Application au projet de sous-station de Dongting de la société Hebei Guanyi Rongxin Technology
Résumé : Face à la demande croissante d'électricité, les exigences de fiabilité du réseau électrique sont de plus en plus élevées. De nombreux systèmes d'alimentation électrique comportent deux lignes d'alimentation ou plus. Un dispositif de commutation automatique pour alimentation de secours peut améliorer efficacement la fiabilité de l'alimentation. Ce type de dispositif peut activer automatiquement et rapidement l'alimentation de secours ou commuter l'utilisateur sur l'alimentation de secours après une coupure de l'alimentation en service suite à un défaut. Cet article présente le dispositif de commutation automatique basse tension AM5-DB pour alimentation de secours, capable d'assurer les fonctions de protection adaptées aux différents modes d'alimentation du projet de sous-station de Dongting. Il peut considérablement améliorer la fiabilité, la sécurité et la qualité de l'alimentation électrique du poste, favorisant ainsi l'automatisation complète du poste et la réduction du nombre de personnes en service.
Mots clés : Fiabilité ; commutation automatique de l'alimentation de secours ; dispositif de commutation automatique basse tension pour l'alimentation de secours
1. Aperçu du projet
Ce projet concerne la construction d'un nouveau poste électrique 500 kV à Hunan Dongting. Il comprend principalement l'armoire de distribution basse tension, comprenant trois entrées et un contact pour transformateurs. La tension du transformateur de poste 0 est de 10 kV/0,4 kV et celle des transformateurs de postes 1 et 2 est de 35 kV/0,4 kV. En cas de déconnexion d'un transformateur de poste, le transformateur de secours doit pouvoir basculer automatiquement sur la section hors tension du jeu de barres de travail pour maintenir l'alimentation électrique. Lorsque le jeu de barres basse tension du poste est équipé de dispositifs de commutation automatique, celui-ci doit être doté d'une fonction de commutation automatique de secours en cas de défaut du jeu de barres basse tension.
Le dispositif de commutation automatique de secours basse tension de ce projet est fourni par Acrel Electric, et Hebei Guanyi Rongxin Technology Co., Ltd. est responsable de la construction et de la maintenance opérationnelle. Hebei Guanyi Rongxin Technology Co., Ltd. est une entreprise de services énergétiques complets, spécialisée dans la recherche et le développement, la production et la vente d'équipements économes en énergie pour les salles de serveurs intelligentes, les systèmes intelligents de gestion de batteries, les systèmes de stockage d'énergie et les produits pour réseaux intelligents. Elle se consacre également au développement, à l'investissement, à la construction et à l'exploitation de nouveaux projets énergétiques, à la maîtrise d'œuvre générale de projets d'ingénierie électrique et à la maintenance opérationnelle de réseaux électriques. L'entreprise comprend un centre marketing, un centre de recherche et développement, un centre de conception, un centre de production, un centre d'ingénierie, un centre opérationnel, un centre financier et un centre intégré. Elle dispose d'un système de gestion performant et innove constamment pour améliorer la compétitivité des entreprises. Grâce aux progrès technologiques, à une gestion scientifique et à un service d'excellence, elle a connu un développement rapide, stable et prospère.
2. Demande de produits
Le schéma de câblage électrique principal de ce projet est illustré à la figure 1, et un total des deux méthodes suivantes de logique d'auto-approvisionnement doivent être mises en œuvre :
Fig.1 Schéma de câblage électrique principal
Méthode de contrôle 1 : les stations n° 0 et n° 2 sont mises en service, tandis que la station n° 1 n'est pas mise en service.
(1) En fonctionnement normal, les bornes 2QF et 5QF sont fermées, et les bornes 3QF et 4QF sont déconnectées. À ce moment, le transformateur de la station 2 fonctionne avec deux sections de jeu de barres (la station 1 est en mode d'alimentation de secours, en mode manuel, et la station 1QF est déconnectée par défaut). Lorsque le dispositif de commutation automatique de l'alimentation de secours détecte la tension, le courant et l'état du disjoncteur, après un certain délai, l'autocharge de secours passe en mode de préparation.
(2) Lorsque la tension d'alimentation du transformateur de la station n° 2 est anormale et que l'interrupteur automatique de secours détecte une absence de tension ou de courant dans ce transformateur, le disjoncteur d'alimentation 2QF et le disjoncteur de jeu de barres 5QF du transformateur de la station n° 2 sont déconnectés. L'interrupteur automatique de secours ferme alors les disjoncteurs 3QF et 4QF du transformateur de la station n° 0. Ce dernier ferme alors deux sections du jeu de barres.
(3) Lorsque la tension d'entrée du transformateur de la station n° 2 revient à la normale et que le dispositif de commutation automatique de l'alimentation de secours détecte la tension de la ligne d'entrée n° 2, l'appareil est prêt à charger et à reprendre l'alimentation depuis la ligne d'entrée n° 2. Une fois la charge terminée, l'appareil déconnecte les interrupteurs QF3 et QF4 du disjoncteur du transformateur de la station n° 0, ferme le disjoncteur d'entrée 2QF et le disjoncteur de jeu de barres 5QF du transformateur de la station n° 2, et rétablit l'alimentation de toute la section de la station n° 2.
Méthode de contrôle 2 : les stations n°1, n°0 et n°2 sont mises en service.
(1) En fonctionnement normal : ligne d'arrivée du transformateur de poste n° 1 avec jeu de barres de section I, ligne d'arrivée du transformateur de poste n° 2 avec jeu de barres de section II, c'est-à-dire que les bornes 1QF et 2QF sont connectées, et les bornes 3QF, 4QF et 5QF sont déconnectées. Lorsque le dispositif de commutation automatique de secours détecte la tension, le courant et l'état du disjoncteur, après un certain délai, la charge automatique de secours entre en état de préparation.
（2）La tension de la ligne entrante 1 est anormale puis revient à la normale :
1 Lorsque la tension de la ligne entrante 1QF est anormale et que le dispositif de commutation automatique pour l'alimentation de secours détecte que le transformateur de la station n° 1 n'a ni tension ni courant, le commutateur de la ligne entrante 1QF est déconnecté, puis le commutateur 3QF du transformateur de la station n° 0 est fermé pour alimenter le jeu de barres de la section I à partir du transformateur de la station n° 0. (Parmi eux, le commutateur de jeu de barres 5QF sert de commutateur de maintenance manuel).
② Lorsque le dispositif de commutation automatique de l'alimentation de secours détecte que la ligne entrante 1 est revenue à une tension normale, le commutateur d'alimentation de secours est prêt à reprendre
Chargement depuis la ligne d'arrivée n° 1. Une fois la charge terminée, déconnectez l'interrupteur 3QF de l'interrupteur automatique de secours, fermez l'interrupteur 1QF et rétablissez le jeu de barres de la section I du transformateur du poste n° 1.
（3）La tension de la ligne entrante 2 est anormale puis revient à la normale :
1 Lorsque la tension de la ligne entrante 2QF est anormale et que le dispositif de commutation automatique pour l'alimentation de secours détecte que le transformateur de la station n° 2 n'a ni tension ni courant, le commutateur de la ligne entrante 2QF est déconnecté, puis le commutateur 4QF du transformateur de la station n° 0 est fermé pour alimenter le jeu de barres de la section II à partir du transformateur de la station n° 0. (Parmi eux, le commutateur de jeu de barres 5QF sert de commutateur de maintenance manuel).
2. Lorsque le dispositif de commutation automatique pour l'alimentation de secours détecte que la ligne entrante 2 est revenue à une tension normale, l'interrupteur d'alimentation de secours est prêt à reprendre la charge à partir de la ligne entrante n° 2. Une fois la charge terminée, déconnectez 4QF de l'interrupteur automatique de secours, fermez 2QF et restaurez le jeu de barres de la section II du transformateur de la station n° 2.
3. Solutions de produits
Au total, trois lignes d'arrivée de transformateurs de station, un jeu de barres utilisant un système de jeu de barres unique et deux dispositifs de protection à commutation automatique basse tension AM5-DB pour l'alimentation de secours, sont installés sur les armoires 3QF et 4QF. Un schéma secondaire avec interconnexion est établi en fonction du mode d'alimentation, et un programme spécial est personnalisé pour assurer la commutation mutuelle des alimentations principale et de secours.
Le schéma de conception de la borne arrière de l'appareil est le suivant :
Fig. 2 Schéma des bornes arrière du dispositif de commutation automatique basse tension 2 AM5-DB pour alimentation de secours
4. Photos d'installation sur site
Le dispositif de protection de commutation automatique basse tension AM5-DB pour l'alimentation de secours de ce projet est installé sur l'appareillage basse tension de manière décentralisée locale, et l'installation sur site est illustrée dans la figure suivante, le projet est mis en service depuis 2023 et fonctionne normalement.
Fig.3 Image d'installation du dispositif de protection de commutation automatique basse tension AM5-DB pour l'alimentation de secours
5. Conclusion
En Chine, l'alimentation électrique repose principalement sur le réseau électrique national, et le déficit énergétique ne cesse de se creuser, notamment lors des pics de consommation, lorsque les pénuries d'électricité sont importantes. C'est pourquoi de nombreuses grandes entreprises ont construit leurs propres centrales électriques ou équipé des générateurs. Le dispositif de commutation automatique pour l'alimentation de secours, qui garantit une alimentation électrique ininterrompue et améliore la fiabilité de l'alimentation, est devenu un élément essentiel des circuits de protection et de contrôle de l'ingénierie de distribution moderne. Le projet de distribution du poste 500 kV de Dongting présenté dans cet article utilise le dispositif de protection à commutation automatique basse tension AM5-DB pour l'alimentation de secours afin de fournir des fonctions de protection adaptées aux différents modes d'alimentation. Il a non seulement amélioré la fiabilité de l'alimentation électrique, permis une automatisation complète de l'ensemble du projet de distribution, mais a également permis de réduire efficacement l'intensité de travail des opérateurs.
Références :
[1] Manuel de conception et d'application du microréseau d'entreprise Acrel. Version 2020.6
[2] Acrel 35KV et les sous-stations suivantes, conception du système de distribution d'énergie intelligent et atlas des principes secondaires du produit. Version 2020. Octobre
[3] Solution intégrée d'automatisation, d'exploitation et de maintenance pour les sous-stations d'abonnés Acrel. Version 2021. Novembre
Date de publication : 02 mai 2025