Protection contre la foudre pour les transformateurs de distribution : analyse de la position d'installation des parafoudres

Protection contre la foudre pour les transformateurs de distribution : analyse de la position d'installation des parafoudres

Dans le développement économique de la Chine, le système électrique occupe une position extrêmement importante. Les transformateurs, en tant que dispositifs utilisant l'induction électromagnétique pour convertir la tension et le courant alternatifs, représentent un composant crucial du système électrique. Les dommages causés par la foudre aux transformateurs de distribution sont assez courants, particulièrement significatifs dans les zones tropicales humides à forte activité orageuse. Une équipe de recherche a proposé que les transformateurs de distribution connectés Y/Z0 présentent de meilleures performances de protection contre la foudre que ceux connectés Y/Y0.

Les transformateurs Y/Z0 sont donc plus adaptés aux régions sujettes à la foudre. Par conséquent, la protection contre la foudre pour les transformateurs de distribution ne devrait pas se limiter à l'installation de parafoudres sur le côté haute tension ; les mesures de protection sur le côté basse tension doivent également être renforcées. L'installation d'un ensemble de parafoudres en oxyde de zinc FYS-0.22 sur le côté basse tension est une méthode efficace pour empêcher les ondes de foudre de pénétrer le long des lignes électriques basses tensions. Cet article discute de la position d'installation des parafoudres sur le côté haute tension des transformateurs de distribution, visant à améliorer les connaissances professionnelles des ingénieurs en conception électrique.

Description du problème et impacts : Dans les schémas de distribution haute tension, la position d'installation des parafoudres sur le côté haute tension des transformateurs de distribution avec des connexions Yyn0 ou Dyn11 est souvent inappropriée, comme illustré dans la Figure (a), rendant ces parafoudres inefficaces pour protéger l'enroulement haute tension du transformateur.

Analyse des causes :

La méprise provient de l'exigence selon laquelle "des parafoudres doivent être installés sur le côté haute tension des transformateurs de distribution avec des connexions Yyn0 ou Dyn11 lorsqu'ils sont situés à l'intérieur d'un bâtiment ou fixés à son mur extérieur." En réalité, lorsque "les transformateurs de distribution avec des connexions Yyn0 ou Dyn11 sont installés à l'intérieur d'un bâtiment ou fixés à son mur extérieur", un coup de foudre sur le système de protection contre la foudre du bâtiment provoque une élévation de potentiel dans le système de mise à la terre, ce qui augmente ensuite le potentiel de l'enveloppe du transformateur.

Comme les enroulements de phase sur le côté haute tension du transformateur sont interconnectés, ils peuvent être considérés comme étant au même potentiel faible par rapport au potentiel élevé induit par la foudre sur l'enveloppe. Ce haut potentiel sur l'enveloppe peut rompre l'isolation des enroulements haute tension. Par conséquent, des parafoudres doivent être installés sur le côté haute tension. Lorsque le parafoudre claque, les enroulements haute tension seront à un potentiel proche de celui de l'enveloppe, protégeant ainsi les enroulements (extrait des notes explicatives de l'article 5, section 4.3.8 du Code de protection contre la foudre GB50057-2010).

L'article 5.5.1 du Code de conception de la protection contre les surtensions et de la coordination de l'isolement des installations électriques en courant alternatif GB/T50064-2014 stipule également : "Des parafoudres en oxyde métallique (MOA) doivent être installés près du transformateur sur le côté haute tension des transformateurs de distribution dans les systèmes de distribution 10~35kV. Le conducteur de terre de ce MOA doit être connecté avec l'enveloppe métallique du transformateur pour un mises à la terre commune."

Mesures correctives :

Dans les schémas de distribution haute tension, les parafoudres pour les transformateurs de distribution avec des connexions Yyn0 ou Dyn11 doivent être installés entre le côté haute tension du transformateur et le dernier disjoncteur de sectionnement.