FR2750246A1 - Procede de surveillance d'un disjoncteur haute tension a circuit hydraulique de commande - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de surveillance d'un disjoncteur haute tension à commande hydraulique consistant à surveiller la pression du circuit hydraulique de commande et à générer une alarme d'action automatique lorsque cette pression diminue et atteint un seuil de pression (P1, P2, P3) défini en fonction du disjoncteur. Selon l'invention, ce seuil de pression (P1, P2, P3) est également défini en fonction de la température.

Description

PROCEDE DE SURVEILLANCE D'UN DISJONCTEUR HAUTE TENSION
A CIRCUIT HYDRAULIQUE DE COMMANDE.

La présente invention se rapporte à un procédé de surveillance d'un disjoncteur haute tension à circuit hydraulique de commande.

Il concerne plus précisément un procédé de surveillance d'un disjoncteur haute tension à commande hydraulique consistant à surveiller la pression du circuit hydraulique de commande et à générer une alarme d'action automatique lorsque cette pression diminue et atteint un seuil de pression défini en fonction du disjoncteur.

Le contact mobile d'un tel disjoncteur est actionné par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique. La pression du fluide hydraulique est maintenue constante grâce à un accumulateur de pression à gaz, en général de l'azote. En cas de fuite lente, une remontée en pression est réalisée grâce à une pompe mise en fonctionnement automatiquement lorsque la pression atteint la limite inférieure d'une zone dite de veille. Si ce système de remise sous pression est défaillant, à cause par exemple d'un défaut d'alimentation électrique ou un défaut de la pompe ou de son moteur, une première alarme de non remise en pression est générée des que la pression reste en-dessous de la limite inférieure de la zone de veille et une action automatique sur le disjoncteur interdisant le fonctionnement du disjoncteur ou provoquant son ouverture automatique est actionnée par une seconde alarme d'action automatique, lorsque la pression atteint un seuil de pression défini.

Les seuils de pression correspondent principalement aux alarmes "verrouillage cycle ouverture/ fermeture/ ouverture1,, "interdiction de la fermeture" et 1,ouverture automatique.

Les dispositifs de surveillance actuels ne tiennent compte que de la pression du circuit hydraulique et sont déterminés pour une température minimale de fonctionnement spécifiée en fonction du site dans lequel sera placé le disjoncteur.

Lors d'une manoeuvre du disjoncteur une quantité fixe d'huile est consommée. Cette quantité est indépendante de la température. Lors de chaque manoeuvre, un volume fixe d'azote dans l'accumulateur est donc détendu. Selon la loi des gaz parfaits, lorsque la température est basse, le volume initial d'azote pour la pression hydraulique nominale est plus faible que lorsque la température est élevée. Il en résulte que, le gaz se détendant d'un même volume, la baisse de pression qui est proportionnelle à la variation de volume, est plus importante aux basses températures.

Dans les systèmes actuels, la température minimale de fonctionnement Tmin est déterminée et les seuils d'alarme définis à cette température. Lorsque la température est supérieure à cette température Tmin, qui peut n'être atteinte que quelques jours par an ou même quelques jours par décennie, le disjoncteur est "surprotégé" c'est-à-dire que la limite de performance électrique est atteinte pour une pression en réalité inférieure au seuil de pression défini pour la température Tmin.

Pour résoudre ce problème, selon l'invention, le seuil de pression est également défini en fonction de la température.

Ainsi en cas de baisse de pression du circuit hydraulique, le seuil de pression et donc la limite de fonctionnement sont abaissés, lorsque la température est supérieure à la température minimale Tmin de fonctionnement pour laquelle le disjoncteur a été dimensionné.

Le disjoncteur fonctionne donc correctement pendant un intervalle de temps supplémentaire par rapport à l'art antérieur et l'exploitant dispose donc d'un délai supplémentaire, après la première alarme de non remise en pression, pour intervenir et éventuellement réparer la défaillance du système de remontée en pression qui peut n'être par exemple qu'un problème d'alimentation électrique.

La pression peut donc être rétablie plus facilement avant l'apparition de l'alarme d'action automatique qui conduirait à une mise hors service du disjoncteur et à une perte d'exploitation du réseau haute tension.

Un autre avantage de l'invention est qu'elle rend possible de dimensionner le disjoncteur non pas en fonction de la température minimale de fonctionnement Tmin absolue (pouvant apparaître au cours de la durée de vie du disjoncteur) mais en fonction de la température minimale la plus courante T'min supérieure à Tmin.

Une économie significative peut être ainsi réalisée au niveau des accumulateurs de pression hydraulique par rapport à un dimensionnement effectué sur la base d'une température minimale inférieure tel qu'effectué actuellement.

Par contre, l'actionnement du disjoncteur sera verrouillé lors des températures inférieures, mais cela pose un problème relativement mineur, puisque très limité dans le temps et apparaissant en saison très froide quand les chocs de foudre, qui constituent une des principales causes de fonctionnement d'un disjoncteur haute tension, sont rares.

De plus, il faut tenir compte de la présence d'un chauffage dans la cabine du disjoncteur, chauffage qui n'est pas pris en compte par sécurité lors de la détermination des seuils de pression.

I1 appartient à l'exploitant de mettre en balance une réduction de coût du matériel haute tension et une perte d'exploitation du fait du blocage du cycle ouverture/fermeture/ouverture éventuel, perte très improbable car supposant un défaut fugitif à très faibles températures et une panne du système de chauffage.

L'invention concerne également deux modes de réalisation d'un dispositif de surveillance d'un disjoncteur haute tension pour la mise en oeuvre du procédé.

Selon un premier mode de réalisation préféré, la commande hydraulique comportant au moins un accumulateur de fluide hydraulique à gaz, l'accumulateur est équipé d'un capteur de pression du fluide hydraulique et d'un capteur de température de la surface dudit accumulateur, ces deux capteurs transmettant leurs mesures à un calculateur déterminant pour chaque couple de données pression/température, si la pression est inférieure au seuil de pression à ladite température.

Selon un second mode de réalisation, le disjoncteur étant installé dans une cabine, le dispositif comporte un thermomètre disposé dans la cabine et des jeux de pressostats actionnés selon la plage de température mesurée par le thermomètre et actionnant des alarmes d'action automatique dont le seuil est défini selon les différentes plages de température.

L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant que des modes de réalisation préférés de l'invention.

La figure 1 est un graphe illustrant un procédé de surveillance classique.

Les figures 2A et 2B sont deux graphes illustrant le procédé de surveillance conforme à l'invention.

Les figures 3 et 4 sont des schémas représentant deux modes de réalisation d'un dispositif de surveillance pour la mise en oeuvre du procédé.

La figure 1 illustre un procédé de surveillance classique. L'échelle de temps y est déformée pour une meilleure visibilité. A titre d'exemples, l'intervalle de temps entre la fin de l'ouverture et le début de la fermeture peut durer de 100 à 500 ms, une opération d'ouverture ou de fermeture 50 ms et une remontée en pression quelques mn.

La pression normale de fonctionnement du fluide hydraulique, en général de l'huile, est P. En cas de fuite lente, cette pression diminue à une valeur P' et la pompe est mise en fonction automatiquement, rétablit la pression P et est arrêtée. La pression P' correspond à la limite inférieure d'une zone dite de veille A.

Si ce système de remise sous pression est défaillant, à cause par exemple d'un défaut d'alimentation électrique ou un défaut de la pompe ou de son moteur, une première alarme de non remise en pression est générée dès que la pression descend en-dessous de la pression P' pendant une durée supérieure à une durée préalable.

Sous cette pression P' sont définis des seuils de pression P1, P2 et P3 correspondant à des alarmes d'action automatique sur le disjoncteur interdisant le fonctionnement du disjoncteur ou provoquant son ouverture automatique, plus précisément correspondant aux alarmes "verrouillage cycle ouverture/fermeture/ouverture", "interdiction de la fermeture" et "ouverture automatique".

Le premier seuil représenté P1 correspond à la pression minimale nécessaire pour permettre un cycle d'ouverture O/fermeture F/ouverture O. Le second seuil P2 représenté correspond à la pression minimale pour permettre un cycle FO. Le troisième seuil P3 représenté correspond à la pression minimale nécessaire pour permettre une opération d'ouverture O.

Dans le cas représenté, les seuils ne sont pas franchis et le cycle OFO est réalisé. Si la pression évolue comme représentée en pointillés, c'est-à-dire si elle franchit le seuil P1 ou P2 ou P3 avant déclenchement du cycle de manoeuvre correspondant, la pression n'est plus suffisante pour effectuer ce cycle, l'alarme est engendrée et l'action automatique correspondante est effectuée sur le disjoncteur.

L'invention concerne la définition de ces seuils P1,
P2 ou P3.

Sur la figure 2A, est illustré l'art antérieur. Dans ce cas, le seuil P1 est défini à la température minimale absolue Tmin à laquelle peut fonctionner le disjoncteur compte tenu de son environnement climatique soit par exemple -250C. Quelle que soit la température de fonctionnement, ce seuil est donc situé à la valeur P1 et le cas illustré sur la figure 2A peut correspondre à une fuite à la température +250C. L'alarme d'action automatique est donc engendrée à la valeur de pression P1.

Or si l'on définit le seuil en fonction de la température, selon l'invention et comme représenté sur la figure 2B, ce seuil à la température +250C est à une valeur de pression P'1 inférieure à P1. L'intervalle de temps entre la première alarme et l'alarme d'action automatique t'l est donc supérieur à celui correspondant à l'art antérieur tl et l'exploitant dispose de ce temps pour réparer la défaillance du système de remise en pression avant l'action automatique de verrouillage.

La figure 3 représente un premier mode de réalisation préféré pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Le contact mobile du disjoncteur 1 est actionné par l'intermédiaire d'un vérin hydraulique 2 alimenté en fluide, en général de l'huile par l'intermédiaire de vannes 6. La pression du fluide hydraulique est maintenue constante grâce à un accumulateur de pression 3 à gaz, en général de l'azote. Une pompe 4 actionnée par un moteur 5 assure la remontée en pression.

L'accumulateur 3 est équipé d'un capteur de pression 7 du fluide hydraulique et d'un capteur de température 8 de la surface dudit accumulateur 3. Ces deux capteurs transmettent leurs mesures à un calculateur 9 déterminant pour chaque couple de données pression/température, si la pression est inférieure au seuil de pression à ladite température.

Par exemple, ces capteurs 7, 8 peuvent délivrer un signal analogique proportionnel à la pression et à la température et le calculateur 9 peut être un calculateur analogique.

La figure 4 représente un second mode de réalisation.

Il comporte un thermomètre 10 disposé dans la cabine du disjoncteur et des jeux de pressostats, par exemple deux jeux 11, 12, actionnés selon la plage de température mesurée par le thermomètre 10 et actionnant des alarmes d'action automatique dont le seuil est défini selon différentes plages de température.

Selon l'exemple représenté, deux plages de température sont définies, l'une inférieure à T1 et l'autre supérieure à
T1. La température mesurée par le thermomètre 10 étant inférieure à T1, il actionne le contact 13 comme représenté, commutant le premier jeu de pressostats 11 dont les contacts se ferment lorsque la pression atteint le seuil correspondant à cette plage et génèrent l'alarme d'action automatique.

Le premier mode de réalisation a pour avantage de permettre une surveillance en continu et à moindre coût.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1) Procédé de surveillance d'un disjoncteur haute tension à commande hydraulique consistant à surveiller la pression du circuit hydraulique de commande et à générer une alarme d'action automatique lorsque cette pression diminue et atteint un seuil de pression défini en fonction du disjoncteur, caractérisé en ce que ce seuil de pression est également défini en fonction de la température.

2) Dispositif de surveillance d'un disjoncteur haute tension (1) pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, dont la commande hydraulique comporte au moins un accumulateur de fluide hydraulique (3) à gaz caractérisé en ce que l'accumulateur (3) est équipé d'un capteur de pression (7) du fluide hydraulique et d'un capteur de température (8) de la surface dudit accumulateur (3), ces deux capteurs (7, 8) transmettant leurs mesures à un calculateur (9) déterminant pour chaque couple de données pression/température, si la pression est inférieure au seuil de pression à ladite température.

3) Dispositif de surveillance d'un disjoncteur haute tension pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, ce disjoncteur étant installé dans une cabine caractérisé en ce qu'il comporte un thermomètre (10) disposé dans la cabine et des jeux de pressostats (11, 12) actionnés selon la plage de température mesurée par le thermomètre (10) et actionnant des alarmes d'action automatique dont le seuil est défini selon différentes plages de température.