La bobine de décharge extérieure FDE pour haute altitude, immergée dans l’huile, est un appareil monophasé à cuve unique pour les réseaux électriques en CA à 50Hz/60Hz. Elle est conçue pour les installations de batteries de condensateurs jusqu’à 5000 m d’altitude. Elle est connectée en parallèle avec la batterie de condensateurs shunt haute tension. Lorsque le groupe de condensateurs est déconnecté du réseau, la bobine fournit un chemin de décharge défini qui réduit la tension résiduelle de la batterie à une valeur sûre en moins de cinq secondes, protégeant ainsi le personnel d’exploitation et les équipements en aval.
En haute altitude, l’air est plus raréfié, ce qui rend la tenue de l’isolation externe et la dissipation thermique plus difficiles qu’au niveau de la mer. Cette version utilise donc des traversées en porcelaine pour l’extérieur avec une ligne de fuite accrue et des distances d’isolement dans l’air augmentées, ainsi qu’une cuve en acier étanche remplie d’huile qui assure l’isolation interne et la charge thermique. Les bornes primaires sont sorties par deux traversées inclinées à 19° chacune en disposition en V, et l’enroulement secondaire sert d’indicateur de tension en fonctionnement normal, avec des configurations 3P et 6P disponibles pour la protection par relais de tension résiduelle.
Aperçu des caractéristiques assignées
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Désignation du type | FDE-11/√3-4.0-1W |
| Fréquence du réseau | 50Hz / 60Hz |
| Rapport de tension assigné | 11/√3 : 0.1/√3 : 0.1/√3 kV |
| Capacité de la batterie de condensateurs associée | 4.0 Mvar |
| Classe de précision et puissance assignée | 0.5/3P → 50/100VA; 0.5/6P → 50/100VA |
| Puissance de décharge | 4 Mvar |
| Niveau d’isolation assigné | 12/42/75 kV |
| Temps de décharge résiduelle | < 5s vers une tension sûre |
| Température ambiante | -40℃ ~ +40℃ |
| Altitude | ≤ 5000m (version haute altitude) |
| Phase / installation | Monophasé / extérieur |
| Milieu isolant | Huile minérale, cuve acier étanche |
| Poids total | Env. 84 kg |
| Norme | DLT653-2009 et exigences spécifiques clients |
Principe de fonctionnement
La bobine de décharge est connectée en parallèle aux bornes de la batterie de condensateurs shunt haute tension, entre le jeu de barres et le point neutre de la batterie. Lorsque la batterie est sous tension, la bobine fonctionne comme un transformateur de tension et son enroulement secondaire fournit une basse tension proportionnelle utilisée pour l’indication de tension ou les relais de protection. Lorsque la batterie de condensateurs est mise hors tension, l’énergie électrostatique stockée dans les condensateurs se décharge à travers les enroulements de la bobine ; la tension résiduelle est évacuée à un niveau sûr en moins de cinq secondes.
Construction et conception
Le noyau et les enroulements sont assemblés à l’intérieur d’une cuve en acier étanche jointée, remplie d’huile minérale, qui agit à la fois comme milieu isolant et milieu de refroidissement, conférant à l’appareil une forte tenue aux chocs de foudre. Pour le service en haute altitude, l’isolation externe est renforcée : les traversées en porcelaine pour l’extérieur ont des lignes de fuite plus longues et les bornes supérieures utilisent une connexion 2-M12 avec une distance d’isolement dans l’air accrue, les deux traversées étant disposées à 19° + 19° en V. La cuve est équipée d’un orifice de remplissage d’huile et d’une soupape de surpression, d’un boulon de mise à la terre sur la paroi de la cuve, d’un boîtier à bornes secondaire séparé et d’anneaux de levage pour la manutention. Le poids total est d’environ 84 kg. La conception est conforme à la norme DLT653-2009 et peut être adaptée aux exigences spécifiques des clients.
Caractéristiques techniques
Conditions de service
- Position d’installation : Extérieur
- Température ambiante : -40℃ ~ +40℃
- Altitude : Pas plus de 5000m (version haute altitude)
- Fréquence du réseau : 50Hz / 60Hz
- Milieu isolant : Huile minérale en cuve acier étanche
- Atmosphère : Pas de gaz corrosif ; pas de poussière conductrice ou explosive
Données techniques
| Type | Rapport de tension assigné (kV) | Classe de précision et puissance assignée (VA) | Niveau d’isolation assigné (kV) | Puissance de décharge (Mvar) |
|---|---|---|---|---|
| FDE-11/√3-4.0-1W | 11/√3:0.1/√3:0.1/√3 | 0.5/3P-50/100; 0.5/6P-50/100 | 12/42/75 | 4 / <5s |
Normes
- Les produits sont conformes aux normes DLT653-2009 et à certaines exigences spécifiques
- Fréquence assignée : 50Hz / 60Hz
- Niveau d’isolation assigné : 12/42/75 kV
Installation et câblage
Schéma d’installation
L’appareil repose sur une fondation plane avec la base de la cuve de niveau ; prévoyez un dégagement autour de la cuve pour les lignes de fuite renforcées des traversées et pour l’accès au boîtier à bornes secondaire et à la soupape de surpression. Les traversées primaires se connectent au point neutre de la batterie de condensateurs et au jeu de barres ; la cuve est reliée au réseau de terre par l’intermédiaire du boulon de mise à la terre. Sur les sites en haute altitude, respectez les distances d’isolement dans l’air spécifiées par rapport aux structures mises à la terre, car l’air raréfié réduit la tenue de l’isolation externe des espaces nus. Reportez-vous au dessin d’encombrement approuvé pour les travaux de fondation et de jeu de barres.
Schéma de câblage
L’enroulement primaire est connecté entre le neutre de la batterie et la terre comme indiqué sur le schéma de câblage. Les enroulements secondaires 3P/6P alimentent les circuits d’indication de tension et de protection de tension résiduelle, les bornes en triangle ouvert (da/dn) alimentant le relais de protection. Confirmez le repérage des bornes, la polarité et la mise à la terre par rapport au dessin de câblage approuvé avant la mise sous tension.
Principales dimensions d’encombrement
- Hauteur hors tout : 750 mm (traversées primaires incluses)
- Traversées primaires : inclinées à 19° + 19° en disposition en V, borne supérieure 2-M12
- Entraxe des traversées : 360 mm ; largeur de la cuve 340 mm (vue de face) ; base latérale 360 mm, déport de la traversée 100 mm
- Encombrement du couvercle : 400 mm × 360 mm, 325 mm entre les centres des brides des traversées
- Trous de montage : espacement de 215 mm, rainures de 13 mm de large, 4 au total (M10)
- Mise à la terre : Boulon de mise à la terre M8 sur la paroi de la cuve
- Sur le couvercle : orifice de remplissage d’huile et soupape de surpression ; sur la paroi de la cuve : plaque signalétique
- Poids : env. 84 kg
Applications
- Batteries de condensateurs shunt HT extérieures sur des postes électriques en haute altitude (régions de plateau, montagneuses et vallonnées)
- Installations de compensation de puissance réactive et de correction du facteur de puissance jusqu’à 5000 m d’altitude
- Schémas de protection de batteries de condensateurs nécessitant des enroulements secondaires 3P/6P
- Batteries de condensateurs de classe 10 kV nouvellement construites ou rénovées où le calibrage standard à 3000 m n’est pas suffisant
Sélection et questions fréquentes
Guide de sélection
- Indiquez l’altitude du site. Cette version est calibrée jusqu’à 5000 m ; pour les sites à 3000 m ou moins, la version standard FDE-11/√3-1.7-1W est généralement le choix le plus économique.
- Indiquez la tension primaire assignée. Le type standard est 11/√3 kV ; d’autres rapports sont disponibles sur demande.
- Indiquez la capacité de la batterie de condensateurs (Mvar). Le 4.0 dans la désignation du type est la capacité de la batterie associée ; la puissance de décharge est de 4 Mvar.
- Choisissez la configuration secondaire. 3P ou 6P, classe de précision 0.5 avec une puissance de 50/100VA, pour l’indication et/ou la protection par relais.
- Confirmez la fréquence du réseau et l’environnement. 50Hz ou 60Hz, ambiante -40℃~+40℃, niveau d’isolation 12/42/75 kV.
FAQ
Q1 : Comment lire la désignation du modèle FDE-11/√3-4.0-1W ?
FD = bobine de décharge, E = avec enroulement secondaire, 11/√3 = tension primaire assignée en kV, 4.0 = capacité maximale de la batterie de condensateurs associée en Mvar, 1 = monophasé, W = appareil extérieur.
Q2 : Quelle est la différence entre cette version haute altitude et le FDE standard ?
Les deux sont des appareils monophasés extérieurs immergés dans l’huile avec le même rapport 11/√3 kV et le même niveau d’isolation 12/42/75 kV. La version haute altitude est calibrée pour les sites jusqu’à 5000 m au lieu de 3000 m, utilise une isolation externe renforcée avec des lignes de fuite de traversée plus longues et des distances d’isolement dans l’air plus grandes, est associée à une batterie de 4.0 Mvar au lieu de 1.7 Mvar, et est physiquement plus grande avec environ 84 kg contre environ 47 kg. Consultez la page Bobine de décharge extérieure FDE immergée dans l’huile standard pour la version 3000 m.
Q3 : Pourquoi le tableau technique indique-t-il 4 Mvar alors que le type indique 4.0 ?
Le 4.0 dans la désignation du type est la capacité de la batterie de condensateurs associée en Mvar, et la puissance de décharge dans le tableau est la puissance de décharge correspondante de 4 Mvar en cinq secondes, les deux chiffres correspondent donc pour ce modèle. Sur le type 1.7, la batterie associée est plus petite tandis que la puissance de décharge reste de 4 Mvar.
Q4 : Quelle configuration secondaire dois-je choisir, 3P ou 6P ?
Choisissez 3P lorsque l’enroulement secondaire est nécessaire pour l’indication de tension et une alimentation de protection de tension résiduelle en triangle ouvert. Choisissez 6P lorsque le schéma de protection nécessite également le troisième harmonique ou un signal de tension résiduelle plus complet du côté du neutre de la batterie. Les deux sont en classe de précision 0.5 avec une puissance assignée de 50/100VA.
Q5 : Des appareils monophasés peuvent-ils être appliqués sur une batterie de condensateurs triphasée ?
Oui, une bobine par phase, soit trois appareils au total. Si vous préférez un seul appareil triphasé à cuve commune, consultez la Bobine de décharge triphasée extérieure FDGEC immergée dans l’huile, conçue pour les batteries double section de classe 35 kV.
Q6 : Quelles données dois-je fournir lors de la commande ?
Veuillez indiquer la tension et la fréquence assignées du réseau, la capacité de la batterie de condensateurs et son mode de connexion, l’altitude réelle d’installation, le nombre d’enroulements secondaires avec la classe de précision et la puissance assignée, ainsi que toute condition environnementale spéciale telle que le grand froid, les brouillards salins ou les exigences sismiques. Les données dépassant les plages du tableau technique font l’objet d’un accord entre le fabricant et l’acheteur.