Application des reclosers et des sectionaliseurs 10kV dans les réseaux de distribution ruraux

1 État actuel du réseau

Avec l'approfondissement continu de la transformation des réseaux électriques ruraux, le niveau de santé des équipements du réseau rural s'améliore constamment, et la fiabilité de l'approvisionnement en électricité répond essentiellement aux besoins des utilisateurs. Cependant, en ce qui concerne l'état actuel du réseau, en raison des contraintes budgétaires, les réseaux en anneau n'ont pas été mis en place, les alimentations doubles ne sont pas disponibles, et les lignes adoptent une méthode d'alimentation unipolaire radiale en arborescence. Cela ressemble à un tronc d'arbre avec de nombreuses branches - signifiant que les lignes ont de nombreuses ramifications. Par conséquent, lorsqu'une panne se produit à n'importe quel point sur la ligne, toute la ligne s'arrête complètement, et il est difficile de localiser la panne. Cela affecte non seulement l'approvisionnement en électricité, mais aussi gaspille considérablement les ressources humaines et matérielles pour les départements de gestion traitant les accidents. Par conséquent, l'installation de reclosers et de sectionneurs sur les lignes 10kV peut contrôler efficacement l'occurrence des accidents.

2 Caractéristiques des reclosers et des sectionneurs

2.1 Reclosers

① Les reclosers possèdent des fonctions automatiques et peuvent effectuer des opérations d'ouverture et de fermeture sans alimentation externe. La section de contrôle électronique obtient son alimentation par le biais du CT (transformateur de courant) interne au recloser. Un courant côté source supérieur à 5A assure le fonctionnement normal de la section de contrôle électronique. Ils ont un volume réduit, un poids léger et sont facilement installés sur les poteaux. L'ajustement de la courbe ampère-seconde de déclenchement peut être réalisé en remplaçant les résistances de déclenchement ou les cartes de courbe ampère-seconde, ce qui est très pratique.

② Les reclosers peuvent détecter automatiquement le courant de ligne et le courant de terre. Lorsque le courant dépasse le courant de déclenchement minimum prédéfini, ils suivent une séquence préétablie d'ouverture, d'interruption et de re-fermeture avec des intervalles de re-fermeture spécifiques pour interrompre le courant de défaut. Si la panne est permanente, après 2, 3 ou 4 opérations de déclenchement prédéfinies, le recloser verrouille, isolant ainsi la zone de panne du circuit principal.

2.2 Sectionneurs

① Le sectionneur à chute est un dispositif électrique haute tension monophasé. Le produit est composé d'isolateurs, de contacts, de mécanismes conducteurs et d'autres composants formant des lignes de contrôle secondaire et des systèmes de conduction primaire. Le système de contrôle comprend des contacts électromagnétiques, des composants de contrôle électronique et d'autres éléments. Le système d'action de déclenchement comprend un mécanisme de magnét permanent à stockage d'énergie, des palettes, des leviers et des blocs de verrouillage.

② Les sectionneurs sont équipés de transformateurs de courant qui détectent les valeurs de courant du circuit. Lorsqu'une panne de ligne se produit, le contrôleur électronique s'active lorsque le courant dépasse la valeur de courant de démarrage nominale et effectue un traitement numérique. Le courant de défaut est interrompu par un recloser (ou disjoncteur) amont. Le contrôleur électronique peut mémoriser le nombre de fois où l'interrupteur amont a interrompu le courant de défaut et, après avoir atteint le seuil de comptage prédéfini (1, 2 ou 3 fois), lorsque l'interrupteur amont interrompt le courant de défaut et que la ligne perd la tension avec un courant inférieur à 300mA, le sectionneur segmente automatiquement en moins de 180ms. Cela limite la zone de panne à la plus petite portée possible ou isole la section de panne, permettant au recloser (ou disjoncteur) de fonctionner avec succès.

③ Les sectionneurs utilisent un mécanisme de magnét permanent pour réaliser l'opération d'ouverture. Lorsque le courant dans le sectionneur dépasse la valeur définie, le disjoncteur (ou recloser) dans le poste de transformation interrompt le courant de défaut. Après la perte de tension de la ligne, la carte de contrôle électronique à l'intérieur du tube du sectionneur envoie une commande, et l'unité de déclenchement du mécanisme de magnét permanent pousse le sectionneur à s'ouvrir. Après chaque segmentation, l'unité de déclenchement n'a pas besoin de remplacer de composants. Après la chute du sectionneur, il peut être restauré à son état de fonctionnement par le biais d'un stockage d'énergie manuel via le stoppeur.

3 Utilisation coordonnée des reclosers et des sectionneurs

En se basant sur les fonctions et les caractéristiques des reclosers et des sectionneurs, leur utilisation combinée installée sur les réseaux de distribution 10kV jouera un rôle significatif. Ils peuvent déterminer la portée de la panne sur les lignes, isoler les sections défectueuses des sections saines, assurant ainsi le fonctionnement normal des segments de ligne non défectueux. L'application spécifique est illustrée dans le schéma ci-dessous :

Les reclosers sont installés à la sortie de la ligne principale ou dans les postes de transformation, tandis que six groupes de sectionneurs automatiques à chute F1, F2, F3, F4, F5 et F6 sont sélectionnés pour les lignes de branchement, les divisant en segments L1, L2, L3, L4, L5, L6 et L7. La valeur de courant de démarrage nominale des sectionneurs correspond à la valeur de courant de démarrage du recloser.

3.1 Si une panne E1 se produit dans le segment L5

Le recloser et les sectionneurs F1, F3 et F4 subissent le courant de panne. Le recloser déclenche automatiquement, provoquant la perte de tension de la ligne. F4 atteint son seuil de comptage prédéfini de 1 opération et déclenche/tombe automatiquement, isolant le segment de panne L5. Après la re-fermeture automatique du recloser, l'approvisionnement en électricité est rétabli pour les segments L1, L2, L3, L4, L6 et L7.

3.2 Si une panne E2 se produit dans le segment L6

Le recloser et les sectionneurs F1 et F5 subissent le courant de panne. Le recloser déclenche automatiquement. Si c'est une panne temporaire, le recloser se re-ferme avec succès et rétablit l'approvisionnement en électricité. F1 et F5 restent fermés car ils n'ont pas atteint leur seuil de comptage prédéfini. Si c'est une panne permanente, le recloser ne parvient pas à se re-fermer avec succès, déclenche à nouveau, provoquant la perte de tension de la ligne. F5 atteint son seuil de comptage prédéfini de 2 opérations et déclenche/tombe automatiquement, isolant le segment de panne L6, tandis que F1 reste fermé car il n'a pas atteint son seuil de comptage. Après la re-fermeture, le recloser rétablit l'approvisionnement en électricité pour les segments L1, L2, L3, L4 et L5.

3.3 Si une panne E3 se produit dans le segment L2

Le disjoncteur de réarmement et le sectionneur F1 subissent un courant de défaut. Le disjoncteur se déclenche automatiquement. Si c'est une panne temporaire, le disjoncteur de réarmement réussit à se réarmer et restaure l'alimentation électrique. F1 reste fermé car il n'a pas atteint son seuil prédéfini de comptage. Si c'est une panne permanente, le disjoncteur de réarmement échoue à se réarmer, se déclenche, tente de se réarmer à nouveau mais échoue, puis se déclenche encore. La ligne perd la tension, et F1 atteint son seuil prédéfini de 3 opérations, se déclenchant/ tombant automatiquement et isolant le segment de ligne L2 en panne. Après le réarmement, le disjoncteur de réarmement ne restaure l'alimentation électrique que pour le segment L1.

4 Avantages de l'Application Coordonnée du Disjoncteur de Réarmement et du Sectionneur

Il est clair, d'après la discussion ci-dessus, que l'utilisation coordonnée des disjoncteurs de réarmement et des sectionneurs joue un rôle significatif dans le fonctionnement du réseau électrique. Ils ne permettent pas seulement d'isoler rapidement les sections de ligne en panne tout en assurant le fonctionnement normal des sections saines, mais ils réduisent également la zone de recherche de la panne, permettant aux unités d'exploitation de localiser les points de panne dans le plus court délai possible. Pour les utilisateurs, cela augmente les taux d'utilisation des équipements et garantit de manière fiable la production et la vie quotidienne.

Comme illustré ci-dessus, si le réseau coupe directement la section de ligne en panne, le personnel de maintenance n'aurait besoin de vérifier qu'un seul segment de ligne, réduisant considérablement la zone de recherche de la panne. Le personnel de maintenance peut localiser rapidement le point de panne et restaurer rapidement l'alimentation électrique sur la ligne en panne. Actuellement, lorsqu'une panne se produit à un point, le personnel de maintenance doit vérifier cinq sections différentes. Ce rapport de 1:5 montre clairement quelle approche est plus avantageuse pour les entreprises de distribution d'électricité. Quelle structure de réseau augmente à la fois la quantité d'alimentation électrique et améliore la fiabilité de l'alimentation ? Par conséquent, l'application des disjoncteurs de réarmement et des sectionneurs jouera un rôle immense dans les réseaux électriques.