Ingénierie et fournitures

Contrôles

Basés sur automates programmables industriels (PLC) du marché, nos systèmes de contrôle de groupes et de centrales incluent des commandes locales manuelles issues de sélecteurs installés en façade, des commandes automatiques, des interfaces opérateurs, des fonctions de mesure de puissance, des mécanismes de synchronisation et des modes d'exploitation développés spécifiquement en fonction des besoins du client.

Les conceptions sont coordonnées avec les exigences du client, lesquelles peuvent être basées sur diverses plates-formes d’automatisation (Schneider, Allen Bradley, GE) et avec diverses normes de fonctionnement.

Nos systèmes de contrôle sont complètement assemblés/interconnectés en usine et testés dans un environnement en temps réel pour assurer le fonctionnement adéquat, la fiabilité et les performances du système dans son ensemble. Ce test complet minimise le temps de mise en service et atténue les risques associés.

Noter que dans l’industrie hydroélectrique, l’approche de conception varie considérablement selon la nature du projet. Les systèmes de type ‘’grande hydro’’ comprennent davantage de redondances et de fonctions distribuées que les systèmes de type ‘’petite hydro’’ qui intègrent régulièrement des fonctions multiples dans un même contrôleur sans redondance (c.-à-d.: PLC d’unité intégrant le régulateur de vitesse et les protections mécaniques, protection d’alternateur responsable de la synchronisation, …).

Contrôle d’unité

Considérant que la commande de l'unité est un composant essentiel des opérations, notre architecture de système moderne est conçue avec une fiabilité accrue. Ceci implique la configuration particulière du matériel, des E/S et des logiques de PLC, ainsi que la mise en œuvre de circuits câblés essentiels pouvant servir de contrôle de secours en cas de panne ou de travaux de maintenance.

Certaines philosophies de contrôle ainsi que les circuits câblés associés ont été mis au point au cours de décennies d’exploitation par les entreprises publiques, et sont généralement très efficaces, sécuritaires et peu coûteux à mettre en œuvre.

Avec la volonté de réduire les temps d'arrêt de fonctionnement et en particulier sur les grandes unités, la défaillance potentielle de tous les signaux et composants du système est prise en considération. En cas de défaillance d'un composant donné, le système l’annoncera toujours. Cependant, le groupe ne s’arrêtera pas nécessairement lors d'une défaillance du système de contrôle (p. ex. : un IHM, un défaut de communication, du matériel PLC) car il demeure protégée de manière adéquate par des protections mécaniques et électriques et en fonctionnement stable grâce au régulateur de vitesse et au système d'excitation.

(Voir les études de cas pour plus de détails)

Les séquences de démarrage/arrêt de l’unité et les modes de fonctionnement sont clairement documentés sur les schémas de diagramme séquentiel (Grafcet) et programmés en conséquence.

Protections

Champlain EP&C comprend l'importance d'un système de protection fiable, sélectif, rapide et simple.

Nos ingénieurs concepteurs maîtrisent les exigences de conformité du marché et ont également une grande expérience pratique et une bonne compréhension des défis associés à l’exploitation et la maintenance d’une centrale hydroélectrique.

Avec cette base et grâce à une étroite collaboration avec votre personnel technique pendant l'exécution du projet, nos experts vous fourniront un système de protection bien documenté, facile à maintenir et sur lequel vous pouvez compter.

Notre expertise comprend les éléments clés suivants :

• Études de courts-circuits, de coordination, d’éclats d'arc électrique et de réglages de relais
• Conception et schémas de protection alternateur, transformateur et ligne
• Essais en usine et mise en service
• Conformité aux standards NERC PRC

Chaque système est conçu en tenant compte des exigences d’exploitation et de maintenance et comprend les caractéristiques standards suivantes:

• Séparation physique des relais et circuits multifonctions «A» et «B»
• Protections mécaniques d’alternateurs intégrées dans les relais de protection (indépendamment du PLC de l'unité), y compris le déchargement de l'unité avant le déclenchement du disjoncteur via le mécanisme de "Low Forward Power"
• Commutateurs FT sur tous les signaux CA/CC pour une isolation / maintenance facile de l'équipement
• Commutateur FT d’essai dédié aux essais d'injection des différents éléments de protection
• Relais de déclenchement auxiliaires de catégorie utilité avec commutateur FT de blocage de déclenchement principal
• Module de déclenchement du disjoncteur et supervision de la bobine de déclenchement

SCADA

En tant qu'interface opérateur principale du système d'automatisation, les systèmes SCADA sont développés en tenant compte de plusieurs considérations à partir de logiciels d'application non propriétaires, de serveurs, de dispositifs de réseautage et de passerelles de communication. Les différents composants sont intégrés dans une architecture de réseau basée sur le protocole DNP3 afin de garantir une intégrité élevée des données.

Basé sur les exigences du projet, Champlain EP&C peut s’occuper de tous les détails associés à l'intégration d'une centrale complète ou d'une simple mise à niveau de l'équipement dans un système SCADA existant.

Les exigences en matière de cybersécurité sont traitées au cas par cas, les conditions du projet dictant l'étendue du déploiement des mesures de contrôle.

Régulateurs de vitesse

En collaboration avec des fournisseurs établis de régulateurs de vitesse, Champlain EP&C Inc. fournit des services d’intégration pour chaque détail associé à la mise à niveau de votre équipement. Que vous effectuiez la transition de la régulation de vitesse électromécanique à la régulation numérique, ou que vous amélioriez simplement votre système numérique vieillissant, notre équipe d'experts s'assurera que vous tirez le maximum de votre investissement en veillant à ce que le produit soit correctement intégré dans le système existant et fonctionne en conformité avec les exigences de performance du marché.

Nos services incluent ce qui suit:

• Remplacement de l’instrumentation du système, incluant l’instrumentation associé au réservoir d’huile, à l’accumulateur, aux servomoteurs et à la lecture de vitesse
• Valve proportionnelle et interface avec électrovanne d’arrêt
• Mise à jour de la vanne d’actuation et du retour de position
• Ajout d’une boucle de filtration (kidney loop)
• Régulateur de vitesse numérique basé sur PLC
• Intégration des commandes du régulateur dans les systèmes de contrôle et protection de l’unité
• Plan de remplacement, coordination et documentation
• Essai de mise en service

Systèmes d'excitation

En collaboration avec des fournisseurs de systèmes d'excitation établis, Champlain EP&C Inc. peut s’occuper de tous les détails associés à la mise à niveau de votre équipement. Que vous effectuiez une transition de l'excitatrice en bout d’arbre vers un système d’excitation statique complet, ou que vous amélioriez simplement votre système existant, notre équipe d'experts s'assurera que vous tirez le maximum de votre investissement en veillant à ce que le produit soit correctement intégré et fonctionne tel que requis.

Nos services incluent ce qui suit:

• Remplacement de l'excitatrice statique ou pilote avec transformateur d’alimentation et câbles
• Remise à neuf ou retrait de l'excitatrice rotative principale
• Intégration d’une nouvelle excitatrice dans le système de contrôle et protection du groupe
• Plan de remplacement, coordination et documentation
• Essai de mise en service

Instrumentation / Auxiliaire

Champlain EP&C peut prendre en charge le choix de l’instrumentation appropriée du groupe turbine-alternateur et des systèmes auxiliaires, en tenant compte des interfaces mécaniques et électriques qui conviennent aux exigences globales du système.

Nos services comprennent la définition de la portée, la conception, la fourniture et la mise en service de l’instrumentation associée à la turbine, à l’alternateur, au régulateur ainsi qu’à la mesure des niveaux d'eau. Notre équipe peut également vous aider à évaluer l'installation actuelle, améliorer la fiabilité et prendre en charge les efforts de normalisation dans vos différentes centrales.

Que ce soit en tant qu'algorithme de contrôle intégré au PLC de l'unité, ou en tant que panneau indépendant basé sur des composantes matérielles dédiées, notre équipe peut assurer un contrôle fiable des fonctions auxiliaires suivantes:

• Systèmes d'injection d'huile à haute pression (HPOIS)
• Systèmes de circulation d’eau de refroidissement
• Systèmes d'actionnement pneumatique et électrique des grilles d’aération de l’alternateur
• Système d'extraction des vapeurs d'huile
• Ventilation du boîtier de bagues collectrices
• Freinage et soulèvement
• Système de vibration de tous les principaux fournisseurs
• Drainage du fond supérieur
• Vanne d'entrée principale de la conduite forcée (MIV)

Services auxiliaires

Afin de supporter la sélection d’un transformateur abaisseur, d’une génératrice diesel ou d’une banque de batteries, notre équipe produira des études détaillées de charge et de courts-circuits. En dimensionnant correctement votre équipement et en travaillant avec des fournisseurs établis, Champlain EP&C Inc. veillera à ce que votre installation dispose d'une capacité suffisante pour répondre de façon sécuritaire aux besoins actuels tout en permettant une expansion future.

Notre gamme de services comprend:

• Transformateurs abaisseurs pour services auxiliaires
• Commutateur de transfert automatique
• Centres de contrôle de moteur 600Vca
• Panneaux de distribution 600Vca, 120/208Vca
• Onduleurs de station et distribution associée
• Système de gestion des charges en cas d’urgence
• Banques de batteries 125VCC et distribution associée
• Intégration dans les systèmes de protection et de contrôle de la centrale

Équipement moyenne tension

En fonction de la configuration du système et des considérations essentielles telles que les caractéristiques d’alternateurs et de réseau, notre équipe peut réaliser les études suivantes pour vous guider dans le choix de votre équipement de moyenne tension:

• Étude de courts-circuits
• Étude de coordination de la protection
• Étude d’éclats d'arc électrique
• Étude de coordination de l'isolation
• Étude de TTR

Si votre projet exige le remplacement d'un équipement vieillissant, notre équipe s'occupera de tous les détails associés à l'intégration de cet équipement important dans votre installation.

Les experts de Champlain EP&C travaillent depuis des années avec les différents fournisseurs de l'industrie et connaissent leurs forces et leurs faiblesses. Notre expérience nous permet de livrer, d'installer et de mettre en service le produit le mieux adapté à vos besoins, qu'il s'agisse d'une armoire de mise à la terre du point neutre ou d'un appareillage résistant aux arcs électriques.