Conception optimale et promotion et application d'un disjoncteur haute tension à vide pour l'extérieur
Le réseau électrique est une base cruciale et un garant du développement économique moderne et du progrès social. L'objectif de la construction d'un réseau électrique solide et intelligent est de construire un système de réseau électrique moderne qui soit sûr, respectueux de l'environnement, efficace et interactif, afin d'atteindre un développement scientifique du réseau électrique, et de faire du réseau électrique une plateforme verte pour optimiser l'allocation des ressources énergétiques, une plateforme de services pour répondre à diverses demandes des utilisateurs, et une plateforme fondamentale pour assurer la sécurité énergétique nationale.
Les disjoncteurs haute tension sont les dispositifs de contrôle et de protection les plus importants et critiques dans le système électrique. Quel que soit l'état de la ligne électrique, comme en charge, déchargée ou en cas de court-circuit, lorsque leur intervention est requise, le disjoncteur doit agir de manière fiable, que ce soit pour fermer ou ouvrir le circuit. Ses principales fonctions sont les suivantes :
Le disjoncteur à vide extérieur ZW32-12/630-20 est un dispositif de commutation largement utilisé dans le réseau de distribution actuel de 12 kV. Il adopte une structure triphasique en poteau, entièrement scellée, et se caractérise par des performances d'interruption stables et fiables, un aspect simple et concis, un poids léger, une petite taille, et convient à l'installation sur poteau. En raison de ses nombreux avantages, il a gagné une grande faveur auprès des utilisateurs d'électricité depuis son introduction sur le marché. Notre entreprise s'est également engagée dans sa production, avec un volume de ventes annuel de plus de 5 000 unités. Sur la base du service après-vente ces dernières années, nous avons apporté certaines améliorations techniques et technologiques aux problèmes couramment signalés par les utilisateurs, qui ont été bien promus et appliqués.
1. Contexte et principes de conception
Le point clé du "Douzième Plan Quinquennal" est la transformation et la mise à niveau. Il préconise l'utilisation de hautes technologies pour transformer les industries traditionnelles, renforcer la compétitivité centrale des produits par la transformation et la mise à niveau industrielles, et promouvoir le développement ordonné, sain et rapide de l'industrie de l'ingénierie électrique. Au cours de sa conférence de travail de 2005, la Corporation Étatique du Réseau Électrique a proposé "de promouvoir la construction standardisée du réseau électrique, d'unifier les normes techniques de construction du réseau électrique à tous les niveaux, de promouvoir l'application de conceptions typiques, d'optimiser les conceptions, d'économiser les investissements et d'améliorer l'efficacité." Par conséquent, prendre les clients comme point central, répondre activement aux besoins des clients, et améliorer continuellement la qualité des produits conformément aux normes sont des tâches urgentes pour l'industrie des interrupteurs haute tension.
Les principes de conception sont : la sécurité et la fiabilité, la technologie avancée, l'investissement raisonnable, les normes unifiées, et l'exploitation efficace. On s'efforce d'atteindre une unité coordonnée de l'uniformité, de la fiabilité, de l'avancement, de l'économie, de l'adaptabilité, de la flexibilité, de la ponctualité et de l'harmonie.
2. Contenu de la conception optimale
2.1 Disposition de conception de l'interrupteur sectionneur
Dans les disjoncteurs existants équipés d'interrupteurs sectionneurs, ces derniers sont tous installés du côté de la ligne sortante. Cette disposition présente les inconvénients suivants :
Pour résoudre les problèmes techniques mentionnés ci-dessus, nous avons adopté la solution technique suivante, comme illustré à la Figure 1.
1. Boîtier mécanisme du disjoncteur 2. Transformateur de courant 3. Poteau isolant 4. Interrupteur sectionneur 5. Tige isolante 6. Isolateur de poteau 7. Support de l'interrupteur sectionneur
2. Contenu de la conception optimale
2.1 Disposition de conception de l'interrupteur sectionneur
L'interrupteur sectionneur est installé du côté alimentation du disjoncteur, et un verrouillage mécanique fiable est mis en place entre l'interrupteur sectionneur et le disjoncteur.
2.2 Choix flexible du rapport de transformation du transformateur de courant
Généralement, les transformateurs de courant des disjoncteurs à vide extérieurs montés sur poteau ont deux structures d'installation : interne et externe. En raison des limitations d'espace, la plupart des transformateurs de courant ont une conception à bobinage unique, ce qui rend difficile pour les utilisateurs d'ajuster le rapport en fonction de la charge future. Cela augmente l'investissement dans une certaine mesure et cause un gaspillage de ressources.
Pour résoudre ce problème, nous avons apporté de nombreuses innovations et conceptions en termes de structure et de technologie de processus.
2.3 Augmentation de la distance de reptation externe
La distance de reptation (distance de fuite) fait référence à la distance la plus courte le long de la surface isolante entre deux conducteurs. Du point de vue de la fiabilité du produit, l'isolation à l'air est la plus fiable. Tant que les distances d'isolation nettes entre les conducteurs de différentes phases et entre les conducteurs et le sol sont assurées, l'isolation peut être garantie.
Les produits extérieurs fonctionnent dans des conditions relativement difficiles et sont exposés à diverses conditions climatiques tout au long de l'année. Cela les rend vulnérables à des problèmes mécaniques ou électriques, qui affectent directement la fiabilité et la sécurité de l'alimentation en électricité et de la production normale. Par conséquent, ce facteur doit être pleinement pris en compte dans la conception et la fabrication pour garantir la fiabilité du produit dans divers environnements.
En réponse à la situation mentionnée ci-dessus, pour toutes les parties isolantes du disjoncteur extérieur directement exposées à l'environnement extérieur, y compris les gaines, les transformateurs de courant, les tiges isolantes et les isolateurs de poteau, nous avons augmenté la densité des jupes. Ainsi, la distance de reptation a atteint 372 mm (comme illustré à la Figure 1). Cette amélioration renforce les performances globales d'isolation structurale, élargit l'environnement et les emplacements d'utilisation de ce type de disjoncteur à vide, permettant son utilisation dans des environnements à forte poussière, forte humidité et forte salinité, et élimine les risques potentiels de court-circuit dus à des problèmes d'isolation.
1. Commutateur de conversion du rapport CT 2. Boîtier de commande Vue frontale du disjoncteur amélioré (Figure 2)
Figure 3 Schéma du commutateur de conversion du rapport CT Remarque : La position "0" indique l'absence de protection et de court-circuit.
Mise à niveau vers un disjoncteur intelligent
Avec l'expansion continue du domaine de l'automatisation dans le système électrique, les produits d'automatisation de réseau de distribution ont accueilli de nouvelles opportunités de développement. Basé sur le modèle ZW32-12/630-20, notre entreprise a développé indépendamment un nouveau produit : le disjoncteur à vide extérieur intelligent haute tension. Il est principalement composé de quatre parties majeures : le corps du disjoncteur à vide, un transformateur de courant triphasique intégré à séquence zéro, un contrôleur de type FDK, et un transformateur de tension externe, comme illustré à la Figure 5.
Ce disjoncteur intelligent est largement utilisé sur les lignes de boucle aériennes urbaines et rurales de 10 kV. Il peut servir d'interrupteur de sectionnement et d'interrupteur de liaison, et est un dispositif de commutation automatisé qui permet l'allocation automatique de la charge sur les lignes de boucle. Dans les lignes de branchement alimentant de grands utilisateurs, il peut être utilisé comme interrupteur de limite (communément appelé "chien de garde"). Dans le réseau de distribution aérien, il peut fonctionner comme un reclus et un sectionneur.
L'interrupteur de limite dispose d'un mode de gestion à distance, de fonctions de protection et de contrôle, et de fonctions de communication. Il peut détecter et juger de manière fiable les courants de séquence zéro dans la plage de milliampères et les courants de défaut de court-circuit phase à phase à l'intérieur de sa limite. Il peut couper automatiquement les défauts de terre monophasée et les défauts de court-circuit phase à phase, assurant ainsi le fonctionnement stable et fiable du réseau électrique.
Fonctions principales
Conclusion
Les disjoncteurs à vide extérieurs haute tension utilisent des connexions aériennes pour les lignes d'entrée et de sortie. Ils offrent des avantages tels qu'une faible emprise au sol, une disposition claire, une opération et une maintenance faciles, moins de structures, et une construction et installation rapides. Pendant les processus de conception et de fabrication, des améliorations et des optimisations continues de divers aspects de performance doivent être réalisées pour atteindre l'excellence, assurant ainsi le fonctionnement sûr et fiable du produit.
