Brevet FR2558014A1 — publié le 19850712

La présente invention se rapporte a un système de transport d'énergie adapté à supprimer un courant de court-circuit. Un système conventionnel de transport d'énergie est tel que représenté sur la figure 1. Sur la figure, les chiffres de référence 1 A 3 désignent des transfor- mateurs, dont les côtés primaires sont respectivement connectés par des commutateurs 4 à 6, à une ligne de réception d'énergie (70 à 150 kV) 7. Les chiffres de référence 8 à 10 désignent des commutateurs respecti- vement connectés au côté secondaire des transformateurs 1 à 3, les chiffres de référence 11 à 13 désignent des bus (12,5 kV) respectivement connectés aux commutateurs 8 à 10 et les chiffres de référence 14 à 16 désignent des circuits d'apport d'énergie respectivement connectés aux bus 11 à 13. Les circuits d'apport d'énergie sont construits d'un certain nombre de circuits dérivés qui respectivement ont des coupe circuit 14a, 14bf 14c et 14d; 15a, 15b, 15c et 15d; et 16a, 16b, 16c et 16d. Les chiffres de référence 1, 4, 5, 11 et 14 forment un pre- mier système de transport d'énergie 17, les chiffres de référence 2, 5, 9, 12 et 15 forment un second système de transport d'énergie 18 et les chiffres de référence 3, 6, , 13 et 16 forment un troisième système de transport d'énergie 19. Les chiffres de référence 20 à 22 indiquent des circuits en série qui ont respectivement des éléments limiteurs de courant 23 à 25 du type à auto-récupération et des commutateurs 26 à 28, dont une extrémité de chaque est respectivement connectée aux bus 11 à 13, et dont les autres extrémités sont respectivement connectées les unes aux autres. Les chiffres de référence 29 à 31 désignent des résistances respectivement connectées en parallèle aux éléments de limitation de courant 23 à 25, les chiffres de référence 32 à 34 des transformateurs de courant pour respectivement détecter les courants des résistances 29 à 31 et pour respectivement transmettre des signaux de déclenchement aux commutateurs 26 à 28. Le fonctionnement du système conventionnel de transport d'énergie sera maintenant décrit. Sur la figure 1, lorsque les systèmes de transport d'énergie 17 à 19 sont à l'état normal, les commutateurs 4 à 6, 8 à 10 et 26 à 28 sont tous fermés et l'énergie est transmise par les circuits dérivés respectifs. Seules les composantes déséquilibrées des charges entre les systèmes respectifs de transport d'énergie 17 à 19 s'écoulent vers les circuits des commutateurs 26 à 28. S'il se produit un défaut de court-circuit, par exemple en un point A du circuit d'apport d'énergie 14 à l'état ci-dessus décrit, des courants de court-circuit i ont tendance à s'écouler des-systèmes respectifs de transport d'énergie 17 à 19 vers le point A par les circuits 17-14d-A, 18-21-20-14d-A et 19-22-20-24d-A. Cependant, les courants de court-circuit i des second et troisième systèmes 18 et 19 sont respectivement limités par les éléments limiteurs de courant 24 et 25. Les courants des résistances 30 et 31 qui augmentent par la limitation de courant des éléments limiteurs de courant 24 et 25 sont respectivement détectés par les transformateurs de courant 33 et 34 et les commutateurs 27 et 28 sont ouverts par les signaux de déclenchement. Par ailleurs, le courant de court-circuit i du transfor- mateur 1 du premier système de transport d'énergie 17 est retiré par le court-circuit 14d dans le circuit d'apport d'énergie 14. Les éléments limiteurs de courant 24 et 25 du type à auto-récupération récupèrent immédiatement après ouverture des commutateurs 27 et 28. Alors, lorsque les commutateurs 27 et 28 sont fermés par une commande d'un contrôleur (non représenté), ils sont totalement ramenés à leur état d'origine. Dans le cas o les commutateurs 4 et 8 sont ouverts pour inspecter le transformateur 1 afin d'arrêter le transformateur 1 lorsque le circuit d'apport d'énergie 14 du premier système de transport d'énergie 17 est à son état de transmission d'énergie, les courants de charqe du circuit d'apport d'énergie 14 sont alimentés par les second et troisième systèmes 18 et 19 de trans- port d'énergie et le courant de charge du circuit d'apport d'énergie 14 s'écoule en conséquence vers l'élément limiteur de courant 23. Dans un tel cas, les systèmes de transport d'énergie sont généralement construits de façon que les énergies fournies par les second et troisième systèmes du transport d'énergie 18 et 19 soient respectivement limitéesà 1/2 ou moins des capacités des systèmes de transport d'énergie 18 et 19. Alors, les énergies sont fournies par les second et troisième systèmes de trans- port d'énergie 18 et 19 au circuit d'apport d'énergie 14 dans la limite du courant nominal du circuit 14 d'apport d'énergie (c'est-à-dire 2000 A). Par conséquent, le courant de l'élément limiteur de courant 23 devient le courant maximum nominal du circuit 14 d'apport d'éner- gie. Comme on l'a décrit ci-dessus, comme les courants nominaux descircuitsd'apport d'énergie s'écoulent vers les éléments limiteurs de courant respectifs, les éléments limiteurs de courant présentent des inconvénients tels qu'une grande capacité. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus mentionnés et elle a pour objectif un système de transport d'énergie o un second commutateur qui est sélectivement ouvert,est connecté aux deux bornes d'un circuit en série ayant un élément limiteur de courant et un premier commutateur. Ainsi, un courant de charge vers un circuit d'apport d'énergie d'un système de trans- port d'énergie ot le fonctionnement d'un transformateur 2558 0 14 est arrêté, s'écoule à travers le second commutateur. Par conséquent, comme l'élément limiteur de courant ne doit permettre que l'écoulement d'un courant corres- pondant à l'énergie à fournir, la capacité de l'élément limiteur de courant peut être avantageusement réduite. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle- ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: la figure 1 est un schéma montrant la construction d'un système conventionnel de transport d'énergie; et la figure 2 est un schéma de construction mon-. trant un système de transport d'énergie selon un mode de réalisation de l'invention. Sur les dessins, les mêmes symboles indiqués des pièces correspondantes ou identiques. La figure 2 montre un mode de réalisation de l'invention et ce système de transport d'énergie est diffé- rent de celui de la figure 1, par sa construction, par le fait que des commutateurs 35 à 37 sont prévus en parallèle avec les deux bornes des circuits en série 20 à 22 pour former des circuits protecteurs 38, 39 et 40. Dans cette construction, lorsque tous les systèmes de transport d'énergie 17 à 19 fonctionnement normalement, les commutateurs 35 à 37 sont ouverts mais les autres constituants fonctionnent dans les mêmes conditions que le système conventionnel de transport d'énergie. Même si un défaut de court-circuit se présente en un point A du circuit 14 d'apport d'énergie, le circuit 14 est traité de la même façon que le circuit conventionnel d'apport d'éner- gie (lequel courant de court-circuit est de 12,5 kA). Dans le cas o un transformateur 1 est arrêté alors que le premier système de transport d'énergie 17 transmet de l'énergie au circuit d'apport d'énergie 14, il est construit de façon qu'un commutateur 26 soit ouvert pour fermer le commutateur 35. Ainsi, en suppo- sant que le courant d'un système à l'état ordinaire est de 2000 A, le courant de charge du circuit d'apport d'énergie 14, le courant de charge du circuit d'apport d'énergie 14 est partagé par les second et troisième systèmes de-transport d'énergie 18 et 19 et est fourni, par le commutateur 35, au circuit d'apport d'énerqie 14. Par exemple, 500 A de courant de charge s'écoulent du second système, et 500 A du courant de charge s'écoulent du troisième système, au total 1000 A du courant de charge sont fournis aux circuits formés de 18-21-35-14 et 19-22-35-14. Par conséquent, les éléments limiteurs de courant 24 et 25 peuvent avoir simplement la capacité des courants de charge partagés par les second et troisième systèmes de transport d'énergie 18 et 19. Dans le mode de réalisation ci-dessus décrit, la condition selon laquelle seul le commutateur 35 est fermé lorsque le transformateur 1 du premier système de transport d'énergie 17 est arrêté a été décrite. Lorsqu'un défaut de court-circuit se présente au point A du cir- cuit d'apport d'énergie, le courant est limité par les éléments limiteurs de courant 24 et 25 de façon que les commutateurs 27 et 28 soient ouverts, avec pour résultat que le circuit d'apport d'énergie 14 est totalement interrompu. Alors, si l'on prévoit que l'un des commutateurs 36 ou 37 soit fermé, l'énergie peut être fournie au cir- cuit d'apport d'énergie 14 par l'un des second et troisième systèmesde transport d'énergie 18 et 19 et l'interruption d'énergie de tous les systèmes peut être empêchée en conséquence. Par exemple, dans le cas o un défaut de court- circuit se présente au point A lorsque le système de transport d'énergie est construit pour fonctionner par arrêt du transformateur 1 et fermeture des commuta- teurs 35 et 36, le courant de court-circuit qui s'écoule du transformateur 3 aux systèmes 19 à 22 est limité par l'élément limiteur de courant 25 et le commutateur 28 est ouvert. Par conséquent, seul le courant de court- circuit qui s'écoule du transformateur 2 aux circuits 18- 36-35-24d-A s'écoule vers le circuit d'apport d'énergie 14 et le courant peut être suffisamment interrompu par le coupe-circuit 14d. Selon cette invention, l'élément limiteur de courant a simplement une capacité permettant un écoule- ment du courant de charge à fournir à un système de transport d'énergie en connectant le second commutateur qui est sélectivement ouvert ou fermé aux deux bornes du circuit en série ayant l'élément limiteur de courant et le premier commutateur, et la capacité de l'élément limiteur de courant peut être réduite en conséquence. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1.- Système de transport d'énergie, caractérisé en ce qu'il comprend: un certain nombre de systèmes de transport d'énergie (17-19) pour transmettre des énergies d'une ligne réceptrice d'énergie à un certain nombre de bus, des commutateurs (35-37), transformateurs (1-3) et coupe - circuit (14a-c, 15a-c,16a-c) prévus en série avec lesdits systèmes de transport d'énergie, des circuits d'apport d'énergie (14) construits d'un certain rombre de circuits dérivés connectés par les coupe- circuit aux bus, des circuits protecteurs (38, 39, 40) connectés à une extrémité aux bus et à l'autre extrémité les uns aux autres, et un second coupe-circuit (14d, 15d, 16d) connecté en parallèle avec un circuit en série d'un élément limiteur de courant formant ledit circuit protecteur et d'un premier coupe-circuit pour répondre à l'opération de limitation de courant de l'élément limiteur de courant pour s'ouvrir ou se fermer sélectivement. 2.- Système de transport d'énergie, caractérisé en ce qu'il comprend: des transformateurs connectés par leur côté primaire au moyen de commutateurs à une ligne réceptrice d'énergie, un certain nombre de bus respectivement connectés par les côtés secondaires des transformateurs, au moyen de commutateurs, des circuits d'apport d'énergie respectivement connectés aux bus, des éléments limiteurs de courant connectés à une borne aux bus, connectés en commun par leurs autres bornes aux bus et connectés en série aux premiers commutateurs, des résistances respectivement connectées aux éléments limiteurs de courant, des transformateurs de courant pour détecter les courants s'écoulant vers les résistances et ouvrant le premier commutateur pour protéger les éléments limi- teurs de courant, et un circuit de connexion ayant un second commutateur connecté en parallèle avec une unité en série du premier commutateur et des éléments limiteurs de courant. 3.- Système de transport d'énergie selon la revendication 2, caractérisé en ce que lorsque les commu- tateurs et les coupe -circuit sont ouverts pour arrêter les transformateurs, les premier et second commutateurs du circuit de connexion côté transformateur sont manoeuvrés de façon que le premier commutateur soit ouvert et que le second commutateur soit fermé et les premier et second commutateurs de l'autre circuit de connexion non connecté au côté transformateur à arrêter, sont manoeuvrés de façon que le premier commutateur soit fermé et que le second soit ouvert.