Sous-station de centrale électrique – connaissance du câblage électrique principal

La connexion électrique principale fait principalement référence au circuit conçu pour répondre à la transmission et au fonctionnement de la puissance prédéterminés.

exigences dans les centrales électriques, les sous-stations et les systèmes électriques, et indique la relation d'interconnexion entre l'électricité haute tension

équipement.La connexion électrique principale est un circuit de transmission et de distribution d'énergie électrique avec les lignes entrantes et sortantes.

de l'alimentation comme lien de base et du bus comme lien intermédiaire.

En général, le câblage principal des centrales électriques et des sous-stations doit répondre aux exigences de base suivantes :

1) Assurer la fiabilité et la qualité de l’alimentation électrique nécessaires en fonction des exigences du système et des utilisateurs.Moins il y a de chance

d'interruption forcée de l'alimentation électrique pendant le fonctionnement, plus la fiabilité du câblage principal est élevée.

2) Le câblage principal doit être flexible pour répondre aux exigences des diverses conditions de fonctionnement du système électrique et de l'équipement principal, et

doit également être pratique pour l’entretien.

3) Le câblage principal doit être simple et clair, et l'opération doit être pratique, de manière à minimiser les étapes de fonctionnement requises pour le

entrée ou suppression des composants principaux.

4) À condition de répondre aux exigences ci-dessus, les coûts d'investissement et d'exploitation sont les moins élevés.

5) Possibilité d'agrandissement.

Lorsqu'il y a de nombreuses lignes entrantes et sortantes (plus de 4 circuits), afin de faciliter la collecte et la distribution de l'énergie électrique,

le bus est souvent défini comme un lien intermédiaire.

Comprenant : connexion de bus simple, connexion de bus double, connexion 3/2, connexion 4/3, connexion de groupe de bus de transformateur.

Lorsque le nombre de lignes entrantes et sortantes est faible (inférieur ou égal à 4 circuits), afin d'économiser de l'investissement, aucun bus ne peut être paramétré.

Comprenant : câblage de l'unité, câblage en pont et câblage d'angle.

1、 Connexion à un seul bus

La connexion avec un seul groupe de bus est appelée connexion à bus unique, comme le montre la figure 1.

Connexion par bus unique

Fig. 1 Schéma de principe d'une connexion à un seul bus

La caractéristique d'une connexion à bus unique est que l'alimentation et les lignes d'alimentation sont connectées sur le même groupe de bus.Dans

Afin d'allumer ou de couper toute ligne entrante ou sortante, chaque cordon est équipé d'un disjoncteur pouvant ouvrir ou fermer le circuit.

dans diverses conditions de fonctionnement (comme le montre le DL1 de la figure 1).Lorsqu'il est nécessaire d'entretenir le disjoncteur et d'assurer le

alimentation normale des autres lignes, des sectionneurs (G1 ~ G4) doivent être installés des deux côtés de chaque disjoncteur.La fonction du

Le sectionneur est de garantir que le disjoncteur est isolé des autres pièces sous tension pendant la maintenance, mais pas de couper le courant dans le

circuit.Comme le disjoncteur est doté d'un dispositif d'extinction d'arc, mais pas le sectionneur, le sectionneur doit suivre le principe de

« faire avant coupure » pendant le fonctionnement : lors de la connexion du circuit, le sectionneur doit être fermé en premier ;Fermez ensuite le disjoncteur ;

Lors de la déconnexion du circuit, le disjoncteur doit être déconnecté en premier, puis le sectionneur.De plus, le sectionneur peut

être exploité en état équipotentiel.

Les principaux avantages de la connexion par bus unique : simple, évident, facile à utiliser, pas facile à mal utiliser, moins d'investissement et facile à développer.

Principaux inconvénients du bus unique : lorsque le sectionneur de bus tombe en panne ou est révisé, toutes les alimentations doivent être déconnectées, ce qui entraîne

panne de courant de l'ensemble de l'appareil.De plus, lors de la révision du disjoncteur, le circuit doit également être arrêté pendant toute la durée du

période de révision.En raison des défauts ci-dessus, la connexion à un seul bus ne peut pas répondre aux exigences d'alimentation électrique des utilisateurs importants.

Champ d'application de la connexion à bus unique : elle s'applique aux centrales électriques ou aux sous-stations de petite et moyenne taille avec un seul générateur

ou un transformateur principal et quelques circuits sortants dans les systèmes 6~220kV.

2、 Connexion sectionnelle d'un seul bus

Les inconvénients de la connexion à un seul bus peuvent être surmontés par la méthode des sous-sections, comme le montre la figure 2.

Connexion sectionnelle d'un seul bus

Fig. 2 Câblage en coupe d'un bus unique

 

Lorsqu'un disjoncteur est installé au milieu du bus, le bus est divisé en deux sections, afin que les utilisateurs importants puissent être alimentés par

deux lignes reliées aux deux sections de bus.Lorsqu’une section du bus tombe en panne, tous les utilisateurs importants ne seront pas coupés.De plus, les deux bus

les sections peuvent être nettoyées et révisées séparément, ce qui peut réduire les pannes de courant pour les utilisateurs.

Parce que le câblage sectionnel à bus unique conserve non seulement les avantages du câblage à bus unique lui-même, tels que la simplicité, l'économie et

commodité, mais sert également ses inconvénients dans une certaine mesure, et la flexibilité de fonctionnement est améliorée (il peut fonctionner en parallèle ou en

colonnes séparées), ce mode de câblage a été largement utilisé.

Cependant, le câblage sectionné d'un bus unique présente également un inconvénient important, à savoir lorsqu'une section de bus ou un sectionneur de bus tombe en panne.

ou est révisé, tous les câbles connectés au bus doivent être mis hors tension pendant une longue période pendant la révision.Évidemment, cela n'est pas autorisé pour

centrales électriques de grande capacité et sous-stations centrales.

Champ d'application du câblage sectionnel à bus unique : applicable au câblage 6~10kV des centrales électriques de petite et moyenne taille et des sous-stations 6~220kV.

3、 Bus unique avec connexion au bus de dérivation

Un bus unique avec connexion de bus de dérivation est illustré à la Figure 3.

Fig. 3 Bus simple avec bus bypass

Fig. 3 Bus simple avec bus bypass

 

Fonction du bus de dérivation : la maintenance des éventuels disjoncteurs entrants et sortants peut être effectuée sans coupure de courant.

Étapes pour une maintenance ininterrompue du disjoncteur QF1 :

1) Utilisez le disjoncteur de dérivation QF0 pour charger le bus de dérivation W2, fermez QSp1 et QSp2, puis fermez GFp.

2) Une fois la charge réussie, faites fonctionner en parallèle le disjoncteur de sortie QF1 et le disjoncteur de dérivation QF0 et fermez QS13.

3) Sortez du disjoncteur QF19 et tirez sur QF1, QS12 et QS11.

4) Suspendez le fil de terre (ou le couteau de mise à la terre) des deux côtés du QF1 pour la maintenance.

Principes de construction d'un bus de contournement :

1) Les lignes 10 kV ne sont généralement pas érigées car les utilisateurs importants sont alimentés par une double alimentation ;Le prix du circuit 10kV

Le disjoncteur est faible et un disjoncteur de secours spécial et un disjoncteur de chariot à bras peuvent être réglés.

2) Les lignes 35kV ne sont généralement pas érigées pour les mêmes raisons, mais les conditions suivantes peuvent également être considérées : lorsqu'il y a

de nombreux circuits sortants (plus de 8) ;Il y a des utilisateurs plus importants et une alimentation unique.

3) Lorsqu'il y a de nombreuses lignes sortantes de 110 kV et plus, elles sont généralement érigées en raison de la longue durée de maintenance

du disjoncteur (5-7 jours) ;L’étendue de l’influence d’une panne de ligne est importante.

4) Le bus de dérivation n'est pas installé dans les petites et moyennes centrales hydroélectriques car la maintenance du disjoncteur est

organisé pendant la saison des eaux amères.

4、Double connexion de bus

Le mode de connexion à double bus est proposé pour pallier les inconvénients de la connexion sectionnelle à un seul bus.Son mode de connexion de base est

illustré sur la figure 4, c'est-à-dire qu'en plus du bus de travail 1, un groupe de bus de secours 2 est ajouté.

4

Fig. 4 Connexion double bus

Puisqu’il existe deux groupes de bus, ils peuvent être utilisés l’un pour l’autre.Les deux groupes de bus sont reliés par un lien de bus

disjoncteur DL, et chaque circuit est connecté aux deux groupes de bus par l'intermédiaire d'un disjoncteur et de deux sectionneurs.

Pendant le fonctionnement, le sectionneur connecté au bus de travail est connecté et le sectionneur connecté au bus de secours

est déconnecté.

Caractéristiques de la connexion double bus :

1) Réparez le bus à tour de rôle sans interrompre l’alimentation électrique.Lors de la réparation du sectionneur de bus d'un circuit, uniquement

déconnecter le circuit.

2) Lorsque le bus en fonctionnement tombe en panne, tous les circuits peuvent être transférés vers le bus de secours, afin que l'appareil puisse rapidement rétablir l'alimentation électrique.

3) Lors de la réparation du disjoncteur d'un circuit, l'alimentation électrique du circuit ne sera pas interrompue pendant une longue période.

4) Lorsque le disjoncteur d'un circuit individuel doit être testé séparément, le circuit peut être séparé et connecté au

bus de secours séparément.

L'opération la plus importante d'une connexion à double bus est la commutation du bus.Ce qui suit illustre les étapes de fonctionnement en prenant les

maintenance du bus en état de marche et du disjoncteur sortant à titre d'exemple.

(1) Autobus de travaux d'entretien

Pour réparer le bus en état de marche, toutes les alimentations et lignes doivent être commutées sur le bus de secours.À cette fin, vérifiez d'abord si le

le bus est en bon état.La méthode consiste à connecter le disjoncteur de couplage de bus DL pour mettre le bus de secours sous tension.Si le bus de secours a un mauvais

Isolation ou défaut, le disjoncteur se déconnectera automatiquement sous l'action du dispositif de protection du relais ;Quand il n'y a aucune faute dans

le bus de secours, le DL restera connecté.A ce moment, les deux groupes de bus étant équipotentiels, tous les sectionneurs en attente

Le bus peut être connecté en premier, puis tous les sectionneurs du bus en fonctionnement peuvent être déconnectés, de sorte que le transfert du bus soit terminé.Enfin,

le disjoncteur de couplage de bus DL et le sectionneur entre celui-ci et le bus en service doivent être déconnectés.De manière à les isoler pour la maintenance.

(2) Réparer le disjoncteur sur une ligne sortante

图5

Fig. 5 Disjoncteur de maintenance double bus

 

Lors de la révision du disjoncteur d'une ligne de départ sans s'attendre à ce que la ligne soit hors tension pendant une longue période, par exemple,

lors de la révision du disjoncteur de la ligne de départ L de la figure 5, utilisez d'abord le disjoncteur de liaison de bus DL1 pour tester que le bus de secours est en

bon état, c'est-à-dire débrancher DL1, puis débrancher DL2 et les sectionneurs G1 et G2 des deux côtés, puis débrancher le cordon

connecteur du disjoncteur DL2, remplacer le disjoncteur DL2 par un cavalier temporaire, puis connecter le sectionneur G3

connecté au bus de secours, puis fermez le sectionneur côté ligne G1, et enfin fermez le disjoncteur de couplage de bus DL1, de sorte que la ligne L soit mise

remise en service.À ce stade, le disjoncteur de liaison remplace la fonction du disjoncteur, afin que la ligne L puisse continuer

pour fournir de l'énergie.

En résumé, le principal avantage du double bus est que le système de bus peut être révisé sans affecter l'alimentation électrique.Cependant,

la connexion double bus présente les inconvénients suivants :

1) Le câblage est complexe.Afin de tirer pleinement parti des avantages de la connexion à double bus, de nombreuses opérations de commutation doivent être effectuées.

effectué, surtout lorsque le sectionneur est considéré comme un appareil électrique en fonctionnement, ce qui est facile à provoquer des accidents majeurs

en raison d'une mauvaise opération.

2) Lorsque le bus en fonctionnement tombe en panne, l'alimentation sera coupée pendant une courte période pendant la commutation du bus.Bien que le disjoncteur de liaison au bus puisse

Être utilisé pour remplacer le disjoncteur pendant la maintenance, une courte panne de courant est toujours nécessaire pendant l'installation et

connexion de barres de cavalier, ce qui n'est pas autorisé pour les utilisateurs importants.

3) Le nombre de sectionneurs de bus est considérablement augmenté par rapport à une connexion de bus unique, augmentant ainsi la surface au sol de l'alimentation.

équipement de distribution et investissement.

5、 Connexion du bus double au bus de dérivation

Afin d'éviter une panne de courant de courte durée lors de la maintenance du disjoncteur, un double bus avec bus de dérivation peut être utilisé, comme illustré.

dans la figure 6.

6

Fig. 6 Bus double avec connexion bus bypass

 

Le bus 3 sur la figure 6 est le bus de dérivation et le disjoncteur DL1 est le disjoncteur connecté au bus de dérivation.Il est en position off

pendant le fonctionnement normal.Lorsqu'il est nécessaire de réparer un disjoncteur, DL1 peut être utilisé au lieu de provoquer une panne de courant.Par exemple,

lorsque le disjoncteur DL2 de la ligne L doit être révisé, le disjoncteur DL1 peut être fermé pour alimenter le bus de dérivation, puis le bus de dérivation

le sectionneur G4 peut être fermé, enfin le disjoncteur DL2 peut être déconnecté, puis les sectionneurs G1, G2, G3 peuvent être déconnectés

pour réviser DL2.

Dans le raccordement à un ou deux bus décrit ci-dessus, le nombre de disjoncteurs est généralement supérieur au nombre de

circuits connectés.En raison du prix élevé des disjoncteurs haute tension, la zone d'installation requise est également grande, en particulier lorsque

le niveau de tension est plus élevé, cette situation est plus évidente.Par conséquent, le nombre de disjoncteurs doit être réduit autant que possible.

du point de vue économique.Lorsqu’il y a peu de lignes sortantes, la connexion pontée sans bus peut être envisagée.

Lorsqu'il n'y a que deux transformateurs et deux lignes de transmission dans le circuit, moins de disjoncteurs sont nécessaires pour la connexion en pont.

La connexion en pont peut être divisée en « type de pont interne » et « type de pont externe ».

(1) Connexion du pont intérieur

Le schéma de câblage de la connexion du pont interne est illustré à la figure 7.

7

Figure 7 Câblage du pont interne

 

La caractéristique de la connexion en pont interne est que deux disjoncteurs DL1 et DL2 sont connectés à la ligne, il est donc pratique de

déconnectez et entrez la ligne.En cas de panne de ligne, seul le disjoncteur de la ligne sera déconnecté, tandis que l'autre circuit et deux

les transformateurs peuvent continuer à fonctionner.Par conséquent, lorsqu'un transformateur tombe en panne, les deux disjoncteurs connectés au transformateur seront

déconnectés, de sorte que les lignes concernées seront hors service pendant une courte période.Par conséquent, cette limite s'applique généralement aux palangres et

transformateurs qui ne nécessitent pas de commutations fréquentes.

(2) Connexion par pont externe

Le schéma de câblage du câblage chinois à l'étranger est illustré à la figure 8.

8

Fig. 8 Câblage du pont externe

 

Les caractéristiques de la connexion en pont externe sont opposées à celles de la connexion en pont interne.Lorsque le transformateur tombe en panne ou a besoin

pour être déconnecté pendant le fonctionnement, seuls les disjoncteurs DL1 et DL2 doivent être déconnectés sans affecter le fonctionnement de la ligne.

Cependant, une panne de ligne affectera le fonctionnement du transformateur.Ce type de connexion convient donc au cas où

la ligne est courte et le transformateur doit être commuté fréquemment.Généralement, il est largement utilisé dans les sous-stations abaisseurs.

En général, la fiabilité de la connexion en pont n'est pas très élevée et il est parfois nécessaire d'utiliser des sectionneurs comme appareils de fonctionnement.

Cependant, en raison du peu d'appareils utilisés, de sa disposition simple et de son faible coût, il est toujours utilisé dans les appareils de distribution 35 ~ 220 kV.De plus, aussi longtemps

à mesure que des mesures appropriées sont prises pour la disposition des dispositifs de distribution d'énergie, ce type de connexion peut se développer en bus simple ou double

bus, il peut donc être utilisé comme connexion de transition au stade initial du projet.


Heure de publication : 24 octobre 2022