L'appareillage de commutation haute tension-est l'un des équipements essentiels d'un système électrique, et sa sélection appropriée affecte directement la sécurité de l'alimentation électrique et la fiabilité opérationnelle. Cependant, confrontés à différents niveaux de tension, formes structurelles et scénarios d'application, de nombreux utilisateurs tombent facilement dans l'idée fausse selon laquelle « plus c'est cher, mieux c'est » ou « tout ce qui fonctionne fera l'affaire ». Cet article vous guide à travers cinq étapes clés pour vous aider à prendre des décisions précises lors de la sélection d'un appareillage de commutation haute tension-.
Déterminer le niveau de tension et les paramètres du système
La première étape de la sélection consiste à déterminer le niveau de tension qui correspond au système électrique. L'appareillage de commutation haute tension-commun convient aux systèmes 3 kV, 6 kV, 10 kV, 20 kV et 35 kV. Différents niveaux de tension ont des exigences radicalement différentes en matière de distance d'isolement, de ligne de fuite et de sélection des composants.
Tout en confirmant le niveau de tension, il est également nécessaire de déterminer la fréquence nominale du système (généralement 50 Hz), la méthode de mise à la terre (point neutre non mis à la terre, mis à la terre via une bobine de suppression d'arc ou directement mis à la terre) et le nombre de phases (tri-phase). Ces paramètres déterminent la sélection spécifique des parafoudres, des transformateurs de tension et la coordination de l'isolation au sein de l'armoire. Si le mauvais niveau de tension est sélectionné, même avec des configurations à hautes-performances, un fonctionnement sûr sera impossible.
Calcul de la capacité actuelle et du courant de tenue en-court-circuit
Les paramètres actuels d'un appareillage haute-tension comprennent deux dimensions : le courant nominal et le courant de tenue en court-circuit-. Les deux sont indispensables.
Le courant nominal (In) détermine la capacité de transport de courant à long terme du jeu de barres principal. Elle doit être calculée de manière globale sur la base de la capacité du transformateur et de la puissance totale de la charge, avec une marge appropriée pour les augmentations futures de capacité. Cependant, il est important de noter qu'une capacité de courant plus importante n'est pas toujours meilleure-une mise à l'échelle excessive signifie une mise à niveau complète de la section transversale du jeu de barres-la surface de la section transversale et de la taille de l'armoire, entraînant une augmentation des coûts. Un juste équilibre doit être trouvé.
Le courant de tenue aux courts-circuits (Icw) détermine la capacité de l'équipement à résister aux défauts de court-circuits. Le courant de court-circuit-attendu est calculé en fonction de la capacité du transformateur et de la tension d'impédance. L'appareillage sélectionné doit avoir une valeur de tenue aux courts-circuits-supérieure à cette valeur ; sinon, en cas de court-circuit, le jeu de barres risque de se déformer voire même l'armoire peut éclater. Pour le côté entrant d'un transformateur de grande -capacité, la capacité de tenue aux courts-circuits-doit généralement être de 31,5 kA ou 40 kA ou plus.
Choisir le type de structure : blindée, compartimentée ou fixe ?
Le type structurel d'un appareillage haute tension-détermine directement ses performances de sécurité et sa facilité de maintenance. Les types courants incluent les blindés amovibles, compartimentés et fixes.
Les appareillages blindés débrochables (tels que la série KYN) sont actuellement le type le plus largement utilisé. Le chariot disjoncteur peut être retiré de l'armoire pour la maintenance. Chaque unité fonctionnelle (compartiment jeu de barres, compartiment disjoncteur, compartiment câbles, compartiment secondaire) est entièrement séparée par des cloisons métalliques, offrant une forte capacité de limitation des défauts. Il est peu probable qu’un arc interne dans une unité affecte les unités adjacentes. Convient aux sous-stations ayant des exigences élevées en matière de fiabilité et de distribution d'énergie aux utilisateurs importants.
L'appareillage compartimenté utilise des cloisons métalliques ou non-entre les unités fonctionnelles. La structure est relativement simple, mais la maintenance n'est pas aussi pratique qu'avec un appareillage débrochable. Convient aux applications avec un espace ou un budget limité.
Les appareillages fixes (tels que la série XGN) ont une structure simple et un faible coût. Le disjoncteur est installé de manière fixe et l'armoire est compacte. Convient aux applications avec un petit nombre de circuits et une faible fréquence de maintenance. Le choix nécessite un examen approfondi des exigences de fiabilité du projet, de l'espace de la salle de commutation, du budget et des habitudes de maintenance.
Confirmation des conditions environnementales et des niveaux de protection
L'environnement d'installation de l'appareillage-haute tension affecte directement sa fiabilité opérationnelle-à long terme. Lors de la sélection d'un appareillage de commutation, il est nécessaire de clarifier : l'armoire de commande est-elle installée dans une salle de distribution intérieure ou dans un poste de transformation extérieur ? Quelle est la plage de température ambiante (haute/basse) ? L'altitude du site d'installation dépasse-t-elle 1000 mètres ? Y a-t-il de la poussière, des gaz corrosifs ou une humidité élevée sur le site ?
Pour les salles de distribution intérieures, le niveau de protection standard est généralement IP4X (protection contre les solides supérieur ou égal à 1 mm de diamètre). Pour les emplacements extérieurs ou semi-extérieurs, le niveau de protection de l'armoire doit être augmenté à IP54 ou plus, avec l'ajout d'un couvercle supérieur imperméable et de bandes d'étanchéité. Dans les zones de haute -altitude (au-dessus de 1 000 mètres), les distances électriques et les lignes de fuite doivent être ajustées, en augmentant la distance d'isolation d'environ 1 % tous les 100 mètres d'altitude. Dans les zones côtières ou industrielles chimiques où existent des brouillards salins et des gaz corrosifs, l'armoire peut être en acier inoxydable ou avec un revêtement anticorrosion renforcé.
Vérification des dispositifs de protection et cinq-fonctions de protection
La configuration de la protection de l'appareillage haute tension-détermine sa capacité de réponse en cas de défaut. Lors de la sélection d'un appareillage de commutation, il est nécessaire de confirmer si les dispositifs de protection à relais configurés dans l'armoire disposent de fonctions de protection de base telles que la surintensité, le déclenchement instantané, la surcharge, la mise à la terre homopolaire - et la protection contre les sur/sous-tensions. Pour les utilisateurs importants, des dispositifs de protection différentielle ou de transfert automatique doivent également être configurés. Tous les paramètres de protection doivent être réglables sur-site et disposer de fonctionnalités de journalisation des événements.
La fonction de verrouillage à cinq -préventions est le mécanisme de base pour garantir la sécurité de l'opérateur-en empêchant l'ouverture et la fermeture accidentelles des disjoncteurs, en empêchant l'ouverture et la fermeture des sectionneurs sous charge, en empêchant les fils de terre lorsqu'ils sont sous tension, en empêchant la fermeture des interrupteurs avec des fils de terre et en empêchant l'entrée accidentelle dans les compartiments sous tension. Lors de la sélection, il convient de vérifier si l'armoire dispose de cinq fonctions de prévention complètes et fiables, et si le mécanisme de verrouillage fonctionne correctement et sans blocage.
Il n'existe pas de solution « unique-taille-convient-à tous" pour sélectionner un appareillage de commutation haute-haute tension. Une décision globale doit être prise en fonction de facteurs tels que la tension du projet, la capacité de charge, les exigences structurelles, les conditions environnementales et la configuration de la protection. Des calculs approfondis des paramètres et des enquêtes sur les conditions de fonctionnement doivent être effectués dès les premières étapes de la sélection, et les rapports d'essais de type fournis par le fabricant doivent être strictement vérifiés pour garantir que le type d'armoire sélectionné est sûr, stable et fiable tout au long de sa longue durée de vie.
