Brevet FR2747475A1 — publié le 19971017

PROCEDE DE SURVEILLANCE DE L'USURE ELECTRIQUE DES SECTIONNEURS D'AIGUILLAGE D'UN POSTE HAUTE TENSION. L'invention concerne un procédé de surveillance de l'usure électrique des sectionneurs d'aiguillage d'un poste haute tension. Elle se rapporte plus précisément à un procédé de surveillance de l'usure électrique des sectionneurs d'aiguillage d'une travée d'un poste haute tension comportant un jeu de barres de distribution relié à au moins trois circuits électriques constitués de travées d'entrée et de sortie et d'une travée de couplage des barres, chaque travée comportant une ligne de connexion à chaque barre équipée d'un sectionneur d'aiguillage et étant associée à un calculateur de travée pouvant déterminer la valeur et la polarité du courant passant dans la travée, ainsi que l'état des sectionneurs d'aiguillage de la travée, tous les calculateurs du poste étant reliés par une ligne de transfert d'informations. Dans un tel poste connu, une fonction des sectionneurs d'aiguillage et de la travée de bouclage est de permettre le transfert en charge d'une barre à une autre, c'est-à-dire sans interruption de la distribution. Lors d'un tel transfert en charge, un sectionneur d'aiguillage doit s'ouvrir alors qu'un courant non négligeable le traverse. Or25 un sectionneur subit lors de cette manoeuvre une usure électrique qu'il importe de surveiller. Il est connu de surveiller l'usure mécanique de tels sectionneurs en comptabilisant simplement le nombre de manoeuvres de chaque sectionneur. Cependant, une telle30 surveillance est insuffisante lorsque les opérations de transfert en charge sont nombreuses et que la limite admissible d'usure électrique s'avère être atteinte avant que le nombre maximal admissible de manoeuvres le soit. Par ailleurs, un tel poste connu est équipé de calculateurs de travée qui transmettent des informations d'états à un poste de contrôle opérateur, telles que la positions des sectionneurs et du disjoncteur que comporte également les travées d'entrée et de sortie et la valeur du courant de chaque travée afin d'assurer la protection de ce disjoncteur. 5 La présente invention consiste en un procédé de surveillance de l'usure électrique des sectionneurs d'aiguillage, jusqu'ici non surveillée, qui ne nécessite aucun matériel supplémentaire spécifique. Pour ce faire, le procédé conforme à l'invention consiste au traitement suivant: - lors d'un transfert en charge de la travée, lorsque le calculateur de travée correspondant détecte que les sectionneurs des lignes de connexion aux barres de distribution sont fermés, ce dernier envoie un message aux15 autres calculateurs qui déterminent et enregistrent les données que sont la valeur et la polarité du courant de leur travée, - lorsque le calculateur de la travée a détecté l'ouverture du sectionneur d'aiguillage de la ligne de connexion à la barre dont la distribution est transférée dite barre transférée, lesdites données antérieures à l'ouverture sont mémorisées et la valeur du carré du courant coupé par ledit sectionneur est calculée. Selon un mode de réalisation préféré, - ledit calculateur envoie ledit message aux autres calculateurs via un calculateur de niveau supérieur, - lesdites données sont transmises au calculateur de niveau supérieur qui en déduit par calcul la valeur du carré du courant coupé par ledit sectionneur.30 De préférence, le calculateur de niveau supérieur transmet la valeur du carré du courant coupé au calculateur de la travée qui effectue la sommation des valeurs au fur et à mesure des différents transferts en charge et compare cette somme à une valeur limite admissible. Le calcul du courant coupé par ledit sectionneur s'effectue en ajoutant les valeurs de courant entrant sur la barre transférée et en retranchant les valeurs de courant sortant de la barre transférée. L'invention permet une détermination précise de la valeur du courant coupé par le sectionneur. L'invention est décrite plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention. Les figures lA à 1C sont des vues schématiques d'un poste haute tension et illustrent le principe d'un transfert en charge. Les figures 2A à 2D représentent un poste haute tension avec ces équipements de contrôle et illustrent le procédé conforme à l'invention. Les différentes figures représentent un poste haute tension comportant deux barres de distribution Bi, B2, - une travée d'entrée T3 équipée d'un disjoncteur D3 et comportant une ligne de connexion à la première travée B1 équipée d'un sectionneur S31 d'aiguillage et une ligne de connexion à la seconde travée B2 équipée d'un sectionneur S32 d'aiguillage, - deux travées de sortie T1, T2 équipée chacune d'un disjoncteur Dl, D2 et comportant chacune une ligne de connexion à la première travée B1 équipée d'un sectionneur25 Sll, S21 d'aiguillage et une ligne de connexion à la seconde travée B2 équipée d'un sectionneur S12, S22 d'aiguillage, - une travée de couplage T4 des deux barres B1, B2 équipée de deux sectionneurs S41, S42. Sur les figures lA à 1C, les flèches représentent les courants. La figure lA illustre le poste avant une opération de transfert en charge. La travée de couplage est alors inopérante, ses sectionneurs S41 et S42 sont ouverts. Le courant entre par la travée d'entrée T3 et est distribué par35 la première barre Bi aux travées de sortie Tl et T2. Tous les sectionneurs d'aiguillage des lignes de connexion à la première barre B1 sont donc fermés et tous les sectionneurs d'aiguillage des lignes de connexion à la seconde barre B2 sont donc ouverts. Selon la figure lB, une opération de transfert en charge de la travée Ti a lieu. Les sectionneurs S41 et S42 de la travée de bouclage sont tout d'abord fermés et le sectionneur d'aiguillage S12 de la ligne de connexion à la seconde barre B2 de la travée Tl est ensuite fermé. Le courant circule alors selon les flèches représentés et la10 travée T1 reçoit du courant de la première barre B1 et de la seconde barre B2. Puis le sectionneur d'aiguillage Sil de la ligne de connexion à la première barre B1 est ouvert comme représenté sur la figure 1C. La travée Tl ne reçoit le courant que de15 la seconde barre B2, la distribution étant transférée de la première barre B1 à la seconde barre B2 pour la travée Tl. L'opération de transfert en charge de la travée Tl est terminée. Sur les figures 2A à 2D, ce même poste haute tension est représenté avec ses équipements de contrôle. Sur ces figures, les flèches représentent les transferts d'informations. Chaque travée est équipée d'un calculateur de travée Cl à C4 pouvant déterminer entre autre la valeur et la polarité du courant passant dans la travée grâce à un dispositif de mesure du courant Ml à M4, ainsi que l'état (ouvert ou fermé) des sectionneurs de la travée. Tous ces calculateurs Cl à C4 sont reliés par une ligne de transfert d'informations L et relié à un calculateur de niveau supérieur CG gérant lesdits calculateurs Cl à C4. Ce dernier calculateur CG est connecté à un poste opérateur 01 et selon l'invention avantageusement à un second poste opérateur 02 dont la fonction sera précisée plus loin. La figure 2A représente le poste avant une opération de transfert en charge. Aucune mesure spécifique au procédé conforme à l'invention est faite et aucune information est transmise aux calculateurs Cl à C4. Sur la figure 2B, l'opération de transfert de charge est commencée et les deux sectionneurs d'aiguillage Sll et S12 sont fermés. Cet état est détecté et transmis au calculateur Ci de la travée Tl. A ce moment, comme schématisé sur la figure 2C, le calculateur Cl envoie via le calculateur de niveau supérieur CG un message aux autres calculateurs C2 à C3 qui10 déterminent alors et enregistrent les données que sont la valeur et la polarité du courant de leur travée respective T2 à T3. Lorsque le calculateur C1 a détecté l'ouverture du sectionneur d'aiguillage Sil de la ligne de connexion à la barre B1 dont la distribution est transférée, dite barre transférée, et donc la fin de l'opération de transfert en charge, comme représenté sur la figure 2D, lesdites données antérieures à l'ouverture (correspondantes à l'instant t juste avant l'ouverture) sont transmises des calculateurs C220 à C3 au calculateur CG. Ce calculateur CG en déduit par calcul la valeur du courant coupé par le sectionneur Sil en ajoutant les valeurs de courant entrant sur la barre transférée B1 et en retranchant les valeurs de courant sortant de la barre25 transférée B1, ce calcul appliquant la loi de Kirshof des noeuds électriques. Par sa fonction de contrôle classique, le calculateur CG connaît la barre B1 ou B2 de distribution connectée à chaque travée (information équivalente à l'état (ouvert ou fermé) des sectionneurs d'aiguillage de chaque travée qui lui est transmise par les calculateurs C2 à C4). Le calculateur CG calcule la valeur du carré du courant coupé par ledit sectionneur Sil représentative de l'usure électrique subie par le sectionneur Sil lors de cette opération de transfert en charge.35 Cette valeur est transmise au calculateur Cl qui effectue la sommation de ces valeurs au fur et à mesure des différents transferts en charge et compare cette somme à une valeur limite admissible. Le poste opérateur 02 peut permettre de visualiser de manière conviviale cette surveillance de l'usure électrique de chaque sectionneur d'aiguillage. Le procédé conforme à l'invention peut être utilisé sans intervention d'un calculateur de niveau supérieur. Dans ce cas, ledit message du calculateur Cl est transmis directement aux autres calculateurs C2 à C3 et lesdites10 données sont transmises directement des calculateurs C2 à C3 au calculateur Ci qui effectue alors lui-même le calcul du carré du courant coupé par le sectionneur Sll. REVENDICATIONS 1) Procédé de surveillance de l'usure électrique des sectionneurs d'aiguillage (Sll, S12) d'une travée (T1) d'un poste haute tension comportant un jeu de barres de distribution (B1, B2) relié à au moins trois circuits électriques constitués de travées d'entrée (T3) et de sortie (Tl, T2) et d'une travée de couplage (T4) des barres (B1, B2), chaque travée (Tl à T4) comportant une ligne de connexion à chaque barre (B1, B2) équipée d'un sectionneur d'aiguillage et étant associée à un calculateur de travée (Cl à C4) pouvant déterminer la valeur et la polarité du courant passant dans la travée (Tl à T4), ainsi que l'état des sectionneurs d'aiguillage de la travée, tous les calculateurs (Cl à C4) du poste étant reliés par une ligne de transfert d'informations, caractérisé en ce que - lors d'un transfert en charge de la travée (T1), lorsque le calculateur de travée (Ci) correspondant détecte que les sectionneurs (Sll, S12) des lignes de connexion aux barres de distribution (B1, B2) sont fermés, ce dernier envoie un message aux autres calculateurs (C2 à C4) qui déterminent et enregistrent les données que sont la valeur et la polarité du courant de leur travée (T2 à T4),25 - lorsque le calculateur (C1) de la travée (T1) a détecté l'ouverture du sectionneur d'aiguillage (Sll) de la ligne de connexion à la barre (B1) dont la distribution est transférée dite barre transférée, lesdites données antérieures à l'ouverture sont mémorisées et la valeur du30 carré du courant coupé par ledit sectionneur (Sîl) est calculée. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - ledit calculateur (Ci) envoie ledit message aux autres calculateurs (C2 à C4) via un calculateur de niveau supérieur (CG), - lesdites données sont transmises au calculateur de niveau supérieur (CG) qui en déduit par calcul la valeur du carré du courant coupé par ledit sectionneur (Sll). 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le calculateur de niveau supérieur (CG) transmet la valeur du carré du courant coupé au calculateur (Ci) de la travée (T1) qui effectue la sommation des valeurs au fur et à mesure des différents transferts en charge et compare cette somme à une valeur limite admissible.10 4) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le calcul du courant coupé par ledit sectionneur (Sll) s'effectue en ajoutant les valeurs de courant entrant sur la barre transférée (Bi) et en retranchant les valeurs de courant sortant de la barre transférée (B1).