Brevet FR2436515A1 — publié le 19800411

L'invention se rapporte à l'électrotechnique, et concerne plus particulièrement des postes de distribution à haute tension. L'invention peut être utilisée pour la réalisation de postes de distribution à une tension de 110 kV et plus tant à ciel ouvert qu'intérieurs. I1 existe des postes de distribution à haute ten sion, dans lesquels pour une connexion une ligne de trans- port de l'électricité. d'un ou plusieurs ensembles d'alimen- tation (sous-stations) il y a moins qu'un disjoncteur de puissance. Lors d'un refus d'un disjoncteur, il y a un arrêt total de la sous-station, c'est pourquoi ce schéma de connexion ne permet pas de relier les sous-stations qui alimentent des consommateurs dont l'arrêt, même tres court de l'alimentation électrique est absolunent impossible. I1 existe également des postes de distribution à haute tension pour brancher un ou plusieurs transformateurs, d'alimentation sur deux lignes et plus de transport delrélec- tricité. Ces postes de distribution comportent des disjoncteurs de puissance insérés entre les transformateurs d'alimen- tation et les lignes de transport d'électricité et connectant lesdits lignes et transformateurs, par exemple, en pont. Ces dispositifs ont une faible fiabilité dlalimen- tation des consommateurs car, s'il y a un débranchement accidentel de la ligne de transport d'électricité, une mise hors service d'un des transformateurs d'alimentation est possible. Lors du débranchement par exemple de la ligne centrale de transport d'électricité une interruption du transit est égal lement possible. L'invention vise à créer un poste de distribution à haute tension dont le schéma de connexion serait tel que lors du débranchement d'une des lignes d'alimentation de transport d'électricité, l'alimentation des consommateurs n'en soit pas diminuée. Elle a donc pour objet un poste de distribution â haute tension pour le branchement d'au moins un transformateur d'alimentation sur au moins deux lignes de transport d'électricité qui comporte des disjoncteurs de puissance insérés entre les lignes de transport d'électricité et qui est caractérisé en ce qutil comporte également des sectionneurs de charge qui branchent chaque transformateur d'alimentation au moins sur. l'une des lignes de transport d'électricité. En présence d'un transformateur d'alimentation branché sur deux lignes de transport d'électricité, le dispositif peut utiliser un sectionneur de charge qui branche le transformateur d'alimentation sur une ligne de transport d'électricité et un disjoncteur de puissance qui branche le transformateur d'alimentation sur l'autre ligne de transport dté- lectricité ou deux sectionneurs de charge qui branchent le transformateur d'alimentation, respectivement, sur deux lignes de transport d'électricité. En présence de deux transformateurs d'alimentation branchés sur deux lignes de transport d'électricité, il est utile d'utiliser deux sectionneurs de charge qui branchent chaque transformateur d'alimentation sur une ligne de transport d'électricité, respectivement, alors que sur l'autre ligne de transport d'électricité le transformateur d'alimentation correspondant est branché à travers un disjoncteur de puissance, ou bien il est rationnel d'utiliser trois sectionneurs de charge dont le premier relie les transformateurs d'alimentation entre eux et deux autres branchent chaque transformateur d'alimentation sur la ligne de transport d'électricité correspondante. Si su sur trois lignes de transport d'électricité sont branchés deux transformateurs d'alimentation, il est souhaitable d'utiliser trois sectionneurs de charge dont le premier relie les transformateurs d'alimentation entre eux et deux autres sectionneurs connectant chaque transformateur d'alimentation sur les lignes impaires de transport d'électrici té. Si le nombre de t=ransformateurs d'alimentation et de lignes de transport d'électricité est égal et supérieur â deux, chaque transformateur d'alimentation peut être branché par un sectionneur de charge surla ligne de transport d'électricité correspondante, les transformateurs d'alimentation étant mis en série par l'intermédiaire de sectionneurs de charge. Le poste de distribution proposé assure un accroissement de la fiabilité d'alimentation des consommateurs par maintien du fonctionnement de tous les transformateurs d'alimentation et par préservation du transit de l'énergie électrique lors du débranchement d'une des lignes de transport d'é- lectricité, s'il y en a-plus de deux. L'invention ressortira de la description des exemples de son exécution schématisés sur les dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 représente un poste de distribution à un disjoncteur de charge, selon l'invention - la Fig. 2 représente une variante d'exécution du poste de distribution à-.deux disjoncteurs de charge, selon l'invention ; - la Fig. 3 représente un poste de distribution pour brancher deux transformateurs d' alimentation sur deux lignes de transport d'électricité, selon l'invention ;; - la Fig. 4 représente une autre variante d1 vexé cution du poste de distribution pour brancher deux transformateurs d'alimentation sur deux lignes de transport d'hélez tricité, selon l'invention - la Fig. 5 représente un poste de distribution pour brancher deux transformateurs d'alimentation sur trois lignes de transport d'électricité, selon l'invention - la Fig. 6 représente un poste de distribution pour brancher trois transformateurs d'alimentation sur trois lignes de transport d'électricité, selon l'invention. On va examiner quelques modes d'exécution du poste de distribution dont le trait caractéristique est la même connexion de deux lignes et plus de transport d'électricité à l'aide de disjoncteurs de puissance susceptible de couper un courant de court-circuit et dans lequel on utilise au moins un sectionneur de charge ne pouvant pas couper un courant de court-circuit. Sur la figure 1 est représenté un dispositif de branchement d'un transformateur d'alimentation 1 sur deux lignes 2 et 3 de transport d'électricité reliées par un disjoncteur de puissance 4. Le transformateur d'alimentation I est branché sur la ligne 2 par un disjoncteur de puissance 5 et sur la ligne 3, par un sectionneur de charge 6. En cas de court-circuit dans la ligne, par exemple dans la zone 7, la ligne 2 est débranchée par les disjoncteurs de puissance 4 et 5. Si le court-circuit a lieu dans la zone 8 , il y a ouverture du sectionneur de charge 6 et, ensuite, le courant de court-circuit est coupé par le disjoncteur de puissance 4. A l'apparition d'un court-circuit dans le transformateur d'alimentation 1, le sectionneur de charge 6 s'ouvre et le courant de court-circuit est ensuite coupé par le disjoncteur de puissance 5. La variante d'exécution du poste de distribution représentée sur la figure 2 diffère du dispositif précédent par le fait qu'elle utilise deux sectionneurs de charge 6 et 9 à travers lesquels le transformateur d'alimentation 1 est branché respectivement sur les lignes 2 et 3 de transport d'électricité. Le fonctionnement de cette variante d'exécution du poste de distribution diffère de celui décrit plus haut, seulement dans le cas de l'apparition d'un court-circuit dans le transformateur d'alimentation. Une telle situatipn est beaucoup plus rare que le court-circuit sur n'importe quelle ligne de transport d'électricité. En cas de court-circuit dans le transformateur dti 4 ses moyens de protection (non représentés), on fournit un signal d'ouverture des disjoncteurs de puissance (non représentés) disposés dans la ligne de transport d'électricité, caté alimentation ; ensuite durant une pause sans courant il y a ouverture du sectionneur de charge 9-et du sectionneur de charge 6. Ensuite, les disjoncteurs de puissance ouverts au préalable se ferment et rétablissent le transit de l'énergie électrique. Si sur-les lignes 2, 3 de transport d'électricité sont branchés deux transformateurs 1 et 10 (Fig.3), le poste de distribution comporte deux sectionneurs de charge 6 et 11. Chaque transformateur d'alimentation 1 et 10 est branché sur deux lignes 2, 3 de transport d'électricité, le transformateur 1 étant branché sur la ligne 2 à travers le disjoncteur de puissance 5 et sur la ligne 3 à travers le sectionneur de charge Il, et le transformateur 10 étant relié à la ligne 2 de transport d'électricité à travers le sectionneur de charge 6 et à la ligne 3, à travers un disjoncteur de puissance 12. Le montage dont le schéma est représenté sur la Fig. 3 est symétrique, c'est pourquoi à l'apparition d'un court-circuit sur n'importe quelle connexion (zones 7 ou 8 ou transformateurs d'alimentation 1 ou 10) on voit tout d1abord stouvrir le sectionneur de charge 6 ou ll et, ensuite, le dlsjoncteur de puissance 5 ou 12. Sur la figure 4 est représentée une autre variante simplifiée du poste de distribution dans laquelle deux transformateurs d'alimentation 1 et 10 sont branchés sur deux lignes 2 et 3 de transport d'électricité et comportant trois sectionneurs de charge 6, 13 , 14. Ces sectionneurs 6, 13 et 14 relient les transformateurs 1 et 10 aux lignes 2 et 3, respectivement, et entre eux. Un court-circuit dans la zone 7 ou 8 est supprimé de la même façon que dans la variante représentée sur la figure 3. Dans le cas d'un court-circuit dans n'importe quel transformateur, par exemple, dans le transformateur 1, le sectionneur de charge 14 s'ouvre et un signal est fourni pour l'ouverture du disjoncteur de puissance c8té alimentation de la ligne 2 (non représenté). Durant la pause sans courant, le sectionneur de charge 6 s'ouvre et la ligne 2 est ensuite remise en service par le disjoncteur de puissance 4 et par ledit disjoncteur côté alimentation de la ligne 2. Sur la figure 5 est représentée une variante de branchement de deux transformateurs d'alimentation 1 et 10 sur trois lignes 2, 3 et 15 de transport d'électricité. Les lignes 2; 3 et 15 sont reliées entre elles par deux disjoncteurs de puissance 4 et 16 et les transformateurs 1 et 10 sont reliés à la première et à la troisième lignes (2 et 15 respectivement) de transport d'électricité â travers deux sectionneurs de charge 9 et 17, respectivement Outre cela, un sectionneur de charge 18 est inséré entre les transformateurs 1 et 10. Si le nombre de transformateurs est égal au nombre de lignes de transport d'électricité, le montage peut être tel qu'il est représenté sur la figure 6 où ce nombre est égal à trois pour le rendre plus simple. Trois transformateurs 3, 10 et 20 sont branchés chacun sur une ligne 2, 3, 15 à travers trois sectionneurs de charge 9, 13 ou 21 et sont mis en série à travers deux sectionneurs de charge 19 et 22. Le poste de distribution en question fonctionne de la façon suivante. En cas de court-circuit dans la zone 7 de la ligne 2 ou dans la zone 23 de la ligne 15 (en raison de la symétrie du montage du dispositif), le sectionneur de charge 9 ou 21 s'ouvre et le courant de court-circuit est rompu par le disjoncteur 4 ou 16. Dans ce cas, les transformateurs 1, 10 et 20 sont alimentés par les lignes 3 et 15, ou 2 et 3, et le transit de la puissance n'est pas coupé. Lors de la remise en service automatique ultérieure de la ligne 2, le circuit est totalement rétabli. En cas de court-circuit dans la ligne 3 (zone 8), le sectionneur de charge 13 stouvre et s'ouvrent ensuite les disjoncteurs de puissance 4 et 16. Le transit de la puissance continue sur les lignes 2 et 15 à travers les sectionneurs de charge 9, 19, 22 et 21. Lors de la remise en service automatique ultérieure, le circuit est totalement rétabli. En cas de court-circuit dans le transformateur 1, le sectionneur de charge 19 s'ouvre et le courant de courtcircuit est ensuite coupé par le disjoncteur de puissance 4 et par le disjoncteur de la ligne 2 (non représenté). Durant la pause sans courant, le sectionneur de charge 9 s'ouvre et la ligne 2 est remise en service par un circuit de remise en marche automatique (non représenté). En cas de court-circuit dans le transformateur 10, les sectionneurs de charge 19 et 22 rouvrent, les disjoncteurs de puissance 4 et 16 coupent ensuite le courant de court-circuit et un signal d'ouverture du disjoncteur apparatt sur la ligne 3 (non représenté). Durant la pause sans courant, le sectionneur de charge 13 s'ouvre et la ligne 3 est ouverte par les disjoncteurs 4 et 16. Il y a une interruption de transit pour la durée du cycle d'enclenchement du circuit de remise en marche automatique. Mais, comme le débranchement d'un transformateur endommagé est très rare (d'après les données statistiques, une fois par 50 ans au moins), le danger de rupture du transit est insignifiant. On examine le fonctionnement du dispositif lors d'un refus des appareils de commutation. Lors d'un refus du disjoncteur 4, en cas de courtcircuit dans la zone 7, il y a ouverture du sectionneur 13, 9, puis du disjoncteur 16 5 les transformateurs 1, 10, 20 sont alimentés par la ligne 15 Lors d'un refus de disjoncteur 4, en cas de courtcircuit dans la zone 8, il y a ouverture du sectionneur de charge 9, 13 et du disjoncteur de puissance 16 et les transformateurs 1, 10, 20 sont alimentés par la ligne 15. Lors d'un refus du disjoncteur 16, en cas de court-circuit dans la zone 8, il y a ouverture du sectionneur de charge 21, 13 et du disjoncteur de puissance 4 et les transformateurs 1, 10, 20 sont alimentés sur la ligne 2. Le refus du disjoncteur 4 en cas de court-circuit dans le transformateur 1, entraîne 11 ouverture du sectionneur 13, 19 et ensuite, du disjoncteur 16 et les transformateurs 10 et 20 sont alimentés sur la ligne 15. Lors d'un refus du sectionneur 9, il y a ouverture du sectionneur 19 et le transformateur 1 est en outre déconnecté de la ligne 2 endommagée. Lors d'un refus du sectionneur 21, il y a ouverture du sectionneur 22 et en plus le transformateur 20 est débranché de la ligne 15 endommagée. Ainsi, lors du débranchement de 1' ensemble du dispositif, au moins deux lignes et deux transformateurs continuent à fonctionner, alors que lors d'un refus d'un interrupteur quelconque au moins une ligne et un transformateur continuent & fonctionner. Un arrêt total de la sous-station a lieu soit lors d'un refus simultané des disjoncteurs 4 et 16 ce qui est possible approximativement une fois par600 ans, soit lors d'un refus simultané des sectionneurs 19 et 22 et un tel évè- nement est encore plus rare. REVENDICATIONS 1 - Poste de distribution à haute tension pour le branchement dtau moins un transformateur d'alimentation sur au moins deux lignes de transport d'électricité qui comporte des disjoncteurs de puissance insérés entre les lignes de transport d'électricité, caractérisé en ce quril comporte également des sectionneurs de charge qui branchent chaque transformateur d' alimentation au moins sur une des lignes de transport d' électricité 2 - Poste de distribution suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en présence d'un seul transformateur d'alimentation branché-sur deux lignes de transport d'électricité, ledit poste de distribution utilise un sectionneur de charge qui branche le transformateur d'alimentation sur une ligne de transport d'électricité et un disjoncteur de puissance qui branche le transformateur d'alimentation sur l'autre ligne de transport d'électricité. 3 - Poste de distribution suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en présence d'un seul transformateur d'alimentation branché sur deux lignes de transport d'électricité, ce poste utilise deux sectionneurs de charge qui branchent le transformateur dtalimentation sur deux lignes de transport d'électricité. 4 - Poste de distribution suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en présence de deux transformateurs d'alimentation branchés sur deux lignes de transport d'électricité, le poste utilise deux sectionneurs de charge qui branchent chaque transformateur d'alimentation sur une ligne de transport d'électricité, respectivement, alors que sur l'autre ligne de transport d'électricité le transforma teur d'alimentation correspondant est branché a travers un disjoncteur de puissance. 5 - Poste de distribution suivant la revendication 1, caractérisé en ce quten présence de deux transformateurs d'alimentation branchés sur deux lignes de transport d'électricité, ce poste utilise trois sectionneurs de charge dont un premier relie les transformateurs d'alimentation entre eux et deux autres branchent chaque transformateur d'alimentation sur une ligne de transport d'électricité correspondante. 6 - Poste de distribution suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en présence de deux transformateurs d'alimentation branchés sur trois lignes de transport d'électricité, ce poste utilise trois sectionneurs de charge dont un premier relie les transformateurs d'alimentation entre eux et deux autres sectionneurs branchent chaque transformateur d'alimentation sur les lignes impaires de transport d'électricité. 7 - Poste de distribution suivant la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas où le nombre de transformateurs d'alimentation est égal à un nombre de lignes de transport d'électricité supérieur à deux, chacun desdits transformateurs d'alimentation est branché par un sectionneur de charge sur une ligne de transport d'électricité correspondante, les transformateurs d'alimentation étant mis en série à travers des sectionneurs de charge,