ELECTRIC, WITH AN EDGE
La supériorité du niveau de tension moyenne 20 kV par rapport au niveau de tension 10 kV est analysée, les différentes méthodes de mise à la terre du point neutre de la distribution du niveau 20 kV à volts sont introduites, et l’application du niveau de tension 20 kV dans la sélection, la transformation et la distribution des équipements est exposée. Aménagement de la salle.
La classe 20 Kilovolts à Volts présente de nombreux avantages par rapport à la classe 10 Kilovolts à Volts :
(1) Augmenter la capacité d’alimentation électrique.
La capacité d’alimentation d’une ligne à simple circuit de 10 kV ne dépasse généralement pas 8 000 k VA, alors que la capacité d’alimentation d’une ligne dédiée à simple circuit de 20 kV peut atteindre 20 000 k VA.
L’alimentation électrique de niveau de tension 20 kV fournit deux fois plus de puissance que le niveau de tension 10 kV, ce qui est particulièrement efficace pour les immeubles de très grande hauteur ou les salles d’équipement de réseaux de communication à forte densité de charge.
(2) Étendre le rayon d’alimentation électrique et réduire le nombre de sous-stations d’alimentation électrique. Cela permet de réduire l’occupation des sols et d’économiser de nombreux coûts sociaux.
Pour une même densité de charge, le rayon d’alimentation de la classe de tension 20 Kilovolts à Volts est 1,26 fois celui de la classe de tension 10 kV, et la zone d’alimentation est 1,6 fois celle de la classe de tension 10 kV.
(3)Économiser les métaux non ferreux et réduire le taux de perte en ligne. Au même niveau de charge, la perte de puissance de la classe de moyenne tension 20 kV est seulement 1/4 de celle de la classe de tension 10 kV.
La classe de tension 20 kV sera de plus en plus utilisée.
Cet article analyse et discute des problèmes auxquels il faut prêter attention lors de la conception des postes clients de 20 kV.
Les méthodes de mise à la terre du point neutre du niveau 20 kilovolts à volts sont principalement divisées en trois types :
Similar to existing 10 kV.
This method of grounding has good continuity of power supply, but the maximum frequency surge generated during single-phase grounding is about 3.5 times the maximum phase voltage, requiring a high level of equipment insulation.
Les méthodes de mise à la terre du point neutre du niveau 20 kilovolts à volts sont principalement divisées en trois types :
Cette méthode de mise à la terre peut réduire efficacement la surtension de fréquence de puissance du défaut de mise à la terre monophasé, et la surtension de fréquence de puissance maximale est de 2,5 fois la tension de phase maximale.
Cependant, cette méthode d’alimentation augmente le nombre de déclenchements et le temps de coupure de la ligne, et génère un courant de défaut important, entraînant une tension de phase importante, ce qui constitue une menace pour la sécurité des personnes et des équipements environnants.
Le système de mise à la terre de l’anneau de suppression d’arc du point neutre compense le courant du condensateur, le courant de mise à la terre du défaut monophasé est faible, et il peut permettre à la ligne de continuer à fonctionner pendant un certain temps lorsque le défaut monophasé se produit.
Lorsqu’un défaut monophasé se produit, la surtension maximale de la fréquence de puissance est de 3,2 fois la tension maximale de la phase.
Les systèmes de mise à la terre à faible résistance du point neutre conviennent aux systèmes dont les courants capacitifs sont supérieurs à 150 A pour les méthodes de pose de câbles.
Le système de mise à la terre en anneau de suppression d’arc du point neutre convient aux systèmes dont le courant capacitif est compris entre 10 et 150 A.
Les systèmes de neutre non mis à la terre conviennent aux systèmes dont le courant capacitif est inférieur à 10 A.
Les deux derniers systèmes de mise à la terre sont plus aériens.
Le nouveau système de 20 kv à volts adopte généralement la méthode de mise à la terre par anneau de suppression d’arc au point neutre ou la méthode de mise à la terre à faible résistance.
Lorsque le circuit de distribution électrique de 10 kV passe à 20 kV, le courant de capacité du système doit être réestimé, et la méthode de mise à la terre du point neutre doit être sélectionnée en fonction de la taille du courant de capacité et des conditions du réseau, c’est-à-dire que trois méthodes de mise à la terre sont possibles.
La sélection du mode de fonctionnement du point neutre du réseau de distribution implique de nombreux facteurs tels que le niveau de surtension du système, le niveau d’isolation de l’équipement, la sélection des composants de protection contre les surtensions, la sensibilité de la protection des relais, ainsi que la sécurité et la fiabilité du fonctionnement du système.
Pour les concepteurs électriques des bâtiments, avant de concevoir un système, il est nécessaire de communiquer pleinement avec le service d’alimentation électrique et de comprendre la méthode de mise à la terre du point neutre de son système haute tension.
Les transformateurs de niveau de tension 20kv sont divisés en transformateurs à bain d’huile et en transformateurs à sec.
Le groupe de câblage de l’enroulement du transformateur de moyenne tension 20kV est généralement Dyn11 ou Yyn0.
La tension primaire du transformateur de distribution est de ±5% ou ±2,5%.
Pour les transformateurs à bain d’huile, choisissez une impédance de court-circuit de 5,5% ou 6%, choisissez une impédance de court-circuit de 6% pour les transformateurs à sec.
Le niveau d’isolation du transformateur 20kV est indiqué dans le tableau 1.
Les appareils de commutation de niveau 20 Kilovolts à Volts sont nombreux, notamment les appareils de commutation haute tension, les disjoncteurs, les sectionneurs haute tension, les fusibles, etc.
La capacité de court-circuit de la sous-station est liée au choix de l’appareillage de commutation.
En principe, la capacité de court-circuit du bus 20 kv à volts est contrôlée à 20 k A et moins.
Par conséquent, la capacité de court-circuit de l’équipement peut être choisie à 25 k A, sauf pour les systèmes spéciaux à haute capacité.
Les accessoires comprennent des parafoudres, des transformateurs de tension, des transformateurs de courant, etc.
Le rapport de transformation et le niveau de précision du transformateur de courant moyenne tension 20kV sont indiqués dans le tableau de l’étendue des fournitures. Le transformateur de courant homopolaire adopte le type de saturation rapide de type hoop.
La capacité nominale du transformateur moyenne tension 20kV : 0,2 classe 30 VA, 0,5 classe 50 VA, 3P classe 100 VA, doit être équipée d’un dispositif d’élimination des harmoniques.
Sous la tension de mesure de 1,2 Um/3 kV, la décharge partielle du transformateur moyenne tension de
20kV Medium Voltager et du transformateur de courant ne doit pas être supérieure à 10 p C, et un rapport d’essai doit être fourni.
Le niveau d’isolation du parafoudre est indiqué dans le tableau 3.
La disposition de la sous-station et de la salle de distribution de 20 kV est similaire à celle de 10 kV, mais le niveau d’isolation des équipements de 20 kV tels que les transformateurs, les armoires électriques, etc. est supérieur à celui de 10 kV, et la distance électrique est plus grande que celle de 10 kV.
La taille des équipements de 20 kilovolts à volts est plus grande que celle des équipements de 10 kV, et la taille d’un appareillage de commutation de 20 kV couramment utilisé est de 1 000 mm × 2 200 mm × 2 330 mm.
L’espacement des équipements est augmenté en conséquence, et la disposition des transformateurs et des commutateurs 20 kV est présentée dans le tableau 4 et le tableau 5.
Étant donné que le niveau de tension de 20 kV n’a pas été mis en œuvre depuis longtemps, le bureau local d’approvisionnement en électricité peut lui-même ne pas disposer de sous-stations de 110/20 kV. Dans ce cas, le bureau d’alimentation électrique peut demander aux clients d’adopter un schéma de transition 10 ( 20) kV.
Le bureau d’approvisionnement en électricité fournit d’abord de l’électricité aux clients à un niveau de tension de 10 kV.
Après la construction de la sous-station du niveau de tension de 20 kV du bureau d’approvisionnement en électricité, le niveau de tension sera augmenté.
Dans le schéma de transition, certains équipements peuvent être utilisés en commun et d’autres doivent être remplacés.
Le transformateur peut choisir le type 20( 10) /0.4 kV, qui a été produit par de nombreux fabricants, tels que ABB, Fuji et Shunte domestique, etc. ; l’appareillage de commutation, le disjoncteur, le commutateur de charge, le transformateur de courant, etc. peuvent être 20 k V V à choisir, après la mise à niveau, vous ne pouvez pas remplacer ; les fusibles, les transformateurs de tension, les parafoudres, etc.
Après la mise à niveau de la tension, il est nécessaire de passer à un produit de 20 kV.
Il existe trois types de systèmes de mise à la terre du neutre pour la classe de tension 20 kV :
Lorsque la bobine d’extinction d’arc du point neutre est mise à la terre ou non pour 20 kV, le courant de mise à la terre du poste client n’est pas important et il n’est pas nécessaire de vérifier la tension de contact et la tension de pas.
Lorsque le système de mise à la terre à faible résistance du point neutre de 20 kV est utilisé, en raison du courant de mise à la terre relativement important du système, il est nécessaire de vérifier la tension de contact et la tension de pas pour s’assurer qu’elles répondent aux conditions de sécurité.
Il est démontré par le calcul que la résistance inférieure à 1 Ω est sûre sans les informations détaillées de la sous-station.
Lorsque la valeur de la résistance de la grille de mise à la terre ne peut pas être inférieure à 1 Ω en raison des conditions, la tension de contact et la tension de pas doivent être vérifiées en fonction du calcul de son courant maximal de mise à la terre.
Le niveau de tension de 20 kV est largement utilisé en Europe, au Japon, etc., et a été inclus dans la norme de la Commission électrotechnique internationale.
En termes de coût, l’investissement initial de l’alimentation électrique de 20 kV sera environ 30% plus élevé que le coût de 10 kV.
Ceci n’inclut pas un plan de transition, s’il y a un plan de transition, le coût augmentera.
Cependant, le tarif de l’électricité au niveau de la tension de 20 kV est généralement appliqué à 35 kV. À long terme, il peut également permettre aux entreprises qui consomment beaucoup d’électricité d’économiser beaucoup d’énergie.
Bien sûr, si l’on considère la situation générale du pays tout entier, surtout maintenant que l’on prône la conservation de l’énergie et la réduction des émissions.
Les avantages d’un système de 20 kV iront bien au-delà.
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