FR3032563A1 - METHOD FOR CONSTRUCTING A HIGH VOLTAGE INTERIOR POSITION WITH ISOLATION IN CABIN AIR. - Google Patents
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Abstract
Cette invention propose un module pour la construction d'un poste à haute tension, comprenant un châssis autoporteur, au moins un équipement électrique et des moyens de raccordement aux équipements d'au moins un module adjacent. Ce module comprend au moins deux panneaux latéraux escamotables, mobiles par rapport audit châssis entre une position de transport où lesdits panneaux latéraux escamotables sont en position rapprochées et une position opérationnelle où ils sont écartés.This invention proposes a module for the construction of a high-voltage substation, comprising a self-supporting frame, at least one electrical equipment and means for connecting the equipment of at least one adjacent module. This module comprises at least two retractable side panels, movable relative to said frame between a transport position where said retractable side panels are in close position and an operative position where they are spaced apart.
Description
-1- Procédé de construction d'un poste intérieur à haute tension à isolement dans l'air type cabine. Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine technique de la réalisation d'ouvrages appelés généralement postes, adaptés pour assurer des fonctions de transformation et/ou d'interconnexion pour des hautes tensions, voire dee très hautes tensions, notamment supérieures ou égales à 60 K volts. L'état de la technique a proposé essentiellement trois types de conception des postes à haute tension.-1- A method of constructing a cabin-type air-tight high-voltage indoor station. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the technical field of producing works generally called substations, adapted to provide transformation and / or interconnection functions for high voltages, or even very high voltages, in particular greater or equal at 60 K volts. The state of the art has proposed essentially three types of design of high voltage substations.
Le premier type concerne Les postes extérieurs dont Les équipements constitutifs et Leurs connexions sont disposés à L'air libre sur Le site. Les délais de construction de ces postes extérieurs sont tributaires des conditions climatiques auxquelles les divers équipements du poste sont directement soumis. Par ailleurs, de tels postes présentent un encombrement au sol important et constituent des ouvrages particulièrement inesthétiques pour L'environnement. Un autre type connu de postes a trait aux postes blindés constitués par des enceintes métalliques, à L'intérieur desquelles un fluide sous pression assure l'isolement des parties sous tension. De tels postes, qui permettent d'obtenir un encombrement au sol beaucoup plus faible que celui des postes extérieurs, assurent également la totale protection de leurs équipements constitutifs. Cependant, ces postes blindés sont adaptés uniquement pour des applications spécifiques, en raison de leur coût de réalisation très élevé. Les quantités 35 importantes de gaz SF6 mises en oeuvre dans les postes blindés 3032563 -2- ont un impact élevé sur l'environnement et la sécurité des personnes qui se traduisent par de fortes contraintes règlementaires. En cas de fuite l'impact sur l'environnement est équivalent à 23 900 kg CO, par kg de SF6.The first type concerns the external stations whose constituent equipments and their connections are arranged in the open air on the site. The construction times of these external stations depend on the climatic conditions to which the various equipment of the station are directly submitted. Moreover, such stations have a large footprint and constitute particularly unsightly works for the environment. Another known type of station relates to shielded stations consisting of metal enclosures, inside which a pressurized fluid ensures the isolation of live parts. Such stations, which make it possible to obtain much smaller footprint than the external stations, also ensure the total protection of their constituent equipment. However, these shielded stations are suitable only for specific applications, because of their very high realization cost. The large quantities of SF6 gas used in the shielded substations 3032563 -2- have a high impact on the environment and the safety of people which result in strong regulatory constraints. In the event of a leak, the environmental impact is equivalent to 23,900 kg CO, per kg of SF6.
5 L'art antérieur a proposé un troisième type de poste, notamment par les brevets FR-2 566 199 (84-09 362) et FR-2 669 782 - B1 (90-15 248,) du type intérieur tendant de concilier les avantages des postes extérieurs et des postes 10 blindés, tout en éliminant leurs inconvénients. Ce type de poste est constitué par un bâtiment compartimenté assurant la protection des équipements contre les dégradations provenant des intempéries. L'isolation est assurée naturellement par l'air.The prior art has proposed a third type of item, in particular by patents FR-2,566,199 (84-09,362) and FR-2,669,782-B1 (90-15,248), of the interior type tending to reconcile the advantages of the external stations and the armored stations while eliminating their disadvantages. This type of post consists of a compartmentalized building ensuring the protection of equipment against deterioration from bad weather. The insulation is naturally ensured by the air.
15 De tels postes à haute tension comportent plusieurs cellules juxtaposées, échelonnées le long d'un jeu de barres. Chaque cellule s'étend perpendiculairement à ce jeu de barres et comprend un compartiment de jeu de barres, un compartiment disjoncteur, un compartiment de raccordement arrivée ou départ 20 et un compartiment couloir d'exploitation. Les compartiments d'une même cellule sont généralement séparés par des cloisons permettant une connexion électrique entre les compartiments adjacents, les cloisons de séparation de compartiments de cellules différentes ainsi que les cloisons externes formant 25 les murs ou le toit étant pleines. L'invention vise précisément la conception d'un système modulaire de type cabine autoporteuse transportable pelmettant de s'affranchir de la construction préalable d'un 30 bâtiment et d'assurer la sécurité des opérateurs. Les cabines constituent en elle-même la structure porteuse, pouvant recevoir après montage un parement architectural. Une séparation physique protège totalement les opérateurs en cas de défaut électrique. 3032563 -3- Etat de la technique On connaît dans l'état de la technique un poste 5 décrit dans le brevet FR2566199 décrivant l'architecture générale d'un tel poste. Ce document de l'art antérieur présente une solution de poste constitué par un bâtiment compartimenté qui assure la protection du matériel contre les dégradations, le 10 compartimentage limitant les risques de propagation d'un défaut et apportant une meilleure sécurité. L'isolation est assurée par l'air à la pression atmosphérique ce qui évite toute enceinte étanche et tout risque de fuite. La technique standard de fabrication du bâtiment et de son compartimentage, 15 utilisant une ossature de poteaux de traverses et des cloisons standard préfabriqués, permet une réduction notable du coût de fabrication qui est voisin de celui d'un poste extérieur. On connaît aussi le brevet FR2669782 décrivant un procédé de construction d'un poste à partir de châssis pré-20 assemblés et installés dans le bâtiment. Cette solution de l'art antérieur propose un procédé de construction d'un poste à haute tension à isolement dans l'air consiste à - réaliser un châssis autoporteur transportable, 25 - procéder, préalablement au transport du châssis sur un site, au montage des équipements prévus sur le châssis, à leur raccordement électrique et aux tests des équipements montés - transporter un tel châssis pré-équipé sur le site 30 d'édification du poste - positionner le châssis sur une zone déterittinée du site, - et construire autour des châssis, un bâtiment de protection. 35 3032563 -4- Inconvénients de l'art antérieur Les solutions de l'art antérieur présentent différents inconvénients.Such high voltage substations have several cells juxtaposed, staggered along a busbar. Each cell extends perpendicularly to this busbar and comprises a busbar compartment, a circuit breaker compartment, an arrival or departure connection compartment and an operating corridor compartment. The compartments of the same cell are generally separated by partitions allowing electrical connection between the adjacent compartments, partition walls of different cell compartments as well as the external walls forming the walls or roof being solid. The invention aims precisely at the design of a modular system of the transportable self-supporting cabin type, making it possible to overcome the prior construction of a building and to ensure the safety of the operators. The cabins are in itself the supporting structure, which can receive after mounting an architectural facing. Physical separation completely protects operators in the event of an electrical fault. State of the art A position 5 described in the patent FR2566199 describing the general architecture of such a station is known in the state of the art. This prior art document presents a substation solution consisting of a compartmentalized building which protects the equipment against damage, compartmentalisation limiting the risks of propagation of a defect and providing greater security. The insulation is provided by the air at atmospheric pressure which avoids any sealed enclosure and any risk of leakage. The standard technique of manufacturing the building and its subdivision, using a framework of crossbeams and prefabricated standard partitions, allows a significant reduction in manufacturing cost which is close to that of an outdoor station. Also known is the patent FR2669782 describing a method of constructing a station from pre-assembled chassis and installed in the building. This solution of the prior art proposes a method of constructing an air-insulated high voltage substation consists in: - producing a transportable self-supporting chassis; - proceeding, prior to transporting the chassis on a site, to mounting the equipment provided on the chassis, their electrical connection and the tests of mounted equipment - transport such a pre-equipped chassis on the site of erection of the station - position the chassis on a determined area of the site, - and build around the chassis , a protective building. Disadvantages of the Prior Art The solutions of the prior art have various disadvantages.
5 En premier lieu, l'intégration des châssis pré- assemblés nécessite la construction préalable d'un bâtiment sur site. En second lieu, les solutions de l'art antérieur ne permettent pas d'assurer de manière satisfaisante la 10 visualisation des équipements. En troisième lieu, la sécurité totale des personnels en cas de défaut électrique dans le couloir d'exploitation n'était pas assurée.In the first place, the integration of the pre-assembled frames requires the prior construction of a building on site. Secondly, the solutions of the prior art do not make it possible to satisfactorily ensure the visualization of the equipment. Thirdly, the total safety of the personnel in the event of an electrical fault in the operating corridor was not ensured.
15 Solution apportée par l'invention Afin de résoudre les problèmes de l'art antérieur, la présente invention concerne, selon son acception la plus générale, un module pour la construction d'un poste à haute 20 tension, comprenant un châssis autoporteur, au moins un équipement électrique et des moyens de raccordement aux équipements d'au moins un module adjacent, caractérisé en ce que ledit module comprend au moins deux parois escamotables, mobiles par rapport audit châssis entre une position de 25 transport où lesdites parois escamotables sont en position rapprochées et une position opérationnelle où elles sont écartées. Selon une variante avantageuse, la partie supérieure du module est mobile entre une position rabattue et 30 une position opérationnelle où elle est décalée vers le haut. De préférence, le plancher du module présente une trappe vitrée basculante entre une position de fermeture et une position escamotée vers le bas. Avantageusement, l'une des faces latérale présente 35 un évent d'évacuation de surpression. 3032563 -5- Description d'un exemple non limitatif de réalisation 5 La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit dans exemple non limitatif de réalisation se référant aux dessins annexés où - la figure 1 représente une vue schématique en 10 coupe transversale d'un module selon l'invention en position repliée - la figure 2 représente une vue schématique en coupe transversale d'un module selon l'invention en position déployée 15 - la figure 3 représente une vue schématique en coupe transversale du poste - la figure 4 représente une vue schématique en coupe longitudinale du poste - la figure 5 représente une vue schématique du 20 module en cours d'installation. Les figures 1 et 2 représentent une vue en coupe transversale d'un module respectivement en position repliée et en position déployée.Solution Provided by the Invention In order to solve the problems of the prior art, the present invention relates, in its most general sense, to a module for the construction of a high voltage substation, comprising a self-supporting frame, at the less electrical equipment and equipment connecting means of at least one adjacent module, characterized in that said module comprises at least two retractable walls, movable relative to said frame between a transport position where said retractable walls are in position close together and an operational position where they are discarded. According to an advantageous variant, the upper part of the module is movable between a folded position and an operational position where it is shifted upwards. Preferably, the floor of the module has a tilting glass door between a closed position and a retracted position downwards. Advantageously, one of the lateral faces has an overpressure evacuation vent. The present invention will be better understood on reading the following description in a non-limiting embodiment with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents a diagrammatic view in FIG. cross section of a module according to the invention in the folded position - Figure 2 shows a schematic cross-sectional view of a module according to the invention in the deployed position 15 - Figure 3 shows a schematic cross-sectional view of the station - Figure 4 shows a schematic longitudinal sectional view of the station; Figure 5 shows a schematic view of the module being installed. Figures 1 and 2 show a cross-sectional view of a module respectively in the folded position and in the deployed position.
25 La cabine est composée d'un plancher (1) rigide, de deux panneaux latéraux (2, 3), de deux parois longitudinales et d'un panneau supérieur (4). Les panneaux latéraux (2, 3) sont mobiles grâce à des glissières (5, 7) assurant le guidage entre une position 30 rapprochée, où la distance entre les deux panneaux latéraux (2, 3) correspond à la largeur du plancher (1), et une position déployée représentée en figure 2, où ils sont espacés d'une distance d'environ 1,5 fois la largeur du plancher (1). Le panneau supérieur (4) est également mobile 35 verticalement grâce à des glissières (6, 8) pour passer d'une 3032563 -6- hauteur minimale correspondant à la hauteur des panneaux latéraux (2, 3), et une hauteur déployée représentée en figure 2, où la hauteur est d'environ 1,5 fois la hauteur du panneau latéral (2, 3).The cabin is composed of a rigid floor (1), two side panels (2, 3), two longitudinal walls and an upper panel (4). The side panels (2, 3) are movable by means of slides (5, 7) guiding between a close position, where the distance between the two side panels (2, 3) corresponds to the width of the floor (1) , and an extended position shown in Figure 2, where they are spaced a distance of about 1.5 times the width of the floor (1). The upper panel (4) is also movable vertically by means of slides (6, 8) to pass from a minimum height corresponding to the height of the side panels (2, 3), and an extended height represented by Figure 2, where the height is about 1.5 times the height of the side panel (2, 3).
5 Le plancher (1) présente une découpe fermée par une trappe transparente (9). Cette trappe (9) forme un écran de type « châssis ouvrant » permettant de vérifier visuellement la position des organes de coupure (position des couteaux) Cette trappe est fermée en situation normale pour 10 former un écran de protection contre les éventuelles projections d'éclats de porcelaines en cas d'explosion des isolateurs, ou des particules cuivre, ou d'argent. Un opérateur peut accéder à l'intérieur du module pour une opération de maintenance, en ouvrant la trappe (9).The floor (1) has a cutout closed by a transparent door (9). This hatch (9) forms a screen of the "opening frame" type for visually verifying the position of the cut-off members (knife position). This hatch is closed in a normal situation to form a protective screen against any projections of splinters. porcelain in case of explosion of insulators, or copper particles, or silver. An operator can access the interior of the module for a maintenance operation by opening the hatch (9).
15 A titre d'exemple, un module comprend un ouvrant transparent par phase, pour chacun des éléments de coupure. La trappe comporte deux battants s'ouvrant vers le bas et permet le passage d'une perche de vérification électrique. Chacun des battants présente une ouverture de 20 dimension insuffisante pour le passage d'un homme. Le verrouillage de la trappe est assuré par une clé spéciale éventuellement spécifique à chaque exploitant pour limiter l'accès de chacune de ses trappes au seul exploitant concerné.By way of example, a module comprises a transparent opening per phase, for each of the breaking elements. The hatch has two doors opening down and allows the passage of an electrical inspection boom. Each of the wings has an opening of insufficient size for the passage of a man. Locking of the hatch is ensured by a special key possibly specific to each operator to limit the access of each of its traps to the only operator concerned.
25 Le module est destiné à être supporté par des piétements (10, 11). Les figures 3 et 4 représentent des vues en coupe d'un poste équipé d'une pluralité de modules, respectivement en coupe transversale et en coupe longitudinale.The module is intended to be supported by legs (10, 11). Figures 3 and 4 show sectional views of a station equipped with a plurality of modules, respectively in cross section and in longitudinal section.
30 Les modules sont installés avec les panneaux latéraux (2, 3) et supérieur (4) en position déployé. L'espace ouverte entre ces panneaux est refermé par un conduit à section triangulaire (15, 16, 17) débouchant sur la face extérieure du bâtiment en maçonnerie (20). Les modules sont 35 interconnectés par des barres (18) pivotant par rapport à un 3032563 -7- axe horizontal ou vertical pour passer en mode interconnecté en mode isolé. En façade, en face de chaque module, le bâti (20) un évent d'évacuation de surpression individuel.The modules are installed with the side panels (2, 3) and upper (4) in the deployed position. The open space between these panels is closed by a triangular section conduit (15, 16, 17) opening on the outer face of the masonry building (20). The modules are interconnected by bars (18) pivotable with respect to a horizontal or vertical axis to switch to interconnected mode in isolated mode. In front, in front of each module, the frame (20) a vent of individual overpressure.
5 Le rez-de-chaussée est occupé par les piètements (10, 11) et défini un espace ouvert ou compartimenté. Les modules comprennent des équipements tels qu'une ligne de transformateur, un équipement de couplage ou de tronçonnement, une arrivée de ligne par aérien ou par voie 10 souterraine, un jeu de barres à un ou deux niveaux. La figure 5 représente une vue schématique du module en cours de pose. Il est supporté par une sangle (21) associé à une poutre (22) de répartition de la charge. Cette poutre est reliée par des sangles (23, 24) à des éléments 15 d'accrochage (25, 26) sur le module, pour assurer son déplacement par une grue et sa dépose sur les piètements (10, 11). Le déplacement peut également être effectué par un glissement horizontal, lorsque la hauteur disponible est 20 faible.The ground floor is occupied by the legs (10, 11) and defines an open or compartmentalized space. Modules include equipment such as a transformer line, coupling or cut-off equipment, line or overhead line, a single or two level busbar. Figure 5 shows a schematic view of the module being laid. It is supported by a strap (21) associated with a load distribution beam (22). This beam is connected by straps (23, 24) to fastening elements (25, 26) on the module, to ensure its movement by a crane and its removal on the legs (10, 11). The displacement can also be effected by horizontal sliding, when the available height is low.
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