systems and solutions for a reliable and economic … · technique de soudure au laser sûre et...

siemens.com/answersunrestricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.

Energy Management Low and Medium Voltage Systems & Solutions

Systems and solutions for a reliable and economic power distribution

unrestricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.

Siemens Customer Day – Abidjan – 19 janvier 2016 EM MS

Content overview

Notre portfolio en bref

La coupure dans le vide

Technologies-clés des tableaux isolées au SF6

Tableaux isolé à l’air



One of the first gas-insulated MV switchgear worldwide

One of the first solutions for grid stabilization with SIESTORAGE

The fastest Siemens circuit-breaker for fuse saving

Siemens know-how in energy supply is based on decades of experience and constant innovation

Pioneer in vacuum switching technology

The innovative and environmental-friendly solution for grid coupling using MV DC transmission

2000 2012The70´s

The80´s

Power distribution: Successful history –clear visions for the future



Medium and Low Voltage Networks forPrimary and Secondary Distribution (Examples)

AIS / GIS

UtilitiesIndustryRailway

AIS / GIS

UtilitiesIndustry

InfrastructureRenewables

AIS – Air-insulated switchgearGIS – Gas-insulated switchgear



8DJH 36up to36 kV, up to 20 kA, up to 630 A

Primary distribution

8DA/B up to 40.5 kV, up to40 kA,up to 5000 A

NXPLUS C up to 24 kV, up to 31.5 kA, up to 2500 A

NXPLUS C Windup to 36 kV, up to 25 kAup to 1000 A

NXPLUSup to 40.5 kV, up to 31.5 kA,up to 2500 A

Secondary distribution

8DJH Compact8DJHup to 24 kV, up to 25 kA, up to 630 A

Gas-insulated medium-voltage switchgear (IEC)

Generator level and high-voltage grid

Low voltage

Primary distribution level

Secondary distribution level



Primary distribution

Air-insulated medium-voltage switchgear (IEC)

Sekundäre Verteilungsebene

8BT2 (LSC 2B)up to 36 kV, up to 31.5 kA, up to 2500 A

8BT1 (LSC 2A)up to 24 kV, up to 25 kA, up to 2000 A

NXAIR (LSC 2B) up to 17,5 kV, up to 40 kA, up to 4000 Aup 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

SIMOSEC (LSC 2)(Hybrid switchgear: air-insulated switchgear with gas-insulated switching devices)up to 24 kV, 20 kA, up to 17,5 kV, up to 25 kA, up to 1250 A

Secondary distribution

Generator level and high-voltage grid

Low voltage





Content overview

Tableaux isolé à l’airTechnologies-clés des tableaux isolées au SF6





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



0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30

Air 1 bar

SF6 1 bar

OilVacuum

SF6 5 bar

Ud

[kV]

Lig

htni

ng im

puls

e w

ithst

and

volta

ge

Contact piece distance s [mm]

Discharge voltage depending on the contact piece distance in various quenching mediums

SF6

Oil

Vacuum



LV – MV (1 bis 40,5 kV) - HV Contactors Circuit Breakers Recloser

Loadbreak switch Special Applications

Trendsetter in Vacuum- TechnologyPortfolio Vacuum Interrupters

Prototypes

72kV

100kA



Content overview

Tableaux isolé à l’air



Technologies-clés des tableaux isolées au SF6



up to 40,5 kV, up to 40 kA, up to 5000 A

8DA/B

Main Applications for Medium-Voltage Switchgear



* Gas-insulated switchgear with gas-insulated switching devices

up to 36 kV, up to 25 kA, up to 1000 A

NXPLUS C Wind up to 24 kV,

up to 31,5 kA, up to 2500 A

NXPLUS Cup to 40,5 kV, up to 31,5 kA, up to 2500 A

NXPLUS

up to 24 kV, up to 25 kA, up to 1250 A

SIMOSEC*up to 36 kV, up to 20 kA, up to 630 A

8DJH 36up to 24 kV, up to 25 kA, up to 630 A

8DJHup to 24 kV, up to 25 kA, up to 630 A

8DJH Compact



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

Isolation au SF6



Insensible aux fluctuations de températureet de pression

Pas de perte de SF6

Pas d’infiltration d’humidité – comportementstable 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

Technologie du caisson Caisson en acier inoxydable Soudé hermétiquement Pas de joint

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

Technologie de production, par soudure au laser



Étanchéité au SF6 – selon la CEI:„Sealed for lifetime“

Recherche de fuite intégrale

Étanchéité (testé à l’hélium):

Fuite max. : 5·10-6 mbar·lsec Données relatives à l‘analyse statistique des fuites

Test à 100% pour les caissons soudés

Couronnementde Charlemagne

Colomb découvre l‘AmériqueNewton

Frédéric le GrandRévolution Française

Fondation SiemensFondation du Reich

EinsteinAujourd‘hui

Migration des peuples

Pression nominale de remplissage300 hPa

Pression minimalede service

500 hPa/ 20 C°

p (hPa)

0 hPaPression

atmosphérique

800

1492

1643

1740

1789

1848

1871

1955

2010

400



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

1 Caisson rempli au SF6, 1500 hPa*) (absolu) à 20°C 2 Bourdon de mesure rempli au SF6, 1000 hPa *) (absolu) à 20°C3 Aimants de couplage

Visualisation:4 Pas prêt au service5 Prêt au service



Traversées

Qualité la plus élevée du fait Développement SIEMENS Propre fabrication Test de changement

des conditions climatiques

Contrôle des pièces: Contrôle radiographique Contrôle haute tension (HT) Contrôle de décharges partielles (DP) Contrôle d’étanchéité à l’hélium

Bride en acier avec électrode de champ

Prises de mesure pour l‘indicateur de présence tension

Résine

Pièce de raccordement



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



Constitution et fonction d’un disjoncteur à coupure dans le vide

Exemple: 3AH55 – NXPLUS C

Partie Primairecoté contact

Partie secondairecoté commande



Qualité testée tout au long de la fabrication

Test des contacts

Enclenchement permanent avec surveillance du

moment de torsion

Test de moment de torsion

de tous les raccordementsau caisson

Test des interrupteursMesure des temps et des angle

de commutation

Mesure lors de chutede tension

Chute de tension sous 100 A CC

Test intégral d‘étanchéité à l‘héliumTaux de fuite

Test haute tension et de décharge partielleEssais de tenue à fréquence industrielle

Taux de décharges partiellesTest des systèmes d’indication de présence tension

Test de performance mécanique et électrique

Commandes, verrouillage, test 2 kV du câblage, fonction électrique des

commutateurs auxiliaires, moteurs, F-interrupteur, appareils de protection etc.

Test finalContrôle visuel final

intégralité, accessoires

Contrôle d‘expéditionEmballage conforme

Concordance de la marchandise avec lebulletin de livraison,

Bons d‘expédition

CertificatISO 9001

et ISO 14001

Client

Bon pour l‘expédition

Fabricationdes

interrupteurs

Expédition

Montage destableaux

Fabricationdu caisson

Test de qualitéd‘entrée

de marchandiseet préfabrication

Restricted © Siemens AG 2014 All rights reserved.


8DJH Technical Features

• Up to 17.5 kV, 25 kA or 24 kV, 20 kA• Busbar 630 A, feeders up to 630 A• 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

8DJH



8DJH 36Technical Features

Up to 36 kV, 20 kA/ 3 s

Busbar 630 A, feeders up to 630 A

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

8DJH 36



8DJH FamilyTypical Ring-Main Feeder R

For individual panels and panel blocksFeeder current 400 A or 630 A

8DJH Panel width: 310 / 500 mm

For individual panels and panel blocksFeeder current 400 A or 630 A

8DJH 36Panel width: 430 mm



8DJH FamilyTypical Transformer Feeder T

For individual panels and panel blocksFeeder current 200 A (depending on HV HRC fuse)

8DJHPanel width: 430 mm

For individual panels and panel blocksFeeder current 200 A (depending on HV HRC fuse)

8DJH36Panel width: 500 mm



8DJH Typical Circuit-Breaker Feeder L

For individual panels and panel blocksFeeder current 250 A or 630 AExample: Design option with circuit-breaker type 2

Only 8DJHPanel width: 430 / 500 mm



8DJH Typical Billing Metering Panel M

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

1400

M (SS) M (KS) M (SK) M (KK)

Spherical point Ø 20 or 25 mm

840

Panel width: 840 mm



8DJH FamilyBusbar 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



8DJHFuse Replacement without Tools



Content overview

Tableaux isolé à l’airTechnologies-clés des tableaux isolées au SF6





Famille NXAIR

NXAIR <= 17,5kV NXAIR 24kV NXAIR P



Famille NXAIR

Valeurs assignées NXAIR <= 17,5 kV NXAIR 24 kV NXAIR P

Tension assignée Jusqu'à 17,5 kV Jusqu'à 24 kV Jusqu'à 17,5 kVCourant assigné Jusqu'à 4000 A Jusqu'à 2500 A Jusqu'à 4000 ACourant assigné de court-circuit 25; 31,5; 40 kA 16; 20; 25 kA 50 kALargeur, mm 600; 800; 1000 800; 1 000 1000Profondeur, mm 1350 1600 1635Hauteur minimale sous plafond, m 2,50 2,70 2,80

IAC A FLR 40 kA 1s A FLR 25 kA 1s A FLR 50 kA 1sLSC 2B, PM 2B, PM 2B, PM



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)

2 B = Compartiment appareillage accessible sans nécessité d'isoler les compartiments adjacents (distribution en

compartiment jeu de barres, compartiment de raccordement et compartiment appareillage)



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

• Degré de protection des cloisons IP2X

• À ouverture séparée

• Indépendants l'un de l'autre, cadenassables

jeu de barres

jeu de barres

départdépart

Volets fermés

départ départ

Volets ouverts



Disjoncteur à coupure dans le vide SION

Certifié par un essai de type selon CEI 62271-100 et -200Tension assignée kV 17,5

Fréquence assignée Hz 50/60Tension de tenue assignée à fréquence industrielle kV 38 1)

Tension de tenue assignée aux chocs de foudre kV 95

Courant de courte durée admissible assigné, max. kA 40

Durée de court-circuit assignée, max. s 3Valeur de crête du courant admissible assigné, max. kA 100/104 2)

Courant assigné en service continu, max. A 4000

Séquence de manœuvres assignée O – 300 ms – CO – 3 min – COO – 300 ms – CO – 15 s – CO

Classes d'endurance E2 - M2 - C2

Tension auxiliaire V DC 24 – DC 220AC 110 – AC 240

Consommation de puissance au reposaprès cycle RA

W < 15< 100

Durée interne FERMETUREOUVERTURE ms < 75

< 80Durée de coupure-établissement ms 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



Conception d'un disjoncteur à coupure dans le vide

Mécanisme de commande

Coques de séparation du pole

Châssis débrochable

Dissipateur de chaleur

Ampoule à coupure dans le vide

Système de contacts inférieur

Système de contacts supérieur

Connecteur basse tension



Certifié par un essai de type selon CEI 60470 et CEI 60271-200Tension assignée kV ≤ 12 kVFréquence assignée Hz 50/60Tension de tenue assignéeà fréquence industrielle kV 28 1)

Tension de tenue assignée aux chocs de foudre kV 75 2)

Courant de courte durée admissible assigné, max. kA 8

Durée de court-circuit assignée, max. s 1Courant assigné de coupure de court-circuit, max. kA 50

Courant assigné en service continu, max. A 450Pouvoir de fermeture assigné, max. A 4500Pouvoir de coupure assigné, max. A 3600Endurance mécanique 1 000 000Endurance électrique des ampoules à vide 500 000

Tension auxiliaire V DC 24 – DC 220AC 110 – AC 240

Consommation de puissance Pouvoir de fermeture

Pouvoir de maintienW 650

90

Durée de coupure 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

Conception de la cellule contacteur Combiné contacteur à coupure dans le vide / fusibles 3TL6..



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)



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 terre2. Graisser les contacts des traversées3. 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

systems and solutions for a reliable and economic … · technique de soudure au laser sûre et...

Documents