Les transformateurs à plaquette sont des équipements de distribution standard de type enceinte extérieure pour les réseaux électriques municipaux, les subdivisions résidentielles, les complexes commerciaux et les usines industrielles. La configuration du côté primaire (HV) se divise généralement en deux topologies :Alimentation radialeetAlimentation boucle.

Les compromis fondamentaux résident dans la redondance topologique, la configuration interne des commutateurs, la fiabilité, la conception du schéma de protection du système et l''économie du cycle de vie.

1. Différences structurelles et matérielles

Architecture d''alimentation radiale

• Configuration de la douille:Équipé d''un seul ensemble de 3 bagues haute tension (HV)(H₁, H₂, H₃).

• Topologie d''alimentation:Node terminal à extrémité unique. Les câbles souterrains haute tension se terminent directement à l''unité sans continuer à l''équipement en aval.

• Commutation interne et fusion:Il ne comprend généralement pas d''interrupteurs d''isolation de boucle internes. La protection contre le surcourant repose sur des fusibles primaires (tels que les fusibles Bay-O-Net couplés aux fusibles de secours limitant le courant).

• Emprunte physique et complexité :Conception compacte de l''armoire, composants internes minimes, complexité mécanique moindre et terminaison directe du câblage.

Architecture d''alimentation en boucle

• Configuration de la douille:Équipé de 6 douilles haute tension (HV) disposées en deux ensembles(H_1A, H_2A, H_3A for Source A and H_1B, H_2B, H_3B for Source B).

• Topologie d''alimentation:Topologie à chaîne de margarite à double extrémité. Permet aux câbles primaires d''entrer, de traverser et de sortir pour alimenter des unités adjacentes, formant un système de distribution en boucle ouverte ou en boucle fermée.

• Commutation interne et fusion:Équipé d''interrupteurs sélecteurs de rupture de charge internes immergés en huile (interrupteurs 2 ou 4 positions:A-B-Les deuxouLame en V/lame en Tconfigurations). Cela permet la sectionnalisation, la sélection de l''alimentation et l''isolation localisée du transformateur sans ouvrir le circuit d''alimentation principal.

• Flexibilité et adaptabilité :hautement polyvalent; un transformateur d''alimentation en boucle peut facilement fonctionner dans un système radial en plaçant simplement des bouchons de protection sur l''ensemble secondaire de douilles(H_1B-H_3B).

  
  

  

2. Principes de fonctionnement et dynamique du circuit

Logique opérationnelle d''alimentation radiale

• Livraison d''énergie point à point :L''énergie circule de manière unidirectionnelle de la sous-station de distribution au noeud du transformateur.

• Zéro redondance :Il manque de voies de puissance alternatives. Toute défaillance de câble en amont, défaillance du transformateur ou maintenance programmée entraîne une panne pour toutes les charges connectées à cette branche spécifique.

• Entretien et restauration :Les pannes nécessitent le dépannage manuel, l''épissage de câbles ou le remplacement de l''unité avant que le service puisse être restauré. Aucun contournement de commutation automatique ou manuel n''est disponible sur l''unité.

Logique opérationnelle d''alimentation en boucle

• Accès alimentaire bidirectionnel:Le transformateur peut recevoir de l''alimentation de deux alimentateurs indépendants ou de deux extrémités d''une boucle de distribution. La boucle est généralement utilisée dans unconfiguration en boucle ouverte (avec un point normalement ouvert à un transformateur ou un placard de commutation de point moyen désigné).

• Sectionalisation & Isolation de défaut:Si une défaillance survient sur un segment de câble :

1. Le dispositif de protection en amont déclenche pour nettoyer la défaillance.

2. Les équipes d''entretien utilisent les interrupteurs internes à 4 positions pour isoler la section de câble endommagée.

3. Le point Normalement ouvert est fermé pour la rétroalimentation de l''alimentation de la source secondaire, restaurant l''alimentation à tous les nœuds non défectueux en quelques minutes.

• Opération Hot-Stick:Les interrupteurs internes de découplement et les connecteurs coudes (coudes de découplement IEEE 386) permettent aux techniciens de ligne d''effectuer des opérations de commutation dans des conditions de charge à l''aide de bâtons chauds isolés standard.

3. Profils d''application

4. Caractéristique détaillée et comparaison de compromis

Alimentation radiale

• Avantages:

• Coût initial plus bas :Des dépenses en capital inférieures de 15 % à 30 % en raison de moins de douilles, de l’absence d’interrupteurs internes d’interruption de charge et de la conception simplifiée du réservoir.

• Régime de protection simplifié :Coordination de base entre les fusibles primaires du transformateur et les courbes de disjoncteur/recloseur de sous-station; aucun risque de courants circulants en boucle ou de problèmes de flux de puissance inverse.

• Installation et entretien :La taille compacte de l''armoire réduit les exigences d''empreinte de tampon; Une terminaison simple en 3 phases minimise la congestion du câble à l''intérieur du compartiment primaire.

• Les inconvénients:

• Point unique d’échec :Vulnerable aux défaillances d''un seul conducteur ou de câble.

• Durée d''interruption prolongée:L''entretien nécessite une désénergie complète de l''alimentateur.

Alimentation boucle

• Avantages:

• Continuité opérationnelle élevée (N-1 redondance):Minimize l''indice de durée moyenne d''interruption du client (CAIDI) en permettant une restauration rapide via la commutation de boucle.

• Capacité de sectionnalisation :Permet la maintenance isolée de segments de câbles individuels ou de transformateurs sans perturber les clients adjacents sur la boucle.

• Future-Proofing :S''adapte facilement à l''évolution des topologies de réseau ou aux besoins d''expansion.

• Les inconvénients:

• Coût et complexité plus élevés :L''augmentation du nombre de composants (6 douilles, appareillage interne, dimensions d''armoire élargies) augmente le coût unitaire et le poids d''expédition.

• Risques opérationnels :Exige un strict respect des séquences de commutation. Des opérations de commutation inappropriées dans des conditions de boucle fermée peuvent provoquer des courants circulants, des arrêts progressives involontaires ou une coordination inadéquate du déclenchement du fusible.

5. Cadre de sélection de l ' ingénierie

Lors de la spécification entre transformateurs radiaux et transformateurs en boucle, évaluez le projet en fonction des critères de sélection suivants:

1. Fiabilité du système requise (cibles SAIDI/SAIFI):SélectionnerAlimentation bouclepour les charges critiques lorsque les coûts d''interruption dépassent le coût incrémental du transformateur.

2. Constraints budgétaires :SélectionnerAlimentation radialepour les projets à budget restreint avec des applications de fin de ligne non critiques.

3. Infrastructure du réseau :Si le système de distribution de services publics est conçu autour d''un schéma de boucle souterraine,Alimentation boucleles unités sont obligatoires pour maintenir la continuité de la boucle, même si la dernière unité de la boucle fonctionne avec des bouchons sans fin.