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100 ans de réalisations techniques dans le domaine des bagues haute tension

10 octobre 2024

www.heweipower.com

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La définition de la norme CEI est la suivante, que vous pouvez consulter sur le site web de la CEI : les traversées servent à isoler les conducteurs qui transportent un courant de haute tension à travers une enceinte mise à la terre. Réaliser cela en toute sécurité est un défi, en particulier à des tensions plus élevées, car les dimensions de la traversée sont petites par rapport aux dimensions de l'équipement qu'elle connecte. Cet article présente l'histoire centenaire des traversées sous 5 aspects.

1, Introduction

2, Revue historique

3, Les défis techniques en bref

4, Prévention des défaillances et évaluation des conditions

5, Conclusions

Aspect 1 :

La traversée est un dispositif qui permet à un ou plusieurs conducteurs de traverser une cloison telle qu'un mur ou un réservoir et qui isole les conducteurs de cette cloison. Le moyen de fixation (bride ou dispositif de fixation) à la cloison fait partie de la traversée. Le conducteur peut faire partie intégrante de la traversée ou être tiré dans le tube central de la traversée.

Exigences complexes : Différents types de contraintes. Environnements différents

Conséquences des dysfonctionnements : En raison des fortes contraintes électriques, les défaillances ont tendance à se traduire par des événements soudains et violents. Cela s'applique en particulier aux embrasements internes de la terre de phase.

Les composants principaux de la bague sont les suivants :

Une isolation interne à capacité graduée pour distribuer le champ électrique. #HeweiPower utilise des noyaux de capacité RIF, APG ou des noyaux de traversée à film recouvert de lipides.

Une isolation extérieure pour minimiser les courants de fuite et prévenir l'embrasement externe. Nous utilisons principalement des abris composites en caoutchouc siliconé et des abris en porcelaine.

Un système de conducteurs pour transporter le courant. Type de fil de tirage ou type de tige fixe, tige de cuivre ou tige d'aluminium.

Une bride pour fixer la douille au transformateur et au mur.

Le processus de production des bagues se divise grosso modo en trois étapes :

Bobinage : différentes technologies sont utilisées pour différents concepts et tailles.

Traitement et assemblage : les bagues isolées à sec nécessitent plusieurs étapes supplémentaires par rapport à la technologie imprégnée d'huile.

Tests de routine :

*#Tanδ et capacité à température ambiante ;

*Test de résistance à la tension d'impulsion de la foudre sèche ;

*Essai de résistance à la tension de puissance-fréquence à sec ;

*Mesure de la quantité de décharge partielle ;

*Test d'étanchéité.

Aspect 2 :

L'histoire de la douille s'articule autour de cinq grands concepts :

1910~1960 : RBP-papier codé à la résine ;

Depuis 1940, le papier imprégné d'huile (OIP) ;

Depuis 1960, le papier imprégné de résine RIP

Depuis 2010, le RIS/RIF (résine imprégnée de matière synthétique/fibre de verre) est utilisé pour le traitement de l'asthme et de l'obésité.

Depuis 2000, solutions hybrides pour HVDC-capacité graduée/pressurisée SF6.

Technologies d'isolation actuelles pour les systèmes de climatisation

#OIP : 1kV-1200kV, papier kraft, huile diélectrique.

#RIPbushingLes matériaux utilisés sont : 24kV-800kV, papier crêpé, résine époxy et durcisseur.

#RISbushing: 52kV-550kV, non-tissé synthétique, résine époxy et durcisseur.

#RIFbushing : 40,5kV-252kV, fibre de verre, résine époxy et durcisseur.

Aspect 3

Fondation

Section 1, Champ d'application

Section 2, Références normatives.

Section 3, Termes et définitions

Section 4, Notations

Section 5, Conditions de fonctionnement

Section 6, Informations de commande et marquages

Section 7, Exigences en matière d'essais

Section 8, essais de type

Section 9, Tests de routage

Section 10, Bague à gradient de non-capacité ≤52kV

Section 11, Transport, stockage, exploitation et entretien

Section 12, Sécurité

Section 13, Aspects environnementaux

Électrique : les grilles d'égalisation flottantes sont verrouillées coaxialement, ce qui permet d'obtenir un équilibre optimal entre la résistance à l'embrasement externe et la résistance à la perforation interne.

Les paramètres thermiques comprennent : Conductivité thermique, stabilité thermique, #Overloading.

Les paramètres mécaniques sont inclus : #Seismic/ #ShortCircuit / #LinePull / wind/ ice, Variations avec la température, Nonlinear.

L'ingénierie de production doit faire l'objet d'un contrôle strict des processus. Le processus d'enroulement comprend le placement des couches conductrices et la compensation. Nous allons tester #PartialDischarge et #DielectricLoss.

CCHT

Un champ constant de courant continu nécessite des distances d'isolation externe plus longues

Le champ électrique à tension combinée nécessite une analyse approfondie et des essais à long terme dans différentes conditions de fonctionnement.

La forme non sinusoïdale du courant entraîne une augmentation de la contrainte thermique.

Aspect 4 Quelques modes de défaillance typiques

Contraintes électriques et thermiques dépassant les limites de conception.

Perte de la connexion à la terre ou inductance élevée à la terre.

Faiblesse dans la conception/fabrication

Ingression de l'humidité

Contraintes mécaniques

Et plus encore

En outre, l'âge des bagues n'est pas un bon indicateur de leur état.

Certaines applications présentent un risque accru

Fréquences de commutation élevées, par exemple réacteurs shunt.

Transitoires très rapides, par exemple dans les sous-stations du GIS

Fluctuations de tension et harmoniques, par exemple dans les parcs éoliens

Certaines conceptions de bagues présentaient un risque accru.

Afin d'éviter les erreurs susmentionnées, nous devons effectuer les tests suivants :

Test de haute/basse tension :

Un essai de tension de tenue à fréquence industrielle (essai en usine) fournit des informations importantes sur l'état de l'isolation.

Le test du tanδ et de la capacité est la méthode la plus utilisée. Elle présente des limites en matière de détection précoce. Les résultats les plus fiables sont obtenus lorsque les tests sont effectués à la température de fonctionnement.

Analyse des gaz dissous dans l'huile (DGA) :

La DGA peut donner des indications précoces sur certains types de problèmes qui ne peuvent être détectés par d'autres méthodes, à l'exception du DFR.

D'autre part, la détection de l'humidité dans l'isolation est très incertaine.

L'échantillonnage et l'analyse des huiles ne doivent être effectués qu'après avoir évalué les risques par rapport aux avantages.

Des niveaux de concentration typiques existent dans la CEI, mais pas de niveaux de concentration d'alarme.

Analyse de la réponse en fréquence diélectrique (DFR) :

1. le spectre à basse fréquence offre une meilleure validation de l'état de l'isolation que les essais BT.

2. le spectre à haute fréquence permet de mieux valider les éventuels problèmes de tension potentielle, par rapport à un test BT.

3. l'interprétation des résultats nécessite de l'expérience.

4.Guide de l'IEEE.

Contrôle en ligne

1. contrôle généralement le facteur de dissipation et la capacité à 50/60 Hz.

2 Le principal avantage est qu'aucune coupure n'est nécessaire et que l'intervalle de temps de détection est court.

3. les mesures sont effectuées à la température de fonctionnement, ce qui permet d'obtenir des données plus fiables pour certains types de détecteurs.

4 La plupart des systèmes de surveillance se connectent à l'isolation principale par l'intermédiaire de la prise de test/tension.

Aspect 5

La tension de transmission ainsi que la puissance transmise ont connu une augmentation considérable au cours des 100 dernières années, où les bagues sont des composants indispensables.

Le développement des matériaux, des méthodes de calcul et des processus de fabrication a rendu cela possible. L'amélioration de la fiabilité des produits est rendue possible par la qualification des conceptions et des procédés de fabrication à partir d'essais normalisés largement acceptés au niveau régional ou international, ainsi que par le partage des connaissances au sein de l'industrie.

Les défis futurs concernent la transition vers la technologie sèche pour tous les niveaux de tension et toutes les applications, ainsi que les nouveaux phénomènes liés aux applications et aux modèles de stress des réseaux suite à la transition dans la manière dont l'électricité est produite et consommée.

Le commerce des isolateurs à douilles est notre passion, car nous nous efforçons de comprendre parfaitement les douilles et de produire des produits de qualité supérieure. Hewei Power accueille chaleureusement les demandes de renseignements et d'inspection !

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