Opération anormale et gestion des disjoncteurs et interrupteurs haute tension
Défauts courants des disjoncteurs haute tension et perte de pression du mécanisme
Les défauts courants propres aux disjoncteurs haute tension comprennent : impossibilité de fermeture, impossibilité d'ouverture, fermeture intempestive, ouverture intempestive, asynchronisme triphasé (contacts ne se fermant ou ne s'ouvrant pas simultanément), détérioration du mécanisme d'actionnement ou baisse de pression, projection d'huile ou explosion due à une capacité de coupure insuffisante, et défaillance des disjoncteurs sélectifs par phase à fonctionner selon la phase commandée.
« Perte de pression du mécanisme du disjoncteur » fait généralement référence à des anomalies de pression hydraulique, de pression pneumatique ou de niveau d'huile dans le mécanisme du disjoncteur, entraînant un blocage des opérations d'ouverture ou de fermeture.
Gestion des disjoncteurs présentant un blocage d'ouverture/fermeture pendant le fonctionnement
Lorsqu'un disjoncteur présente un blocage d'ouverture/fermeture pendant le fonctionnement, il doit être isolé du service dès que possible. Les mesures suivantes doivent être prises selon la situation :
Dans les sous-stations équipées d'un disjoncteur de contournement dédié ou d'un disjoncteur de couplage de barres assurant également une fonction de contournement, on peut utiliser la méthode de substitution par contournement pour isoler le disjoncteur défectueux du réseau.
Si la substitution par contournement n'est pas réalisable, le disjoncteur de couplage de barres peut être utilisé en série avec le disjoncteur défectueux ; puis, le disjoncteur côté alimentation sur l'autre côté est ouvert afin de désexciter le disjoncteur défectueux (après transfert de charge).
Pour les configurations de jeux de barres en type II, fermer le sectionneur de pont externe de la ligne afin de transformer la connexion II en connexion T, permettant ainsi de sortir le disjoncteur défectueux du service.
Lorsque le disjoncteur de couplage de barres lui-même présente un blocage d'ouverture/fermeture, fermer simultanément les deux sectionneurs de jeu de barres d'un même élément (c’est-à-dire « double-span »), puis ouvrir les sectionneurs des deux côtés du disjoncteur de couplage de barres.
Pour les sous-stations ayant deux sources d'alimentation mais aucun disjoncteur de contournement, si un disjoncteur de ligne subit une perte de pression, la sous-station peut temporairement être convertie en configuration de sous-station terminale avant de traiter le mécanisme d'actionnement du disjoncteur en perte de pression.
Pour un disjoncteur défectueux dans un schéma de jeu de barres 3/2 fonctionnant dans un réseau en anneau, il peut être isolé à l’aide de ses sectionneurs situés de chaque côté.
Conséquences du fonctionnement non triphasé complet des disjoncteurs haute tension
Si une phase d’un disjoncteur ne parvient pas à interrompre, cela équivaut à un circuit ouvert biphasé ; si deux phases ne parviennent pas à interrompre, cela équivaut à un circuit ouvert monophasé. Cela génère des tensions et courants homopolaire et inverse, pouvant provoquer les conséquences suivantes :
Le déplacement du point neutre causé par la tension homopolaire conduit à des tensions phase-terre déséquilibrées, certaines phases voyant leur tension augmenter, ce qui augmente le risque de claquage d’isolement.
Le courant homopolaire crée une interférence électromagnétique dans le système, menaçant la sécurité des lignes de communication.
Le courant homopolaire peut déclencher les relais de protection homopolaire.
L'impédance accrue entre deux parties du système peut conduire à un fonctionnement asynchrone.
Méthodes de traitement du fonctionnement non triphasé complet des disjoncteurs
Si un disjoncteur se déclenche automatiquement sur une phase, entraînant un fonctionnement biphasé, et que la fonction de réenclenchement automatique (initiée par la protection contre la perte de phase) ne fonctionne pas, ordonner immédiatement au personnel sur site de procéder à une fermeture manuelle unique. En cas d’échec, ouvrir les deux autres phases.
Si deux phases sont ouvertes, sélectionner immédiatement une méthode appropriée pour ouvrir complètement le disjoncteur.
En cas de fonctionnement non triphasé complet du disjoncteur de couplage de barres, réduire immédiatement son courant, passer les jeux de barres en boucle fermée à un fonctionnement en simple jeu de barres, ou désexciter un jeu de barres si le système est en boucle ouverte.
Si le disjoncteur non triphasé complet alimente un générateur, réduire rapidement la puissance active et réactive du générateur à zéro, puis appliquer les méthodes de traitement ci-dessus.
Méthodes pour désexciter un disjoncteur non triphasé complet
Dans un système 220 kV, mettre en parallèle le disjoncteur défectueux non triphasé complet avec un disjoncteur de contournement. Après avoir désactivé l'alimentation continue de commande du disjoncteur de contournement, ouvrir les sectionneurs des deux côtés du disjoncteur non triphasé complet afin de le désexciter.
Si l'élément connecté au disjoncteur non triphasé complet peut être désexcité et que la sous-station utilise des jeux de barres doubles, ouvrir d'abord le disjoncteur de ligne sur l'autre côté. Ensuite, transférer les autres éléments vers l'autre jeu de barres de ce côté, connecter le disjoncteur de couplage de barres en série avec le disjoncteur non triphasé complet, utiliser le disjoncteur de couplage de barres pour interrompre le courant à vide, ce qui permet de désexciter la ligne et le disjoncteur non triphasé complet, puis finalement ouvrir ses sectionneurs des deux côtés.
Gestion lorsqu'un disjoncteur ne peut pas être actionné et que la ligne ne peut pas être désexcitée
Dans une configuration 500 kV avec trois disjoncteurs pour deux circuits, si un disjoncteur devient bloqué et ne peut pas être actionné tandis que la ligne doit rester sous tension, le disjoncteur défectueux peut être désexcité en ouvrant ses sectionneurs des deux côtés. Les précautions suivantes doivent être respectées :
Lorsque deux chaînes sont bouclées ensemble, désactivez l'alimentation de commande continue de tous les disjoncteurs avant d'utiliser les interrupteurs pour rompre la boucle ; rétablissez immédiatement l'alimentation de commande continue après avoir rompu la boucle.
Lorsque trois chaînes ou plus sont bouclées ensemble, désactivez l'alimentation de commande continue de tous les disjoncteurs dans la chaîne contenant le disjoncteur défectueux avant de rompre la boucle ; rétablissez immédiatement l'alimentation de commande continue des autres disjoncteurs de cette chaîne après la rupture.
Gestion des conditions anormales des interrupteurs pendant l'exploitation
En cas de surchauffe de l'interrupteur, réduisez immédiatement la charge.
Si une surchauffe sévère se produit, transférez la charge par méthodes de transfert de bus ou de transfert de bus de dérivation pour mettre l'interrupteur hors service.
Si la mise hors tension de l'interrupteur surchauffé entraînerait une panne importante et des pertes, effectuez un entretien sous tension pour resserrer les composants. Si la surchauffe persiste, court-circuitez temporairement l'interrupteur à l'aide d'un câble de liaison.
Causes de la surchauffe des interrupteurs haute tension
Le chemin de conduction principal des interrupteurs haute tension dans les systèmes électriques comprend les lames de contact principales (contacts mobiles et fixes), les tiges conductrices (ou plaques), les contacts de transition entre les tiges conductrices et les connecteurs terminaux, et les connecteurs terminaux pour les lignes. Ainsi, la surchauffe se produit généralement aux lames de contact principales, aux contacts de transition et aux connecteurs terminaux.
Les causes principales incluent : un mauvais contact entre les contacts mobiles et fixes, une pression de contact insuffisante, une déformation mécanique ou un usure, une érosion électrique, et des contaminations telles que la saleté, les dépôts chimiques ou les couches d'oxydation sur les surfaces de contact, toutes ces conditions augmentent la résistance de contact.
La connexion entre les tiges conductrices (plaques) et les connecteurs terminaux utilise généralement des structures de contact de transition—telles que des contacts roulants, des contacts de friction rotatifs en surface, ou des structures similaires aux contacts principaux—and des pannes de surchauffe sont fréquemment observées à ces endroits pendant l'exploitation. De plus, les points de contact fixes des interrupteurs peuvent également surchauffer.
Méthodes pour traiter la surchauffe des interrupteurs haute tension
Renforcez la surveillance : Les opérateurs de postes doivent inspecter les interrupteurs chaque quart, en se concentrant sur la chauffe du chemin de conduction. Analysez en fonction du courant de charge et de l'état des composants. Appliquez des bandes de cire indicatrices de température aux parties conductrices clés et surveillez leur fusion. Lorsque cela est possible, utilisez des thermomètres infrarouges pour mesurer la température sous tension. Effectuez des inspections spéciales lors de changements soudains de météo.
Opérez correctement les interrupteurs : Au début, opérez lentement et soigneusement, en observant le système de transmission et le mouvement des tiges conductrices. Lors de la première mise en contact lors de la fermeture, fermez de manière décisive et rapide ; lors de la première séparation lors de l'ouverture, séparez rapidement pour minimiser le temps d'arc et réduire l'érosion des contacts.
Améliorez la qualité de l'entretien : Effectuez un entretien annuel, en vous concentrant sur les points de contact du chemin de conduction. Démontez, nettoyez et inspectez les contacts mobiles et fixes—ils doivent être intacts. Remplacez les contacts présentant des brûlures sévères, un usure mécanique excessive ou une déformation significative. Vérifiez tous les composants conducteurs pour des signes de surchauffe et remplacez les contacts qui ont été recuit, déformé ou perdus en élasticité en raison de la surchauffe. Inspectez et ajustez les ressorts de contact ; remplacez les ressorts fortement corrodés ou ayant perdu leur élasticité.
