ou à leur application à un projet GRID particulier.
Page 2 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension ODIFICATIONS Disposition des schémas de dérivation, en considérant le contact J. Soubies-Camy A. Fanget D. Lequeux 17/12/2012 M4-J4:2 & 3 comme normalement OUVERT Mise à jour des schémas de dérivation types J. Soubies-Camy A.
Page 3 Introduction à la commutation Point-on-Wave ....................... 16 Commutation aléatoire / commutation PoW Manœuvres de fermeture synchrones Manœuvres d'ouverture synchrones La solution de commutation PoW d'ALSTOM : TCR RPH3 ..................25 Introduction Encombrement Schéma fonctionnel et répartition de l'architecture Manœuvre de l'appareillage – fonctionnalités de base pour les applications TCR 3-4.1...
Page 4 Mise à la terre du boîtier, alimentation électrique et mode neutre du réseau 3-12.2 Tension de référence 3-12.3 Capteurs analogiques 3-12.4 Contrôle de l'appareillage et dérivation du RPH3 3-12.5 Contacts d'alarme de relais et signalisation de l'appareillage 3-13 Caractéristiques techniques Notes d’applications ............................. 109 Etendue des applications de commutation PoW Commutation des transformateurs HT et des réactances 3 noyaux...
Page 5 Appareillages haute tension ISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Programmes de commutation prédéfinis du RPH3 ..................32 Tableau 2 : Détection du mode neutre du matériel ......................36 Tableau 3 : Valeurs recommandées pour les seuils de courant (méthode de mesure des temps de manœuvre 2) .... 49 Tableau 4 : Conditions de la DEL d'alarme «...
Page 6 Figure 13 : Répartition de l'IHM du RPH3 ........................29 Figure 14 : Prise de connexion Ethernet (M2-J3) ......................29 Figure 15 : Modèle de machine à états du RPH3 pour les applications TCR ..............30 Figure 16 : Processus de sélection du programme de commutation ................33 Figure 17: Réglages de la stratégie de repli (IHM web) ....................
Page 7 Figure 74 : Logiciel RPH Manager : données détaillées sur la commutation PoW et historique des alarmes ....83 Figure 75 : Logiciel RPH : forme d'onde complète ......................83 Figure 76 : Réglages du réseau IP et réglage de l'horloge du RPH3 ................84 Figure 77 : Réglages relatifs aux capteurs externes ......................85 Figure 78 : Réglages relatifs à...
Page 8 Figure 108 : Séquence de commutation lors du (ré-)enclenchement sur une ligne non compensée alimentée par des TP inductifs (neutre isolé) ......................121 Figure 109 : Algorithme RPH3 pour le (ré-)enclenchement sur des lignes de transport non compensées alimentées par des TP capacitifs ....................... 122 Figure 110: (Ré-)enclenchement sur une ligne non compensée alimentée par un TP capacitif ........
Page 9 Les contrevenants s'exposent à des poursuites judiciaires. ALSTOM se réserve tous les droits en cas d'obtention de brevet ou d'inscription d'un modèle enregistré. Les produits tiers sont toujours désignés sans référence aux droits des brevets. L'existence de ces droits ne doit pas être exclue.
Page 10 Les documents suivants fournis par ALSTOM doivent être utilisés en complément du présent manuel : D1621EN RPH3 USER’S MANUAL – Volume 2 – RPH3 Control interface description détaillée et manuel d'utilisation de l'interface Homme Machine intégrée du RPH3 (basée sur le web) D1622EN RPH3 USER’S MANUAL –...
Page 11 L'utilisateur peut subir un choc électrique si les précautions et les consignes ne sont pas suivies avant la manipulation ou l'ouverture du boîtier. – Avant toute utilisation de l'équipement RPH3, le relier à la terre via la connexion de terre fonctionnelle et la borne/cosse de terre du boîtier.
Page 12 Température de stockage : -40°C à +70°C. Installation Le RPH3 doit être installé dans la salle de commande ou de relais du poste. Sa position doit être choisie pour faciliter l'inspection, ce qui implique un accès simple aux raccordements arrières du RPH3 si nécessaire.
Page 13 Ce manuel fournit des informations sur la commutation Point-on-Wave en général et sur le fonctionnement de l'équipement RPH3. Il doit être utilisé comme un guide pour comprendre, installer et utiliser le RPH3, mais il ne fournit pas d'informations détaillées sur l'interface homme-machine du RPH3, qui est décrite dans un document séparé. Se reporter aux documents [1] et [2].
Page 14 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Acronyme Signification Acronyme Signification Durée Avec le DJ initialement ouvert, temps Temps Temps entre deux manœuvres du DJ d'établissement entre la date de déclenchement de la d'inactivité consécutives, pendant lesquelles IEC62271-302 commande de fermeture et la date à...
Page 15 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension 12-2012 D1620 FR03 15/128...
Page 16 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension NTRODUCTION A LA COMMUTATION OINT 2 2 2 2 - - - - 1 1 1 1 Commutation aléatoire / commutation PoW Les appareillages HT peuvent être contrôlés par plusieurs équipements de protection et de commande raccordés à...
Page 17 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension La Figure 2 ci-dessous illustre les principaux avantages de la « commutation synchrone » (i.e. commutation contrôlée PoW), par rapport à la « commutation aléatoire » (i.e. toutes les bobines de l'appareillage sont excitées au même moment) pendant une manœuvre de fermeture :...
Page 18 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Pour assurer la commutation synchrone, la principale fonctionnalité d'un contrôleur PoW consiste à introduire un délai adapté entre l'instant où il reçoit une commande d'entrée pour manœuvrer l'appareillage (commande de fermeture ou d'ouverture) et l'instant où il démarre réellement l'excitation des bobines de l'appareillage, de telle manière que le courant HT soit établi ou coupé...
Page 19 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Ces temps de fermeture et d'ouverture peuvent considérablement être affectés par la variation de plusieurs paramètres, parmi lesquels : Paramètres liés à l'environnement : température ambiante réelle tension d'alimentation des bobines du DJ …...
Page 20 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension 2 2 2 2 - - - - 2 2 2 2 Manœuvres de fermeture synchrones Pour définir le point cible optimal sur chaque onde de tension de phase pour une manœuvre de fermeture synchrone, prendre en compte les points suivants : L'impédance équivalente (type de charge + mode neutre) des éléments du circuit à...
Page 21 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Il calcule ensuite le délai approprié à introduire entre l'impulsion d'entrée (commande tripolaire) et le début de l'excitation de la bobine (2), en tenant compte des autres facteurs d'influence (température ambiante ou niveau réel de la tension d'alimentation de la bobine, ...), de sorte que le courant commence réellement à...
Page 22 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Comme illustré sur la Figure 6 ci-dessous, la précision de la définition du temps de pré-arc est moins sensible avec une excitation proche d'un pic de tension : l'initiation du courant 1 ms avant ou après le pic réel entraîne le démarrage du pré-arc sous 95 % de la tension de crête (81 % à...
Page 23 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension 2 2 2 2 - - - - 3 3 3 3 Manœuvres d'ouverture synchrones Le choix du point cible pour une manœuvre d’ouverture synchrone sur l'onde de tension de chaque phase ne dépend que du type de charge et du mode neutre des éléments du circuit à...
Page 24 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Lorsqu'il a reçu une impulsion valide sur son entrée de commande d'ouverture (1), le contrôleur PoW est capable de sélectionner lui-même le point cible optimal sur l'onde de tension de phase pour l'interruption du courant (4), en connaissant le type de charge pilotée (et le mode neutre associé) ainsi que le temps d'ouverture du pôle.
Page 25 Figure 8 : RPH3 3/4 & vues de face Figure 9 : Vue arrière du RPH3 Remarque : le module M5 se trouve derrière la façade du RPH3 ; il inclut les 4 DEL de façade et le connecteur COM1. 12-2012...
Page 26 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Le contrôleur RPH3 a été conçu pour une utilisation dans 2 applications différentes : TCR : commutation PoW sur des charges conventionnelles : transformateurs, condensateurs, réactances (et combinaisons) Lignes : commutation PoW sur les lignes de transport, dont le comportement de charge est beaucoup plus complexe, car il dépend fortement des conditions en «...
Page 27 La figure 11 montre un schéma fonctionnel simplifié du contrôleur RPH3 dans son environnement type : Figure 11 : Schéma fonctionnel du contrôleur RPH3 (simplifié) Le RPH3 est composé d'un ensemble de 5 modules électroniques autonomes assemblés dans un boîtier dédié : Module M1 : unité d'alimentation chargée d'alimenter chaque module RPH3 avec l'énergie appropriée.
Page 28 [1]. Une liste des navigateurs web gérés est fournie dans le document Le RPH3 ne gère pas le protocole DNS ; son adresse IP est fondamentalement statique. Il est livré avec une adresse IP par défaut qui peut [1]. être modifiée via l'IHM. Pour plus de détails, se reporter au document [2].
Page 29 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Figure 13 : Répartition de l'IHM du RPH3 Figure 14 : Prise de connexion Ethernet (M2-J3) 12-2012 D1620 FR03 29/128...
Page 30 Manœuvre de l'appareillage – fonctionnalités de base pour les applications TCR En tant que contrôleur PoW, le RPH3 met en œuvre les fonctionnalités décrites dans la section 2, page 16. Ce manuel fournit également des notes d'application dans la section 4, page 109.
Page 31 Appareillages haute tension Si le RPH3 reçoit une commande valide et si aucune condition d'alarme n'est remplie, il sélectionne un temps de référence sur la tension de référence « Uref » (passage par zéro de l'onde sinusoïdale) et identifie les points cibles les mieux adaptés pour la manœuvre de commutation à...
Page 32 Tableau 1 : Programmes de commutation prédéfinis du RPH3 REMARQUE 1 : ces décalages sont indiqués pour les fréquences nominales uniquement. Les décalages temporels réels sont calculés selon la fréquence réelle du système mesurée par le RPH3 lui-même. Ainsi, tous les glissements de fréquence sont exécutés.
Page 33 Une stratégie prédéfinie de « repli » (sauvegarde) est disponible pour un ajustement via l'IHM web. Elle doit être appliquée par le contrôleur RPH3 pour la commutation du disjoncteur s'il ne peut pas identifier le mode neutre du système (s'il doit être détecté par le matériel).
Page 34 éteint la DEL correspondante sur la façade et ouvre son contact de sortie monostable NF (broches M4-J4:2 et M4-J4:3). REMARQUE : pour des raisons de sécurité et de fiabilité, le boîtier du contrôleur RPH3 doit être relié à la terre via la vis de mise à la terre dédiée « PE ».
Page 35 été reçue. REMARQUE 1 : le RPH3 suppose qu'il existe en continu un déphasage de 120° él. entre les 3 phases du système et que chaque courant de phase est décalé de 90° él. avec la tension associée : L1 = tension de référence...
Page 36 Comme décrit sur la Figure 16 (page 33), un réglage logiciel doit être défini via l'IHM web pour permettre au contrôleur RPH3 d'identifier le mode neutre de l'application (à la terre ou isolé) qui a un impact direct sur la définition des points cibles PoW.
Page 37 REMARQUE 4 : en cas de rebonds sur ces entrées, le dernier front montant est pris en compte par le contrôleur RPH3 pour l'instant de démarrage de l'impulsion. REMARQUE 5 : la durée des impulsions de commande des bobines du disjoncteur (provenant du RPH3) est indépendante de la durée des commandes d'entrée.
Page 38 à traiter. REMARQUE 7 : si une impulsion de commande valide a été détectée par le RPH3, la durée de traitement associée est de 4 secondes environ (enregistrement des signaux). Une autre impulsion valide pouvant être détectée alors qu'une impulsion précédente est en cours de traitement sera rejetée par le contrôleur RPH3.
Page 39 (connecteur M4-J7) ni par l'alimentation du RPH3 (connecteur M1-J1) Le contrôleur RPH3 tire 100 % de l'énergie requise du connecteur d'entrée dédié (M4-J1) pour le pilotage des bobines du disjoncteur via son connecteur M4-J2.
Page 40 Figure 26 : Câblage des sorties de commande des bobines du disjoncteur : schéma du MODE DIFFERENTIEL (appareillage en position ouverte) Un réglage logiciel du contrôleur RPH3 doit être défini via l'IHM web selon le schéma de raccordement choisi (voir la Figure 27 ci-dessous) : Figure 27 : IHM web : sélection du schéma de câblage des bobines de l'appareillage...
Page 41 (voir ci-dessous) : Figure 29 : Alarme de tension de commande si aucune tension continue n'est présente sur le connecteur M3-J1 du RPH3 Se reporter à la section 3-7, page 72 pour de plus amples détails sur cette alarme.
Page 42 REMARQUE 3 : quelle que soit la durée de l'impulsion de commande d'entrée tripolaire (à condition qu'elle soit suffisamment longue pour être valide), le RPH3 émet 3 impulsions de sortie avec une durée prédéfinie de 80 ms chacune, qui peuvent être ajustées par l'utilisateur final (via l'IHM web), comme illustré sur la Figure 30 ci-dessous.
Page 43 (1 point cible par pôle), afin de garantir une commutation synchrone PoW efficace. Par conséquent, le RPH3 mesure avec précision le temps de manœuvre réel sur chaque pôle pendant une manœuvre du disjoncteur, afin de le comparer avec la valeur attendue, prévue par un algorithme interne :...
Page 44 REMARQUE 1 : si la méthode qui a échoué n'était pas la méthode préférée, le RPH3 ne déclenche aucune alarme visible pour l'utilisateur final. Toutefois, s'il s'agit de la méthode préférée, le RPH3 déclenche une alarme d'application (« alarme de fermeture de l'appareillage »...
Page 45 ∆T ≤ tolérance Dès que ≥ 1 de ces conditions n'est pas respectée, une alarme d'application est déclenchée par le RPH3 (voir Figure 35) : Figure 35 : Alarme déclenchée si le temps de manœuvre mesuré est hors plage 12-2012...
Page 46 Figure 36 : Raccordement des contacts auxiliaires de l'appareillage Le RPH3 fournit en continu une tension de +48 Vcc pour la polarisation des contacts auxiliaires (broches M4-J6:3/5/7). Selon l'état de l'interrupteur de l'appareillage surveillé (entièrement fermé ou ouvert), le contact auxiliaire associé (type a) est soit fermé, soit ouvert afin que la tension de polarisation soit présente ou non sur la borne d'entrée dédiée du...
Page 47 Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension La valeur moyenne entre ces mesures doit être définie dans les réglages de configuration du RPH3 via l'IHM web, comme illustré ci-dessous : Figure 38 : Ajustement du décalage temporel pour les contacts auxiliaires REMARQUE 1 : ce décalage est considéré...
Page 48 Méthode de mesure 2 : surveillance des courants HT Le contrôleur RPH3 propose une autre méthode pour mesurer les temps de manœuvre des pôles de l'appareillage. Cette méthode consiste à mesurer la circulation du courant HT à travers ses contacts principaux afin de détecter l'instant de coupure / établissement grâce à...
Page 49 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Pendant une manœuvre de fermeture de pôle : dès que le courant efficace atteint le « seuil de détection » prédéfini , l'événement d'initiation du courant est daté à l'instant où sa valeur instantanée passe le « seuil de datation »...
Page 50 3 3 3 3 - - - - 4.7 Echantillonnage des courants HT Le contrôleur RPH3 doit être connecté aux TC (Transformateurs de Courant) de mesure externes via son interface dédiée (connecteur M3-J4 + douille de sécurité). Figure 41 : Douille de sécurité sur l'interface M3-J4 Ces TC de mesure doivent être bobinés autour des 3 phases HT, comme illustré...
Page 51 Le rapport de transformation du courant doit être connu par le contrôleur RPH3 pour lui permettre d'évaluer le courant HT circulant réellement à travers chaque pôle de l'appareillage. Ces réglages doivent être ajustés par l'utilisateur lors de la mise en service du RPH3 via l'IHM web, comme illustré ci- dessous : Figure 43 : Réglages du ratio de transformation du courant (IHM web)
Page 52 : Figure 45 : Alarme du courant HT instantané (IHM web) A des fins de E&C, le RPH3 propose également une fonctionnalité de surveillance en « temps réel » des courants HT via son IHM web, comme illustré ci-dessous : Figure 46 : Surveillance en «...
Page 53 Echantillonnage des tensions de ligne HT Le contrôleur RPH3 peut échantillonner les 3 tensions de ligne HT grâce à des TP dédiés, dont les enroulements primaires doivent être connectés aux bornes de l'appareillage du côté où se trouvent les éléments du circuit à (dés-)exciter. Bien qu'elle ne soit pas requise pour les applications TCR, cette connexion est obligatoire pour les applications de commutation de ligne, pour permettre au RPH3 d'évaluer la tension de battement à...
Page 54 Type Maxi Unité Connecteur M3-J3 MSTB 2.5/8-STF-5.08 impédance d’entrée fréquence tension d’entrée (option VT100) 100/√3 Veff tension d’entrée (option VT220) 220/√3 Veff consommation de puissance du RPH3 sur cette entrée niveau d'isolement 2000 erreur de mesure 12-2012 D1620 FR03 54/128...
Page 55 Autres facteurs (performances dynamiques de commande, vieillissement, etc.) Lors du traitement d'une commande de manœuvre de disjoncteur, le RPH3 doit tenir compte de ces facteurs pour prévoir le temps de manœuvre attendu sur chaque pôle du disjoncteur, afin de garantir l'établissement / la coupure du courant HT à...
Page 56 Chacune de ces contributions au temps de compensation global d'une manœuvre pour un pôle donné peut être activée ou désactivée indépendamment via un réglage logiciel dans l'IHM web : Figure 51 : Activation / désactivation des contributions de compensation Les sections suivantes décrivent l'évaluation de ces différentes contributions par le contrôleur RPH3. 12-2012 D1620 FR03...
Page 57 Loi de compensation Pour chaque type de manœuvre (fermeture et ouverture du disjoncteur), le contrôleur RPH3 intègre une table de 11 valeurs de temps de compensation indexées par les températures (pas de 10°C). Cette table peut être ajustée via l'IHM web du RPH3 lors de la mise en service (niveau d'accès ≥...
Page 58 Le RPH3 échantillonne en continu la température ambiante grâce à un capteur dédié qui doit être installé à l'extérieur, dans un endroit sans exposition directe aux rayons du soleil ni au vent. Le capteur doit être alimenté par le RPH3 lui- même (sortie +24V...
Page 59 : = tension nominale d'alimentation des bobines (réglage logiciel dans l'IHM web). rated = tension réelle d'alimentation des bobines, échantillonnée par le contrôleur RPH3 lors de la réception de meas l'impulsion de commande de manœuvre. = temps de manœuvre nominal du pôle du disjoncteur concerné, mesuré dans des conditions...
Page 60 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Figure 56 : IHM web : réglages de la compensation de tension Pour information, kU doit être évalué lors de la mise en service (ou des essais de type de l'appareillage) comme suit :...
Page 61 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Exemple d'évaluation kU pour les manœuvres de fermeture : cas du disjoncteur T155-2 équipé d'une commande hydraulique Figure 57 : Caractéristique de compensation de la tension d'alimentation des bobines { { { {...
Page 62 Echantillonnage de la tension d’alimentation des bobines du disjoncteur Echantillonnage de la tension d’alimentation des bobines du disjoncteur Le contrôleur RPH3 (module M3) est capable de mesurer lui-même la tension d’alimentation des bobines. Aucun équipement supplémentaire n'est requis, comme illustré ci-dessous : Figure 58 : Raccordement de l'interface de surveillance de la tension d’alimentation des bobines...
Page 63 à commande hydraulique peut être différente d'une manœuvre à l'autre. Ainsi, le contrôleur RPH3 doit mesurer en continu la pression hydraulique via des capteurs externes et évaluer sa contribution à la compensation du temps de manœuvre.
Page 64 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension REMARQUE : le facteur peut être réglé sur différentes valeurs pour les manœuvres d'ouverture et de fermeture. Pour information, kP doit être évalué lors de la mise en service (ou des essais de type de l'appareillage) comme suit :...
Page 65 Echantillonnage de la pression hydraulique Tous les types de capteurs de pression peuvent être installés, à condition que leurs interfaces avec le RPH3 soit un signal analogique standard [4…20 mA] (+24 V). Les facteurs d'échelle doivent être ajustés via l'IHM web : Figure 61 : IHM web : ajustement des facteurs d’échelle du capteur de pression hydraulique (niveau d'accès ≥...
Page 66 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Figure 62 : Raccordement des capteurs de pression hydraulique Caractéristiques du RPH3 sur cette interface : Caractéristiques nominales Mini Type Maxi Unité Connecteur M3-J2 MC 1,5/12-STF-3.5 impédance d'entrée (broches 5:4, broches 8:7, broches 11:10) impédance d'entrée (broches 6:4, broches 9:7, broches 12:10)
Page 67 Loi de compensation Loi de compensation Telle qu'elle est assurée par le contrôleur RPH3, la compensation de la contribution du temps d'inactivité aux temps de t ∆ ∆ ∆ ∆ manœuvre de l'appareillage est basée sur les conclusions techniques Cigré, conformément à la formule ci-dessous idle sous la forme du temps à...
Page 68 Mesure du temps d'inactivité de l'appareillage Le temps d'inactivité de l'appareillage est mesuré par le contrôleur RPH3 lui-même sous forme de temps (en jours) idle écoulé depuis la dernière manœuvre de l'appareillage. Il est réinitialisé à chaque manœuvre de l'appareillage, quel que soit le type de manœuvre (ouverture ou fermeture).
Page 69 (prévu AVANT la manœuvre) et le temps réel (mesuré APRES la manœuvre). Par conséquent, le contrôleur RPH3 intègre une fonctionnalité spécifique permettant de compenser ce délai supplémentaire (i.e. diminution de cet écart après quelques manœuvres) : cette fonctionnalité est appelée « contrôle adaptatif ».
Page 70 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension = temps de manœuvre du pôle concerné, mesuré par le RPH3 après la dernière manœuvre measured − − − − similaire (i.e. ouverture ou fermeture). = temps de manœuvre nominal du pôle concerné, mesuré avec un équipement séparé lors de la comissioni mise en service de l'appareillage sur site.
Page 71 à la suivante (maintenance, essais, perturbations imprévues, etc.). Dans ce cas, le contrôleur RPH3 doit déclencher des alarmes (se reporter à la section 0, page 71). Toutefois, ces situations peuvent également « corrompre » les compensations de temps et la fonctionnalité de contrôle adaptatif, car elles génèrent une grande différence entre le temps de manœuvre attendu (prévu) et réel (mesuré...
Page 72 « événement daté » (par ex. enregistrements de commutation, historique des alarmes). L'IHM web du RPH3 (logiciel intégré) permet d'accéder aux données en temps réel (incluant l'état courant de toutes les alarmes) ainsi qu'aux données associées à la tentative de manœuvre de commutation PoW la plus récente (mémoire non volatile).
Page 73 Décalages angulaires associés aux manœuvres d'ouverture du disjoncteur ° (angulaire) Etat du mode neutre du réseau, INCONNU, détecté par le matériel RPH3 (fil de liaison) ou défini par le réglage logiciel de A LA TERRE, l'IHM ISOLE Stratégie préférée pour la mesure du temps de manœuvre COURANT HT, CONTACTS AUX.
Page 74 Valeur de crête du courant HT (mesuré lors de la dernière manœuvre de commutation) HORS PLAGE UTILISATEUR Mode neutre du réseau INCONNU, détecté par le matériel RPH3 (fil de liaison) ou défini par le réglage logiciel de A LA TERRE, l'IHM ISOLE Comportement de l'application (résultats de l'auto-test de l'algorithme interne) OK, ETAPE ALGO X ALARME Temps de fermeture de l'appareillage (mesuré...
Page 75 Figure 70 : DEL en façade et contacts de sortie de relais Le terme « alarme » est utilisé pour un signal qui peut être activé par le contrôleur RPH3 si ≥ 1 condition(s) est(sont) remplie(s) à un instant donné. Le cycle de traitement du RPH3 pour les alarmes déclenchables et le suivant :...
Page 76 M1-J1 est suffisante pour un fonctionnement normal, (voir Figure 83, page 92). Elle est désactivée si la puissance disponible est hors plage (cette plage dépend de la variante RPH3 considérée : se reporter à la section 3-10, page 91).
Page 77 Une défaillance interne a été détectée. Redémarrer le contrôleur RPH3. Si l'alarme est toujours activée, contacter Alstom. Un problème a été détecté sur l'interface câblée du contrôleur RPH3 avec ≥ 1 capteur(s) Capteurs analogiques analogique(s). Vérifier les raccordements avec tous les capteurs externes (sonde de température, TC, TP, capteurs de pression hydraulique 4-20 mA, …) puis redémarrer le...
Page 78 Courant de ligne Le courant de ligne HT a été mesuré en-dehors de la plage par le contrôleur RPH3 (en phase ou en amplitude). Vérifier le raccordement des TC de mesure du courant. Si aucun TC ne doit être connecté au RPH3 (mesure du temps de manœuvre via les contacts auxiliaires de l'appareillage au lieu de la mesure du courant de ligne), désactiver l'option de...
Page 79 Si cette alarme est toujours activée, remettre à zéro les temps adaptatifs via l'IHM web (niveau d'accès > Utilisateur) puis réessayer de manœuvrer le disjoncteur. Si cette alarme n'est pas effacée de cette manière, contacter Alstom. Tension de commande La tension de commande (tension CC d'alimentation des bobines, valeur instantanée mesurée) a été...
Page 80 (x 5) (x 5) Différentes conditions d'alarme peuvent être affectées à chacun des 5 contacts de sortie de relais du contrôleur RPH3 (connecteur M4-J4). Cette affectation doit être définie via l'IHM web, comme illustré sur la Figure 72 ci-dessous : Figure 72 : Réglage de l'affectation des alarmes via l'IHM web...
Page 81 Tableau 6 : Etat des contacts de sortie d'alarme de relais REMARQUE 1 : si le contrôleur RPH3 est éteint, les 4 contacts pilotés par des relais bistables (« bascule ») conservent leur état jusqu'à la prochaine mise sous tension, alors que le contact piloté par le relais monostable est automatiquement ouvert.
Page 82 3 3 3 3 - - - - 7.3 Historique de commutation PoW (enregistrements des manœuvres du disjoncteur) L'IHM web du RPH3 (logiciel intégré) permet d'accéder aux données associées à la tentative de manœuvre de commutation PoW la plus récente.
Page 83 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Figure 74 : Logiciel RPH Manager : données détaillées sur la commutation PoW et historique des alarmes Figure 75 : Logiciel RPH : forme d'onde complète Quelle qu'en soit la raison, l'utilisateur peut créer un fichier d'archive complet à tout moment depuis l'IHM web en cliquant simplement sur le bouton «...
Page 84 3 3 3 3 - - - - 8 8 8 8 Réseau, communication & horloge temps réel Le contrôleur RPH3 peut se comporter comme un nœud sur un réseau IP, via Ethernet CEI 61850-9-2 sur une interface électrique (RJ45, connecteur M2-J3) et une interface optique (MT-RJ, connecteur M2-J1).
Page 85 3 3 3 3 - - - - 9 9 9 9 Réglages de configuration Pour configurer correctement un contrôleur RPH3 donné, rassembler et utiliser les données suivantes pour ajuster les réglages internes du RPH3 via son IHM web, avant de lancer une manœuvre du disjoncteur.
Page 86 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension 3 3 3 3 - - - - 9.3 Données relatives à l'appareillage Temps de manœuvre nominaux + décalages entre les contacts principaux et auxiliaires pour chaque pôle de l'appareillage mesurés sur le site d'installation final de l'appareillage dans les conditions nominales (température ambiante nominale, pression hydraulique nominale et tension de commande nominale).
Page 87 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension REMARQUE : les temps d'arc (pour les manœuvres d'ouverture) et de pré-arc (pour les manœuvres de fermeture) doivent être ajustés avec la plus grande précision possible, pour une commutation PoW efficace sur la limitation des transitoires (se reporter aux sections 2 pour plus de détails).
Page 88 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension 3 3 3 3 - - - - 9.4 Données de commande PoW Mode neutre du réseau sélectionné (à la terre ou isolé) + méthode de détection choisie (logiciel ou matériel) : se reporter à...
Page 89 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Figure 80 : Réglages de commande PoW : exemple pour la fermeture du disjoncteur (programme de commutation = « mode utilisateur ») 3 3 3 3 - - - - 9.5 Données relatives à la signalisation des alarmes Seuils à...
Page 90 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Matrice d'affectation des alarmes système et application avec les contacts de sorties de relais : se reporter aux sections 3-7.2-5 et Figure 72, page 80. 12-2012 D1620 FR03 90/128...
Page 91 3 3 3 3 - - - - 10 10 10 10 Variantes RPH3 Le contrôleur RPH3 a été conçu comme un rack 19’’ global intégrant 5 modules électroniques simples connectés par des liaisons internes et équipés de borniers amovibles à l'arrière pour le câblage externe.
Page 92 REMARQUE 2 : chaque connecteur est fourni avec sa propre entrée de blindage local afin de minimiser le couplage externe des perturbations électromagnétiques avec le RPH3. La mise à la terre doit être la plus proche possible des composants électroniques.
Page 93 Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension 3 3 3 3 - - - - 11.1 11.1 11.1 11.1 Bornes module M1 M1-J1 – ALIMENTATION RPH3 M1-J1 : 1 Terre Alimentation M1-J1 : 2 Phase ou polarité /+ M1-J1 : 3 Neutre ou polarité...
Page 94 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension M3-J3 – ENTREES DE TENSION MSTB 2.5/8-STF-5.08 Epaisseur de fil recommandée AWG28-16 M3-J3 : 1 Tension de ligne phase L1 M3-J3 : 2 M3-J3 : 3 Tension de ligne phase L2 M3-J3 : 4...
Page 95 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension M4-J2 : 16 Bobine + C Phase C /+ Sortie de fermeture / phase L3 M4-J2 : 17 Bobine C Phase C /- M4-J2 : 18 Ecran M4-J3 – DETECTION DE LA COMMANDE D'OUVERTURE MC 1,5/7-STF-3.81...
Page 96 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension M4-J6 : 6 Position disj. / Phase L3 Contact auxiliaire / phase L3 M4-J6 : 7 +48V commun Ecran M4-J6 : 8 Ecran M4-J7 - COMMANDE D'ENTREE DES BOBINES DU DISJONCTEUR MSTB 2,5/6-STF-5.08 Epaisseur de fil recommandée...
Page 97 Figure 85 : Alimentation & câblage du neutre du réseau isolé terre REMARQUE 1 : le boîtier du contrôleur RPH3 doit être systématiquement mis à la terre via la borne PE (vis externe de mise à la terre). REMARQUE 2 : le fil de liaison pour le mode neutre du réseau (à la terre ou isolé) doit être sélectionné conformément au réglage logiciel associé...
Page 98 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension 3 3 3 3 - - - - 12.2 12.2 12.2 12.2 Tension de référence Figure 86 : Tension de référence : câblage type 3 3 3 3 - - - - 12.3 12.3...
Page 99 12.4 Contrôle de l'appareillage et dérivation du RPH3 La dérivation du contrôleur RPH3 peut s'avérer utile s'il ne peut pas assurer sa tâche, quelle qu'en soit la raison (tension CA de référence manquante, RPH3 non alimenté, etc.) Toutefois, cette dérivation doit être activée ou ne doit pas dépendre de l'application finale, car elle donne lieu à une commutation non contrôlée de l'appareillage HT (pas de synchronisation du tout).
Page 100 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Figure 88 : Schéma de dérivation - interdit sur les deux voies (variante de mode commun) Figure 89 : Schéma de dérivation - interdit sur les deux voies (variante de mode différentiel) 12-2012...
Page 101 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Figure 90 : Schéma de dérivation - activé sur les deux voies (variante de mode commun) Figure 91 : Schéma de dérivation - activé sur les deux voies (variante de mode différentiel) 12-2012...
Page 102 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Figure 92 : Schéma de dérivation - activé sur la voie de fermeture uniquement (variante de mode commun) Figure 93 : Schéma de dérivation - activé sur la voie de fermeture uniquement (variante de mode différentiel)
Page 103 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Figure 94 : Schéma de dérivation - activé sur la voie d'ouverture uniquement (variante de mode commun) Figure 95 : Schéma de dérivation - activé sur la voie d'ouverture uniquement (variante de mode différentiel)
Page 104 TC de ligne et aux contacts auxiliaires. Se reporter à la section 3-4.6 page 43 pour de plus amples détails. REMARQUE 2 : les TC de ligne sont également requis pour permettre au contrôleur RPH3 de mesurer les courants HT commutés.
Page 105 Appareillages haute tension 3 3 3 3 - - - - 13 13 13 13 Caractéristiques techniques Dimensions (LxHxP) Le boîtier du RPH3 est conçu pour un montage dans un rack 19’’ ou pour un montage mural. Hauteur Profondeur 400 mm max Largeur 19’’...
Page 106 Entrées des capteurs analogiques (température ambiante, pressions hydrauliques) Plage de fonctionnement 4-20 mA Tension d'alimentation nominale 24 V (fournie par le contrôleur RPH3) Contacts de sortie de relais Contact de relais monostable (« tout-ou-rien »: M4-J4:2/3) 1 contact par relais...
Page 107 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension -25°C ±3°C Chaleur sèche CEI 60068-2-2 +50°C ±2°C Chaleur humide CEI 60068-2-3 +40°C ±2°C +93 % HR ±3 % 48 h Compatibilité diélectrique Rigidité diélectrique CEI 60255-5 CM 2kV – 50/60 Hz pendant 1 minute DM 1kV –...
Page 108 La connexion aux enroulements primaires du TC (kit de connexion de sécurité ENTRELEC / type ESSAILEC) Le raccordement direct de l'alimentation et des entrées de tension des câbles sur les blocs AWG 24-10. Tous les raccordements sont accessibles à l'arrière du contrôleur RPH3, à l'exception du port de communication RS232/RS485 (situé en façade).
Page 109 4 4 4 4 - - - - 1 1 1 1 Etendue des applications de commutation PoW La commutation PoW avec le RPH3 « TCR » doit être considérée dans les applications citées dans le Tableau 7 ci- dessous. Pour les autres applications, contacter l'assistance Alstom.
Page 110 Commutation des transformateurs HT et des réactances 3 noyaux Cette section décrit la stratégie utilisée par le RPH3 pour la commutation synchrone des transformateurs de tout type. Toutefois, les batteries de transformateurs dont les primaires sont enroulés indépendamment des noyaux magnétiques sont considérées comme des réactances shunt simple noyau au lieu de transformateurs.
Page 111 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension neutre à la terre (avec couplage phase-phase) Phase de référence Pour les charges avec neutre à la terre, chaque pôle du disjoncteur doit être fermé à environ 1/3 de période l'un après l'autre.
Page 112 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension neutre à la terre (sans couplage phase-phase) Phase de référence 90° él. Dans le cas de batteries de transformateurs mises à la terre avec enroulements secondaires ou tertiaires couplés en étoile, le couplage mutuel est nul entre les phases.
Page 113 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension neutre isolé Phase de référence 90° él. 0° él. Pour les charges avec neutre isolé, la fermeture d'une seule phase n'est pas nécessaire. Deux phases doivent être fermées en premier, à une date à...
Page 114 Phase référence 90° él. La Figure 100 illustre la séquence de commutation appliquée par le RPH3 si la charge présente un mode neutre à la terre : Le courant à travers chaque phase est interrompu sur le pic de tension 30°...
Page 115 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Phase de neutre isolé référence 90° él. Pour les charges avec neutre isolé, la phase de référence est ouverte en premier sur son pic de tension, suivie des deux autres phases sur le pic de leur tension phase-phase (correspondant au passage par zéro de la tension...
Page 116 Le programme de commutation « réactance shunt » doit être sélectionné avec le mode neutre approprié (« à la terre » ou « isolé »). Si le RPH3 doit être utilisé pour l'ouverture synchrone uniquement, le programme « Transformateur » peut également être utilisé (les points cibles pour l'ouverture sont identiques dans ces 2 programmes).
Page 117 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension 4 4 4 4 - - - - 4 4 4 4 Commutation de condensateurs HT Des courants d'appel élevés et des surtensions importantes peuvent se produire en cas de commutation aléatoire des condensateurs, notamment si la commutation se produit aux pics de tension.
Page 118 La coupure des courants capacitifs n'est pas un problème pour les appareillages modernes. Cela n'implique pas des processus transitoires significatifs. Si le RPH3 est utilisé pour les manœuvres d'ouverture synchrone sur des batteries de condensateurs, il applique les mêmes points cibles que pour les transformateurs (se reporter à la section 0).
Page 119 4 4 4 4 - - - - 5 5 5 5 Commutation des lignes de transport HT Pour ce type d'application, le RPH3 doit être utilisé avec la variante correspondante du firmware intégré : « RPH3-L ». 4 4 4 4 - - - - 5.1 Manœuvres de fermeture...
Page 120 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension 4 4 4 4 - - - - 5.1 5.1- - - - 1 1 1 1 Lignes alimentées par des transformateur Lignes alimentées par des transformateurs de potentiel inductifs s de potentiel inductifs Lignes alimentées par des transformateur...
Page 121 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension lignes non compensées alimentées par des TP inductifs Phase de neutre isolé référence 180° él. Si le mode neutre du réseau est isolé, la fermeture d'une seule phase n'est pas nécessaire. Deux phases doivent être fermées en premier, à...
Page 122 être évaluée (estimation). Le contrôleur RPH3 assure automatiquement cette évaluation et actionne le disjoncteur grâce à la séquence suivante () : Figure 109 : Algorithme RPH3 pour le (ré-)enclenchement sur des lignes de transport non compensées alimentées par des TP capacitifs...
Page 123 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension A la fin de l'algorithme ci-dessus, chaque pôle est (ré-)enclenché de manière synchrone avec un pic de tension de référence dont le signe correspond à la polarité de la charge piégée dans la phase associée de la ligne, comme illustré sur la Figure 110 ci-dessous : Figure 110: (Ré-)enclenchement sur une ligne non compensée...
Page 124 RPH3 : réenclenchement au passage par zéro des tensions source (se reporter à la section 4-4.1-1).
Page 125 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Si la ligne est alimentée par un TPC, une autre solution de mesure de tension triphasée doit obligatoirement être mise en œuvre : NCIT ou transformateur purement capacitif. Figure 112 : Formes d'onde de tension - lignes avec un haut degré de compensation Figure 113 : Formes d'onde de tension - lignes avec un faible degré...
Page 126 Dans tous les cas, cette erreur ne dépasse jamais ~1,4 ms (à 60 Hz) ou ~1,7 ms (à 50 Hz). Afin de garantir une erreur maximale de 0,5 ms dans la datation du passage par zéro du courant par le contrôleur RPH3, Alstom recommande de tenir compte des plages suivantes : •...
Page 127 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Dans ce dernier cas, les angles de décalage à considérer doivent être calculés comme suit (par rapport à la date de passage par zéro de la tension de référence) : Programme de Uref Uref + 120°...
Page 128 GRID Manuel d'utilisation RPH3 Appareillages haute tension Alstom Grid © - ALSTOM 2012. Le nom ALSTOM, le logo ALSTOM et toute variante de ces derniers sont des marques déposées et marques de service d'ALSTOM. Tout autre mentionné dans ce document, enregistré ou non, reste la propriété...