Analyse de la gestion des accidents sur les lignes de transmission

Analyse de la gestion des pannes sur les lignes de transport

En tant que composant fondamental du réseau électrique, les lignes de transport sont largement réparties et nombreuses, souvent exposées à diverses conditions géographiques et climatiques, ce qui les rend très sensibles aux pannes. Les causes courantes incluent les surtensions, les flashovers dus à la pollution, l'endommagement de l'isolation, l'encroûtement par les arbres et les dommages externes. Le saut de ligne est l'une des pannes les plus fréquentes dans le fonctionnement des centrales électriques et des postes, avec des types de pannes comprenant le monophasé-à-la-terre, le biphasé-à-la-terre, le biphasé et le court-circuit triphasé. Parmi ces pannes, les pannes monophasé-à-la-terre sont les plus courantes, représentant plus de 95% de toutes les pannes de ligne.

1. Analyse des pannes sur les lignes de transport

Les pannes peuvent être classées comme transitoires ou permanentes :

• Les pannes permanentes sont généralement causées par des défauts d'équipement ou des isolateurs brisés, où la panne persiste jusqu'à la réparation.

• Les pannes transitoires proviennent de flashovers d'isolateurs, de décharges de surface dues à la brume ou à la neige, de débris soufflés par le vent, de branches d'arbres ou de contacts animaux, qui peuvent se résoudre d'eux-mêmes après un court laps de temps.
  Les statistiques montrent que les pannes transitoires représentent 70% à 80% de toutes les pannes de ligne, ce qui en fait les plus fréquentes.

1.1 Principales causes de sauts de ligne

(1) Effondrement de pylône : Généralement survient pendant des conditions météorologiques sévères telles que des tempêtes ou des vents semblables à des tornades, où les vents violents provoquent une défaillance structurelle ou l'effondrement des pylônes de transport.

(2) Saut de ligne induit par la foudre : Pendant les orages, les coups directs de foudre ou les surtensions induites peuvent provoquer des flashovers sur les lignes, l'une des principales causes de sauts de ligne.

(3) Dommages externes : Incluent la construction illégale, le stockage de matériaux, l'excavation, l'extraction de pierres, la plantation d'arbres, les raccordements non autorisés et le vol d'installations électriques dans la zone de servitude, tous ces éléments menaçant la sécurité des lignes.

(4) Givrage des conducteurs et des câbles de terre : En hiver, l'accumulation de glace augmente la charge mécanique, modifiant la flèche des conducteurs. Un givrage sévère peut endommager les équipements, casser les chaînes d'isolateurs ou même provoquer l'effondrement des pylônes ou la rupture des conducteurs, entraînant un saut de ligne.

(5) Galopage des conducteurs : Lorsque des vents horizontaux soufflent sur des conducteurs devenus non circulaires en raison de la glace, les forces aérodynamiques peuvent induire des oscillations d'auto-excitation à faible fréquence et à grande amplitude - connues sous le nom de galopage. Le galopage peut provoquer des courts-circuits biphasés, en particulier sur les lignes disposées verticalement.

(6) Flashovers liés aux oiseaux : Dans les zones à forte population d'oiseaux, les nuées d'oiseaux perchées sur les traverses des pylônes peuvent déposer des excréments sur les chaînes d'isolateurs, réduisant la force d'isolation. Dans des conditions humides (pluie, brouillard), cela peut provoquer des flashovers et des pannes monophasé-à-la-terre.

(7) Flashover de pollution : Les suies industrielles et les émissions polluantes s'accumulent sur les surfaces des isolateurs, dégradant leurs performances d'isolation. Dans des conditions humides (brouillard, pluie, rosée), cela peut déclencher des flashovers et des sauts de ligne.

1.2 Analyse des incidents de sauts de ligne

(1) Pannes permanentes : Si la protection relais répond aux quatre exigences clés (sélectivité, rapidité, sensibilité et fiabilité) et que les disjoncteurs ont une capacité suffisante d'interrompre, la stabilité du système n'est généralement pas gravement affectée. Dans ces cas, on peut tenter une remise en tension forcée (forte remise en tension), les systèmes de protection étant attendus pour isoler correctement la ligne en panne. Des années d'expérience opérationnelle ont montré qu'il n'y a eu aucun cas où des tentatives de remise en tension forcée ont conduit à des délestages en cascade ou à des incidents étendus.

(2) Contact avec des objets étrangers : Résulte souvent en la rupture de brins de conducteur. Si seulement quelques brins sont rompus, la ligne peut généralement continuer à fonctionner pendant une période sous une charge contrôlée.

(3) Coup de foudre : Parfois, en raison d'un temps de récupération de l'isolation prolongé, le délai de reclosure peut ne pas être suffisant, conduisant à une reclosure infructueuse. Cependant, l'expérience opérationnelle et les statistiques indiquent que les dommages causés par la foudre sont souvent mineurs, et le taux de réussite de la remise en tension forcée reste élevé.

(4) Échec de la reclosure après un saut en cascade : La cause peut être identifiée par les enregistrements des actions de protection et l'analyse technique. Une fois confirmée, le disjoncteur refusant de sauter peut être ouvert manuellement, suivi d'une remise en tension forcée de la ligne.

2. Procédures générales de gestion des pannes de ligne

(1) Si une panne transitoire se produit et que le disjoncteur saute et reclose avec succès, le personnel d'exploitation doit enregistrer l'heure, vérifier et documenter le fonctionnement de la protection de ligne et des enregistreurs de défaut, confirmer l'absence de dommage interne des équipements, et rapporter à la régie.

(2) Pour les lignes équipées de dispositifs de synchronisation, si un disjoncteur saute et que la tension est confirmée sur la ligne dans des conditions de synchronisation acceptables, le personnel sur place peut effectuer la synchronisation et la reconnexion sans attendre les ordres de la régie, puis rapporter à la régie.

(3) Si un saut en cascade est causé par un dysfonctionnement de disjoncteur ou de protection, le personnel d'exploitation doit identifier et isoler le point de panne avant de remettre sous tension. Il est strictement interdit de reclore avant d'avoir identifié la cause et isolé la panne, afin d'éviter une escalade supplémentaire.

(4) Si un disjoncteur saute pendant la maintenance de la protection (la ligne étant alimentée), sans enregistrement de défaut et sans saut du côté opposé, tout travail sur les circuits secondaires doit être immédiatement arrêté. La cause doit être enquêtée, rapportée à la régie, et après avoir pris les mesures appropriées, une tentative de remise en tension test peut être effectuée (peut-être en raison de canaux de protection non supprimés ou de contact accidentel).

(5) Après la gestion de la panne, le personnel doit enregistrer des journaux d'incident détaillés, le nombre de sauts de disjoncteur, et compiler un rapport complet sur site basé sur les enregistrements de saut, les actions de protection et de dispositifs automatiques, les journaux d'événements, les enregistrements de défaut et les sorties d'impression de la protection microprocesseur.

(6) En cas de saut de ligne, le personnel doit immédiatement déterminer :

• Quelles protections ou dispositifs automatiques ont fonctionné ;

• Si le disjoncteur a reclos avec succès ;

• S'il s'agit d'un saut monophasé ou multiphasé, et quelle phase ;

• S'il reste de la tension sur la ligne ;

• S'il y a un enregistrement de défaut ;

• Si les impressions d'événement, les signaux centraux et les indications du panneau de protection sont correctes ;

• Si la protection microprocesseur a généré un rapport ;

• Inspection sur site de la position réelle du disjoncteur et de tous les équipements côté ligne pour rechercher des signes de court-circuit, de mise à la terre, de flashover, de rupture de conducteur, de rupture de porcelaine, d'explosion ou de projection d'huile - indépendamment de la reclosure.

(7) Si une panne cause un saut de disjoncteur et que la reclosure échoue, le personnel d'exploitation doit enregistrer l'heure, réinitialiser les alarmes, vérifier et documenter les actions de protection et des enregistreurs de défaut, confirmer l'absence de dommage des équipements de la centrale, mettre le commutateur de contrôle du disjoncteur en position "après-saut", et enregistrer le nombre de sauts. Les actions ultérieures peuvent comprendre :

• Pour les lignes critiques ou des périodes spéciales (par exemple, garantie d'alimentation majeure), après une inspection visuelle du disjoncteur révélant aucune anomalie, désactiver la reclosure et tenter une remise en tension forcée ;

• Dans des conditions normales, l'unité de maintenance de la ligne doit inspecter les sections clés (par exemple, les passages au-dessus des routes, des voies ferrées, des ponts, des rivières, des zones résidentielles) pour confirmer l'absence d'anomalies. Après avoir désactivé la reclosure, tenter une remise en tension test. Si la remise en tension forcée échoue, une élévation progressive de la tension peut être appliquée si les conditions le permettent ;

• Si la panne est accompagnée de signes évidents (par exemple, incendie, explosion), la remise en tension forcée immédiate est interdite. Les équipements doivent être inspectés en premier. Après une remise en tension réussie, le courant de ligne doit être contrôlé, et l'unité de maintenance doit être immédiatement informée pour inspecter la ligne et obtenir rapidement les données de la panne ;

• Pour les lignes d'alimentation mono-source, si un saut se produit et que la reclosure échoue, le personnel sur place peut immédiatement tenter une remise en tension forcée sans attendre les ordres de la régie, puis rapporter à la régie.