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Système d'alimentation en courant continu (110/220 V) fournissant une alimentation stable en courant continu

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Système d'alimentation en courant continu (110/220 V)

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Un système d'alimentation en courant continu 110/220 V est un système d'alimentation auxiliaire utilisé dans les postes de transformation, les installations industrielles, les centrales électriques et les installations électriques critiques afin de fournir une alimentation en courant continu (CC) fiable pour les systèmes de protection, de contrôle, d'automatisation, de communication et les opérations d'urgence.

Le système convertit l'alimentation auxiliaire en courant alternatif (CA) en courant continu (CC) stable à l'aide de chargeurs de batteries et assure le maintien d'un parc de batteries capable de continuer à fournir de l'énergie en cas de coupure de l'alimentation CA.

Fonctions principales
Le système d'alimentation en courant continu fournit une alimentation continue en courant continu pour :
·Les relais de protection
·Les circuits de déclenchement et de fermeture des disjoncteurs
·Les systèmes d'automatisation des sous-stations
·Les équipements SCADA et RTU
·Les équipements de communication
·L’éclairage de secours
·Les tableaux de commande
·Les mécanismes de commande des appareillages de commutation
·Les systèmes de surveillance et d’alarme

Niveaux de tension courants
Système 110 V CC
Généralement utilisé pour :
·Les sous-stations moyenne et haute tension
·Les systèmes de contrôle industriels
·Circuits de protection et d’automatisation

Applications typiques :
·Sous-stations de 35 kV à 220 kV
·Systèmes d’automatisation de la distribution
·Installations industrielles
·Système 220 V CC

Couramment utilisé pour :
·Grandes centrales électriques
·Sous-stations à très haute tension
·Systèmes d’appareillage de commutation à haute puissance

Applications typiques :
·Sous-stations de 220 kV à 765 kV
·Centrales électriques
·Réseaux de transport d’électricité

Composants principaux
1.) Unité de distribution d’entrée CA
Fonction :
·Reçoit l’alimentation auxiliaire CA
·Assure l’isolation et la protection
Composants :
·MCCB/MCB
·Dispositif de protection contre les surtensions (SPD)
·Compteur de surveillance CA
·Commutateur de transfert (en option)
2.) Chargeur de batterie / Redresseur
Fonction :
·Convertit le courant alternatif en courant continu
·Maintient la charge de la batterie
·Alimente les charges en courant continu
Caractéristiques :
·Technologie de commutation à haute fréquence
·Régulation automatique de la tension
·Limitation de courant
·Compensation de température
·Capacité de fonctionnement en parallèle
3.) Banque de batteries
Fournit :
·Stockage d’énergie de secours
·Alimentation CC d’urgence en cas de panne CA
·Types de batteries courants :
·Batteries au plomb-acide à régulation par soupape (VRLA)
·Batteries au plomb-acide à électrolyte liquide
·Batteries au nickel-cadmium (Ni-Cd)
·Systèmes de batteries au lithium (applications modernes)
4.) Tableau de distribution CC
Fonctions :
·Distribue le courant continu vers les charges
·Assure la protection des lignes d'alimentation
·Permet l'isolation pour la maintenance
Composants :
·Disjoncteurs CC
·Blocs de fusibles
·Barres omnibus de distribution
·Dispositif de surveillance de l’isolation
5.) Système de surveillance CC
Surveille :
·La tension CC
·Le courant de charge
·L’état des batteries
·La résistance d’isolement
·L’état des alarmes
·La température des batteries

Caractéristiques techniques types
·Tension continue nominale : 110 V CC / 220 V CC
·Tension d'entrée : 380 V CA ou 220 V CA
·Fréquence : 50/60 Hz
·Régulation de la tension continue : ±1 %
·Ondulation de tension : ≤ 1 %
·Capacité du chargeur : 10–200 A (typique)
·Capacité de la batterie : 50–2000 Ah
·Surveillance de l’isolation : incluse
·Indice de protection : IP30–IP55
·Autonomie : 1 à 10 heures (selon l’application)
·Durée de vie nominale : 15 à 25 ans
·Normes applicables : CEI 60896, CEI 62477, CEI 61204

Principe de fonctionnement
L’alimentation auxiliaire CA entre dans le système CC.
·Le redresseur convertit le courant alternatif en tension continue régulée.
·Le chargeur alimente les charges CC et maintient la charge de la batterie.
·La batterie reste en veille.
En cas de coupure du courant CA :
·La batterie fournit automatiquement du courant continu.
·Les équipements de protection et de contrôle continuent de fonctionner.
·Les disjoncteurs peuvent toujours se déclencher ou se fermer en toute sécurité.

Modes de fonctionnement de la batterie
·Mode de charge d’entretien
Fonctionnement normal :
·Le chargeur alimente les charges en courant continu
·La batterie reste complètement chargée
·Utilisé pour un fonctionnement en veille à long terme

Mode de charge d’appoint
Utilisé après :
·Le rétablissement de l’alimentation CA
·Un événement de décharge de la batterie
Objectif :
·Rétablir rapidement la capacité de la batterie

Mode de décharge de la batterie
En cas de :
·Coupure de l’alimentation CA
·Défaillance du chargeur
La batterie alimente :
·Les systèmes de protection
·Les circuits de commande
·Les équipements de communication

Avantages
Haute fiabilité
·Alimentation CC continue
·Alimentation de secours indépendante
·Indispensable au fonctionnement des systèmes de protection
Réponse rapide
·Transition instantanée en cas de coupure du courant alternatif
·Aucun délai de commutation mécanique
Fonctionnement sûr
·Surveillance de l’isolation en courant continu
·Signalisation d’alarme
·Protection des alimentations
Faible entretien
·Contrôle automatique de la charge
·Surveillance de l’état de la batterie
·Conception modulaire

Applications typiques
·Postes de transport d’électricité
·Postes de distribution
·Centrales hydroélectriques
·Centrales thermiques
·Installations nucléaires
·Postes liés aux énergies renouvelables
·Postes ferroviaires
·Réseaux électriques industriels
·Centres de données
·Installations pétrolières et gazières

Normes applicables
·CEI 60896 – Batteries au plomb-acide stationnaires
·CEI 62477 – Exigences de sécurité pour les systèmes de convertisseurs électroniques de puissance
·CEI 61204 – Alimentations basse tension
·CEI 61427 – Batteries pour les applications liées aux énergies renouvelables et aux services publics
·CEI 60529 – Indices de protection des boîtiers

Résumé des caractéristiques techniques types
·Tension CC : 110 V / 220 V
·Type de chargeur : redresseur à découpage haute fréquence
·Type de batterie : VRLA / plomb-acide / Ni-Cd / lithium
·Capacité de la batterie : 50–2000 Ah
·Bus CC : bus simple ou double
·Redondance : configuration de chargeurs N+1
·Surveillance : compatible PLC / SCADA
·Installation : local électrique intérieur
·Durée de vie : 15 à 25 ans

Un système d’alimentation en courant continu 110/220 V est un système auxiliaire essentiel pour les postes électriques et les installations industrielles. Il garantit le maintien en service des équipements de protection, de contrôle et de commutation même en cas de coupure totale de l’alimentation en courant alternatif, ce qui en fait un élément indispensable au fonctionnement sûr et fiable du réseau électrique.