Poste de transformation à bac de rétention. Transformation station with retention tank.
La présente invention concerne un poste de transformation HTA-BTThe present invention relates to an HTA-BT transformer station
(moyenne tension - basse tension) de distribution publique du type appelé(medium voltage - low voltage) of public distribution of the type called
« poste socle » destiné à être alimenté en simple dérivation à partir d'un réseau souterrain, ou à la manière d'un poste bas de poteau, depuis un réseau aérien. Un tel poste est construit de façon compacte. La structure de ce poste consiste en une dalle béton sur laquelle sont fixés l'ensemble des différents éléments du poste, principalement le transformateur et l'armoire en un seul élément. Cet ensemble peut être facilement posé et déposé sur la dalle en une seule opération de grutage. Le poste de transformation de ce type comporte une semelle béton, un transformateur à protection fusible intégré, une armoire de protection et raccordement comportant : un compartiment HTA contenant trois câbles avec extrémité par prises embrochables et trois plots de repos et de mise à la terre ainsi qu'un commutateur de réglage ; un compartiment BT contenant un disjoncteur de protection à image thermique et un interface de raccordement indépendant pour deux câbles. Ce type de poste doit respecter les contraintes de la norme CEL 61130. Les contraintes principales de cette norme sont celles de : rétention des liquides de refroidissement du transformateur, essai d'arc interne : pas d'effet ni sur le public, ni sur le personnel d'exploitation et de maintenance, en basse tension : - dispositif de sécurité qui protège les câbles (disjoncteur ou fusibles) mise à la terre du neutre. Les nouvelles techniques de protection des transformateurs (surchargeables et fusibles intégrés) permettent d'envisager dans certaines configurations de réseau BT de remplacer le disjoncteur à image thermique, par une protection à fusibles.
Il est donc intéressant d'envisager l'évolution de la partie raccordement du poste socle. Le but de la présente invention est de proposer un poste de transformation HTA-BT de structure compacte et simplifiée qui respecte néanmoins toutes les contraintes de la norme précitée. L'invention vise ainsi un poste de transformation HTA-BT comportant un transformateur entouré extérieurement par une enveloppe renfermant un liquide diélectrique pour isoler électriquement et refroidir le transformateur, une armoire de protection et de raccordement renfermant un organe de protection et des câbles d'arrivée et de départ. Suivant l'invention, ce poste de transformation est caractérisé en ce que sous le fond de l'enveloppe renfermant le transformateur est situé un bac de rétention, dont le fond est situé sensiblement au niveau du sol et qui est apte à collecter les fuites éventuelles du liquide diélectrique, ce bac comportant des cloisons latérales recouvrant extérieurement l'enveloppe renfermant le transformateur, sur une partie de la hauteur de cette enveloppe, la partie supérieure de cette enveloppe étant recouverte extérieurement par un réceptacle inversé en forme de cloche, les parois extérieures de ce dernier recouvrant extérieurement une partie desdites cloisons latérales, et en ce que l'armoire de protection et de raccordement est disposée verticalement à l'extérieur et en regard de l'une des parois latérales du réceptacle inversé et d'une cloison latérale du bac de rétention, la paroi latérale de l'armoire étant séparée de la paroi latérale de l'enveloppe par une entretoise qui traverse la paroi latérale du réceptacle inversé, cette entretoise étant elle-même traversée par les câbles HTA et BT reliés au transformateur. Le bac de rétention joue ainsi à la fois le rôle de support du transformateur et de réceptacle pour collecter le liquide contenu dans l'enveloppe qui entoure le transformateur. De plus, les cloisons latérales du bac de rétention permettent d'augmenter la capacité du bac de rétention et d'éviter l'introduction d'eau dans le bac en cas d'inondation. Par ailleurs, le réceptacle en forme de cloche qui recouvre l'enveloppe renfermant le transformateur évite toute pénétration des eaux de pluie dans le bac de rétention.
De préférence, le bac de rétention forme un récipient étanche apte à collecter la totalité du liquide contenu dans l'enveloppe. Selon une autre particularité de l'invention, le poste de transformation est caractérisé en ce que la paroi supérieure du réceptacle inversé en forme de cloche comporte une ou plusieurs ouvertures d'aération communiquant avec l'extérieur et avec les espaces situés entre l'enveloppe et les parois supérieure et latérales dudit réceptacle. De préférence, la ou lesdites ouvertures d'aération sont protégées par un déflecteur empêchant la pénétration des eaux de pluie dans lesdits espaces. De préférence, sous l'armoire de protection et de raccordement, est réalisée une fosse dont le fond est situé sôus le niveau du fond dudit bac de rétention et présentant des passages latéraux pour l'entrée ou la sortie desdits câbles, le volume de cette fosse étant suffisant pour loger lesdits câbles et permettre leur passage par le fond ouvert de l'armoire. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un poste de transformation selon l'invention équipé d'un bac de rétention, la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 montrant en outre l'armoire de protection et de raccordement et la fosse d'épanouissement des câbles, la figure 3 est une vue schématique en plan montrant l'intérieur de l'armoire. Le poste de transformation HTA-BT représenté sur la figure 1 comporte un transformateur 1 entouré extérieurement par une enveloppe 2 rigide et étanche renfermant un liquide diélectrique pour isoler électriquement et refroidir le transformateur. L'enveloppe 2 comporte des pieds 3 et l'ensemble repose sur le sol. Conformément à l'invention, sous le fond 2a de l'enveloppe 2 renfermant le transformateur 1 est situé un bac de rétention 5 apte à collecter les fuites éventuelles du liquide diélectrique contenu dans l'enveloppe 2. Le fond du bac 5 est situé sensiblement au niveau du sol et comporte des cloisons latérales 6 recouvrant extérieurement l'enveloppe 2
renfermant le transformateur, sur une partie de la hauteur de cette enveloppe. La partie supérieure de cette enveloppe 2 est recouverte extérieurement par un réceptacle 7 inversé en forme de cloche, dont les parois latérales 8 s'étendent vers le bas et recouvrent extérieurement une partie des cloisons 6. Dans l'exemple représenté, le bord supérieur 6a des cloisons 6 est situé sensiblement au niveau de la mi-hauteur de l'enveloppe 2 renfermant le transformateur 1. Ces cloisons 6 sont séparées de l'enveloppe 2 par un espace 9. De même, les parois latérales 8 et la paroi supérieure 10 du réceptacle 7 sont séparées de l'enveloppe 2. Le bac de rétention 5 forme un récipient étanche apte à collecter la totalité du liquide contenu dans l'enveloppe 2. Par ailleurs, la paroi supérieure 10 du réceptacle inversé 7 en forme de cloche comporte une ou plusieurs ouvertures 11 d'aération communiquant avec l'extérieur et avec les espaces situés entre l'enveloppe 2 et les parois supérieure 10 et latérales 8 du réceptacle 7. Ces ouvertures d'aération 11 sont protégées par un déflecteur 12 empêchant la pénétration des eaux de pluie dans les espaces ci-dessus. L'espace d'air 9 qui entoure l'enveloppe 2 communique en outre avec l'extérieur par le passage d'air 13 créé dans la zone de recouvrement des parois 8 et des cloisons 6. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le bac de rétention 5 est en béton ou en tôle d'acier et est posé sur un lit de sable ou de béton maigre 4. Dans l'exemple de la figure 2, l'armoire 14 de protection et de raccordement est disposée verticalement à l'extérieur et en regard de l'une 8 des parois latérales du réceptacle inversé 7 et d'une cloison latérale 6 du bac de rétention 5. La paroi latérale 15 de l'armoire 14 est séparée de la paroi latérale 2b de l'enveloppe 2 par une entretoise 16 qui traverse la paroi latérale 8 du réceptacle inversé 7. Cette entretoise 16 est elle-même traversée par les câbles HTA et BT reliés au transformateur 1. Comme également montré par la figure 2, sous l'armoire 14 est réalisée une petite fosse 17 dont le fond 17a est situé sous le niveau du fond 5a du bac de rétention 5 et présentant des passages latéraux 18, 19, 20
pour l'entrée ou la sortie des câbles. Le volume de cette fosse 17 est suffisant pour loger lesdits câbles et permettre leur passage par le fond ouvert 14a de l'armoire 14. Par ailleurs, la fosse 17 est séparée du bac de rétention 5 de manière à interdire le déversement dans la fosse 17 du liquide collecté dans le bac de rétention 5. Dans l'exemple de la figure 2, l'une 17b des parois latérales de la fosse 17 est située dans le prolongement de l'une des cloisons latérales du bac de rétention 5. L'ensemble bac 5 et fosse 17 peut être moulé d'une seule pièce en béton. La figure 3 montre l'intérieur de l'armoire 14 de protection et de raccordement. Cette armoire 14 comporte un compartiment HTA 21 qui est séparé par une cloison 23 d'un compartiment BT 22, cloison qui permet d'assurer la sécurité entre les organes des deux compartiments et de réaliser l'essai d'arc interne. Dans le compartiment HTA, la référence 24 désigne une platine de MALT (mise à la terre). Dans le compartiment BT, la référence 25 désigne un coffret 3D (3 directions) et la référence 26 désigne un interrupteur 200A ou 400A. Les cloisons latérales 6 du bac de rétention 5 peuvent être en béton ou en tôle d'acier. Le poste de transformation que l'on vient de décrire présente les principaux avantages suivants. Le volume nécessaire à la rétention d'huile est obtenu par la combinaison du volume du bac support 5 complété par celui des remontées de cloisons 6 sur le pourtour de ce bac, la liaison étant étanche, pour obtenir le volume de récupération correspondant à la contenance du transformateur. Ces cloisons 6 sont également une garantie contre les inondations. Elles empêchent les eaux de débordement de pénétrer dans le bac de rétention, d'en occuper le volume et de rejeter par flottaison, par priorité, les huiles à l'extérieur du bac. La combinaison des cloisons 6 de remontée du bac et des cloisons verticales 8 de protection en cloche permet, par leurs positions relatives, de réaliser une entrée d'air de refroidissement du transformateur, sans qu'il ne puisse y avoir d'écoulement d'eau du dehors vers le bac 5.
Les prises 12, 13 entre le toit et les cloisons verticales de protection en cloche permettent à cet air de refroidissement de s'échapper à l'extérieur du poste. La combinaison de l'armoire 14 avec le transformateur 1, telle que représentée sur la figure 2, permet de conserver l'intégrité de l'étanchéité du bac de rétention de liquide malgré la situation latérale des sorties HTA et BT entre transformateur et armoire. La portion de paroi latérale entourant l'interface entretoise 16 de passage des traversées de câbles entre transformateur et armoire est fixe par rapport à l'interface pour permettre le démontage de la cloche supérieure et reliée aux cloisons verticales de protection de ladite cloche, de manière étanche après réassemblage pour éviter toute chute d'eau par infiltration dans le volume du bac de rétention.
"Base station" intended to be supplied with a single derivation from an underground network, or in the manner of a low post, from an overhead network. Such a station is compactly constructed. The structure of this substation consists of a concrete slab on which all the various elements of the substation are fixed, mainly the transformer and the cabinet in a single element. This assembly can be easily placed and deposited on the slab in a single crane operation. The transformer substation of this type includes a concrete base, a transformer with integrated fuse protection, a protection and connection cabinet comprising: an MV compartment containing three cables with ends by plug-in sockets and three rest and earthing studs as well an adjustment switch; a LV compartment containing a thermal image protection circuit breaker and an independent connection interface for two cables. This type of station must comply with the constraints of standard CEL 61130. The main constraints of this standard are those of: retention of transformer coolants, internal arc test: no effect on the public or the operating and maintenance personnel, at low voltage: - safety device which protects the cables (circuit breaker or fuses) earthing the neutral. New transformer protection techniques (overloadable and integrated fuses) make it possible in certain LV network configurations to replace the circuit breaker with thermal image, by fuse protection. It is therefore interesting to consider the evolution of the connection part of the base station. The purpose of the present invention is to provide an HTA-LV transformer substation with a compact and simplified structure which nevertheless meets all the constraints of the above-mentioned standard. The invention thus relates to an HTA-LV transformer station comprising a transformer externally surrounded by an envelope containing a dielectric liquid to electrically isolate and cool the transformer, a protection and connection cabinet containing a protection member and incoming cables and departure. According to the invention, this transformer station is characterized in that under the bottom of the envelope containing the transformer is located a retention tank, the bottom of which is located substantially at ground level and which is capable of collecting any leaks dielectric liquid, this tank comprising lateral partitions externally covering the envelope containing the transformer, over part of the height of this envelope, the upper part of this envelope being covered externally by an inverted receptacle in the shape of a bell, the external walls of the latter externally covering part of said side partitions, and in that the protection and connection cabinet is arranged vertically on the outside and facing one of the side walls of the inverted receptacle and a side partition of the retention tank, the side wall of the cabinet being separated from the side wall of the enclosure by a th ntretoise which crosses the side wall of the inverted receptacle, this spacer itself being crossed by the MV and LV cables connected to the transformer. The retention tank thus plays both the role of support for the transformer and receptacle for collecting the liquid contained in the envelope which surrounds the transformer. In addition, the lateral partitions of the retention tank make it possible to increase the capacity of the retention tank and avoid the introduction of water into the tank in the event of flooding. Furthermore, the bell-shaped receptacle which covers the envelope containing the transformer prevents any penetration of rainwater into the retention tank. Preferably, the retention tank forms a sealed container capable of collecting all of the liquid contained in the envelope. According to another feature of the invention, the transformer station is characterized in that the upper wall of the inverted bell-shaped receptacle has one or more ventilation openings communicating with the outside and with the spaces between the envelope and the upper and side walls of said receptacle. Preferably, the said ventilation opening (s) are protected by a deflector preventing the penetration of rainwater into said spaces. Preferably, under the protection and connection cabinet, a pit is made, the bottom of which is located below the level of the bottom of said retention tank and having lateral passages for the entry or exit of said cables, the volume of this pit being sufficient to accommodate said cables and allow their passage through the open bottom of the cabinet. Other features and advantages of the invention will become apparent throughout the description below. In the accompanying drawings, given by way of nonlimiting examples: FIG. 1 is a diagrammatic section view of a transformer station according to the invention equipped with a retention tank, FIG. 2 is a view similar to the figure 1 further showing the protection and connection cabinet and the cable development pit, FIG. 3 is a schematic plan view showing the interior of the cabinet. The HTA-BT transformer station shown in Figure 1 includes a transformer 1 surrounded externally by a rigid and sealed envelope 2 containing a dielectric liquid to electrically isolate and cool the transformer. The envelope 2 has feet 3 and the assembly rests on the ground. According to the invention, under the bottom 2a of the casing 2 containing the transformer 1 is located a retention tank 5 capable of collecting any leaks of the dielectric liquid contained in the casing 2. The bottom of the tank 5 is located substantially at ground level and has lateral partitions 6 externally covering the envelope 2 enclosing the transformer, over part of the height of this envelope. The upper part of this envelope 2 is covered externally by an inverted bell-shaped receptacle 7, the side walls 8 of which extend downwards and externally cover part of the partitions 6. In the example shown, the upper edge 6a partitions 6 is located substantially at the mid-height of the casing 2 containing the transformer 1. These partitions 6 are separated from the casing 2 by a space 9. Similarly, the side walls 8 and the upper wall 10 of the receptacle 7 are separated from the envelope 2. The retention tank 5 forms a sealed container capable of collecting all of the liquid contained in the envelope 2. Furthermore, the upper wall 10 of the inverted receptacle 7 in the form of a bell has one or more ventilation openings 11 communicating with the outside and with the spaces between the casing 2 and the upper 10 and side 8 walls of the receptacle 7. These ventilation openings 11 are protected by a deflector 12 preventing the penetration of rainwater into the spaces above. The air space 9 which surrounds the envelope 2 further communicates with the outside via the air passage 13 created in the zone of overlap of the walls 8 and of the partitions 6. In the example shown in FIG. 1 , the retention tank 5 is made of concrete or sheet steel and is placed on a bed of sand or lean concrete 4. In the example of Figure 2, the protection and connection cabinet 14 is arranged vertically outside and opposite one 8 of the side walls of the inverted receptacle 7 and a side wall 6 of the retention tank 5. The side wall 15 of the cabinet 14 is separated from the side wall 2b of the envelope 2 by a spacer 16 which passes through the side wall 8 of the inverted receptacle 7. This spacer 16 is itself traversed by the MV and LV cables connected to the transformer 1. As also shown in FIG. 2, under the cabinet 14 a small pit 17 is made, the bottom 17a of which is located below the level of the bottom 5a of the retention tank 5 and having lateral passages 18, 19, 20 for cable entry or exit. The volume of this pit 17 is sufficient to accommodate said cables and allow their passage through the open bottom 14a of the cabinet 14. Furthermore, the pit 17 is separated from the retention tank 5 so as to prevent spillage into the pit 17 of the liquid collected in the retention tank 5. In the example of FIG. 2, one 17b of the side walls of the pit 17 is located in the extension of one of the side partitions of the retention tank 5. The set of tank 5 and pit 17 can be molded in one piece of concrete. Figure 3 shows the interior of the protection and connection cabinet 14. This cabinet 14 includes an MV compartment 21 which is separated by a partition 23 from a LV compartment 22, a partition which makes it possible to ensure safety between the members of the two compartments and to carry out the internal arc test. In the MV compartment, the reference 24 designates a MALT plate (grounded). In the LV compartment, the reference 25 designates a 3D box (3 directions) and the reference 26 designates a 200A or 400A switch. The side partitions 6 of the retention tank 5 can be made of concrete or sheet steel. The above-described transformer station has the following main advantages. The volume necessary for oil retention is obtained by the combination of the volume of the support tank 5 supplemented by that of the bulkheads 6 on the periphery of this tank, the connection being sealed, to obtain the recovery volume corresponding to the capacity. of the transformer. These partitions 6 are also a guarantee against flooding. They prevent overflowing water from entering the retention tank, occupying its volume and rejecting by floating, by priority, the oils outside the tank. The combination of partitions 6 for raising the tank and vertical partitions 8 for protection in a bell allows, by their relative positions, to provide a cooling air inlet for the transformer, without there being any flow of outside water to tank 5. The sockets 12, 13 between the roof and the vertical bell protective partitions allow this cooling air to escape outside the station. The combination of the cabinet 14 with the transformer 1, as shown in FIG. 2, makes it possible to maintain the integrity of the tightness of the liquid retention tank despite the lateral situation of the MV and LV outputs between transformer and cabinet. The portion of side wall surrounding the spacer interface 16 for passage of the cable crossings between transformer and cabinet is fixed relative to the interface to allow the dismantling of the upper bell and connected to the vertical partitions of protection of said bell, so waterproof after reassembly to prevent any water fall by infiltration into the volume of the retention tank.