La protection des réseaux industriels Haute Tension
Lors de la conception des réseaux haute tension, un plan de protection doit être établi pour assurer la sécurité des personnes mais aussi préserver la continuité d’exploitation en cas de défaut sur l’installation électrique.
Pour cela, en application de la norme NF C 13-200, il est nécessaire de déterminer pour chaque point de l’installation, les courants de court-circuit maximaux et minimaux présumés pour chaque type de défaut: triphasé, biphasé, biphasé avec mise à la terre et monophasé. La norme internationale CEI 60909-0, « Calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à courant alternatif » utilise la méthode des composantes symétriques. Elle repose sur l’introduction d’une source de tension équivalente au point de court-circuit, toutes les alimentations du réseau, les machines synchrones et asynchrones étant remplacées par leurs impédances internes. Pour permettre le calcul des valeurs des courants de courts-circuits symétriques et dissymétriques, les courants dans chaque phase sont obtenus en ajoutant les courants relatifs aux trois composantes symétriques du réseau (direct, inverse et homopolaire). Ceci nécessite la connaissance des impédances de tous les composants de l’installation dans chacun des trois systèmes.
Contrairement à la basse tension où la détection de surintensité et la coupure sont généralement gérés sur le même équipement, en haute tension les fonctions sont décomposées. La détection des surintensités est effectuée via des transformateurs de courant raccordés à un relais de protection qui donnera l’ordre de déclenchement à l’appareil de coupure. La connaissance des courants de court-circuit va permettre de définir les seuils de déclenchement à paramétrer sur le(s) relais de protection.
Les fonctions des relais de protection sont normalisées et décrites dans la norme ANSI / IEEE C37.2:
Figure 1 : Extrait IEEE C37.2
Modélisation et dimensionnement avec elec calc™
elec calc™ permet de modéliser la haute et la basse tension dans le même projet (lire notre article sur les nouveauté du module HT d’elec calc™); tous les calculs dont les courants de court-circuit suivant la norme CEI 60909-0 sont effectués en temps réel ainsi que la vérification de toutes les contraintes normatives. La réalisation du schéma unifilaire est totalement libre et peut être accélérée par l’utilisation des cellules types disponibles dans la schémathèque.
Figure 2 : Exemple d’un poste d’arrivée
modélisé sous elec calc™
elec calc™ permet de renseigner et contrôler le réglage des relais de surintensité à temps indépendant, c’est-à-dire les codes ANSI suivants :
- 50 : Maximum de courant phase instantanée
- 51 : Maximum de courant phase temporisée
- 50N : Maximum de courant terre instantanée
- 51N : Maximum de courant terre temporisée
Figure 3 : Etude de sélectivité HT-BT sur elec calc™
L’encodage de ces seuils va permettre d’effectuer également l’étude de sélectivité sur tous les domaines de tension du projet ; il sera possible d’effectuer les ajustements chronométrique et ampèremétrique en temps réel avec l’outil courbe. Il est possible d’intégrer les références matériels sur l’ensemble des composants du projet afin de récupérer les caractéristiques techniques depuis notre base de données multi fabricants.
Rédigé par Jérôme Mullie, Responsable Produit Calcul.
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