FR2532791A1 - HIGH VOLTAGE DISTRIBUTION CELL FOR TRANSFORMATION STATION - Google Patents
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Abstract
CELLULE TRIPHASEE DESTINEE A COOPERER AVEC DEUX CELLULES IDENTIQUES OU SIMILAIRES POUR CONSTITUER AVEC UN TRANSFORMATEUR UN POSTE DE DISTRIBUTION, LADITE CELLULE COMPRENANT AU MOINS UNE TRAVERSEE ETANCHE TRIPHASEE POUR LIAISON AVEC DES CABLES D'ARRIVEE, UN INTERRUPTEUR TRIPOLAIRE A AUTO-SOUFFLAGE PNEUMATIQUE, UN SECTIONNEUR DE TERRE TRIPOLAIRE, ET UN JEU DE BARRES, LA CELLULE ETANT DIVISEE EN DEUX COMPARTIMENTS ETANCHES 1, 2 L'UN VIS-A-VIS DE L'AUTRE ET CHACUN VIS-A-VIS DE L'EXTERIEUR, L'UN DES COMPARTIMENTS 2 COMPORTANT LE JEU DE BARRES 41, 42, 43 ET L'AUTRE LE RESTE DE L'APPAREILLAGE, LES DEUX COMPARTIMENTS ETANT SEPARES PAR UN CLOISONNEMENT ETANCHE MUNI DE TROIS TRAVERSEES 31, 32, 33 ISOLANTES CYLINDRIQUES CREUSES. LES TRAVERSEES SERVENT DE CYLINDRE DE SOUFFLAGE DES INTERRUPTEURS ET DE SUPPORTS DES BARRES 41, 42, 43.THREE-PHASE CELL INTENDED TO COOPERATE WITH TWO IDENTICAL OR SIMILAR CELLS TO CONSTITUTE WITH A TRANSFORMER A DISTRIBUTION STATION, THE SAID CELL INCLUDING AT LEAST ONE THREE-PHASE WATERPROOF CROSSING FOR CONNECTION WITH INLET CABLES, A SELF-BREAKING SWITCH WITH TRIPLE SWITCH OF TRIPOLAR EARTH, AND A SET OF BARS, THE CELL BEING DIVIDED INTO TWO WATERTIGHT COMPARTMENTS 1, 2 ONE OPPOSITE THE OTHER AND EACH OPPOSITE THE EXTERIOR, ONE OF THE COMPARTMENTS 2 INCLUDING THE SET OF BARS 41, 42, 43 AND THE OTHER THE REST OF THE EQUIPMENT, THE TWO COMPARTMENTS BEING SEPARATED BY A WATERTIGHT PARTITION PROVIDED WITH THREE HOLLOW CYLINDRICAL INSULATIONS 31, 32, 33. THE CROSS-MOUNTS SERVE AS A BLOWING CYLINDER FOR THE SWITCHES AND SUPPORTS FOR THE BARS 41, 42, 43.
Description
Cellule de distribution à haute tension pour poste de transformationHigh voltage distribution cell for transformer substation
L'invention est relative à une cellule de distribution pour poste The invention relates to a distribution cell for post
de transformation du type compact.compact type transformation.
Il s'agit d'une cellule triphasée, destinée à coopérer avec en général deux autres cellules identiques ou similaires, cet ensemble de cellules étant placé entre les deux arrivées par câble à haute tension et This is a three-phase cell, intended to cooperate with generally two other identical or similar cells, this set of cells being placed between the two arrivals by high voltage cable and
un transformateur abaisseur.a step-down transformer.
Chaque cellule comporte, pour chaque p 8 le, un interrupteur, et éventuellement un sectionneur de terre; de plus la cellule comprend une liaison d'arrivée et un jeu de barres triphasé pour sa liaison avec la cellule voisine Enfin une cellule comprend une traversée isolante de sortie pour la liaison avec le transformateur De telles cellules sont connues et diverses solutions ont été Each cell comprises, for each p 8 le, a switch, and possibly an earthing switch; in addition, the cell comprises an incoming link and a three-phase busbar for its connection with the neighboring cell. Finally, a cell comprises an insulating output crossing for the connection with the transformer. Such cells are known and various solutions have been
proposées pour en réduire l'encombrement, tant au sol qu'en hauteur. proposed to reduce its size, both on the ground and in height.
Il est en effet impératif que les postes de distribution soient de It is indeed imperative that the distribution stations are
dimensions le plus réduit possible, en raison notamment du prix du ter- the smallest possible dimensions, in particular because of the price of
rain en zone urbaine, o ces postes sont installés - in urban areas, where these stations are installed -
Toutes les solutions proposées font appel à une isolation interne des cellules au moyen d'un gaz à pouvoir diélectrique élevé, tel que All the proposed solutions use an internal insulation of the cells by means of a high dielectric gas, such as
l'hexafluorure de soufre (SF 6).Sulfur hexafluoride (SF 6).
On a ainsi pu réaliser des postes par juxtaposition de cellules isolées à l'hexafluorure de soufre dont l'encombrement global était satisfaisant. On a constaté malheureusement qu'un défaut dans une cellule avait It was thus possible to produce stations by juxtaposition of isolated cells with sulfur hexafluoride whose overall size was satisfactory. Unfortunately, it was found that a defect in a cell had
tendance à se propager aux autres et en particulier qu'un défaut phase- tendency to spread to others and in particular that a phase-
terre, de peu de gravité, pouvait se transformer en un défaut entre earth, of little gravity, could turn into a defect between
phases produisant des dommages importants dans toutes les cellules. phases producing significant damage in all cells.
Un but de la présente invention est de réaliser une cellule assu- An object of the present invention is to provide a cell
rant une meilleure sécurité de fonctionnement tout en conservant un improving operational safety while maintaining a
encombrement réduit.small footprint.
L'invention a pour objet une cellule triphasée destinée à coopérer avec en général deux cellules identiques ou similaires pour constituer The subject of the invention is a three-phase cell intended to cooperate with, in general, two identical or similar cells for constituting
avec un transformateur un poste de distribution, ladite cellule compre- with a transformer a distribution station, said cell comprises
nant au moins une traversée étanche triphasée pour liaison avec des at least one three-phase watertight bushing for connection with
câbles d'arrivée, un interrupteur tripolaire à auto-soufflage pneuma- cables, a 3-pole pneumatic self-blowing switch
_ 2-_ tique, un sectionneur de terre tripolaire, et un jeu de barres, la cellule étant divisée en deux compartiments étanches l'un vis-à-vis de l'autre et chacun vis-à-vis de l'extérieur, l'un des compartiments comportant le jeu de barres et l'autre le reste de l'appareillage, les deux compartiments étant séparés par un cloisonnement étanche muni de trois traversées isolantes cylindriques creuses caractérisée en ce que les traversées servent de cylindres de soufflage des interrupteurs et de 2-_ tick, a tripolar earthing switch, and a busbar, the cell being divided into two sealed compartments vis-a-vis each other and each vis-à-vis the outside, one of the compartments comprising the busbar and the other the rest of the apparatus, the two compartments being separated by a watertight partition provided with three hollow cylindrical insulating bushings, characterized in that the bushings serve as blow-out cylinders of the switches and of
supports des barres.bar supports.
Une telle disposition assure une parfaite sécurité de fonctionne- Such an arrangement ensures perfect operational safety.
ment.is lying.
On peut remplir ou vider les compartiments indépendamment l'un de l'autre ce qui facilite les interventions à l'intérieur de l'un et de l'autre des compartiments de la cellule Un défaut simple ne peut se The compartments can be filled or emptied independently of each other, which facilitates the interventions inside each of the compartments of the cell.
propager et engendrer un défaut plus grave. spread and engender a more serious defect.
L'invention est précisée par la description ci-après d'un mode The invention is specified by the following description of a mode
préféré de réalisation de l'invention, en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue schématique longitudinale en coupe verticale preferred embodiment of the invention, with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 is a longitudinal schematic view in vertical section;
d'une cellule selon l'invention.of a cell according to the invention.
la -figure 2 est une vue schématique transversale en coupe verticale Figure 2 is a schematic cross-sectional vertical view
selon la ligne I 1-Il de la figure 1, mais en position d'ouverture. along the line I 1-II of Figure 1, but in the open position.
la figure 3 représente, de face, un ensemble de trois cellules montées FIG. 3 represents, from the front, a set of three mounted cells
sur support.on support.
la figure 4 est une vue de gauche partiellement en coupe de l'ensemble Figure 4 is a left view partially in section of the assembly
de la figure 3.of Figure 3.
la figure 5 est une vue de droite du même ensemble. Figure 5 is a right view of the same set.
la figure 6 est un schéma électrique de l'ensemble représenté dans les FIG. 6 is an electrical diagram of the assembly represented in FIGS.
figures 3, 4 et 5.Figures 3, 4 and 5.
la figure 7 est une vue d'une cellule partiellement coupée, montrant le FIG. 7 is a view of a partially cut cell showing the
dispositif de liaison des jeux de barres. busbar connection device.
la figure 8 est une vue de face partiellement arrachée d'un ensemble de FIG. 8 is a partly broken front view of a set of
deux cellules muni de prises débrochables. two cells with withdrawable plugs.
La cellule représentée dans les figures 1 et 2 comprend un compar- The cell shown in FIGS. 1 and 2 comprises a comparator
timent inférieur 1 et un compartiment supérieur 2, tous deux étanches bottom 1 and upper compartment 2, both watertight
vis-à-vis de l'extérieur et vis-à-vis l'une de l'autre. vis-à-vis the outside and vis-à-vis one another.
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Les compartiments sont remplis de gaz à forte rigidité diélec- The compartments are filled with gas with high dielectric rigidity
trique, tel que l'hexafluorure de soufre SF 6, ce qui permet de construire la cellule avec des distances d'isolement plus faibles que si such as sulfur hexafluoride SF 6, which allows the cell to be constructed with smaller isolation distances than if
la cellule était remplie d'air à la pression atmosphérique. the cell was filled with air at atmospheric pressure.
Le compartiment inférieur 1 est fermé à sa partie inférieure par un bouchon isolant 3 muni de trois prolongements 11, 12 et 13 munis à leur intérieur de tiges métalliques 21, 22, 23 Chaque tige est reliée The lower compartment 1 is closed at its lower part by an insulating plug 3 provided with three extensions 11, 12 and 13 provided inside with metal rods 21, 22, 23 Each rod is connected
par une extrémité au câble d'arrivée (non représenté); son autre extré- at one end to the incoming cable (not shown); its other extreme
mité constitue un contact fixe de l'interrupteur tripolaire à autosouf- mite is a fixed contact of the three-pole self-extinguishing
flage pneumatique.pneumatic flage.
L'interrupteur-sectionneur tripolaire comprend trois cylin- The three-pole switch-disconnector comprises three cylinders
dres 31, 32, 33 servant d'une part de traversée électrique entre les compartiments 1 et 2, d'autre-part de support aux barres 41, 42, 43 de 31, 32, 33 serving on the one hand electrical crossing between the compartments 1 and 2, on the other side of support bars 41, 42, 43 of
la cellule et enfin de cylindre de soufflage de l'interrupteur. the cell and finally blow cylinder of the switch.
On distingue dans la figure, l'ensemble mobile de l'interrupteur, We distinguish in the figure, the mobile assembly of the switch,
comprenant des buses 51, 52, 53, supportées par des cylindres coulis- comprising nozzles 51, 52, 53, supported by sliding cylinders
sant 61, 62, 63 qui eux mêmes tiennent des jeux 71, 729 73 de doigts de contact reliant les contacts fixes 21, 22, 23 et des tiges fixes 81, 82, 83 à l'intérieur des cylindres 31, 32, 330 Un jeu de bielles 91, 92, 93, relié à un arbre 10, par l'intermédiaire des bras 94, 95 et 96, permet la manoeuvre tripolaire de l'interrupteur L'extrémité de l'arbre est reliée à un mécanisme d'entraînement 14 muni d'un ressort 15 assurant un 61, 62, 63 which themselves hold games 71, 729 73 of contact fingers connecting the fixed contacts 21, 22, 23 and fixed rods 81, 82, 83 inside the cylinders 31, 32, 330 A set of connecting rods 91, 92, 93, connected to a shaft 10, via the arms 94, 95 and 96, allows the three-pole operation of the switch The end of the shaft is connected to a drive mechanism 14 provided with a spring 15 ensuring a
certain pouvoir de coupure et un pouvoir de fermeture. certain cutting power and a power of closure.
Le compartiment inférieur contient également un sectionneur de terre comprend un arceau 99, muni de pinces 101, 102, 103 coopérant avec les tiges 21, 22, 23 Dans la figure 1, l'arceau 99 est représenté en tiretés en position sectionneur de terre fermé, et en traits pleins en The lower compartment also contains an earthing switch comprising a hoop 99, provided with clamps 101, 102, 103 cooperating with the rods 21, 22, 23 In Figure 1, the hoop 99 is shown in dashed position closed earthing switch , and in solid lines in
position sectionneur ouvert.open disconnector position.
L'arceau est articulé et relié à un mécanisme de commande 24 The hoop is articulated and connected to a control mechanism 24
comprenant un ressort 25 qui permet de lui assurer un pouvoir de ferme- comprising a spring 25 which makes it possible for it to be able to
ture sur court-circuit.on short circuit.
Le sectionneur de terre est représenté en position d'ouverture The earthing switch is shown in the open position
dans la figure 2.in Figure 2.
Le compartiment inférieur 1 est muni d'une plaque de sécurité 16 qui se casse en cas de surpression interne; les gaz s'échappent alors 4- par une cheminée 17 qui, en outre, protége l'environnement des éclats de The lower compartment 1 is provided with a security plate 16 which breaks in case of internal overpressure; the gases then escape through a chimney 17 which, in addition, protects the environment from the splinters of
la plaque 16.the plate 16.
Le compartiment inférieur 1 contient des pastilles telles que 18, par exemple en oxyde de titane, reliées aux tiges 21, 22, 23 et formant capacité haute tension pour l'alimentation de lampes indicatrices de The lower compartment 1 contains pellets such as 18, for example made of titanium oxide, connected to the rods 21, 22, 23 and forming high voltage capacitance for supplying indicator lamps of
présence de tension.presence of tension.
Le compartiment supérieur 2 comporte des collerettes telles que 19 qui permettent soit de fermer le compartiment par un bouchon étanche, soit de relier ce compartiment au compartiment correspondant d'une autre The upper compartment 2 comprises collars such as 19 which allow either to close the compartment by a sealed cap, or to connect this compartment to the corresponding compartment of another
cellule adjacente.adjacent cell.
Les figures 3, 4 et 5 représentent un assemblage de trois cellules, respectivement vu de face, de droite et de gauche La figure 6 Figures 3, 4 and 5 show an assembly of three cells, respectively seen from the front, from the right and from the left. FIG. 6
représente le schéma électrique correspondant. represents the corresponding electrical diagram.
Les cellules 121 A, 121 B, 121 C reposent sur des supports en The cells 121A, 121B, 121C rest on supports in
t 8 le 122 A, 122 B, 122 C posés au sol. t 8 the 122 A, 122 B, 122 C placed on the ground.
Les cellules 121 A et 121 B, sont reliées aux câbles d'arrivée 151, 152, 153 pour la cellule 121 A et 157, 158, 159 pour la cellule 121 B. La, cellule 121 C est reliée en sortie à un transformateur T (non représenté) par des fusibles 131 C, 132 C, 133 C (visibles dans la The cells 121 A and 121 B are connected to the incoming cables 151, 152, 153 for the cell 121 A and 157, 158, 159 for the cell 121 B. The cell 121 C is connected at the output to a transformer T. (not shown) by fuses 131 C, 132 C, 133 C (visible in the
figure 4) et des câbles 154, 155, 156. FIG. 4) and cables 154, 155, 156.
On observe dans le schéma de la figure 6 les interrupteurs-sec- In the diagram of FIG.
tionneurs ( 141 A, 142 A, 143 A; 141 B, 142 B, 143 B; 1410, 142 C, 143 C; et les sectionneurs de terre 171 A, 172 A, 173 A; 172 B, 172 B,, 173 B; 171 C, 172 C, 173 C situés en amont des interrupteurs-sectionneurs d'arrivée et (141 A, 142 A, 143 A, 141 B, 142 B, 143 B, 1410, 142 C, 143 C, and the earth disconnectors 171 A, 172 A, 173 A, 172 B, 172 B, 173; B, 171 C, 172 C, 173 C located upstream of the switch-disconnectors of arrival and
en aval de l'interrupteur-seetiofineur de départ, ainsi que le section- downstream of the switch-seetiofferer of departure, as well as the section-
neur de terre 174, 175, 176 situé en aval du fusible. earth sensor 174, 175, 176 located downstream of the fuse.
Les trois cellules sont reliées l'une à l'autre par l'intermé- The three cells are connected to one another via
diaire de boulons, un collage entre collerettes permettant d'assurer bolts, a gluing between collars to ensure
l'étanchéité au gaz.gas tightness.
Un des avantages de la solution est le fait que le compartiment jeu de barres étant indépendant des interrupteurs peut être rempli de gaz en dernier, après assemblage, par une valve fixée sur l'un des bouchons 3, ce qui permet en outre lorsqu'on ajoute un quatrième module de ne pas One of the advantages of the solution is the fact that the busbar compartment being independent of the switches can be filled with gas last, after assembly, by a valve fixed on one of the plugs 3, which also allows when adds a fourth module of not
vider les autres compartiments.empty the other compartments.
L'ensemble constitué par les cellules et leurs supports étant métallique, il n'y a plus besoin de les munir d'enveloppes métalliques ce The assembly constituted by the cells and their supports being metallic, there is no longer any need to provide them with metal envelopes.
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qui réduit le volume du poste par rapport aux postes de type connu. which reduces the volume of the post compared to posts of known type.
Un autre avantage est le fait qu'il n'y a plus aucun élément autour du point d'attache des câbles ce qui facilite le raccordement de ceux-ci et permet de réduire d'une façon importante la largeur du support des cellules. Pour des questions de moindre échauffement et de simplicité de Another advantage is the fact that there is no longer any element around the point of attachment of the cables which facilitates the connection thereof and allows to significantly reduce the width of the support of the cells. For questions of less heating and simplicity of
raccordement, les fusibles sont placés dans l'air. connection, the fuses are placed in the air.
La figure 7 illustre la facilité d'extension d'un ensemble grâce à des pinces 168 placées en bout du jeu de barres 40 d'une cellule 122 D qui viennent se clipser sur le jeu de barres de la cellule adjacente; cette opération oblige bien sur à vider le compartiment du gaz SF 6 et à le Figure 7 illustrates the ease of extension of an assembly by means of clips 168 placed at the end of the busbar 40 of a cell 122 D which are clipped on the busbar of the adjacent cell; this operation requires of course to empty the SF 6 gas compartment and the
remplir à nouveau après raccordement, mais sans précautions particu- refill after connection, but without particular precautions
lières, les distances dans le jeu de barres admettant un mélange the distances in the busbar admitting a mixture
air/gaz SF 6, il n'est pas nécessaire de faire le vide dans le comparti- SF 6 air / gas, it is not necessary to empty the compartment
ment avant remplissage par le SF 6.before filling with SF 6.
Les liaisons d'arrivée d'un ensemble de cellule 122 E, 122 F peuvent The incoming links of a cell assembly 122 E, 122 F can
être réalisées comme le montre la figure 8 à'l'aide de prises débrocha- be done as shown in Figure 8 with the aid of
bles telles que 160; les liaisons de sortie peuvent également être such as 160; the output links can also be
réalisées pas des prises débrochables 161 raccordées sur des traver- carried out withdrawable outlets 161 connected to
sées 162 fixées sur le bouchon de sortie du compartiment jeu de barres 162 mounted on the outlet cap of the busbar compartment
des cellules.cells.
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