Rôle de l'interrupteur de terre filtrant (FES) dans les réseaux HVDC

Définition de l'interrupteur de terre haute tension
Un interrupteur de terre haute tension est un dispositif de commutation mécanique utilisé pour connecter des équipements ou des lignes électriques à haute tension au sol afin d'assurer la sécurité pendant la révision ou le dépannage des équipements. Il est généralement installé à côté des disjoncteurs, des interrupteurs de sectionnement, des transformateurs et d'autres appareils pour mettre rapidement et de manière fiable les circuits haute tension à la terre lorsque nécessaire.

Le rôle de l'interrupteur de terre du filtre dans le réseau HVDC :
La fonction principale de l'interrupteur de terre du filtre est de mettre à la terre l'extrémité du filtre passif AC (ACF) pour s'assurer que l'ACF peut fonctionner normalement lorsque le filtre actif (APF) est hors service. Cette conception permet de résoudre le problème des harmoniques 5ème et 7ème dans le cas d'un réseau électrique avec de fortes harmoniques et une faible impédance harmonique, améliorant ainsi la capacité et la sécurité de fonctionnement des équipements de filtrage.

La position de l'interrupteur de terre du filtre est indiquée par le cercle rouge sur la figure 1 :

Dans les systèmes de courant continu à haute tension (HVDC), l'ordre d'opération de l'interrupteur de terre du filtre est crucial pour assurer le fonctionnement sûr et stable du système. Voici les étapes d'opération et les précautions pour l'interrupteur de terre du filtre en fonctionnement normal :

Condition de fonctionnement normal

État de l'interrupteur de terre : En fonctionnement normal, l'interrupteur de terre du filtre (GS) est allumé pour s'assurer que le filtre puisse fonctionner normalement.

Procédure d'opération
Préparation

• Recevoir les instructions opérationnelles : S'assurer de recevoir des instructions opérationnelles claires du centre de dispatching ou d'autres personnes autorisées.
• Vérifier les informations : Vérifier le numéro du filtre et de l'interrupteur de terre pour s'assurer qu'il n'y a pas d'opérations erronées.

Désactiver le filtre

• Déconnecter le disjoncteur : Déconnecter d'abord le disjoncteur (CB) qui relie le filtre au système pour s'assurer que le filtre est complètement isolé du système.
• Déconnecter l'interrupteur de sectionnement FD (HV) : Après avoir déconnecté le disjoncteur, déconnecter le filtre du côté du pôle haute tension de l'interrupteur de sectionnement du filtre (FD (HV)) pour assurer davantage l'isolement du filtre du système.

Vérifier la charge résiduelle

• Mesurer la tension résiduelle : Utiliser le matériel de détection de tension approprié pour mesurer la tension résiduelle de la banque de condensateurs du filtre pour s'assurer que la tension est tombée à un niveau sûr.
• Enregistrer les résultats de la mesure : Enregistrer les résultats de la mesure pour s'assurer que les registres d'opération sont complets.

Fermer l'interrupteur de terre du filtre GS (HV)

• S'assurer de l'état de l'interrupteur de sectionnement : S'assurer que l'interrupteur de sectionnement FD (HV) est éteint et que l'interrupteur de sectionnement FD (NB) (côté NB de l'interrupteur de sectionnement du filtre) est allumé.
• Opération manuelle ou électrique : Selon le manuel d'opération, fermer manuellement ou électriquement l'interrupteur de terre du filtre GS (HV).
• Vérifier l'état de mise à la terre : Vérifier l'indicateur d'état de l'interrupteur de terre pour s'assurer que l'interrupteur de terre est correctement fermé.

Fermer l'interrupteur de terre du filtre GS (NB)

• Déconnecter l'interrupteur de sectionnement FD (NB) : Après avoir fermé l'interrupteur de terre GS (HV), déconnecter l'interrupteur de sectionnement FD (NB).
• Allumer l'interrupteur de terre GS (NB) : Une fois que l'on s'est assuré que les interrupteurs de sectionnement FD (HV) et FD (NB) sont tous deux éteints, allumer l'interrupteur de terre du filtre GS (NB).
• Vérifier l'état de mise à la terre : Vérifier l'indicateur d'état de l'interrupteur de terre pour s'assurer que l'interrupteur de terre est correctement fermé.

Vérification finale
Mesurer à nouveau la tension : Après avoir fermé l'interrupteur de terre GS (NB), mesurer à nouveau la tension de la banque de condensateurs du filtre pour s'assurer que la tension a été entièrement libérée à zéro.
Enregistrer les résultats de la remesure : Enregistrer les résultats de la remesure pour s'assurer que le registre d'opération est complet.

Opération terminée

• Confirmer la sécurité : S'assurer que le filtre est mis à la terre de manière fiable et que la zone de travail est sûre.
• Signaler la fin de l'opération : Signaler la fin de l'opération au centre de dispatching ou à d'autres personnes autorisées, et enregistrer l'heure et le résultat de l'opération.

Mécanisme de verrouillage

• Exigences de verrouillage : S'assurer que l'interrupteur de sectionnement FD (HV) doit être éteint et que l'interrupteur de sectionnement FD (NB) doit être éteint avant d'allumer l'interrupteur de terre du filtre GS (HV).
• Confirmation secondaire : S'assurer que les interrupteurs de sectionnement FD (HV) et FD (NB) sont tous deux éteints avant de fermer l'interrupteur de terre du filtre GS (NB).
• Verrouillage automatique : Le système doit disposer d'une fonction de verrouillage automatique pour prévenir les accidents de sécurité causés par une mauvaise manipulation.

Exigences techniques
Capacité de coupure
Aucune capacité de coupure requise : L'interrupteur de terre du filtre (FES) n'a pas besoin de capacité de coupure. Cela signifie qu'il n'a pas besoin d'avoir la capacité de déconnecter le circuit sous charge.

Capacité de décharge
Décharger le filtre : L'interrupteur de terre du filtre doit pouvoir mettre à la terre de manière fiable le filtre de décharge partiel connecté à la ligne neutre via l'interrupteur de sectionnement FD (NB). Cela assure que la charge résiduelle de la banque de condensateurs du filtre est entièrement libérée lors de la maintenance ou de la révision.

Capacité de commutation

Aucune capacité de connexion requise : L'interrupteur de terre FES n'a pas besoin de capacité de connexion. Dans la plupart des cas, des interrupteurs de terre conventionnels peuvent être utilisés pour répondre à ce besoin.

Maintenance

Maintenance après la désactivation du filtre : La maintenance de l'interrupteur de terre du filtre FES peut être effectuée après la désactivation du filtre pour assurer la sécurité de l'opérateur.

Résistance à la pression
Contact ouvert et résistance à la tension continue vers la terre : Le contact ouvert et la résistance à la tension continue vers la terre doivent être les mêmes que ceux des autres appareils connectés aux lignes de pôle et de neutre. Cela assure la fiabilité et la sécurité de l'interrupteur de terre du filtre dans les environnements à haute tension.

Caractéristique de disponibilité

• Courant de fuite faible : Dans des conditions normales, l'interrupteur de terre du filtre n'a pas de courant normal passant à travers, sauf une partie très faible de courant de fuite.
• Capacité de fermeture : L'interrupteur de terre du filtre a la capacité de fermeture pour le courant de charge du piège de filtre dans le réseau HVDC. Cela assure que le filtre peut être connecté de manière fiable à la terre lorsque nécessaire.

Normes et classes
Normes IEC : Selon les normes IEC, la classe de l'interrupteur de terre du filtre est généralement E0. La classe E0 indique que l'interrupteur ne rencontre pas le besoin de couper le courant pendant le fonctionnement normal et n'a besoin que de fonctions de mise à la terre et de décharge de base.

Nous pouvons voir un type d'interrupteur de terre HVDC sur la figure No:2 ci-dessous fabriqué par la société Coelme-Egic :