Air-Insulated Switchgear, April 2016 Produits AIS … · 2016-04-29 · sectionneur/sectionneur de terre à trois positions isol ... Pantographe §Pour connexiondes jeux de barres,

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Produits AISLausanne 2016

Air-Insulated Switchgear, April 2016

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Gas-insulatedswitchgear

§Dis-connectors§Earthing

Switches

CircuitBreakers

DisconnectorsSurgeArresters

BushingsCoil Products InstrumentTransformers

§Transformer§Wall§Generator§GIS§Dead Tank§Refurbishmt.

§ for AIS, GIS§HVDC§FACTS§Distribution§Railways§ Line arresters§ LRI

§Reactors§ Line Traps§Arc Suppres-

sion Coils§Superconduc-

ting faultcurrent limiters

§CT: AIS, GIS§VT / CVT:

AIS, GIS§HVDC (RC-

Div.)§ Low Power

<=52 kV

<=245 kV

<=550 kV

<=800 kV

>800 kV

EM HP Gamme de produitNiveau de tension, produits et types

§Gas-insulatedswitchgear§Hybrid-

insulatedswitchgear

§ Live Tank§Dead Tank§Dead Tank

Compact§Disconnecting

CB§CB for GIS

EM HP AISPage 2


Produits ciblés avec des temps de livraison rapidesprovenant de notre réseau de production

Hyderabad

Berlin

HangzhouJackson

Jundiaí

Querétaro

Wuxi

Aurangabad

EM HP AISPage 3

Restricted © Siemens AG 2016 / All rights reserved.EM HP AISPage 4


Historique des disjoncteurs HTPremier système de coupure: interruption dansl’huile

1897 1910

1897: This CB was designed in the US, consistingof two barrels, originally filled with cucumbers,now filled with oil, each with a fixed and amoving contact with ropes forming the breaker

1897: This CB was designed in the US, consistingof two barrels, originally filled with cucumbers,now filled with oil, each with a fixed and amoving contact with ropes forming the breaker

1920: 3-pole oil breaker R49,100 kV, pneumatic drive1920: 3-pole oil breaker R49,100 kV, pneumatic drive

1920

1941:Expansion

minimum oilbreaker

R 620,110 kV,

pneumatic/spring drive

1941:Expansion

minimum oilbreaker

R 620,110 kV,

pneumatic/spring drive

1941

1952:3 poles of theminimum oil

breaker H 646u,380 kV, 1000 A,

12000 MVA

1952:3 poles of theminimum oil

breaker H 646u,380 kV, 1000 A,

12000 MVA

1952

1910: 3-pole oil breaker R40,up to 40 kV, manual drive

Start of CB manufacturingin Berlin, Germany

1910: 3-pole oil breaker R40,up to 40 kV, manual drive

Start of CB manufacturingin Berlin, Germany

EM HP AISPage 5


Historique des disjoncteurs HTCoupure d’arc dans le SF6

1982 20101964 1996 2007 20091973 2012 20131972

1972: LT breaker 3AS2,220 kV, hydraulic drive1972: LT breaker 3AS2,220 kV, hydraulic drive

1964: Mise en placedu premier disjoncteur220 kV SF6 à doublechambre de coupure kV(H 904, 1 pole)

1964: Mise en placedu premier disjoncteur220 kV SF6 à doublechambre de coupure kV(H 904, 1 pole)

1973: Dévelopmentdu principe patentéd’auto-compression

1982: Delivery of thefirst 800 kV CB (3AT)1982: Delivery of thefirst 800 kV CB (3AT)

1996: Delivery of thefirst circuit breaker withself compression arcingchamber

1996: Delivery of thefirst circuit breaker withself compression arcingchamber

2009: Delivery ofthe first 3AP DCBDisconnecting CircuitBreaker

2009: Delivery ofthe first 3AP DCBDisconnecting CircuitBreaker

2012:2 cycleDTbreakersfor245 kVand362 kV

2012:2 cycleDTbreakersfor245 kVand362 kV

2007: Livraison dupremier disjoncteurcompact 3AP1 DTC145 kV

2007: Livraison dupremier disjoncteurcompact 3AP1 DTC145 kV

2013: Pilotinstallation of ultrahigh voltage breaker3AP5 DT 1200 kV

2013: Pilotinstallation of ultrahigh voltage breaker3AP5 DT 1200 kV

2010: installation pilote .Premier disjoncteur avecampoule à vide 3AV 72.5 kV

2010: installation pilote .Premier disjoncteur avecampoule à vide 3AV 72.5 kV

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Disjoncteurs - Circuit breakers (CB)§ Eléments de coupure avec commande mécanique à ressort§ Transmet et transporte les courants nominaux§ Pouvoir de coupure des courants nominaux et des courants de court-circuit

Disjoncteurs “Live Tank”§Les isolateurs sont sous haute

tension (pas à terre)§Applications de 72.5 kV à

800 kV, jusqu’à 80 kA§Plus de 107,000 unité délivrées

ce qui démontre une longueexpérience.

Disjoncteurs “Dead Tank”§ Isolateurs toujours mis à terre§Grande résistance aux effets

sismiques§Applications de 72.5 kV à

550 kV§Plus de 26,000 unités livrées

Unité “Dead Tank Compact “§Combine plusieurs fonctions

pour garantir des solutionsflexibles sur une surfacerestreinte§Applications de 145 kV

et 245 kV§Approx. 1,000 unités

délivrées

Disjoncteur-sectionneur§Disjoncteur et sectionneur

combiné en une unité§Option avec sectionneur de mise

à terre§Applications pour 145 kV

et 420 kV§Environ 300 unités livrées

Disjoncteur HTExemples & applications typiques

EM HP AISPage 7


Disjoncteur 3AP Live tankProgramme de fabrication

• Commande à ressort• Extinction de l’arc par

autocompression• Commande uni ou

tripolaire• -60° à +55°C• fréquence

50 et 60 Hz• Essais d’homologation

conformes à la normeCEI 62271-100 dansdes laboratoiresindépendants

63

50

40

31.5

25

072.5 123 145 300 362 420 550 800 Tension nominale [kV]170 245

80

3AP4/5 FI3AP2/3 FI3AP1 FG 3AP1 FI

90

Pouvoir de coupure en court circuit [kA]

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Dead Tank CompactProgramme de fabrication

• Commande unipolaire ettripolaire

• Composants possible: Ti,Tp, sectionneur 3positions, sectionneur deterre et de terre rapide,connection câble

• -55° jusqu’à +55°C avecmélange gazeux

• Essais d’homologationconformes aux normesinternationales dans deslaboratoires indépendants

63

50

40

31.5

25

072.5 123 145 300 362 420 550 800 Tension nominal [kV]170 245

80

90

DTC 245 kVDTC 145 kV

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Pouvoir de coupure en court circuit [kA]


3AP1 DTCCaractéristiques du produit

• Utilisation de composants ayant fait leurs preuves(chambre de coupure 3AP, commande à ressorts,transformateur de courant, modulesectionneur/sectionneur de terre à trois positions isoléau SF6)

• Extinction de l’arc par auto compression• Tension nominale jusqu’à 245 kV• Pouvoir de coupure jusqu’à 63 kA• Essais d’homologation conformément à la norme CEI

62271-205• Montage et mise en service simplifiés• Température de service de –30 à +40 °C avec

remplissage de SF6


3AP1 DTCSolutions flexibles

1. Traversée(porcelaine/composite)

2. Ti3. Disjoncteur avec

principed’autocompression

4. Sectionneur 3positions avec mise àterre.

5. Tp6. Module connexion

câble7. Mise à terre rapide8. Séparation de

compartiment de gaz

�

�

�

�

�

�

�

�


Disjoncteur sectionneur DCB (Disconnecter Circuit Breaker)

Programme de fabrication

• Combinaison desfonctions sectionneurset disjoncteurs

• Commande à ressort• Verrouillage et

indicateur de position• Mise à terre optionelle

avec système decontact sansmaintenance

• Extinction de l’arc parautocompression

• Utilisation de -40° à+40°C

• Essais d’homologationconformément auxnormes internationalesdans des laboratoiresindépendants

63

50

40

31.5

25

072.5 123 145 300 362 420 550 800 Tension nominale [kV]170 245

80

90

DCB 145 kV DCB 420 kV

Pouvoir de coupure en court circuit[kA]

EM HP AISPage 12


Disjoncteur sectionneur DCB (Disconnecting Circuit Breaker)

Disjoncteur CB avec pouvoir decoupure selon IEC 62271-100

Sectionneur en positionouverte DS

Ü Disjoncteur testé selonIEC 62271-108

+ =

Un disjoncteur avec fonction de sectionneur. Qu’est ce que c’est?

Ü Solution économiqueen espace et en coût encombinant CB et DS en uneseule unité

Page 13

• Minimise les coûts de transport, maintenance, installation et commissioningainsi que les travaux de génie civil. (fondation, canal cable, etc.)

• Grande fiabilité en utilisant des composants connus comme les commandesà ressort ou la coupure autocompression.

• Une seule source: documentation, support technique, assemblage &installation, training, service 24-h …



Type 3AP1 DCB 145 kV

Page 14

Caractérisitiques du produit pour 145 kV

• Durée de vie jusqu’à 50 ans• Inspection après 12 ans, maintenance après 25 ans

Composants techniques

• Extinction de l’arc par autocompression• Commande à ressort• Sectionneur isolé au SF6• En option, mise à terre avec contact sans maintenance• Verrouillage mécanique et électrique entre disjoncteur-sectionneur

et mise à terre• Commande séparée des mécanismes de fermeture et de mise à

terre• Pouvoir de coupure en court-circuit jusqu’à 40 kA• Courant nominal jusqu’à 3150 A• Frequence nominale 50 Hz• Temperature de -40 jusqu’à +40 °C

Types / variantes

• Commande tripoliaire (FG)• Isoltateurs composite ou porcelaine

Essais de type

• Selon la norme CEI 62271-108 pour disjoncteur sectionneur



Type 3AP2 DCB 420 kV

Page 15

Caractérisitiques du produit• Tension nominale 420 kV• Durée de vie jusqu’à 50 ans• Inspection après 12 ans, maintenance après 25 ans

Composants techniques• Extinction de l’arc par autocompression• Commande à ressort• Sectionneur isolé au SF6• Design sans capacité de réglage (grading capacitors)• Verrouillage mécanique et électrique entre disjoncteur-sectionneur

et mise à terre• Pouvoir de coupure en court-circuit jusqu’à 40 kA• Courant nominal jusqu’à 4000 A• Frequence nominale 50 Hz• Temperature de -40 jusqu’à +40 °C

Types / variantes• Opération unipoliaire (FI)• Isolateurs composite

Essais de type• Selon la norme CEI 62271-108 pour disjoncteur sectionneur

References• Environ 160 unités en service, par exemple en Finlande, Norvège,

Suède, etc.



Historique de Siemens dans le domaine dessectionneurs haute tension

1951 19721908 1955/58 1959 197119281922/23

1922: air-insulateddisconnector for 80 kV1923: double-side-breakdisconnector for 110 kV

1922: air-insulateddisconnector for 80 kV1923: double-side-breakdisconnector for 110 kV

1928: air-insulateddisconnector for 220 kV1928: air-insulateddisconnector for 220 kV

1951: introduction of new V-typedisconnector for 110 kV1951: introduction of new V-typedisconnector for 110 kV

1955:Introduction ofpantographdisconnectorfor 380 kV1958: deliveryof pantographdisconnectorsfor first 380 kVsubstation inGermany

1955:Introduction ofpantographdisconnectorfor 380 kV1958: deliveryof pantographdisconnectorsfor first 380 kVsubstation inGermany

1959: First indoor disconnectorwith cast resin isolation for 110 kV1959: First indoor disconnectorwith cast resin isolation for 110 kV

1971: First load-disconnectorwith SF6-piston for 110 kVinstalled in gas-insulatedswitchgears

1971: First load-disconnectorwith SF6-piston for 110 kVinstalled in gas-insulatedswitchgears

1972: Introduction of new 3DSseries for 220 kV and 380 kV1972: Introduction of new 3DSseries for 220 kV and 380 kV

1908: Delivery ofa mobile discon-nector construc-tion for 70 kV(3-pole)

1908: Delivery ofa mobile discon-nector construc-tion for 70 kV(3-pole)

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Historique de Siemens dans le domaine dessectionneurs haute tension

20081992 201420072001

1992: Les sectionneurssont vendus à Ruhrtal(foundé en Allemagne en1922)

1992: Les sectionneurssont vendus à Ruhrtal(foundé en Allemagne en1922)

2007:Productionof first 3DN1center breakdisconnectorfor 72.5 kVup to 245 kV

2007:Productionof first 3DN1center breakdisconnectorfor 72.5 kVup to 245 kV

2008:premiersectionneur800 kV DCdoublecoupure

2008:premiersectionneur800 kV DCdoublecoupure

2001: Ruhrtal rejoint Siemens2001: Ruhrtal rejoint Siemens

2014: Firstdisconnectorfor 1200 kVAC for a teststation inIndia

2014: Firstdisconnectorfor 1200 kVAC for a teststation inIndia

2004 2006

2004: Siemensacquires Lorenzetti(founded in Brazil in1994)

2004: Siemensacquires Lorenzetti(founded in Brazil in1994)

2006: Siemensacquiert ELPRO(foundé en Inde en1996)

2006: Siemensacquiert ELPRO(foundé en Inde en1996)

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Sectionneurs et commutateur de mise à terreExemples & applications typiques

Sectionneurs (Disconnectors DS)Coupure mécanique pour garantir la sécurité dupersonnel actif sur les réseaux haute tension enmontrant une ouverture visible sur la ligne.

Commutateur de mise à terre (ES)Assure l’absence absolue d’énregie sur un circuitHT et/ou ses composants.

Sectionneur central§ Le plus utilisé§Deux isolateurs rotatifs,

ouverture sur le côté§Applicable jusqu’à

550 kV, 4000 A,80 kA

Pantographe§Pour connexion des

jeux de barres, surdes conducteursflexibles et rigides§Distance d’isolation

verticale§Applicable jusqu’à

550 kV, 5000 A, 80kA

Sectionneur 3colonnes§ Isolateur central

rotatif qui transporteles contacts.§Applicable jusqu’à

420 kV (doublemotion 550 kV),5000 A, 63 kA

Sectionneur vertical§ Les liaisons s’ouvrent

verticalement§Distance entre phase

réduite§Applicable jusqu’à

550 kV, 5000 A,63 kA

Mise à terre§Assure l’absence

absolue d’énergiesur les composants§Pour tout niveau de

tension§Mouvement latéral

ou intégré

Type genoux§ Le plus petit espace

nécessaire (horizon-tal/vertical)§Souvent utilisé dans

des stationsintérieures§Applicable jusqu’à

800 kV, 4000 A, 63kA (extérieur)

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Sectionneur central 3DN1

Tension nominale 36 .. 550 kVCourant nominal 1250 .. 4000 APouvoir de coupure 31,5 .. 63 kAPlage de température -60 .. +55 ºCClasse gel 0 .. 10 .. 20 mmEndurance mécanique M1 .. M2Standard IEC 62271-102



19981925 200019891934 1963 1971

Historique des parafoudres chez SiemensNous travaillons pour le future depuis 1925

1925: 1st surge arresters„cathode-fall-types“ fromSchaltwerk Berlin

1925: 1st surge arresters„cathode-fall-types“ fromSchaltwerk Berlin

1934:“Cathode-fall-typesurgearresters

1934:“Cathode-fall-typesurgearresters

1963: Launch offirst arresters forsystems up to550 kV. Pulleywheel electrodesare replaced byceramic-bondedshunt resistorsand series sparkgap. It comprises3 columns inparallel and anohmic-capacitivecontrol.

1963: Launch offirst arresters forsystems up to550 kV. Pulleywheel electrodesare replaced byceramic-bondedshunt resistorsand series sparkgap. It comprises3 columns inparallel and anohmic-capacitivecontrol.

1974

1974: Launch of 3EC1,the 1st DC-arrester fortrains

1974: Launch of 3EC1,the 1st DC-arrester fortrains

1971:Development ofthe first gas-insulated andmetal-encapsulatedsurge arrestersfor GIS

1971:Development ofthe first gas-insulated andmetal-encapsulatedsurge arrestersfor GIS

1989: The3EQ2 surgearrester forsystems up to550 kV is oneof the firstwithcompositepolymerhollow corehousing

1989: The3EQ2 surgearrester forsystems up to550 kV is oneof the firstwithcompositepolymerhollow corehousing

1998: Thepolymer-housedmedium-voltageclass arresters of3EK-familyfeature CageDesignTM, aunique solutionwith directsilicone moldingon the metaloxide varistors,is introduced

1998: Thepolymer-housedmedium-voltageclass arresters of3EK-familyfeature CageDesignTM, aunique solutionwith directsilicone moldingon the metaloxide varistors,is introduced

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2000:Developmentof first GISarrester forsystems up to800 kV

2000:Developmentof first GISarrester forsystems up to800 kV


20132003 20122004 2008 2010

Historique des parafoudres chez Siemens

2013:3EQ5, firstsurgearrestersfor 1,200kV ACsystems,successfully testedand erectedat a teststation inIndia

2013:3EQ5, firstsurgearrestersfor 1,200kV ACsystems,successfully testedand erectedat a teststation inIndia

2004: Siemens Surge Arrester Ltd.(SSAL) founded in China2004: Siemens Surge Arrester Ltd.(SSAL) founded in China

2007

2007:Worlds first800 kV DCUHVDCArrester

Premierparafoudre800 kV DCDans lemonde

2007:Worlds first800 kV DCUHVDCArrester

Premierparafoudre800 kV DCDans lemonde

2008:Delivery of the1st externallygapped linearrester(EGLA), whichincreases thereliability of a144 kVoverhead line

2008:Delivery of the1st externallygapped linearrester(EGLA), whichincreases thereliability of a144 kVoverhead line

2012:introductionsur le marchédes isolateurs3FL destinés àla suspension &la tension deslignesaériennesjusqu’à 550 kV

2012:introductionsur le marchédes isolateurs3FL destinés àla suspension &la tension deslignesaériennesjusqu’à 550 kV

2010:Lancementd’unmoniteurpourparafoudreavec descomposantsinnovants

2010:Lancementd’unmoniteurpourparafoudreavec descomposantsinnovants

2003: type3EL ensilicone,avec uneconceptionen cagepour la HT

2003: type3EL ensilicone,avec uneconceptionen cagepour la HT

2016

2016: Lancement deparafoudre en silicone pour laMT avec haute capacité dedécharge.

2016: Lancement deparafoudre en silicone pour laMT avec haute capacité dedécharge.

EM HP AISPage 23


ParafoudreExemples & applications typiques

Parafoudres :Les parafoudres assurent une protection d’équipements clés sur un réseau, particulièrement destransformateurs contre la foudre et les surtensions d’enclenchement. De plus ils offrent un taux dedéfaut proche de 0% et une durée de vie de > 20ans

Haute tension§ 3EL, 3EQ, 3EP§Conception cage ou

renfort tube§ Isolateur porcelaine

ou silicone

GIS§ 3ES§ Isolé au SF6, blindé§Disponible en

unipolaire ettripolaire

Moyenne tension§ 3EK, 3EJ, 3EP-G§Conception cage§ pour distribution,

avec haute capacitéde décharge etautres applicationsspéciales(générateur)

Insolateur tenseur ligne§ 3FL2 – 6 (SML 70 – 210 kN)§ Isoltateur de suspension &

tension pour ligne aériennejusqu’à 550 kV§Disponible avec un chemin

rampant standard ouallongé selon demande.

Parafoudre ligne§Prevention de

défauts à la terre surles lignes causéspar la foudre ou dessurtensions àl’enclenchement

Ferroviaire§ 3EB4, 3EC3,

3EL2-R§AC et DC§Conception cage ou

renfort tube vide§ Isolateur porcelaine

ou silicone

EM HP AISPage 24


3EP3EQ3EL 3EQ5 DC

3ELSilicone

(Cage Design)

3EPPorcelaine

3EQSilicone

(Tube Design)

Programme de fabrication:Parafoudre haute tension

• Pour applications jusqu’à1,200 kV

• Conviennent pour desparfoudres dans une stationou sur des lignes

• Grande résistancemécanique résistant à desconditions climatiquesextrêmes (secoussessismiques, fort vent)

• Résistance aux effetssismiques:0.5 g (IEC) et jusqu’à1.0 g(IEEE)

EM HP AISPage 25


3EK73EK4

Distribution

Programme de fabrication:Parafoudre moyenne tension

• Version extérieur et intérieur(sans ailettes)

• applications:Ø Réseau de distributionØ TransformateursØ réseau d’éoliennes

• Applications spéciales:Ø Machine tournantes

comme moteurs ougénérateurs

Ø Fonderie à arc interne,Ø Transformateurs de

fonderieØ Transformateurs industrielsØ Banc capacitifs

• Testé 20 kA – 50 kA• Gaine de câble

3EK7 indoor 3EJ4 3EJ4 indoor

Capacitors/ capacitor banksMotor/ generator protection

EM HP AISPage 26


Programme de fabrication:Isolateurs HT de suspension et de tension pour ligneaérienne

Deux profiles disponibles selon CEI60815:

CheminrampantStandard

CheminrampantExtra-high

• Isolateurs de suspension &tension jusqu’à 550 kV:Ø 3FL2: SML 70 kNØ 3FL3: SML 100 kNØ 3FL4: SML 120 kNØ 3FL5: SML 160 kNØ 3FL6: SML 210 kN

• Enveloppe en silicone HTV• Moulé en une pièce pour

haute robustesse• Tige en résine epoxy armée

de fibre de verre E-CRrésistant à la fracture

• Système de moulageassurant à 100% AUCUNEpénétration d’humidité

• Anneau de garde intégréréduisant le champ électriqueà proximité de la zonejonction

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Isolateurs HT de suspension et de tension pour ligneaérienne type 3FL – principe de fabrication –

Tige en résine époxy de fibre de verre E-CR FRP

Ancrache métallique

Enveloppe silicone HTV en une pièce• couverture et ailettes sont d’une seule pièce sansinterface ou bulles d’air• Très adhésif et haut degré de résistance à latraction• surface hydrofuge• résistant aux UV et à l’érosion

Overmoulding system• couche silicone directement coulée sur les liaisons• zone de jonction entièrement scellée dans le

silicone• pas d’autre colmatage nécessaire• pas de risque de pénétration d’humiditéAnneau de garde intégré• Electrode de garde réduisant le champ électrique< 0.45 kV/mm à la zone de jonction• Valeur RIV et pertes corona plus basses

Back


NGLA

LSA(Line Surge Arresters)

Programme de fabrication:Parafoudre ligne Line surge arresters (LSA)

EGLA

EGLA =Partie active+GAP

Partie active

• Type NGLA(Non-Gapped Line AR) estconnecté directement sur laligne

• Type EGLA(Externally Gapped Line AR)est déconnecté de la ligne autravers d’un éclateur GAP ensérie

• Applicable pour desinstallations en zone trèsorageuse ou de mauvaisecondition de mise à terre, enhaute altitude, ligne aériennesans ligne de garde, ligneavec un niveau BIL bas, etc.

déclencheur*

* Déclenche le PRF de la ligne en cas de surcharge du PRF

EM HP AISPage 29


Siemens AGEnergy ManagementHigh Voltage Products

Air-Insulated Switchgear (AIS)Nonnendammallee 10413629 Berlin

Christian Hückler

Merci pour votre attention!

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