Sous-station préfabriquée YB

Présentation générale

La sous-station préfabriquée YB, également appelée sous-station préfabriquée ou compacte, est une unité entièrement fermée et autonome qui intègre des appareillages de commutation haute tension, des transformateurs et des équipements de distribution basse tension au sein d’une seule et même structure transportable. Conçue pour une utilisation en extérieur, elle offre une solution compacte et peu encombrante pour la distribution d'électricité, en particulier en milieu urbain.

Catégories Sous-station préfabriquée, Produit, Transformateur

Brève présentation

Ⅰ.BBrève introductionodtion

1. Personnalisation : Nous proposons des solutions de sous-stations préfabriquées YB hautement personnalisées. Par exemple, des modèles compacts peuvent être adaptés aux zones urbaines où l'espace est limité ; des conceptions spéciales de blindage électromagnétique peuvent être utilisées dans les zones sensibles aux interférences électromagnétiques.

2. Normes respectées : Conforme à plusieurs normes internationales, notamment les normes IEEE, ANSI, NEMA et GB.

3. Niveaux de tension :

①Les niveaux de tension côté haute tension offrent une gamme variée de tensions courantes, notamment 6 kV, 10 kV, 20 kV et 35 kV, adaptées à des systèmes d'alimentation électrique de tailles et de types variés. Une personnalisation est également possible, par exemple pour des tensions de 11 kV, 15 kV et 24 kV.

②Les niveaux de tension du côté basse tension sont généralement de 0,4 kV (380 V/220 V), ce qui permet d'alimenter directement divers équipements électriques basse tension, tels que l'éclairage, la climatisation et les petits équipements électriques. Ce niveau de tension répond aux besoins des équipements électriques courants dans les applications résidentielles et industrielles générales, garantissant une distribution d'énergie basse tension sûre et stable. Une personnalisation est également possible.

4. Méthodes de régulation de tension :

①Régulation de tension hors excitation : la régulation de tension est assurée par l'installation de plusieurs prises sur les enroulements du transformateur. En cas de coupure de courant, le nombre de spires des enroulements est ajusté manuellement à l’aide des changeurs de prises. Cette méthode de régulation de tension présente une structure simple et un faible coût, ce qui la rend adaptée aux applications présentant des fluctuations de charge minimes et des exigences faibles en matière de précision de régulation de tension, telles que les zones rurales ou les sites où la consommation d’électricité est saisonnière.

②Régulation de tension en charge : la régulation de tension en charge (OLVRT) utilise un dispositif OLVRT pour commuter automatiquement ou manuellement les prises lorsque le transformateur fonctionne en charge, assurant ainsi une régulation continue de la tension. L'OLVRT réagit rapidement aux variations de charge, en ajustant aussitôt la tension de sortie et en maintenant la stabilité de la tension. Il convient aux applications présentant d'importantes fluctuations de charge et des exigences élevées en matière de qualité de tension, telles que les centres commerciaux urbains et les grandes usines, garantissant ainsi efficacement le fonctionnement normal des équipements électriques sensibles.

5. Plage de prises de haute tension : Généralement ±5% ou ±2×2,5%. Par exemple, pour un transformateur de 10 kV avec une plage de prises de ±5%, la tension de prise haute tension peut être réglée entre 9,5 kV, 10 kV et 10,5 kV.

6. Capacité nominale : Les puissances nominales vont de 30 kVA à 5 500 kVA, ce qui permet de répondre aux besoins en énergie d'utilisateurs de différentes tailles.

7. Autres informations : Cette sous-station préfabriquée utilise une alimentation triphasée. Les groupes de raccordement courants sont Dyn11 et Yyn0. Le premier convient aux scénarios de charges non linéaires, tandis que le second est adapté aux charges triphasées essentiellement équilibrées. La tension d'impédance varie de 4% à 8% et peut être personnalisée en fonction des caractéristiques du système et de la charge. Les méthodes de refroidissement comprennent respectivement le refroidissement naturel à l'huile, le refroidissement à l'air dans l'huile et le refroidissement à l'air sec, afin de s'adapter à différentes charges et conditions environnementales. Les indices de protection sont généralement de niveau IP33 ou supérieur, des niveaux plus élevés étant disponibles pour des environnements spécifiques. Les classes d’isolation comprennent B (130 °C), F (155 °C) et H (180 °C), qui peuvent être sélectionnées en fonction de l’environnement d’exploitation et des conditions de charge.

Ⅱ.Conditions d'utilisation :

1. Altitude : Pas plus de 1 000 mètres

2. Température ambiante : de -25 °C à +40 °C

3. Humidité relative : Moyenne journalière ne dépassant pas 95%, moyenne mensuelle ne dépassant pas 90%

4. Température moyenne mensuelle maximale : +35 °C

5. Température moyenne annuelle maximale : +20 °C

6. Température ambiante minimale : 25 °C (à l'extérieur)

7. Écart de température quotidien maximal : 25 °C

8. Intensité du rayonnement solaire : 0,1 W/cm² (0,5 m/s)

9. Résistance sismique : Accélération horizontale au sol de 0,2 g ; accélération verticale au sol de 0,1 g

10. Emplacement d'installation : À l'abri des vibrations importantes, des gaz corrosifs, des atmosphères explosives et d'une forte pollution par la poussière

11. Domaines d'application : Largement applicable à la modernisation des réseaux électriques urbains, aux lotissements résidentiels, aux parcs industriels, aux centres commerciaux, aux projets municipaux et aux projets liés aux énergies nouvelles (tels que l'énergie éolienne et la production d'énergie photovoltaïque).

Ⅲ.Types de tests :

1. Essais de type : Tension de tenue de l'isolation, tension de tenue en court-circuit, élévation de température, indice de protection (IP), durée de vie mécanique et essais d'arc interne.

2. Examens de routine : Résistance de boucle, tension de tenue à la fréquence du réseau, fonctionnement mécanique et essais des paramètres des transformateurs.

3. Tests spécifiques : Essais de bruit, de compatibilité électromagnétique (CEM), de résistance aux températures élevées et basses, au brouillard salin et autres essais environnementaux.

Ⅳ.Tests des composants :

1. Transformateur : Tension de tenue de l'huile isolante (transformateur à huile), décharges partielles (transformateur à sec), élévation de température.

2. Composants haute tension : Caractéristiques des fusibles, tension résiduelle du parafoudre.

3. Appareils à basse tension : Pouvoir de coupure du disjoncteur, résistance de contact des barres omnibus.

4. Annexe : Résistance à la poussière et à l'eau (IP), résistance mécanique (résistance au vent et aux vibrations).

Ⅴ.Types de certification :

1. International : IEC 62271-202, IEEE C57.12.00.

2. États-Unis : UL 1561 (transformateur à sec), UL C57.12.00 (transformateur à huile).

3. Chine : GB/T 17467 (norme nationale), certification CQC.

4. Autres : CE (UE), AS/NZS (Australie et Nouvelle-Zélande).

Caractéristiques structurelles

Ⅰ.Caractéristiques du produit :

1. Conception modulaire compacte : Grâce à une structure de confinement intégrée, l'appareillage haute tension, le transformateur et les équipements basse tension sont extrêmement compacts et n'occupent qu'un tiers à la moitié de la surface au sol d'une sous-station traditionnelle, ce qui les rend adaptés aux zones urbaines densément peuplées ou aux environnements où l'espace est limité en Amérique du Nord.

2. Adapté aux environnements extrêmes : Le boîtier bénéficie d'un traitement anticorrosion spécial (tel que la galvanisation), résiste à des températures comprises entre -40 °C et +50 °C et est résistant aux UV. Doté d'un indice de protection IP65, il peut être utilisé directement dans des environnements extérieurs difficiles.

3. Conforme aux normes nord-américaines : Les composants principaux (tels que les transformateurs et les disjoncteurs) sont conformes aux exigences de certification UL et CSA, et les paramètres électriques (tels que la plage de prises et la tension d'impédance) sont adaptés aux caractéristiques du réseau électrique nord-américain.

Ⅱ. Avantages du produit

1. Installation efficace : Préinstallées et mises en service en usine, elles ne nécessitent sur site que la pose des fondations et un câblage simple, ce qui réduit le temps d'installation à 1 ou 2 jours, soit une réduction considérable par rapport aux plusieurs semaines requises pour les sous-stations traditionnelles.

2. Redondance assurant un haut niveau de sécurité : L'appareillage haute tension certifié UL 1551 offre une grande capacité de coupure en court-circuit, tandis que la conception résistante aux courts-circuits du transformateur et la structure antidéflagrante de son boîtier réduisent les risques d'accident.

3. Entretien facile : Les composants modulaires permettent un remplacement rapide, et la conception étanche du boîtier limite la pénétration de poussière et d'humidité, ce qui réduit la fréquence des opérations d'entretien courant.

Ⅲ. Avantages du produit

1. Réductions de coûts : Sa conception compacte permet de réduire les coûts liés à l'occupation du sol, tandis que la rapidité de son installation permet de réduire les coûts de main-d'œuvre et de construction. Le coût annuel moyen d'entretien est inférieur de plus de 40% à celui des sous-stations traditionnelles.

2. Fiabilité améliorée : Grâce à leur capacité d'adaptation aux environnements extrêmes et à une certification rigoureuse, le temps d'indisponibilité annuel moyen dû aux pannes est limité à moins de 4 heures, le temps d'isolation est réduit à moins de 0,5 seconde et la continuité de l'alimentation électrique répond aux exigences de niveau industriel.

3. Réduction des délais de construction : De la passation de commande à la mise en service, il ne faut que 4 à 6 semaines (contre 3 à 6 mois pour les stations traditionnelles).

Ⅳ.Éléments de preuve

1. Certification et essais : Certifié conforme aux normes UL 1551, CSA et CEI 62271-202, le système a fait l'objet d'essais de type visant à vérifier sa résistance aux courts-circuits, son indice de protection IP65 et sa stabilité à basse température à -40 °C.

2. Exemples d'application : Les données issues des parcs industriels et des centrales d'énergie renouvelable d'Amérique du Nord montrent une augmentation de 60% du rendement des installations, un taux de défaillance sur cinq ans inférieur à 2% et une amélioration de 50% de l'utilisation des terrains. Les 500 unités d’une compagnie d’électricité ont fonctionné sans interruption pendant 10 ans, sans aucune panne majeure.

3. Données mesurées : Un rapport d'essai réalisé par un organisme indépendant indique une résistance aux courts-circuits de 25 kA/3 s et un niveau sonore ≤ 55 dB (à une distance de 1 mètre).

Structure du produit

La sous-station préfabriquée (PFS) de type américain se caractérise par une conception compacte, modulaire et intégrée, dont le cœur est constitué d'un caisson métallique étanche.

Ⅰ.Conception structurelle globale

1. Normes de conception

①Normes:Conforme aux normes ANSI/IEEE C57.12.xx (transformateurs), NEMA 250 (protection des boîtiers) et UL 891 (appareillage de commutation).

②Résistance sismique : Conforme à la norme IBC 2018 ou aux exigences sismiques régionales spécifiées par l'utilisateur.

③Indice de protection : IP43/IP54 (version extérieure) pour la cabine, IP2X pour le compartiment interne de l'appareillage électrique.

2. Composition modulaire

Les chalets préfabriqués de style américain sont généralement divisés en trois modules fonctionnels :

①Compartiment des appareillages de commutation haute tension (y compris le tableau de distribution en boucle ou le disjoncteur)

②Compartiment du transformateur (Transformateur de type « box » à l'américaine ou transformateur à huile)

③Compartiment de distribution basse tension (y compris les appareillages de commutation basse tension et le système de surveillance intelligent)

Ⅱ.Éléments structurels essentiels

1. Structure de la cabine

①Matériaux :

•Enveloppe : tôle d'acier galvanisé (ASTM A792) ou acier inoxydable 304, épaisseur ≥ 2 mm, avec revêtement anticorrosion (essai au brouillard salin selon la norme ASTM D1654 ≥ 500 h).

•Châssis : poutres en acier galvanisé à chaud (ASTM A123), résistance à la pression du vent ≥ 1 500 Pa.

②Mise en page :

• Cabine monobloc (intégrée) ou cabine en deux parties (assemblage de modules), d'une largeur ≤ 3 m pour faciliter le transport routier.

•Le toit présente une pente (≥ 5°) afin d'éviter l'accumulation d'eau et est équipé de grilles de ventilation et de dissipation thermique (filtre à poussière en option).

2. Compartiment du transformateur

Compartiment indépendant équipé de :

① Cloisons coupe-feu (matériau ignifuge conforme à la norme UL 94 V-0).

② Système de régulation de la température (refroidissement par air pulsé + capteur de température, seuil d'alarme ≤ 90 °C).

③ Cuve à huile (pour les transformateurs à huile) ou isolation en résine époxy (pour les transformateurs à sec).

3. Disposition des équipements haute et basse tension

①Côté haute tension : Connecteur de câble coudé de type américain (IEEE 386) ou unité principale en boucle isolée au SF₆.

②Côté basse tension : Disjoncteur de type « Frame » (UL 1066) + compteur intelligent (ANSI C12.1).

③Système de barres omnibus : Barre omnibus en cuivre (ASTM B187), gaine isolante (UL 746C).

Ⅲ. Conception structurelle spéciale

1. Sécurité et protection

①Barrières de sécurité : Des barrières de protection en acier sont installées autour de la cabine (énergie d'impact ≥ 20 J).

②Mécanisme d'enclenchement : Un verrouillage mécanique entre l'armoire haute tension et la porte du compartiment du transformateur empêche tout actionnement accidentel lorsque l'installation est sous tension.

2. Adaptabilité environnementale

①Conception du système de ventilation :

• Ventilation naturelle (persiennes + moustiquaires) ou ventilation forcée (ventilateur IP55).

• Contrôle de l'humidité : chauffage en option (maintient l'humidité de l'habitacle à ≤ 60% % d'humidité relative).

②Mesures de réduction du bruit : De la mousse insonorisante est installée dans le compartiment du transformateur (niveau sonore ≤ 55 dB à 1 m).

3. Expansion intelligente

① Interface IoT préinstallée (compatible avec le protocole de communication CEI 61850).

②Réserve pour tranchée de câbles : le couvercle inférieur amovible facilite les extensions futures.

IV. Modalités de transport et d'installation

1. Points de levage : Quatre œillets de levage sont installés sur le toit (capacité de charge ≥ 1,5 fois le poids de la cabine).

2. Conditions requises pour l'admission en première année : Plateforme en béton (planéité ≤ 3 mm/m), boulons d'ancrage pré-enfoncés (ASTM A307).

3. Conception des raccords : Les modules sont reliés par des brides (les bandes d'étanchéité sont conformes à la norme ASTM D2000).

Caractéristiques techniques

Sous-station préfabriquée YB

Puissance (kVA)	A	B	C	D	E	F	H
100-250	1900	1650	1250	650/800	600	1410/1560	1450
315	1900	1650	1350	650/800	650	1460/1610	1450
400-500	1900	1750	1450	650/800	650	1490/1640	1550
630	1900	1750	1550	650/800	700	1580/1730	1550
800	1900	1850	1550	650/800	700	1640/1790	1650
1000	1900	1850	1650	650/800	700	1640/1790	1650

Foire aux questions

Sous-station préfabriquée YBFQAS

Si vous envisagez d'acheter une sous-station préfabriquée YB, les questions et réponses suivantes pourraient vous être utiles.

Ⅰ.Notions fondamentales

1. Qu'est-ce qu'une sous-station préfabriquée YB ?

Cette sous-station extérieure modulaire intègre des appareillages de commutation haute tension, des transformateurs et des systèmes de distribution basse tension au sein d'une cabine préfabriquée en acier. Elle est conforme aux normes ANSI/IEEE/NEMA et convient au marché nord-américain ou aux projets nécessitant le respect des normes américaines.

2. En quoi diffère-t-elle des postes de transformation de type européen ou traditionnels ?

Caractéristiques de style américain :

①Il utilise des presse-câbles coudés de type américain (IEEE 386) ou des unités principales en anneau SF₆, ce qui lui confère une structure compacte.

②Les transformateurs sont généralement à bain d'huile (conformes à la norme IEEE C57.12.00) et présentent un indice de protection élevé (IP54).

③La cabine est principalement fabriquée en acier galvanisé pour assurer sa résistance à la corrosion.

Comparaison avec les postes de transformation de type européen : les postes de transformation de type européen utilisent généralement des appareillages de commutation à isolation par air, dont les cabines sont souvent en acier inoxydable.

Ⅱ. Caractéristiques techniques

3. Quels sont les niveaux de tension et les plages de capacité standard ?

①Tension : 6-35 kV (conforme à la norme ANSI C84.1, personnalisation possible).

②Capacité :

•Transformateur : 30 kVA à 5 500 kVA (à huile), modèle à sec disponible sur demande.

•Résistance aux courts-circuits : 25 kA/1 s du côté haute tension (IEEE C37.20.2).

4. Quels sont les niveaux de protection et la résistance à la corrosion ?

①Cabine : IP43/IP54 (résistant à la poussière et aux projections d'eau), avec un revêtement en option conforme à l'essai au brouillard salin ASTM B117 pendant ≥ 1 000 heures pour les environnements corrosifs.

②Équipement interne : Compartiment de commande IP2X (protection contre les chocs électriques).

Ⅲ. Installation et mise en service

5. Quelles sont les conditions d'admission ?

Épaisseur de la dalle en béton ≥ 200 mm, planéité ≤ 3 mm/m, boulons d'ancrage pré-enfoncés (ASTM A307).

Une tranchée pour câbles (largeur ≥ 600 mm) et un réseau de mise à la terre (résistance de mise à la terre ≤ 5 Ω) doivent être prévus.

6. Une épissure sur site est-elle nécessaire ? Quelles sont les restrictions en matière de transport ?

①Intégré : Longueur de la cabine simple ≤ 12 m (restrictions relatives au transport routier).

②Compartimenté : Raccords à bride entre les modules, boulonnés sur place (des bandes d'étanchéité sont nécessaires pour assurer l'étanchéité).

Ⅳ.Exploitation, maintenance et sécurité

7. Quels sont les entretiens réguliers à effectuer ?

①Mensuel : Vérifiez l'étanchéité du compartiment, l'absence d'obstruction des évents et le niveau d'huile du transformateur.

②Annuellement : Mesure de température par infrarouge (points de raccordement des barres omnibus), contrôle de la résistance de mise à la terre et étalonnage des dispositifs de protection.

8. Comment faire face à des environnements où les températures sont élevées ou basses ?

①Haute température : Système de refroidissement à air forcé en option (mise en marche et arrêt en fonction de la température, seuil ≤ 90 °C).

②Temps froid: Utilisez une huile pour transformateur résistante aux basses températures (-40 °C) et un dispositif de chauffage intégré au compartiment (pour éviter la condensation).

Ⅴ.Sélection et personnalisation

9. Comment choisir un modèle en fonction des exigences du projet ?

①Industriel : Conception offrant une capacité de court-circuit élevée (25 kA ou plus) + surveillance intelligente (CEI 61850).

②Résidentiel : Conception optimisée pour la réduction du bruit (≤ 55 dB) + format compact.

10. Le système permet-il l'intégration des énergies renouvelables ?

L'intégration de l'interface entre l'énergie photovoltaïque et l'énergie éolienne est possible, mais nécessite une configuration supplémentaire :

Dispositif de protection raccordé au réseau (IEEE 1547).

Compteur d'électricité bidirectionnel (ANSI C12.20).

Ⅵ.Dépannage courant

11. Que dois-je faire si le transformateur surchauffe ?

Vérifiez si le ventilateur est en marche, si le niveau d'huile est normal et si la charge dépasse la limite (elle doit respecter les directives de charge de la norme IEEE C57.91).

12. L'appareillage haute tension ne peut pas être fermé ?

Vérifications prioritaires :

①Le dispositif de verrouillage mécanique a-t-il été réinitialisé (il s'agit d'un type de verrouillage courant sur les unités de distribution en boucle américaines) ?

②Le connecteur du câble est-il correctement branché (un connecteur coudé doit émettre un « clic » pour confirmer la bonne connexion) ?.

Ⅶ.Autres questions

13. Quelle est la durée de la garantie ? Comment fonctionne le service après-vente ?

La garantie standard est de 12 mois (la garantie du transformateur peut être prolongée selon les termes du contrat), avec une assistance technique disponible 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.

14. Existe-t-il des études de cas ?

Applications types : parcs industriels nord-américains, centres de données et centrales photovoltaïques (les photos ou vidéos de projets sont les bienvenues). Remarque : les réponses ci-dessus s'appuient sur des conceptions générales. Les détails spécifiques doivent être vérifiés dans la documentation technique de l'équipement. Pour plus d'informations, veuillez contacter notre équipe d'ingénieurs.

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