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Changeurs de prises en charge de type VUC Guide technique
Instructions d’origine Les renseignements fournis dans le présent document sont de nature générale et ne couvrent pas nécessairement toutes les applications possibles. Toute application spécifique non traitée dans ces pages doit être signalée directement à ABB ou à l’un de ses représentants agréés. ABB n’offre aucune garantie et n’assume aucune responsabilité quant à l’exactitude des informations contenues dans le présent document, ou à l’usage qui en est fait. Toutes les données du guide peuvent être modifiées sans préavis. Il est interdit de copier le présent document sans notre autorisation expresse, d’en divulguer le contenu ou de l’utiliser à des fins non autorisées. Les contrevenants seront poursuivis.
Déclaration du fabricant Le fabricant
ABB AB Components SE-771 80 LUDVIKA Suède
Déclare par les présentes que Les produits
Changeurs de prises de type VUC avec mécanismes d’entraînement motorisés de type BUE et BUL
répondent aux critères ci-dessous : De par sa conception, ce dispositif, à intégrer au sein d’un transformateur de puissance à bain d’huile minérale, est conforme aux exigences des documents suivants • Directive Machines 89/392/CEE (amendée par 91/368/CEE et 93/44/CEE) et 93/68/CEE (marquage), pour autant que l’installation et les branchements électriques soient correctement réalisés par le fabricant du transformateur (c’est-à-dire conformément à nos Consignes d’installation) et • la Directive 89/336/CEE concernant les caractéristiques intrinsèques des niveaux d’émissions et d’immunité et • la Directive basse tension 73/23/CEE (modifiée par la Directive 93/68/CEE) concernant le moteur et le dispositif intégrés dans les circuits de commande. Certificat d’incorporation : Les machines susmentionnées ne peuvent être mises en service tant que l’équipement auquel elles sont incorporées n’a pas été agréé conformément à la Directive Machines. Date : 30/03/2012
Signé par .........................................................................
Hans Linder
Titre Directeur de la division Changeurs de prises, Groupe produits locaux, Composants d’unités
Table des matières Principes de conception........................................................................................................ 6 Changeur de prises en charge (OLTC).............................................................................. 6 Sectionneurs.................................................................................................................... 8 Boîtier et partie supérieure du sectionneur ...................................................................... 10 Peinture........................................................................................................................... 10 Mécanisme d’entraînement.............................................................................................. 10 Résistances de passage.................................................................................................. 10 Applications spéciales, conditions de charge, environnements et liquides d’isolation....... 10 Conceptions spéciales..................................................................................................... 11 Mécanisme d’entraînement motorisé............................................................................... 11 Accessoires..................................................................................................................... 11 Principes d’utilisation du changeur de prises......................................................................... 12 Séquence de commutation, VUCG.................................................................................. 12 Séquence de commutation, VUCL................................................................................... 13 Type de régulation............................................................................................................ 15 Commutation linéaire (type L) .................................................................................... 15 Inverseur pour commutation plus/moins (type R)........................................................ 15 Inverseur pour commutation approximative/précise (type D) ...................................... 15 Type de connexion........................................................................................................... 16 Triphasé en étoile (N).................................................................................................. 16 Monophasé (E)........................................................................................................... 16 Triphasé delta (B)........................................................................................................ 16 Triphasé delta, connexion isolée (T)............................................................................ 16 Transformateur auto (T).............................................................................................. 16 Caractéristiques et données techniques du changeur de prises............................................. 17 Désignation du type......................................................................................................... 17 Type de changeur de prises....................................................................................... 17 Type de commutation................................................................................................. 17 Type de connexion..................................................................................................... 17 Tension de tenue au choc à la terre............................................................................ 17 Courant de passage nominal maximal........................................................................ 17 Taille du sélecteur de prises........................................................................................ 17 Sectionneurs.................................................................................................................... 18 Sélecteurs de prises........................................................................................................ 18 Combinaisons possibles entre sectionneurs et sélecteurs de prises........................... 18 Nombre de positions maximum....................................................................................... 18 Division du courant appliquée.......................................................................................... 18 À l’arrêt...................................................................................................................... 18 En cours de fonctionnement...................................................................................... 18 Tension d’échelon nominale............................................................................................. 19 Commutation de l’inductance de fuite de régulation approximative/précise................ 19 Longévité des contacts.................................................................................................... 20 Normes et essais............................................................................................................. 20 Plaque signalétique.......................................................................................................... 20 Niveaux d’isolation........................................................................................................... 21
Tensions de tenue............................................................................................................ 22 VUCG avec sélecteur de prises C.............................................................................. 22 VUCG avec sélecteur de prises III (version non blindée).............................................. 22 VUCG avec sélecteur de prises III (version blindée)..................................................... 22 VUCL avec sélecteur de prises III (version non blindée)............................................... 23 VUCL avec sélecteur de prises III (version blindée)..................................................... 24 Intensité du courant de court-circuit................................................................................. 24 Tension de service de phase maximale au travers de l’enroulement d’équilibrage ........... 25 Courant de passage nominal........................................................................................... 25 Surcharge occasionnelle.................................................................................................. 25 Température de l’huile...................................................................................................... 25 Autres liquides d’isolation................................................................................................. 25 Commutation de l’inductance de fuite de régulation approximative/précise...................... 26 Résistance de liaison et commutateur de résistance de liaison......................................... 26 Installation et entretien........................................................................................................... 28 Changeur de prises.......................................................................................................... 28 Installation.................................................................................................................. 28 Séchage..................................................................................................................... 28 Poids......................................................................................................................... 28 Remplissage d’huile .................................................................................................. 29 Entretien..................................................................................................................... 29 Pression..................................................................................................................... 29 Accessoires et dispositifs de protection........................................................................... 29 Mécanisme d’entraînement motorisé............................................................................... 29 Conception................................................................................................................ 29 Installation.................................................................................................................. 29 Entretien..................................................................................................................... 29 Arbres de commande................................................................................................. 29 Dimensions............................................................................................................................ 31 Conservateur d’huile........................................................................................................ 37 Annexes Diagrammes monophasés...................................................................................... 38 Annexe 1 : Diagrammes monophasés pour VUCG/C....................................................... 38 Annexe 2 : Diagrammes monophasés pour VUCG/III et VUCL/III..................................... 44
Principes de conception
Changeur de prises en charge (OLTC) Le fonctionnement du changeur de prises en charge provoque la contamination de l’huile isolante. Pour éviter toute contamination de l’huile du transformateur, le changeur de prises comporte deux sections distinctes : le sectionneur, qui se trouve dans un boîtier séparé du reste du transformateur, et le sélecteur de prises. Positionné sous le boîtier du sectionneur, le sélecteur de prises se compose d’un dispositif de sélection précise et généralement d’un inverseur. Les types VUC, qui étouffent les arcs dans les interrupteurs à vide, ne génèrent qu’une légère contamination provenant des étincelles de commutation de courant et de la dissipation de chaleur des résistances de passage.
Les types VUC des changeurs de prises se trouvent généralement dans la cuve du transformateur. Ceux-ci sont suspendus au couvercle du transformateur. Le changeur de prises est alimenté par le mécanisme d’entraînement motorisé, positionné à l’extérieur du transformateur. L’alimentation est transmise au moyen d’arbres et d’engrenages coniques. Les types VUC sont disponibles en plusieurs modèles proposant des tensions nominales adaptées à la plupart des applications.
Conservateur d’huile Arbre
Engrenage conique Couvercle du transformateur Cuve du transformateur
Sectionneur
Changeur de prises en charge Arbre
Sélecteur de prises
Mécanisme d’entraînement motorisé Fig. 1. Composants principaux, changeurs de prises en charge de type VUC.
6 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Ressorts Couvercle Engrenage conique avec indicateur de position
Bride pour raccordement au relais à déclenchement gazeux
Anneau de levage
Section supérieure Bague protectrice
Tige isolante
Tuyau de vidange d’huile
Bague protectrice Sectionneur
Résistances de passage
Interrupteur à vide
Cylindre isolant
Contacts enfichables
Chevillesguides
Connexions provenant du sélecteur
Disque d’entraînement du sectionneur
Mécanisme d’entraînement à ressort Vanne utilisée lors du séchage
Engrenage intermédiaire Section inférieure Borne de courant
Fig. 2. Changeur de prises en charge, type VUCG
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 7
Sectionneurs Les sectionneurs avec interrupteurs à vide ont un fonctionnement à haute vitesse et une structure à ressorts. Leurs résistances ont une fonction d’impédance de transition. Les sectionneurs sont équipés de contacts enfichables qui se connectent automatiquement aux traversées dans le boîtier du sectionneur lorsque le sectionneur y est introduit. Les repères de guidage maintiennent le sectionneur dans une position adéquate lorsqu’il est poussé dans le boîtier. L’accouplement mécanique au mécanisme d’entraînement motorisé est automatiquement établi lorsque le doigt d’entraînement introduit l’encoche dans le disque de commande. Grâce à leur conception et à leur dimensionnement, les sectionneurs ont une fiabilité élevée et une durée de vie optimale, sont faciles à inspecter et ne requièrent qu’un entretien minimum. Les sectionneurs avec interrupteurs à vide offrent les avantages d’un sectionneur classique, auxquels s’ajoutent un pouvoir de coupure amélioré, une longévité des contacts optimisée et un entretien réduit.
Les interrupteurs à vide ont une grande longévité. Ils sont montés de sorte à pouvoir être facilement remplacés, par exemple, dans les applications industrielles impliquant un grand nombre de cycles de fonctionnement. Le système de contact est activé par un système mécanique compact comportant des maîtres-ressorts intégrés, un redresseur mécanique, un système mécanique robuste pour l’actionnement de l’interrupteur à vide et des croix de Malte pour le fonctionnement des contacts auxiliaires. Tous les sectionneurs UCG (courant nominal max. 800 A) et UCL (courant nominal max. 1 300 A) classiques peuvent être facilement remplacés par le sectionneur à vide, et ainsi, bénéficier des améliorations apportées à ce type. Le sectionneur VUCG convient à tous les changeurs de prises UCG, année de fabrication 1977 et suivantes sans modification. De ce fait, les changeurs pourront être facilement mis à niveau avec la technologie de vide. Le sectionneur VUCL s’adapte à tous les boîtiers UCL, année de fabrication 1985 et suivantes sans modification.
Le sectionneur fonctionne selon un cycle en fanion, ce qui permet de réduire la complexité et de garantir un flux de puissance optimal dans les deux sens. Un redresseur mécanique assure le fonctionnement uniquement dans le sens générant les contraintes de coupure et l’usure les plus faibles, que la commande émise soit AUGMENTATION ou BAISSE. La charge est commutée d’un changeur à l’autre à l’aide des interrupteurs à vide et des contacts auxiliaires. Les contacts auxiliaires peuvent être amenés à couper le courant de charge dans le cas peu probable où le dysfonctionnement d’un interrupteur à vide se produirait. Pour VUCG en position de service, le courant de charge est acheminé via les contacts auxiliaires et les interrupteurs à vide. Tous les contacts conducteurs sont composés d’un matériau à faible résistance. Pour VUCL en position de service, le courant de charge est transmis via un contact de dérivation.
Fig. 3. Exemples de sectionneurs VUCG et VUCL. 8 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Sélecteurs de prises Le sélecteur de prises de la gamme VUC est disponible en différentes tailles. Chaque modèle propose les mêmes fonctions à différentes tensions nominales.
Différences de conception sur la gamme de changeurs de prises de type VUC Les changeurs de prises de type VUC sont constitués de deux sectionneurs et de deux sélecteurs de prises.
Les contacts fixes sont positionnés autour des arbres centraux. Les contacts mobiles sont positionnés sur/entraînés par les arbres situés au centre du sélecteur. Les contacts mobiles sont connectés, via les collecteurs de courant, au sectionneur au moyen de conducteurs en cuivre isolés par du papier.
Les sectionneurs sont VUCG et VUCL. Tous deux étouffent les arcs dans les interrupteurs à vide. Dans les sectionneurs VUCG, le courant de charge traverse de façon continue les interrupteurs à vide. Les sectionneurs VUCL sont dotés d’un contact de dérivation agissant sur le courant de charge en dehors des plages de fonctionnement.
Selon le courant de charge, les contacts mobiles disposent d’un, de deux, voire de plusieurs bras de contact parallèles à une, deux ou quatre griffes de contact. Les griffes sont, d’un côté, en contact avec le contact fixe et, de l’autre, avec le collecteur de courant. Les contacts mobiles glissent sur les contacts fixes et les bagues du collecteur de courant pour nettoyer les contacts. Cette action de nettoyage garantit une bonne conductivité et une usure négligeable des contacts. Les sélecteurs de prises disponibles pour la gamme de changeurs de prises de type VUC sont les modèles C et III. Le sélecteur de prises C peut être associé aux sectionneurs VUCG. Le sélecteur de prises III peut être associé aux sectionneurs VUCG et VUCL. Les deux types de sélecteurs de prises sont dotés d’un cylindre en résine époxyde renforcée par de la fibre de verre indivisible pour le sélecteur fin.
Les sélecteurs de prises C et III sont disponibles. Le sectionneur VUCG peut être associé à ces deux sélecteurs de prises, à l’inverse du sectionneur VUCL, qui n’accepte que le sélecteur de prises III. Le courant de passage nominal maximum des sectionneurs VUCG et VUCL est le même pour tous les types de connexion (N, T, E, B). Le sectionneur VUCG est adapté à ces transformateurs triphasés jusqu’à environ 350 MVA, tandis que le sectionneur VUCL l’est jusqu’à environ 750 MVA.
VUCG.N/C 650 kV
VUCG.N/III 650 kV
VUCL../III 650 kV
1
2
3 L (m)
Fig. 4. Sélecteurs de prises : tailles C et III.
Fig. 5. Changeurs de prises de type VUC, comparaison des tailles. 1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 9
Boîtier et partie supérieure du sectionneur La partie supérieure compose la bride utilisée dans le cadre de la fixation au couvercle du transformateur et de l'entraînement de la boîte de vitesses des arbres de commande. La partie supérieure comprend un raccordement destiné au tuyau du conservateur, des raccordements de vidange et de refroidissement, une borne de mise à la terre, l'appareil de surveillance et le couvercle accompagné de son joint. La partie supérieure est disponible en deux versions : la première pour un montage sur le couvercle et la seconde pour un pré-montage (montage par la culasse) sur la partie active du transformateur. Les boîtiers des sectionneurs possèdent des joints haute qualité qui garantissent des performances résistantes au vide et aux surpressions, quelles que soient les conditions de fonctionnement. Les joints de matériels vétustes peuvent être resserrés. Les parties inférieure et supérieure des cylindres sont en aluminium coulé. Les arbres de transmission et les engrenages coniques sont placés à côté des cylindres des sectionneurs. L'accès aux sectionneurs s'en trouve facilité. La partie inférieure est dotée d'alésages destinés au sectionneur, de paliers, de supports destinés à l'installation du sélecteur de prises et de la borne de courant destinée au sectionneur. La partie inférieure possède également une soupape de vidange qui ne doit être ouverte que lors du processus de séchage du transformateur. Les parties supérieure et inférieure sont fixées à un cylindre de plastique renforcé en fibre de verre. Les traversées de la paroi du cylindre sont scellées par des joints toriques avec pression élastique. Chaque unité prête à l'emploi est testée sous vide et la partie extérieure est exposée à l'hélium. De plus, un détecteur d'hélium est employé pour s'assurer de l'absence de toute fuite. Peinture Les parties supérieures du sectionneur sont recouvertes d’une peinture bleu-gris, Munsell 5,5 B 5,5/1,25, classe de corrosion C3 conforme aux normes SS-EN ISO 12944-2 et SS-EN ISO 9223. Pour plus d’informations sur les classes de corrosion supérieures telles que les classes C4 ou C5, contacter ABB.
10 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Mécanisme d’entraînement Installé sur la bride de la partie supérieure, l’engrenage conique transfère l’entraînement du mécanisme d’entraînement motorisé, via l’arbre vertical isolé, à l’engrenage intermédiaire du sectionneur et du sélecteur de prises. Depuis l’engrenage intermédiaire, un arbre de transmission transfère l’énergie au sectionneur via un presse-étoupe étanche à l’huile situé au bas du boîtier du sectionneur. Lorsque le sectionneur est abaissé dans le boîtier (après inspection), une procédure simple, garantissant que l’arbre de transmission et la cheville-guide du mécanisme du sectionneur sont correctement alignées, permet de reconnecter facilement l’arbre. L’engrenage intermédiaire entraîne également l’engrenage à croix de Malte du sélecteur de prises via une connexion par roue libre. L’engrenage à croix de Malte fournit également un mouvement alternatif aux deux arbres verticaux du sélecteur de prises. L’arbre de transmission externe, qu’il est inutile de démonter lors de l’entretien, réduit les risques d’alignement incorrect du système. Toutefois, une butée d’arrêt mécanique peut être installée au niveau du sélecteur de prises sur demande. Des arbres spécifiques sont également disponibles sur demande. Résistances de passage Les résistances de passage se composent de câbles et se situent au-dessus des contacts du sectionneur. Robustes, les résistances sont garanties à vie dans des conditions normales de fonctionnement. Applications spéciales, conditions de charge, environnements et liquides d’isolation Contacter le fournisseur pour plus d’informations dans les cas suivants : –– Applications hors réseau (un nombre de cycles de fonctionnement limite dans le temps peut être fixé). –– En cas de conditions de charge inhabituelles supérieures à celles définies dans les normes CEI 60076-7 ou IEEE C57.91-1995, de charges capacitives ou inductives extrêmes ou de charges supérieures à celles fournies dans le présent document. –– S’il est nécessaire d’utiliser des liquides d’isolation autres que des huiles minérales. –– Mesure du courant sur phase avant raccordement étoile.
Conceptions spéciales Sur demande, des changeurs de prises VUC sont également disponibles pour gérer la régulation avec enroulement de polarisation et la régulation Y/D. Mécanisme d’entraînement motorisé Le mécanisme d’entraînement motorisé assure la transmission nécessaire au fonctionnement du changeur de prises. L’énergie est générée par un moteur au moyen d’engrenages, puis transmise par un axe de transmission. Le mécanisme se complète de divers dispositifs qui allongent les intervalles de service et optimisent la fiabilité. Accessoires Pour obtenir la liste des accessoires disponibles pour les changeurs de prises et les mécanismes d’entraînement motorisés, consulter le fournisseur.
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 11
Principes d’utilisation du changeur de prises
Séquence de commutation, VUCG Grâce à l’utilisation combinée d’un système de contact auxiliaire (MC, RC) et d’interrupteurs à vide (MVI, RVI), seuls deux interrupteurs à vide sont nécessaires par phase. La figure 8 représente le trajet du courant lors d’un fonctionnement normal, du point x au raccordement en étoile (ou à la phase suivante). Lors de la commutation de la charge de x à v, la première séquence de l’opération est l’ouverture de l’interrupteur à vide principal (MVI), ce qui permet la circulation du courant à travers la résistance de passage (TR) (fig. 9). Le contact principal (MC) est ensuite
pivoté (fig. 10 et 11) pour se connecter à v. L’interrupteur à vide principal se ferme, entraînant la circulation d’un courant associé selon la différence de potentiel (fig. 12). Le courant de charge emprunte désormais le trajet normal, du point v au raccordement en étoile. Dans la figure 13, la résistance de passage est déconnectée lorsque les interrupteurs à vide (RVI) qui lui sont associés sont ouverts. Le contact de la résistance est alors pivoté et placé conformément à la figure 14. La séquence est terminée. La fermeture de l’interrupteur à vide de la résistance permet d’obtenir la position de service suivante (voir fig. 15).
x
x
MVI
TR MC
RVI
MVI
TR MC
RC
v
RVI
RC
v
Fig. 8.
Fig. 12. x
MVI
x
TR MC
RVI
MVI
TR MC
RC
RVI
RC
v
v
Fig. 9.
Fig. 13. x
MVI
x
TR MC
RVI
MVI
TR MC
RC
RVI
RC
v
v
Fig. 10.
Fig. 14. x
MVI
x
TR MC
RVI
MVI
12 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
RC
v
v
Fig. 11.
TR MC
RC
Fig. 15.
RVI
Séquence de commutation, VUCL Grâce à l’utilisation combinée d’un système de contact auxiliaire (MC, RC) et d’interrupteurs à vide (MVI, RVI), seuls deux interrupteurs à vide sont nécessaires par phase. La figure 16 représente le trajet du courant lors d’un fonctionnement normal, du point x au raccordement en étoile (ou à la phase suivante). Lors de la commutation de la charge de x à v, la première séquence de l’opération est l’ouverture du contact de dérivation (BPC) (fig. 17 et 18). Ensuite, l’interrupteur à vide principal (MVI) est ouvert, ce qui permet la circulation du courant à travers la résistance de passage (TR) (fig. 19). Le contact principal (MC) est ensuite pivoté (fig. 20
et 21) pour se connecter à v. L’interrupteur à vide principal se ferme, entraînant la circulation d’un courant associé selon la différence de potentiel (fig. 22). Le courant de charge part désormais de v. Le contact de dérivation est connecté à v (fig. 23 et 24). Dans la figure 25, la résistance de passage est déconnectée lorsque les interrupteurs à vide (RVI) qui lui sont associés sont ouverts. Le courant de charge emprunte désormais le trajet normal, du point v au raccordement en étoile. Le contact de résistance (RC) est ensuite pivoté (fig. 26) du côté v. La séquence est terminée. La fermeture de l’interrupteur à vide de la résistance permet d’obtenir la position de service suivante (voir fig. 27).
x
MVI
x
BPC
MC
TR
RVI
MVI
v
TR
RVI
RC
v
Fig. 19.
Fig. 16.
x
MVI
x
BPC
MC
TR
RVI
MVI
RC
BPC
MC
v
TR
RVI
RC
v
Fig. 20.
Fig. 17.
x
MVI
x
BPC
MC
TR
RVI
MVI
BPC
MC
RC
v
Fig. 18.
BPC
MC
RC
TR
RVI
RC
v
Fig. 21.
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x
x
MVI
BPC
MC
TR
RVI
MVI
BPC
MC
RC
TR
RVI
RC
v
v
Fig. 22.
Fig. 25.
x
x
MVI
BPC
MC
TR
RVI
MVI
BPC
MC
RC
TR
RVI
RC
v
v
Fig. 23.
Fig. 26.
x
x
MVI
BPC
MC
TR
RVI
MVI
v
Fig. 24.
14 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
BPC
MC
RC
v
Fig. 27.
TR RC
RVI
Type de régulation Commutation linéaire (type L) La plage de régulation correspond à la tension de l’enroulement relié. Aucun inverseur n’est utilisé. Fig. 28.
Fig. 28.
Inverseur pour commutation plus/moins (type R) L’inverseur étend la plage de régulation à deux fois la tension de l’enroulement relié en connectant l’enroulement principal aux différentes extrémités de l’enroulement d’équilibrage. Fig. 29. Inversion Inverseur
Fig. 29.
Inverseur pour commutation approximative/précise (type D) Lors d’une commutation de type D, l’inverseur étend la plage de régulation à deux fois la tension de l’enroulement relié en connectant ou en déconnectant l’enroulement d’équilibrage approximatif. Fig. 30.
Inverseur, commutation approximative/précise
Fig. 30.
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 15
Type de connexion Triphasé en étoile (N) Une seule unité est nécessaire pour les trois phases. Le changeur de prises constitue le point neutre des transformateurs.
Fig. 31.
Monophasé (E) Une seule unité est requise.
Fig. 32.
Triphasé delta (B) Deux unités sont nécessaires. Entraînement motorisé commun. Une unité en commun pour deux phases.
Fig. 33.
Triphasé delta, connexion isolée (T) Trois unités sont nécessaires. Entraînement motorisé commun.
Fig. 34.
Transformateur auto (T) Il existe plusieurs configurations de transformateurs auto. L’exemple ci-contre illustre le changeur de prises en mode automatique.
Fig. 35.
16 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Caractéristiques et données techniques du changeur de prises
Désignation du type
VUCG . . XXXX/YYYY/Z VUCL . . XXXX/YYYY/Z Exemple VUCGRE 650/700/C Type de changeur de prises VUC... Sectionneur avec interrupteurs à vide Type de commutation L Linéaire R Plus/Moins D Approximative/Précise Type de connexion N Triphasé en étoile (module unique) E Monophasé (module unique) T Triphasé totalement isolé (trois unités) B Triphasé delta (deux unités, monophasé et biphasé) Tension de tenue au choc à la terre VUCG . 380 kV, 650 kV, 750 kV, 1 050 kV VUCL : 380 kV, 650 kV, 750 kV, 1 050 kV Courant de passage nominal maximal Voir les tables correspondant aux différents sectionneurs et sélecteurs de prises. Le courant nominal le plus bas des deux détermine le courant nominal total. Taille du sélecteur de prises C Sélecteur de prises pour VUCG uniquement III Sélecteur de prises pour VUCG et VUCL
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 17
Sectionneurs Type
Courant de passage nominal max.
VUCG.N, B, E, T
450, 600, 700, 800, 1 600 3) A
VUCG.N, B, E, T, version courte 1) 450, 600, 700 2), 800 2) A 700, 1 000, 1 300, 2 600 3) A
VUCL.N, B, E, T Tableau 1. Sectionneurs.
1) Boîtiers de sectionneurs raccourcis. Voir les schémas d’encombrement fournis dans ce guide. Voir aussi les limites fournies dans la figure 21. 2) Uniquement disponible pour les connexions E et T. 3) Uniquement disponible pour les connexions E et T et nécessite une division du courant forcée en cours de fonctionnement. Voir cette section. Pour plus d’informations, contacter le fournisseur.
Sélecteurs de prises Type
Connexion
Courant de passage
Tension d’essai
nominal max.
de choc max.
N, B
600 A
350 kV 1)
E, T
600, 1200, 1500 A
350 kV 1)
N, B
1 000 A
550 kV 1)
E, T
1 000, 1 800, 2 400 A
550 kV 1)
sur la gamme C III
Division du courant appliquée Dans certaines applications, deux ou plusieurs pôles d’un changeur de prises ou plusieurs changeurs de prises peuvent fonctionner en parallèle. Toutefois, l’implémentation doit s’effectuer de façon correcte. Il existe une différence entre le fait de faire fonctionner le système uniquement à l’arrêt (hors cycles de fonctionnement) ou en cours de fonctionnement. À l’arrêt La division de courant appliquée à l’arrêt est utilisée uniquement entre les pôles dans un changeur de prises, dans le cadre d’un fonctionnement monophasé. Elle s’emploie lorsque qu’un sélecteur de prises possède un courant nominal inférieur au sectionneur. En disposant d’un nombre identique de conducteurs au niveau de l’enroulement d’équilibrage et de pôles dans le sélecteur de prises et en connectant chacun d’eux à un pôle du sélecteur de prises, la tension nominale d’un pôle multipliée par le nombre de pôles peut être utilisée. Sinon, il est nécessaire de réduire le courant nominal en raison d’une division de courant inégale entre les pôles.
Tableau 2. Sélecteurs de prises. 1) À noter que les valeurs sont inférieures pour certaines positions. Voir Niveaux d’isolation.
Combinaisons possibles entre sectionneurs et sélecteurs de prises Sectionneur
VUCG
VUCL
C
III
En disposant du même nombre de conducteurs en parallèle sur les enroulements et de pôles ou de changeurs de prises en parallèle, le fonctionnement en parallèle est possible. Toutefois, l’impédance entre ces chemins parallèles nécessite que le courant traversant les pôles ou les changeurs de prises ne dépassent pas leurs valeurs. En effet, les pôles du/des sectionneur(s) ne fonctionnent pas exactement au même moment.
Sélecteur de prises
En cours de fonctionnement Une division de courant appliquée en cours de fonctionnement peut être utilisée lorsque le sectionneur possède un courant nominal inférieur au sélecteur de prises ou que deux ou plusieurs changeurs de prises fonctionnent en parallèle sur la même phase.
Nombre de positions maximum Type de
Sélecteur
commutation
de prises
Nombre de positions max.
Linéaire
C
18
III
22
Plus/Moins
C
35
III
35
Approximative/
C
35
III
35
Pour obtenir cette impédance, il est normalement requis de conserver séparément les conducteurs parallèles sur l’enroulement d’équilibrage et l’enroulement principal. Toutefois, l’impédance doit être calculée par le fabricant du transformateur à chaque utilisation d’une division de courant appliquée en cours de fonctionnement.
Précise Tableau 3. Nombre de positions maximum.
18 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Pour plus d’informations, voir aussi le paragraphe 6.2.9 de la norme CEI 60214-2.
Tension d’échelon nominale La tension d’échelon maximale autorisée est limitée par le calibre et la capacité de commutation du sectionneur. La tension d’échelon nominale est une fonction du courant de passage nominal, comme illustré dans les diagrammes cidessous. En ce qui concerne les transformateurs pour four à arc, vous pouvez définir les tensions d’échelon à un maximum de 75 % des tensions indiquées ci-dessous. Si le courant dépasse deux fois le courant de passage nominal durant les courts-circuits d’électrodes, contacter le fournisseur pour plus d’informations. Dans sa version courte, VUCG possède un boîtier de sectionneur plus court de 220 mm. Voir les schémas techniques de ce document. La version courte peut présenter des restrictions dans des applications extérieures au réseau.
Commutation de l’inductance de fuite de régulation approximative/précise Lorsque vous vous situez au niveau des extrémités des enroulements affectés aux commutations précise ou approximative, une inductance de fuite élevée peut se produire et provoquer un déphasage entre le courant commuté et la tension de rétablissement. Cette valeur doit être fournie lors de la commande de tout changeur de prises afin de garantir un dimensionnement approprié. La valeur de l’inductance de fuite peut être fournie dans la fiche de commande. Nous pouvons aussi la calculer sur la base des dimensions des pièces actives et du nombre de spires. Pour plus d’informations, voir la norme CEI 60214-2 ou demander des informations sur le produit au 5492 0031-100. En cas de valeurs supérieures à celles supportées par les changeurs de prises UC, le changeur de prises VUC constitue l’alternative en raison de ses valeurs de tenue plus élevées.
4500
3000 2500
VUCG.N,B,E,T
2000
VUCG.E,T Version courte
VUCG.N,B,E,T Version courte
1500 1000
Tension d’échelon (V)
Tension d’échelon (V)
3500
4000 3000
VUCL.N,B,E,T
2000
1000
500 0
0 0
100
200
300
400
500
600
700
Courant de passage nominal (A) Fig. 36. Tension d’échelon nominale pour type VUCG.
800
0
500 Courant de passage nominal (A)
1000
Fig. 37. Tension d’échelon nominale pour type VUCL.
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 19
Longévité des contacts La longévité prévue des contacts fixes et mobiles du sectionneur, comme illustré sous forme de fonction du courant de passage nominal dans les diagrammes ci-dessous. Elle se base sur des tests de fonctionnement étendus pouvant atteindre 600 000 cycles de fonctionnement. La longévité des contacts est indiquée sur la plaque signalétique.
Nbre d’opérations
600000 500000 400000
VUCG.N,B,E,T
VUCL.N,B,E,T
300000 200000 100000 0 0
100 200 300 400 500 600
700 800 900 1000 1100 1200 1300
Courant de passage nominal (A) Fig. 38. Longévité des contacts pour types VUCG et VUCL.
Normes et essais Les changeurs de prises en charge conçus par ABB sont conformes aux exigences des normes CEI 60214-1 et IEEE C57.1311995.
Plaque signalétique
L’essai-type comprend : –– –– –– –– –– ––
Essai d’élévation de la température de contact Essais de commutation Essai du courant de court-circuit Essai d’impédance de transition Essais mécaniques Essais diélectriques
L’essai de routine comprend : Fig. 39. Exemple de plaque signalétique.
–– –– –– –– –– ––
Contrôle du montage Essai mécanique Essai séquentiel Essai d’isolation des circuits auxiliaires Essai sous vide Inspection finale
20 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Niveaux d’isolation LI correspond aux chocs de foudre (1.2/50 µs). pf correspond à la tension d’essai à la fréquence industrielle (60 s). Les niveaux d’isolation sont indiqués sous forme de tension de tenue au choc – tension de tenue à fréquence industrielle.
b1
contact correspondant en phase adjacente
a2 b2
e1
Les essais ont été effectués conformément à la norme CEI 60214-1 avec un nouveau changeur de prises et une huile de transformateur propre (classe I-30°°C selon CEI 60296). La valeur de la tension de tenue de l’huile était supérieure à 40 kV/2,5 mm (CEI 60156).
g1 a1 b1
Fig. 40. Commutation linéaire (L)
Niveaux d’isolation à la terre (g1 et g2) Pour VUCG et VUCL 380-150 kV, 650-275 kV, 750-325 kV et 1 050-460 kV
contacts correspondants en phase adjacente
Les niveaux des chocs de foudre (LI) et les niveaux de fréquence industrielle (Pf) correspondent aux valeurs U m suivantes, conformes à la norme CEI : LI (kV)
Pf (kV)
Um (kV)
380
150
72,5 1)
650
275
145
750
325
170
1 050
460
300
b1
a1
a2
b2
e1
g1
Tableau 4. 1) Couvre 76 kV, qui n’est pas une valeur CEI.
a1 Entre tout contact électriquement adjacent dans le sélecteur de prises, pas de connexion. a2 Entre les extrémités de l’enroulement d’équilibrage précis/approximatif (sur la gamme). Si la commutation approximative/précise est en position moins, il s’agit de la mesure entre l’extrémité de l’enroulement d’équilibrage approximatif qui oscille librement et toute extrémité de l’enroulement d’équilibrage précis. b1 Entre les prises non connectées des différentes phases présentes dans le sélecteur fin b2 Entre les contacts ouverts des différentes phases du sectionneur. c1 Entre les extrémités de l’enroulement d’équilibrage approximatif dans la commutation approximative/précise b1 Entre les prises non connectées des différentes phases présentes dans la sélection approximative (commutation approximative/précise) e1 Entre la prise présélectionnée et la prise connectée d’une phase dans le sectionneur et le sélecteur de prises. f1 Entre toute extrémité de l’enroulement d’équilibrage approximatif et la prise connectée f2 Entre toute extrémité de l’enroulement d’équilibrage approximatif et le milieu de l’enroulement d’équilibrage précis. g1 Prise connectée à la terre g2 Prise présélectionnée à la terre
b1
Fig. 41. Inversion (R).
contacts correspondants en phase adjacente d1 c1
d1
f2 a2
a1
f1
b2
e1 g2
g1
b1
Fig. 42. Commutation approximative/précise (D)
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 21
Tensions de tenue VUCG avec sélecteur de prises C Toutes les valeurs fournies sous forme de tension de tenue aux chocs comprise entre 1,2 et 50 µs (KV) - tension de tenue à la fréquence industrielle (KV). a1 n’est pas valide car les emplacements des contacts sont tels que les contacts électriquement adjacents ne le sont jamais physiquement. Voir les diagrammes de connexion de ce document. Type de
Nbre de
Dans une phase
Entre les phases pour le point neutre
commutation positions
a2
c1
f1
f2
e1
b2
b1
d1
L
-14
350-140
-
-
-
100-20
100-20
400-150
-
L
15-16
290-120
-
-
-
100-20
100-20
300-125
-
L
17-18
250-95
-
-
-
100-20
100-20
300-125
-
R
-13
350-140
-
-
-
100-20
100-20
400-150
-
R
14-15
250-95
-
-
-
100-20
100-20
300-125
-
R
16-27
350-140
-
-
-
100-20
100-20
400-150
-
R
28-31
290-120
-
-
-
100-20
100-20
300-125
-
R
32-35
250-95
-
-
-
100-20
100-20
300-125
-
D
-13
350-140
400-150
400-150
400-150
100-20
100-20
400-150
400-150
D
14-15
250-95
350-140
350-140
350-140
100-20
100-20
300-125
350-140
D
16-27
350-140
400-150
400-150
400-150
100-20
100-20
400-150
400-150
D
28-31
290-120
350-140
350-140
350-140
100-20
100-20
300-125
350-140
D
32-35
250-95
350-140
350-140
350-140
100-20
100-20
300-125
350-140
Tableau 5.
VUCG avec sélecteur de prises III (version non blindée) Toutes les valeurs fournies sous forme de tension de tenue aux chocs comprise entre 1,2 et 50 µs (KV) - tension de tenue à la fréquence industrielle (KV). Type de com- Nbre de
Dans une phase
mutation
positions
Entre les phases pour le point neutre
L
-14
a1 300-125
a2 490-150
c1 -
f1 -
f2 -
e1 100-20
b2 100-20
b1 500-160
d1 -
L
15-16
300-125
420-150
-
-
-
100-20
100-20
500-160
-
L
17-18
300-125
350-140
-
-
-
100-20
100-20
500-160
-
R
-11
300-125
490-150
-
-
-
100-20
100-20
500-160
-
R
12-13
300-125
420-150
-
-
-
100-20
100-20
500-160
-
R
14-15
300-125
350-140
-
-
-
100-20
100-20
500-160
R
16-27
300-125
490-160
-
-
-
100-20
100-20
500-160
-
R
28-31
300-125
420-150
-
-
-
100-20
100-20
500-160
-
R
32-35
300-125
350-140
-
-
-
100-20
100-20
500-160
-
D
-11
300-125
490-160
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
500-160
600-200
D
12-13
300-125
420-150
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
500-160
600-200
D
14-15
300-125
350-140
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
500-160
600-200
D
16-27
300-125
490-160
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
500-160
600-200
D
28-31
300-125
420-150
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
500-160
600-200
D
32-35
300-125
350-140
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
500-160
600-200
Tableau 6.
VUCG avec sélecteur de prises III (version blindée)
22 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Toutes les valeurs fournies sous forme de tension de tenue aux chocs comprise entre 1,2 et 50 µs (KV) - tension de tenue à la fréquence industrielle (KV). Type de
Nbre de
Dans une phase
commutation
positions
a1
a2
c1
f1
f2
e1
Entre les phases pour le point neutre b2
b1
d1
L
-14
300-125
550-180
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
L
15-16
300-125
480-160
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
L
17-18
300-125
400-150
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
L
19-22
300-125
350-125
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
-11
300-125
550-180
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
12-13
300-125
480-160
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
14-15
300-125
400-150
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
16-27
300-125
550-180
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
28-31
300-125
480-160
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
32-35
300-125
400-150
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
D
-11
300-125
550-180
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
12-13
300-125
480-160
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
14-15
300-125
400-150
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
16-27
300-125
550-180
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
28-31
300-125
480-160
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
32-35
300-125
400-150
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
Tableau 7.
VUCL avec sélecteur de prises III (version non blindée) Toutes les valeurs fournies sous forme de tension de tenue aux chocs comprise entre 1,2 et 50 µs (KV) - tension de tenue à la fréquence industrielle (KV). Type de
Nbre de
Dans une phase
Entre les phases pour le point neutre
commutation positions
a1
a2
c1
f1
f2
e1
b2
b1
d1
L
-14
300-125
490-150
-
-
-
130-20
100-20
500-160
-
L
15-16
300-125
420-150
-
-
-
130-20
100-20
500-160
-
L
17-18
300-125
350-140
-
-
-
130-20
100-20
500-160
-
R
-11
300-125
490-150
-
-
-
130-20
100-20
500-160
-
R
12-13
300-125
420-150
-
-
-
130-20
100-20
500-160
-
R
14-15
300-125
350-140
-
-
-
130-20
100-20
500-160
-
R
16-27
300-125
490-160
-
-
-
130-20
100-20
500-160
-
R
28-31
300-125
420-150
-
-
-
130-20
100-20
500-160
-
R
32-35
300-125
350-140
-
-
-
130-20
100-20
500-160
-
D
-11
300-125
490-160
600-200
600-200
600-200
130-20
100-20
500-160
600-200
D
12-13
300-125
420-150
600-200
600-200
600-200
130-20
100-20
500-160
600-200
D
14-15
300-125
350-140
600-200
600-200
600-200
130-20
100-20
500-160
600-200
D
16-27
300-125
490-160
600-200
600-200
600-200
130-20
100-20
500-160
600-200
D
28-31
300-125
420-150
600-200
600-200
600-200
130-20
100-20
500-160
600-200
D
32-35
300-125
350-140
600-200
600-200
600-200
130-20
100-20
500-160
600-200
Tableau 8.
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 23
VUCL avec sélecteur de prises III (version blindée) Toutes les valeurs fournies sous forme de tension de tenue aux chocs comprise entre 1,2 et 50 µs (KV) - tension de tenue à la fréquence industrielle (KV). Type de
Nbre de
Dans une phase
Entre les phases pour le point neutre
commutation positions
a1
a2
c1
f1
f2
e1
b2
b1
d1
L
300-125
550-180
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
-14
L
15-16
300-125
480-160
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
L
17-18
300-125
400-150
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
L
19-22
300-125
350-125
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
-11
300-125
550-180
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
12-13
300-125
480-160
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
14-15
300-125
400-150
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
16-27
300-125
550-180
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
28-31
300-125
480-160
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
R
32-35
300-125
400-150
-
-
-
100-20
100-20
550-180
-
D
-11
300-125
550-180
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
12-13
300-125
480-160
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
14-15
300-125
400-150
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
16-27
300-125
550-180
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
28-31
300-125
480-160
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
D
32-35
300-125
400-150
600-200
600-200
600-200
100-20
100-20
550-180
600-200
Tableau 9.
Intensité du courant de court-circuit L’intensité du courant de court-circuit est vérifiée à l’aide de trois applications d’une durée de 2 ou 3 secondes, sans devoir déplacer les contacts entre les trois applications. Chaque application a une valeur initiale égale au moins à 2,5 fois la valeur RMS. Sectionneur
Sélecteur
Courant de passage
de prises
nominal maximal,
Type de connexion
A rms VUCG
VUCL
Durée de 2 s, kA
Durée de 3 s, kA
Valeur de crête,
rms
rms
kA
C
450, 600
N,B,E,T
6 1)
6 1)
15
C
700, 800
N,B,E,T
9
9
23
III
450, 600, 700, 800
N,B,E,T
9
9
23
III
700, 1 000, 1 300
N,B,E,T
15
15
38
Tableau 10. 1) En cas de VUC..E,T, des valeurs supérieures sont possibles sur demande.
24 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Tension de service de phase maximale au travers de l’enroulement d’équilibrage Les tableaux ci-dessous affichent la tension de service de phase autorisée pour les différents types de connexion.
Au travers de l’enrou-
Au travers de l’enrou-
lement d’équilibrage
lement d’équilibrage
(kV)
approximatif et précis
La durée de vie des contacts mentionnée sur la plaque signalétique suppose des courants de maximum 1,5 fois le courant de passage nominal pendant un maximum de 3 % des manœuvres du changeur de prises. Toute surcharge supérieure aux valeurs augmente l’usure des contacts et raccourcit leur durée de vie. Pour plus d’informations sur les surcharges, consulter les sections appropriées de la norme CEI 60214-2.
(kV) Changeur de prises, avec blin-
sans blin-
avec blin-
sans blin-
sélecteur de prises
dages au
dages au
dages au
dages au
niveau des niveau des niveau des niveau des contacts VUCG.N
C
contacts
contacts
contacts
-
35
-
40
52
35
75
45
-
35
-
45
VUCL.N
III
VUCG.T, E, B
C
VUCG.T, E, B
III 1)
68
45
80
60
VUCL.T, E, B
III 1)
68
45
80
60
1)
Tableau 11. Tension de service de phase maximale admissible au travers de l’enroulement d’équilibrage. 1) Valeurs supérieures disponibles sur demande. Contacter ABB.
Courant de passage nominal Le courant de passage nominal du changeur de prises est le courant que le changeur de prises est capable de transférer d’une prise à l’autre à la tension d’échelon nominale appropriée, de manière continue, sans déroger aux caractéristiques techniques annoncées dans ce document. La relation entre le courant de passage et la tension d’échelon est illustrée dans les figures 36 et 37. Le courant de passage nominal détermine le calibre des résistances de passage. Le courant de passage nominal est mentionné sur la plaque signalétique (voir fig. 39). Surcharge occasionnelle Lorsque le courant de passage nominal du changeur de prises n’est pas inférieur à la valeur la plus élevée du courant prélevé sur le bobinage du transformateur, le changeur de prises ne limite pas la surcharge occasionnelle du transformateur, conformément aux normes CEI 60076-7 et ANSI/IEE C57.91-1995
Température de l’huile Si une huile d’isolation de classe « Huile de transformateur -30 °C » conforme à la norme CEI 60296 est utilisée, la température de l’huile autour du changeur de prises doit se situer entre -25 et +105 °C pour garantir un fonctionnement normal, comme illustré dans la figure 43. Autres liquides d’isolation Les différentes marques doivent être évaluées au cas par cas en raison des différences de viscosité par rapport à une huile minérale pour transformateur et à la différence en matière de dissipation de chaleur qui en découle. Les forces diélectriques et l’humidité doivent également être prises en compte. Pour plus d’informations, contacter le fournisseur.
1. Manœuvres interdites. 2. Surcharge d’urgence. Le changeur de prises ne limite pas la surcharge occasionnelle du transformateur conformément aux normes mentionnées dans la section Surcharge occasionnelle. 3. Plage de service normale
4. Manœuvres interdites. 5. Manœuvres interdites.
Pour être conformes, les modèles VUC ont été conçus de manière à ce que l’élévation de la température par rapport à l’huile environnante ne dépasse pas 20 K à un courant égal à 1,2 fois le courant de passage nominal maximal du changeur de prises.
Fig. 43. Température de l’huile.
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 25
Commutation de l’inductance de fuite de régulation approximative/précise Lorsque vous passez de l’extrémité de l’enroulement d’équilibrage précis à l’extrémité de l’enroulement d’équilibrage approximatif, une inductance de fuite élevée peut être définie pour les deux enroulements en série. Le moment critique survient au niveau de la position intermédiaire mécanique des changeurs de prises, car le courant traverse non seulement une boucle, mais également l’enroulement d’équilibrage approximatif et l’enroulement d’équilibrage précis.
Résistance de liaison et commutateur de résistance de liaison Lorsque l’inverseur fonctionne, l’enroulement relié est déconnecté pendant une courte période. La tension de cet enroulement est ensuite déterminée par la tension/les capacités des enroulements environnants ou de la paroi de la cuve/le noyau. Dans certaines configurations d’enroulements, de tensions et de capacités, la tension capacitive contrôlée atteint des magnitudes trop élevées pour l’inverseur. Dans ces cas, les résistances de contrôle de potentiel doivent être connectées conformément à la figure 46.
L’inductance de fuite observée au niveau d’une boucle (Fig. 44) est négligeable, mais peut être importante au niveau des enroulements d’équilibrage précis et approximatif (Fig. 45).
La résistance de liaison est connectée entre le milieu de l’enroulement relié et le point de connexion situé au bas du boîtier du sectionneur. Voir les diagrammes de phase présents dans ce document. La puissance est ensuite dissipée de façon continue dans les résistances, qui s’ajoutent aux pertes sans charge des transformateurs. Les résistances doivent également être calibrées pour la dissipation de puissance.
Cette inductance de fuite provoque un décalage de phase entre courant de commutation et la tension de rétablissement. Il en résulte une coupure plus importante. Le changeur de prises doit être calibré correctement. L’inductance de fuite doit être spécifiée dans la fiche technique de commande. Dans certaines configurations d’enroulements, telles que des enroulements d’équilibrage approximatif et précis en position axiale, cette valeur peut être très élevée. Pour plus d’informations, voir la norme CEI 60214-2 ou consulter le fournisseur.
Enroulement principal
Les résistances de liaison sont généralement montées séparément du changeur de prises. Elles peuvent cependant être montées sous le sélecteur de prises, sous réserve qu’aucun commutateur de résistance de liaison n’est utilisé. Contacter le fournisseur pour plus d’informations dans ces cas.
Enroulement principal
Enroulement approximatif
Enroulement approximatif
Enroulement fin
Enroulement fin
Fig. 44. Fonctionnement normal.
26 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Fig. 45. Fonctionnement avec inductance de fuite élevée.
Les limites suivantes s’appliquent aux inverseurs des différents sélecteurs de prises : Sélecteur
Tension de
Courant capacitif max.
de prises
rétablissement max.
(mA rms)
C
35
200
III
35
300
(kV rms)
Tableau 12.
Le courant capacitif est le courant qui traverse l’inverseur avant qu’il ne s’ouvre. La figure 46 présente le commutateur de résistance de liaison, qui se connecte aux résistances de liaison lorsque celles-ci sont nécessaires. Le commutateur fait partie du sélecteur de prises et se trouve sur la plaque inférieure du sélecteur de prises. Voir les schémas d’encombrement de ce document. Ce commutateur est utilisé lorsque les pertes sans charge doivent être maintenues à un faible niveau et/ou lorsque la puissance continue des résistances de liaison est trop élevée. Le commutateur de résistance de liaison est uniquement disponible pour le sélecteur de prises III.
Enroulement principal
Lors de la commande, fournir la configuration et les informations des enroulements, conformément à l’exemple de la figure 47 et du tableau 13. Le fournisseur déterminera ensuite si des résistances sont nécessaires ou non. Si nécessaire, le fournisseur choisira pour vous les résistances de liaison appropriées. Si un commutateur de résistance est nécessaire pour limiter les pertes sans charge, fournir les informations requises dans la fiche technique de commande. Pour tout problème, contacter le fabricant. Enroulement
Tension entre
Connexion
phases Haute tension (HT)
132 kV (H1)
Delta
Enroulement d’équilibrage
13,2 kV (U)
Plus/Moins
(RW) (tension au travers) Tableau 13. Exemple de configuration d’enroulement et informations.
C1 = Capacité entre HV et RW C2 = Capacité entre la cuve et RW Fréquence : 50 Hz
Sectionneur Cuve
Enroulement d’équilibrage avec inverseur
Sélecteur de prises
Fig. 46. Exemple de résistance de liaison.
Commutateur de résistance de liaison Résistance de liaison
H1
U
HV
RW
C1
+
C2
-
Fig. 47. Exemple de configuration d’enroulement et informations.
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 27
Installation et entretien
Changeur de prises Installation Les changeurs de prises peuvent être montés sur le couvercle ou sur la culasse du transformateur. Pour des instructions d’installation détaillées, voir le Guide d’installation et de mise en service approprié. Séchage Le changeur de prises doit être stocké à l’intérieur et conservé dans son plastique jusqu’à l’assemblage. Il doit faire l’objet d’un séchage avant sa mise en service. Le sectionneur n’est pas concerné par le processus de séchage. Pour plus d’instructions, voir le Guide d’installation et de mise en service.
Désignation du type de
Poids approximatif en kg
changeur de prises en charge
Changeur de
Huile
prises sans
requise
Total
huile 1) VUCG.N
380-750/450-800
450
185
1 050/450-800
480
230
635 710
VUCG.T
380-750/450-800
1 100
3x185
1 655
1 050/450-800
1 175
3x230
1 865
VUCG.B
380-750/450-800
810
2x185
1 180
1 050/450-800
870
2x230
1 330
VUCG.E
380-750/450-800
385
185
570
1 050/450-800
415
230
645
Tableau 14. Poids du type VUCG. 1) Le poids du sectionneur, soit environ 115 kg, est inclus.
Poids Les tableaux 14 et 15 présentent les poids de la gamme de changeurs de prises VUC.
Changeur de prises en charge
Poids approximatif en kg
Désignation du type
Changeur de
Huile
prises sans
requise
Total
huile 1) VUCL.N
VUCL.T
380/700, 1 000
510
260
770
650/700, 1 000
530
300
830
1 050/700, 1 000
540
340
880
380/700, 1 000, 1 300 1 320
3x260
2 100
650/700, 1 000, 1 300 1 380
3x300
2 280
1 050/700, 1 000,
3x340
2 430
1 410
1 300 VUCL.B
VUCL.E
380/700, 1 000
910
2x260
1 430
650/700, 1 000
950
2x300
1 550
1 050/700, 1 000
970
2x340
1 650
380/700, 1 000, 1 300 440
260
700
650/700, 1 000, 1 300 460
300
760
1 050/700, 1 000,
340
810
470
1 300 Tableau 15. Poids du type VUCL. 1) Le poids du sectionneur, soit environ 150 kg, est inclus.
28 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Remplissage d’huile Pour plus d’informations sur le remplissage d’huile, voir le Guide d’installation et de mise en service approprié. Entretien Un entretien est effectué tous les 300 000 cycles de fonctionnement. Le prélèvement d’échantillons d’huile doit être effectué conformément à la norme CEI 60422 (2-6 ans, limites selon la norme). Pour plus d’informations, voir le Guide d’entretien. Pression Lors du séchage, les changeurs de prises ne doivent pas présenter de différence de pression au niveau du transformateur. Pour ce faire, ouvrir la soupape de fond (VP). Pour plus d’informations, voir le Guide d’installation et de mise en service. Lors du remplissage d’huile, une différence de pression de 200 kPa par rapport à l’atmosphère est autorisée. Lors du service, une différence de pression de 100 kPa max. par rapport à l’atmosphère est autorisée.
Mécanisme d’entraînement motorisé Conception Pour obtenir une description détaillée de la conception, voir les guides techniques des mécanismes d’entraînement motorisés BUE ou BUL. Installation Le mécanisme d’entraînement motorisé est fixé à l’extérieur de la cuve du transformateur et connecté au changeur de prises par des arbres de transmission et des engrenages coniques. La procédure correcte d’installation est décrite dans le Guide d’installation et de mise en service approprié. Entretien Le mécanisme d’entraînement motorisé doit être contrôlé visuellement tous les ans. Les procédures correctes d’inspection et d’entretien sont décrites dans le Guide d’entretien. Arbres de commande Longueur
Accessoires et dispositifs de protection Le changeur de prises peut être doté de différents dispositifs de protection. Le dispositif de protection standard est le relais de surpression. Un relais de circulation d’huile est également disponible, ainsi qu’un dispositif de décompression à signal d’alarme et d’autres capteurs de vérification.
L2 (mm)
L3 et L4
Mécanisme
(mm)
d’entraînement motorisé
Min/max
La différence de pression max. admissible au niveau de la cuve du transformateur entre le remplissage d’huile et les essais est de 100 kPa. Lors du service, il est recommandé de disposer de la pression la plus faible possible (pas plus de 50 kPa), puis, de préférence, d’une pression supérieure dans la cuve du transformateur. Pour des pressions supérieures, contacter le fournisseur.
L1 (mm)
500/3 100
525/3 100
900/2 700
BUE2/BUE3
500/3 100
600/3 100
–
BUL/BUL2
Tableau 16.
Les longueurs minimale et maximale ne font référence qu’à la conception mécanique. Pour l’arbre vertical L2, voir les schémas d’encombrement fournis dans les pages suivantes. D’autres configurations d’arbres sont disponibles sur demande. Dans une disposition d’arbre standard, l’angle maximal (total dans les deux sens) est de 4°. Pour les angles supérieurs, une conception spécifique est nécessaire. Pour les unités seules (VUC..E, N), la boîte d’engrenages doit être montée selon l’angle indiqué dans la figure 48. L’angle est indiqué à la commande.
Pour plus d’informations sur les accessoires et les dispositifs de protection, voir la description technique 1ZSC000562-AAD. -10 °
190 °
0 ° a Plage admissible
Fig. 48. Angle de montage, unité seule 1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 29
VUCG.N, E
Fig. A
VUCL.N, E L1
Fig. B
L1
VUCG.B
Fig. C
VUCL.B L3
L1
Fig. D
L3
L1
VUCG.T
Fig. E
VUCL.T L3
L4
L1
Fig. F L1
L3
L4
Fig. 49. Positionnement du mécanisme d’entraînement motorisé
30 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Dimensions Dimensions en mm. La conception, les données techniques et les dimensions peuvent faire l’objet de modifications sans préavis. Pour plus d’informations, voir les schémas d’encombrement.
Type VUCG.N et type VUCG.E 4057)
L1
H32)
70 205 1)
111 D=600 L2
2907)
1) H1
D=470
A
A
H2
Dimensions du mécanisme d’entraînement motorisé (voir figure 54).
345 Sélecteur de prises C/L
D=740
Sectionneur C/L 30 Section A – A Commutations R210 plus/moins et approximative/ précise
80 16O
332
570
D=420 615 R210 570
Section A – A Commutation linéaire
D=420 615
Fig. 50. Dimensions, type VUCG/C
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 31
Modèle pour montage sur pièce active du transformateur
Modèle pour montage sur couvercle
85
H1
B
B
H2
Sélecteur de prises C/L
30 Sectionneur C/L
4)
385
4903)
586
Section B - B Commutations plus/moins et approximative/précise
2453) 8403) 293 936
Section B - B Commutation linéaire
4903)
4903)
580
580
Fig. 51. Dimensions, type VUCG/III
32 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
H1+106
Pour
Tension de tenue
H1
H1,
taille du
au choc à la terre
(mm)
version (mm)
version
sélecteur
(kV)
courte
courte
de prises C III
H3 2)
(mm)
H3 2),
(mm)
380, 650, 750
1 192
972
1 400
1 200
1 050
1 492
1 272
1 700
1 500
380, 650, 750
1 354
1 134
1 400
1 200
1 050
1 654
1 434
1 700
1 500
Tableau 17. Boîtiers du sectionneur.
Pour type de
Courant de
H2, taille C
changeur de prises passage nominal (mm) en charge VUCG.N VUCG.E, VUCG.T 5) VUCG.B 6)
H2, taille III (mm)
max. (A) 450-600
959
1 160
450-800
-
1 160
450-600
519
552
601-800
739
552
450-600
Monophasé
Monophasé =
= 519
552
Biphasé =
Biphasé = 856
739 VUCG.B 6)
601-800
-
Monophasé = 552 Biphasé = 856
Tableau 18. Sélecteurs de prises. 1) Les bagues protectrices ne sont utilisées que pour les niveaux d’isolation 650-275 kV et supérieurs. 2) Espace requis pour lever le sectionneur, équipement de levage exclus. 3) Dimension sans bague protectrice. 4) Pour le commutateur de résistance de liaison, ajouter 360 mm. 5) VUCG.T se compose de trois unités monophasées. 6) VUCG.B se compose d’une unité monophasée et d’une unité biphasée, disposées comme illustré dans le schéma technique UCL.B. 7) Espace requis pour le dispositif de protection
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 33
4808)
Type VUCL.N (triphasé en étoile) et type VUCL.E (monophasé)
3017)
Dimensions du mécanisme d’entraînement motorisé (voir figure 54).
380 Section A – A Commutations plus/moins et approximative/ précise
Section A – A Commutation linéaire
Fig. 52. Dimensions, type VUCL/III
34 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Type VUCL.B (triphasé, delta)
Pré-montage sur la pièce active du transformateur
4)
4)
Fig. 53. Dimensions, type VUCL/III
Tension de tenue au choc à la terre (kV)
H1 (mm)
H3 2) (mm)
380
1 415
1 500
650, 750
1 615
1 700
1 050
1 815
1 900
Pour assemblage sur pièce active
H1+85
H3+100
Tableau 25. Boîtiers du sectionneur.
Pour type
Courant de
de changeur
passage nominal taille III
H2,
de prises
max. (A)
(mm)
VUCL.N
700, 1 000
1 160
VUCL.E, T 5)
700, 1 000
552
1 300
856
700, 1 000
Unité monophasée H22 = 552
VUCL.B 6)
Unité biphasée H21 = 856 Tableau 26. Sélecteurs de prises. 1) Les bagues protectrices ne sont utilisées que pour les niveaux d’isolation 650-275 kV et supérieurs. 2) Espace requis pour lever le sectionneur, équipement de levage exclus. 3) Dimension sans bague protectrice. 4) Pour le commutateur de résistance de liaison, ajouter 370 mm. 5) VUCL.T se compose de trois unités monophasées. 6) VUCL.B se compose d’une unité monophasée et d’une unité biphasée. 7) Espace requis pour le dispositif de protection
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 35
157 157
115
49
128 520 1274
1197
194
75
532
818 308
10
37 45
390
79 383
134
230
366
145
246
475 626 202 75
36
174
258
353
440
213 408
BUL2 Fig. 54. Dimensions, mécanismes d’entraînement motorisés
36 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
BUL
BUE2
Conservateur d’huile Le fabricant du transformateur doit fournir un conservateur pour le changeur de prises. Considérer ce qui suit comme des instructions de conception. 1. Le reniflard doit empêcher l’humidité de pénétrer dans le changeur de prises et maintenir les gaz à l’extérieur. 2. Le volume d’huile doit toujours se situer dans la plage indiquée par l’indicateur de niveau d’huile, et ce à toutes les températures. 3. X correspond à une hauteur indiquant une différence de pression recommandée max. de 50 kPa entre la cuve du changeur de prises et le réservoir du transformateur.
4. X correspond à une hauteur indiquant une différence de pression recommandée max. de 100 kPa entre le changeur de prises et l’atmosphère. 5. Le niveau d’huile du changeur de prises doit être égal ou inférieur à celui du transformateur. La valeur peut être temporairement négative lors du service. 6. Conservateur résistant au vide si le changeur de prises doit être rempli d’huile sous vide avec le conservateur monté. Noter qu’il est recommandé de disposer de conservateurs d’huile distincts pour le transformateur et le changeur de prises. L’air et l’huile doivent être séparés. Pour les transformateurs disposant d’un conservateur commun pour le transformateur et le changeur de prises, un filtre doit être monté dans le tuyau reliant le changeur de prises au conservateur.
Fig. 55.
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 37
Annexes Diagrammes monophasés
Ces diagrammes de câblage montrent les différents types de commutation et les connexions appropriées vers les enroulements du transformateur. Les diagrammes illustrent les connexions avec le nombre maximum de spires dans l’enroulement du transformateur, avec le changeur de prises connecté en position 1. Annexe 1 : Diagrammes monophasés pour VUCG/C Linéaire 4 gradins
Nombre de boucles : 4 Nombre de positions : 5 5 gradins
Nombre de boucles : 5 Nombre de positions : 6 6 gradins
Nombre de boucles : 6 Nombre de positions : 7 38 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Plus/Moins
Le changeur de prises peut également être connecté de telle manière que la position 1 donne un nombre de spires effectif minimum dans l’enroulement du transformateur avec le changeur de prises en position 1.
Approximatif/Précis
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
4
4+4
9
9
5
5+5
11
11
7 gradins
Nombre de boucles : 7 Nombre de positions : 8 8 gradins
Nombre de boucles : 8 Nombre de positions : 9 9 gradins
Nombre de boucles : 9 Nombre de positions : 10 10 gradins
Nombre de boucles : 10 Nombre de positions : 11
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 39
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
6
6+6
13
13
7
7+7
15
15
11 gradins
Nombre de boucles : 11 Nombre de positions : 12 12 gradins
Nombre de boucles : 12 Nombre de positions : 13 13 gradins
Nombre de boucles : 13 Nombre de positions : 14 14 gradins
Nombre de boucles : 14 Nombre de positions : 15
40 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
8
8+8
17
17
10
9 + 10
19
19
15 gradins
Nombre de boucles : 15 Nombre de positions : 16 16 gradins
Nombre de boucles : 16 Nombre de positions : 17 17 gradins
Nombre de boucles : 17 Nombre de positions : 18 18 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions :
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 41
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
10
10 + 10
21
21
12
11 + 12
23
23
12
12 + 12
25
25
14
13 + 14
27
27
20 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 22 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 24 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 26 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions :
42 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
14
14 + 14
29
29
16
15 + 16
31
31
16
16 + 16
33
33
18
17 + 18
35
35
28 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 30 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 32 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 34 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions :
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 43
Annexe 2 : Diagrammes monophasés pour VUCG/III et VUCL/III Linéaire 4 gradins
Nombre de boucles : 4 Nombre de positions : 5 5 gradins
Nombre de boucles : 5 Nombre de positions : 6 6 gradins
Nombre de boucles : 6 Nombre de positions : 7 7 gradins
Nombre de boucles : 7 Nombre de positions : 8
44 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Plus/Moins
Approximatif/Précis
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
4
4+4
9
9
5
5+5
11
11
8 gradins
Nombre de boucles : 8 Nombre de positions : 9 9 gradins
Nombre de boucles : 9 Nombre de positions : 10 10 gradins
Nombre de boucles : 10 Nombre de positions : 11 11 gradins
Nombre de boucles : 11 Nombre de positions : 12
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 45
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
6
6+6
13
13
7
7+7
15
15
12 gradins
Nombre de boucles : 12 Nombre de positions : 13 13 gradins
Nombre de boucles : 13 Nombre de positions : 14 14 gradins
Nombre de boucles : 14 Nombre de positions : 15 15 gradins
Nombre de boucles : 15 Nombre de positions : 16
46 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
8
8+8
17
17
10
9 + 10
19
19
16 gradins
Nombre de boucles : 16 Nombre de positions : 17 17 gradins
Nombre de boucles : 17 Nombre de positions : 18 18 gradins
Nombre de boucles : 18 Nombre de positions : 19 19 gradins
Nombre de boucles : 19 Nombre de positions : 20
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 47
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
10
10 + 10
21
21
12
11 + 12
23
23
12
12 + 12
25
25
20 gradins
Nombre de boucles : 20 Nombre de positions : 21 21 gradins
Nombre de boucles : 21 Nombre de positions : 22 22 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 24 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions :
48 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
14
13 + 14
27
27
14
14 + 14
29
29
16
15 + 16
31
31
16
16 + 16
33
33
26 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 28 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 30 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions : 32 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions :
1ZSC000562-AAX fr | Guide technique VUC 49
Linéaire
Plus/Moins
Approximatif/Précis
18
17 + 18
35
35
34 gradins
Nombre de boucles : Nombre de positions :
50 Guide technique VUC | 1ZSC000562-AAX fr
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