Batteries et Systèmes CC
Le formulaire d’acceptation Systèmes à Courant Continu, Redresseurs couvre un redresseur qui alimente un système CC stationnaire: le transformateur de redresseur, le convertisseur à semi-conducteurs et sa sortie CC, le système CC que l’unité alimente et un relevé d’harmoniques facultatif au point de couplage commun. Un chargeur de batterie seul est enregistré sur le formulaire séparé des chargeurs de batterie, et une unité de traction est enregistrée contre la spécification de son propriétaire. Le formulaire s’ouvre sur l’application, le type d’unité de charge (type service public, type télécommunications ou ni l’un ni l’autre), le type de redresseur et l’indice de pulsation, les valeurs nominales et la présence d’un transformateur de redresseur séparé. Il porte ensuite la plaque signalétique du transformateur, les vérifications de plaque et de construction du chargeur, une inspection visuelle et mécanique, la résistance d’isolement, les essais du transformateur (résistance des enroulements, rapport, polarité, courant d’excitation, impédance), une section de rapport et d’angle de phase pour un déphasage qui n’est pas un multiple de 30 degrés, les vérifications du convertisseur, les performances de sortie par paliers de charge, la réponse dynamique et l’équilibre d’entrée facultatifs, la limitation de courant et les commandes du chargeur, les vérifications de fonction, le bruit téléphonique pour un chargeur de type télécommunications, l’interface avec le système CC, les alarmes et la détection de défaut à la terre, et le relevé d’harmoniques. Le type d’unité décide quelles lignes NEMA sont évaluées: un chargeur de type service public contre NEMA PE 5-1997, un chargeur de type télécommunications contre NEMA PE 7-2018.
Un redresseur est la source qui maintient un bus CC à l’intérieur de sa fenêtre de conception et garde une batterie à la bonne tension de floating et d’égalisation. Un transformateur dont le rapport ou l’impédance s’écarte de sa plaque, un convertisseur dont la protection ou le refroidissement ne fonctionne pas, une sortie à ondulation excessive ou à mauvaise régulation, ou une limitation de courant réglée sous la sortie nominale peuvent endommager la batterie, tromper les charges que le bus alimente ou laisser le système sans protection. Le courant harmonique absorbé par le convertisseur se fait aussi sentir au point de couplage commun, où les limites d’IEEE 519-2022 s’appliquent à l’installation entière. Enregistrer sur un seul formulaire le transformateur, le convertisseur, la sortie et l’interface avec le système CC, contre les données du fabricant et les normes qui y sont citées, fixe l’état de l’unité avant qu’elle ne porte le système et donne au réviseur les marges derrière chaque verdict.
C’est un formulaire d’acceptation: il est exécuté sur un redresseur neuf, ou sur un redresseur dont le transformateur, le convertisseur ou l’étage de sortie a été remplacé ou réparé, avant que l’unité ne soit mise en service sur le système CC. Les essais d’isolement se font l’unité hors tension et les dispositifs à semi-conducteurs court-circuités ou isolés comme le fabricant l’indique; les lectures de sortie, de régulation, d’ondulation, de limitation de courant, d’alarmes et d’harmoniques se font l’unité sous tension, aux paliers de charge et dans les conditions que le formulaire nomme. Les lignes d’ondulation et de régulation contre les normes NEMA ne sont évaluées que lorsque les conditions d’essai sont reproduites: un voltmètre efficace vrai, les bornes de la batterie, le mode floating, la température de l’air d’entrée et l’entrée CA dans sa plage nominale. Le relevé d’harmoniques est facultatif et n’est évalué qu’avec un analyseur de classe A au point de couplage commun et au moins un jour de données; un relevé enregistré sur le formulaire séparé de relevé d’harmoniques peut être lié plutôt que répété.
L’enregistrement commence par les plaques: les éléments de la plaque du transformateur et si la plaque montre à la fois les kVA efficaces et les kVA fondamentaux avec des lignes lisibles de la hauteur requise, puis les éléments de la plaque du chargeur, les marquages des fusibles et des bornes, la borne de mise à la terre CA, un dispositif de surintensité dans chaque conducteur d’entrée non mis à la terre et le manuel à portée de main. La liste visuelle et mécanique couvre les dessins, les marquages de bornes, les accessoires, l’enveloppe et le refroidissement, l’empilage de semi-conducteurs et les amortisseurs, les raccordements serrés au couple, la mise à la terre et les dispositifs de protection CC. La résistance d’isolement se lit du primaire vers le secondaire et la terre, du secondaire vers le primaire et la terre, du primaire vers le secondaire, de l’empilage redresseur vers la terre et du bus CC vers la terre à la tension d’essai du fabricant, et la lecture la plus basse est comparée au minimum du fabricant. Les essais du transformateur enregistrent la résistance des enroulements avec la température de l’enroulement, l’écart de rapport par phase à la prise essayée, la polarité, le courant d’excitation, l’impédance mesurée avec la disposition des enroulements et la tension appliquée en usine d’après le rapport d’essai; un transformateur dont le déphasage n’est pas un multiple de 30 degrés reçoit son déphasage mesuré et son rapport de tension par phase. Les vérifications du convertisseur suivent la procédure du fabricant. Les performances de sortie sont prises par paliers de charge avec l’entrée CA, la sortie CC et l’ondulation efficace aux bornes de la batterie, plus la tension à vide et à pleine charge et des points de charge supplémentaires pour l’écart de régulation. La limitation de courant, l’arrêt par haute tension, les seuils d’alarme et la compensation de température sont enregistrés, et les alarmes et la détection de défaut à la terre sont essayées. L’interface avec le système CC prend la tension nominale, la mise à la terre, le type de batterie, le nombre d’éléments, les réglages de floating et d’égalisation, la fenêtre de conception et les tensions maximale et minimale du bus, le détecteur de défaut à la terre, le courant de défaut disponible et le calcul de dimensionnement. Lorsqu’un relevé d’harmoniques est exécuté, le point, les courants de court-circuit et de demande, l’instrument et la réponse à la Figure 1 entrent avec les statistiques de distorsion de tension et de courant.
Identification: application, type d’unité de charge, fabricant, modèle et série, type de redresseur, indice de pulsation, valeurs nominales CC et CA, refroidissement, disposition du transformateur et classe de service. Plaque du transformateur: kVA efficaces et fondamentaux, tensions et couplages, impédance, réactance de commutation, déphasage, isolation, BIL et échauffement. Isolement: tension d’essai, les cinq lectures, minimum du fabricant et marge. Essais du transformateur: température et résistances des enroulements, prise, classe de déphasage, écarts et marges de rapport, polarité, excitation, impédance avec sa tolérance et tension appliquée en usine. Sortie: classe de filtre, fréquence, température de l’air d’entrée, conditions d’ondulation, chaque palier de charge avec les lectures CA et CC et l’ondulation contre les limites du fabricant et de NEMA, état de la batterie, tension à vide et à pleine charge, mode et écart de régulation, et rendement. Commandes: limitation de courant réglée et mesurée, seuils d’arrêt et d’alarme, compensation de température. Système CC: tension nominale, mise à la terre, type de batterie et éléments, réglages de floating et d’égalisation, fenêtre de conception et extrêmes du bus, détecteur de défaut à la terre, courant de défaut et pouvoir de coupure, et sortie requise. Relevé d’harmoniques: point de mesure, courants de court-circuit et de demande, instrument et fenêtre, la question sur les DER et les statistiques de distorsion avec leurs limites.
Le verdict est fixé par une courte liste de lignes évaluées; la plupart des autres lignes soulèvent un point pour le réviseur sans faire échouer l’enregistrement. Sur le transformateur, le rapport de chaque phase est à 0,5 pour cent près du rapport de plaque à la prise essayée lorsque le déphasage est un multiple de 30 degrés (une demi-spire sur un enroulement à la spire la plus proche, jamais plus strict que 0,5 pour cent), l’impédance mesurée reste dans la tolérance qu’IEEE C57.18.10-2021 avec IEEE C57.12.00-2021 ou IEEE C57.12.01-2020 attribue au système d’isolation et à la disposition des enroulements, et un déphasage qui n’est pas un multiple de 30 degrés a son angle de phase à 1 degré près de la plaque et son rapport de tension à 1 pour cent près. Sur un chargeur NEMA, l’ondulation efficace aux bornes de la batterie reste dans la ligne en millivolts de NEMA PE 5-1997 ou NEMA PE 7-2018 pour la tension nominale, la classe de filtre et l’état de la batterie; l’écart de régulation sur cinq points de charge ne dépasse pas 0,5 pour cent en floating ni 1,0 pour cent en égalisation; le seuil de limitation de courant se situe au-dessus du courant de sortie CC nominal; et l’arrêt par haute tension est installé et fonctionne. Un chargeur de type télécommunications de 48 V nominaux ou moins garde aussi son bruit pondéré et crête à crête dans les limites de NEMA PE 7-2018. La tension du bus reste dans la fenêtre de conception du système CC de l’égalisation à la fin de la décharge, limites incluses. Lorsqu’un relevé d’harmoniques est évalué, la distorsion totale de demande et les valeurs par bande au 95e percentile hebdomadaire restent sous la limite d’IEEE 519-2022 pour le rapport de court-circuit, le 99e percentile hebdomadaire sous 1,5 fois cette limite et le 99e percentile quotidien sous 2,0 fois, une lecture égale à la limite échoue, et une composante continue au point de couplage commun échoue; les limites de distorsion de tension appartiennent au propriétaire du réseau et ne soulèvent qu’un point de révision. La résistance d’isolement contre le minimum du fabricant, l’ondulation et la régulation contre les données du fabricant, les chiffres de réponse dynamique, les bandes de seuils d’alarme, les pouvoirs de coupure et le dimensionnement du chargeur ne sont que des points. Les conditions comptent: une ligne d’ondulation ou de régulation sans ses conditions d’essai, ou un relevé sans instrument de classe A et sans données suffisantes, est enregistrée et non évaluée.
Des pages de référence pour les essais de ce formulaire.
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