Energy Management Low and Medium Voltage Systems

Transcription

Systems and solutions for a reliable and economic power distribution
Energy Management
Low and Medium Voltage Systems &
Solutions
unrestricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.
siemens.com/answers
Content overview
Notre portfolio en
bref
Technologies-clés
des tableaux isolées
au SF6
La coupure dans le
vide
Tableaux isolé à l’air
Page 2
Siemens Customer Day – Abidjan – 19 janvier 2016
EM MS
Content overview
Notre portfolio en
bref
Technologies-clés
au SF6
La coupure dans le
vide
Page 3
EM MS
Power distribution: Successful history –
clear visions for the future
Siemens know-how in energy supply is based on
decades of experience and constant innovation
Pioneer in vacuum
switching technology
The
70´s
One of the first
gas-insulated MV
switchgear
worldwide
The
80´s
The innovative and
environmental-friendly
solution for grid coupling
using MV DC
transmission
One of the first
solutions for grid
stabilization with
SIESTORAGE
2000
2012
The fastest
Siemens circuitbreaker for fuse
saving
EM MS
Medium and Low Voltage Networks for
Primary and Secondary Distribution (Examples)
AIS / GIS
Utilities
Industry
Railway
AIS / GIS
Utilities
Industry
Infrastructure
Renewables
AIS – Air-insulated switchgear
GIS – Gas-insulated switchgear
EM MS
Gas-insulated medium-voltage switchgear (IEC)
Primary distribution
Generator level and high-voltage grid
NXPLUS C
up to 24 kV, up to 31.5 kA,
up to 2500 A
8DA/B
up to 40.5 kV, up to40 kA,
up to 5000 A
NXPLUS
NXPLUS C Wind
up to 40.5 kV, up to 31.5 kA,
up to 2500 A
up to 36 kV, up to 25 kA
up to 1000 A
Secondary distribution
level
Secondary distribution level
Low voltage
8DJH Compact
8DJH
8DJH 36
up to 24 kV, up to 25 kA,
up to 630 A
up to36 kV, up to 20 kA,
up to 630 A
Page 6
EM MS
Air-insulated medium-voltage switchgear (IEC)
Generator level and high-voltage grid
NXAIR (LSC 2B)
up to 17,5 kV, up to 40 kA,
up to 4000 A
up to24 kV, up to 25 kA,
up to 2500 A
NXAIR P (LSC 2B)
up to 17,5 kV, 50 kA,
up to 4000 A
8BT1 (LSC 2A)
up to 24 kV, up to 25 kA,
up to 2000 A
8BT2 (LSC 2B)
up to 36 kV, up to 31.5 kA,
up to 2500 A
level
Secondary
distribution
level
Sekundäre
Verteilungsebene
Secondary distribution
Low voltage
SIMOSEC (LSC 2)
(Hybrid switchgear: air-insulated switchgear with gas-insulated switching devices)
up to 24 kV,©20Siemens
kA, up toAG
17,5
kV, All
up to
25 kA,
up to 1250 A
unrestricted
2013
rights
reserved.
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EM MS
Content overview
Notre portfolio en
bref
Technologies-clés
au SF6
La coupure dans le
vide
Page 8
EM MS
The Heart of the Circuit-Breaker The Vacuum Interrupter
Terminal disc
Insulator (ceramics)
Arcing chamber made of copper
Fixed contact
Movable contact
Metal bellows
Operating and connecting bolt
EM MS
Ud [kV] Lightning impulse withstand voltage
Discharge voltage depending on the contact piece
distance in various quenching mediums
300
SF6 5 bar
250
Vacuum
Oil
200
Vacuum
SF6 1 bar
150
Oil
100
Air 1 bar
50
0
0
10
20
30
SF6
Contact piece distance s [mm]
EM MS
Trendsetter in Vacuum- Technology
Portfolio Vacuum Interrupters
Prototypes
72kV
100kA
LV – MV (1 bis 40,5 kV) - HV
Contactors
Circuit Breakers
Loadbreak switch
Recloser
Special Applications
EM MS
Content overview
Notre portfolio en
bref
Technologies-clés
au SF6
La coupure dans le
vide
Page 12
EM MS
Main Applications for Medium-Voltage Switchgear
Primary distribution level
8DA/B
up to 40,5 kV,
up to 40 kA,
up to 5000 A
NXPLUS
up to 40,5 kV,
up to 31,5 kA,
up to 2500 A
NXPLUS C
up to 24 kV,
up to 31,5 kA,
up to 2500 A
NXPLUS C Wind
up to 36 kV,
up to 25 kA,
up to 1000 A
Secondary distribution level
SIMOSEC*
up to 24 kV,
up to 25 kA,
up to 1250 A
8DJH Compact
up to 24 kV,
up to 25 kA,
up to 630 A
8DJH
up to 24 kV,
up to 25 kA,
up to 630 A
8DJH 36
up to 36 kV,
up to 20 kA,
up to 630 A
* Gas-insulated switchgear with gas-insulated switching devices
EM MS
Isolation au SF6
 SF6 isole 3 fois mieux que l‘air,
 Montage compact
 Indépendant des conditions
climatiques
 Bonne tenue à l’extinction
 Matière réutilisable
(cycle de recyclage bouclé)
 Chimiquement inerte (pas d‘agent corrosif)
 Non toxique
 Ininflammable
 Plus lourd que l‘air
EM MS
Technologie de production, par soudure au laser
Technologie du caisson
 Caisson en acier inoxydable
 Soudé hermétiquement
 Pas de joint
 Insensible aux fluctuations de température
et de pression
 Pas de perte de SF6
 Pas d’infiltration d’humidité – comportement
stable des points de condensation
 Technique de soudure au laser sûre et moderne
 Résistance maximum au pliage et à la déformation
 Coordination de pression sûre et à basse tolérance
du système de surpression
EM MS
Technologie de production, par soudure au laser
 Soudures résistantes et à faible diffusion de
chaleur
 Les soudures se font à l‘extérieur du
caisson, cela signifie qu’il n’y a pas de
résidu à l’intérieur
 Les soudures au laser en tant que
„processus à froid“ préservent les
traversées en résine
 Avec la soudure au laser on atteint le plus
haut degré de résistance au pliage et à la
déformation
EM MS
Étanchéité au SF6 – selon la CEI:
„Sealed for lifetime“
Test à 100% pour les caissons soudés
p (hPa)
Recherche de fuite intégrale
Migration des
peuples
2010
1955
1871
1848
1789
1740
1643
400
0 hPa
Pression minimale
de service
Pression
atmosphérique
1492
300 hPa
Pression
nominale de
remplissage
800
500 hPa/
° C
20
Aujourd‘hui
Einstein
Fondation du Reich
Fondation Siemens
Révolution Française
Frédéric le Grand
Newton
Colomb découvre l‘Amérique
Couronnement
de Charlemagne
Étanchéité (testé à l’hélium):
Fuite max. : 5·10-6
mbar·l
sec
Données relatives à l‘analyse statistique des fuites
EM MS
Indicateur prêt au service
 Sans joint
 Indépendant des températures ambiantes
 Indépendant de l’altitude
 Contrôle de fonctionnement après le transport
 En option, également avec contact de signalisation
Visualisation:
4 Pas prêt au service
5 Prêt au service
1 Caisson rempli au SF6, 1500 hPa*) (absolu) à 20°C
2 Bourdon de mesure rempli au SF6, 1000 hPa *) (absolu) à 20°C
3 Aimants de couplage
EM MS
Traversées
Qualité la plus élevée du fait
 Développement SIEMENS
 Propre fabrication
 Test de changement
des conditions climatiques
Bride en acier avec
électrode de champ
Prises de mesure
pour l‘indicateur de
présence tension
Résine
Pièce de
raccordement
Contrôle des pièces:
 Contrôle radiographique
 Contrôle haute tension (HT)
 Contrôle de décharges partielles (DP)
 Contrôle d’étanchéité à l’hélium
EM MS
Commande du Disjoncteur
 Sans entretien
 Réalisation sans joint
 Chaîne mécanique testée
 Technique de verrouillage et de commande
sûre
 Construction modulaire, de la commande
à ressort simple jusqu’à la commande
motorisé
EM MS
Constitution et fonction
d’un disjoncteur à coupure dans le vide
Partie Primaire
coté contact
Partie secondaire
coté commande
Exemple: 3AH55 – NXPLUS C
EM MS
Qualité testée tout au long de la fabrication
Test intégral d‘étanchéité à l‘hélium
Taux de fuite
Mesure lors de chute
de tension
Test haute tension et de décharge partielle
Essais de tenue à fréquence industrielle
Taux de décharges partielles
Test des systèmes d’indication de présence tension
Test de performance mécanique
et électrique
Chute de tension sous 100 A CC
Commandes, verrouillage, test 2 kV du
câblage, fonction électrique des
commutateurs auxiliaires, moteurs, Finterrupteur, appareils de protection etc.
Test des interrupteurs
Mesure des temps et des angle
de commutation
Test de moment de
torsion
Fabrication
du caisson
de tous les raccordements
au caisson
Test des
contacts
Enclenchement
permanent avec
surveillance du
moment de torsion
Test final
Montage des
tableaux
Contrôle visuel final
intégralité, accessoires
Bon pour l‘expédition
Fabrication
des
interrupteurs
Test de qualité
d‘entrée
de marchandise
et préfabrication
Certificat
ISO 9001
et
ISO 14001
Expédition
Contrôle d‘expédition
Client
Emballage conforme
Concordance de la
marchandise avec le
bulletin de livraison,
Bons d‘expédition
EM MS
8DJH
Technical Features
• Up to 17.5 kV, 25 kA or 24 kV, 20 kA
• Busbar 630 A, feeders up to 630 A
8DJH
• Factory assembled, type tested
switchgear acc. to IEC 62271-200
• Metal-enclosed
• Single busbar
• Gas-insulated, sealed for life
• Flexible due to extension option and
block formation
• Individual panels and block versions
Restricted © Siemens AG 2014 All rights reserved.
Page 23
EM MS
8DJH 36
Technical Features
 Up to 36 kV, 20 kA/ 3 s
 Busbar 630 A, feeders up to 630 A
8DJH 36
 Factory assembled, type tested
switchgear acc. to IEC 62271-200
 Metal-enclosed
 Single busbar
 Gas-insulated, sealed for life
 Flexible due to extension option and
block formation
 Individual panels and block versions
Page 24
EM MS
8DJH Family
Typical Ring-Main Feeder R
8DJH 36
Panel width: 430 mm
For individual panels and panel blocks
Feeder current 400 A or 630 A
8DJH
Panel width: 310 / 500 mm
Page 25
EM MS
8DJH Family
Typical Transformer Feeder T
8DJH36
Panel width: 500 mm
Feeder current 200 A
(depending on HV HRC fuse)
8DJH
Panel width: 430 mm
Feeder current 200 A
(depending on HV HRC fuse)
Page 26
EM MS
8DJH
Typical Circuit-Breaker Feeder L
Only 8DJH
Panel width: 430 / 500 mm
Example:
Design option with circuit-breaker
type 2
Page 27
EM MS
1400
8DJH
Typical Billing Metering Panel M
840
M (SS)
M (KS)
M (SK)
M (KK)
Spherical point Ø 20 or 25 mm
Panel width: 840 mm
For individual panels
• For installation of cast-resin-insulated current and voltage transformers with dimensions acc. to DIN 42 600-8 or -9
• Current and voltage transformers supplied by the customer, or ex works
• Connection to adjacent gas-insulated panels in conformity with the system through busbar extension or cables
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EM MS
8DJH Family
Busbar Extension, Modularity
• Busbar extension possible on all
individual panels and panel blocks
(option)
• Plug-in unit consisting of contact
coupling and screened silicone
coupling
• Centering via guide bolts and
stop angles
• Minimum distance required for
installation 200 mm
• Free busbar extension optionally as
capacitive voltage tap
Page 29
EM MS
8DJH
Fuse Replacement without Tools
Page 30
EM MS
Content overview
Notre portfolio en
bref
Technologies-clés
au SF6
La coupure dans le
vide
Page 31
EM MS
Famille NXAIR
NXAIR <= 17,5kV
NXAIR 24kV
NXAIR P
Page 32
EM MS
Famille NXAIR
Valeurs assignées
Tension assignée
Courant assigné
Courant assigné de court-circuit
Largeur, mm
Profondeur, mm
Hauteur minimale sous plafond,
m
IAC
LSC
NXAIR
<= 17,5 kV
Jusqu'à 17,5 kV
Jusqu'à 4000 A
25; 31,5; 40 kA
600; 800; 1000
1350
NXAIR 24 kV
NXAIR P
Jusqu'à 24 kV
Jusqu'à 2500 A
16; 20; 25 kA
800; 1 000
1600
Jusqu'à 17,5 kV
Jusqu'à 4000 A
50 kA
1000
1635
2,50
2,70
2,80
A FLR 40 kA 1s
2B, PM
A FLR 25 kA 1s
2B, PM
A FLR 50 kA 1s
2B, PM
Page 33
EM MS
NXAIR –
Catégorie de perte de continuité de service LSC 2B
• Compartiment de jeu de barres :
accessible par outillage
• Compartiment appareillage :
contrôlé par verrouillage
• Compartiment de raccordement :
accessible par outillage
LSC = Loss of Service Continuity
(catégorie de perte de continuité de service)
2B=
Compartiment appareillage accessible sans nécessité
d'isoler les compartiments adjacents (distribution en
compartiment jeu de barres, compartiment de raccordement
et compartiment appareillage)
Page 34
EM MS
NXAIR –
Volets à guidage forcé
• À guidage forcé, c'est à dire, avec
couplage mécanique entre la partie
débrochable et les volets
• Métallique en raison de
la classe de cloisonnement PM
jeu de
barres
jeu de
barres
départ
départ
Volets fermés
• Degré de protection des cloisons IP2X
• À ouverture séparée
• Indépendants l'un de l'autre,
cadenassables
départ
départ
Volets ouverts
Page 35
EM MS
Disjoncteur à coupure dans le vide SION
Certifié par un essai de type selon CEI 62271-100 et -200
Tension assignée
kV
17,5
Fréquence assignée
Hz
50/60
Tension de tenue assignée
à fréquence industrielle
aux chocs de foudre
Courant de courte durée admissible
assigné, max.
kV
38 1)
kV
95
kA
40
Durée de court-circuit assignée, max.
s
3
Valeur de crête du courant admissible
assigné, max.
kA
100/104 2)
Courant assigné en service continu, max.
A
4000
O – 300 ms – CO – 3 min – CO
O – 300 ms – CO – 15 s – CO
Séquence de manœuvres assignée
E2 - M2 - C2
Classes d'endurance
Tension auxiliaire
Consommation de puissance
au repos
après cycle RA
Durée interne
FERMETURE
OUVERTURE
Durée de coupure-établissement
V
DC 24 – DC 220
AC 110 – AC 240
W
< 15
< 100
ms
ms
< 75
< 80
300
1) Selon la norme GOST 32 kV avec
7,2 kV, ou 42 kV avec 12 kV
comme version spécifique
2) 104 kA à 60 Hz
Page 36
EM MS
Conception d'un disjoncteur à coupure dans le vide
Connecteur basse tension
Dissipateur de
chaleur
Mécanisme de commande
Système de
contacts supérieur
Coques de
séparation du pole
Ampoule à coupure dans
le vide
Système de
contacts
inférieur
Châssis
débrochable
Page 37
EM MS
Conception de la cellule contacteur
Combiné contacteur à coupure dans le vide / fusibles 3TL6..
Certifié par un essai de type selon CEI 60470 et CEI 60271-200
Tension assignée
kV
≤ 12 kV
Fréquence assignée
à fréquence industrielle
Tension de tenue assignée aux chocs de foudre
Courant de courte durée admissible assigné,
max.
Durée de court-circuit assignée, max.
Courant assigné de coupure de court-circuit,
max.
Courant assigné en service continu, max.
Hz
50/60
kV
28 1)
kV
75 2)
kA
8
s
1
kA
50
A
450
Pouvoir de fermeture assigné, max.
A
4500
Pouvoir de coupure assigné, max.
A
3600
1 000 000
Endurance mécanique
Endurance électrique des ampoules à vide
V
Tension auxiliaire
Consommation de puissance
Pouvoir
de fermeture
Pouvoir de maintien
Durée de coupure
500 000
DC 24 – DC 220
AC 110 – AC 240
W
650
90
ms
≤ 45 ms
1) Selon la norme GOST 32 kV avec 7,2 kV
comme version spécifique
2) 60 kV sur la distance d'isolement entre
contacts ouverts
Page 38
EM MS
Conception de la cellule contacteur
Fusibles HPC HT de type 3GD
• Servent à la protection contre les
courts-circuits dans les tableaux moyenne
tension
• Pour protéger des
• transformateurs de distribution jusqu'à 2000
kVA
• moteurs haute tension jusqu'à 3 MW
• bancs de condensateurs jusqu'à
1200 kvar
• transformateurs de courant et
de tension
• départs de câbles
• Composants certifiés par un essai de type
selon CEI 60282-1
• Jusqu'à 17,5 kV
• Pour courants en service continu de
6,3 à 315 A (selon le type)
Page 39
EM MS
NXAIR
Entretien minimum
 Des matériaux modernes réduisent la maintenance
requise pour les parties mobiles
 Les tableaux NXAIR sont sans entretien jusqu'à 10 ans
 Tous les 10 ans, des opérations simples sont requises:
1. Graisser les contacts fixes du sectionneur de terre
2. Graisser les contacts des traversées
3. Graisser les rails de guidage du disjoncteur
 Cet entretien élémentaire n'est requis que deux fois
pendant la durée de vie attendue de 30 ans
Page 40
EM MS

Energy Management Low and Medium Voltage Systems

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