Inconvénient des méthodes de limitation de surtension lors du commutation des réacteurs parallèles par disjoncteurs selon IEEE

Mesures de protection contre les surtensions dans les équipements de distribution

Dans les disjoncteurs haute tension (CB), plusieurs méthodes de protection sont couramment utilisées pour traiter la tension de récupération transitoire (TRV) et d'autres phénomènes de surtension. Voici quelques méthodes de protection typiques avec leurs avantages et inconvénients :

1. Résistance d'ouverture

• Avantages : Fournit un amortissement supplémentaire lors de l'ouverture du disjoncteur, ce qui aide à supprimer les surtensions.

• Inconvénients :

• Complexité mécanique accrue : La résistance d'ouverture augmente considérablement la complexité mécanique du disjoncteur, en particulier pour les disjoncteurs monopression SF6, ce qui le rend techniquement et économiquement peu réalisable.

• Ne supprime pas les reallumages : Même avec une résistance d'ouverture, des reallumages peuvent toujours se produire.

2. Parafoudre au sol au niveau du réacteur parallèle

• Avantages : Efficace uniquement pour les disjoncteurs qui produisent des surtensions de crête de suppression dépassant le niveau de protection du parafoudre.

• Inconvénients : Limité à des types spécifiques de disjoncteurs, et son efficacité est restreinte ; il ne peut pas être largement appliqué.

3. Parafoudre à travers le disjoncteur

• Avantages : Fournit un certain niveau de protection contre les surtensions lors de l'ouverture du disjoncteur.

• Inconvénients :

• Complexité accrue : L'ajout d'un parafoudre augmente la complexité globale du disjoncteur.

• Exigences de tenue élevées : Le parafoudre doit être capable de résister aux forces associées au fonctionnement du disjoncteur.

• Ne supprime pas les reallumages : Bien qu'il réduise la probabilité de reallumages, ceux-ci peuvent encore se produire à des niveaux de tension bas.

4. Condensateur de surtension

• Avantages : Peut réduire l'impact des surtensions dans certaines situations.

• Inconvénients :

• Peu efficace pour les CB non-vide : Les condensateurs de surtension ont peu d'effet sur le courant de coupure dans les disjoncteurs autres que les types à vide.

• Augmente le courant de coupure : Peut conduire à une augmentation du courant de coupure mais n'augmente pas nécessairement les surtensions de crête de suppression.

• Ne supprime pas les reallumages : Ne supprime pas les reallumages et peut réduire le temps d'arc minimum de telle sorte que la probabilité de reallumages reste inchangée.

• Exigences d'espace : Nécessite un espace supplémentaire pour l'installation.

5. Commutation contrôlée

• Avantages : Convient aux disjoncteurs mécaniquement cohérents avec des temps d'arc minimum appropriés, optimisant les opérations de commutation dans des conditions spécifiques.

• Inconvénients :

• Portée d'application limitée : Seulement applicable aux disjoncteurs mécaniquement cohérents, et certaines applications nécessitent une opération indépendante des pôles, augmentant la complexité.

6. Disjoncteur avec une cote de tension plus élevée

• Avantages : En augmentant la cote de tension du disjoncteur, on améliore sa capacité à résister aux surtensions.

• Inconvénients :

• Coût accru : Les disjoncteurs à cote de tension plus élevée sont plus coûteux.

• Exigence d'espace accrue : Nécessite plus d'espace pour l'installation.

Résumé

Chaque méthode de protection contre les surtensions a ses propres avantages et limitations. Le choix de la méthode dépend de l'application spécifique, du type de disjoncteur et des exigences opérationnelles. Par exemple, bien qu'une résistance d'ouverture puisse fournir un amortissement efficace, elle n'est pas viable pour tous les types de disjoncteurs en raison de sa complexité mécanique. De même, les parafoudres et les condensateurs de surtension offrent une protection mais viennent avec une complexité et des exigences d'espace accrues. La commutation contrôlée est adaptée à des scénarios spécifiques, tandis qu'un disjoncteur à cote de tension plus élevée offre une protection renforcée contre les surtensions, mais à un coût et une exigence d'espace plus élevés.