B.61-22 Réglage des protections

Plan de protection des réseaux HTA Structure du document

* *

B•61-21 B•61-22

**

B•61-23

* **

B•61-24 B•61-25

Principes Réglage des protections Régime du neutre par impédance de limitation Réglage des protections Régime du neutre par impédance de compensation Electrotechnique de réseau Mise en œuvre

* **

Edition Février 1994 Edition ultérieure

Ce document a été réalisé par : • le STE d'EDF GDF SERVICES avec la participation : • de la DER • du GAA TE de Marseille • de sites de formation du SFP • de Centres EDF GDF SERVICES

Conception et mise en œuvre :

C

EDF 1994

Commentaire Vous trouverez au cours de la lecture de ce chapitre des codes barres et des fenêtres dans la marge. Ceux-ci renvoient d'une part à l'Enseignement Assisté par Ordinateur PREDIS et d'autre part à la maquette "Régime du neutre HTA". Ces renvois permettent d'obtenir ainsi une information complémentaire sur le point traité.

EAO - PREDIS

BP 1

Maquette : Régime du neutre HTA kV

IR A

IL A

IC A

IC S3 IC S2

Tension

V1 0

0

V2

0

secondaire

V0

V3

IC S1

Ir A

Départs sains

HTB / HTA

0

IR 1

IL 1

IC 1 Ics

Maquette Régime du Neutre HTA Manipulations : A5 - A8 B3 - C3

Ir 1

IC s IL IC

Départ 1 en défaut

IR

0

Ir Ic1 IcS

Ic1

IRd ILN

COURANT RESISTIF

ILd

Vd

du départ en défaut

COURANT CAPACITIF des départs sains

IN

Id IRN

kV

ICd

COURANT CAPACITIF du départ en défaut

COURANT SELFIQUE compensateur

Rd

0

0

0

0

0

0

0

Sommaire

1 • Domaine d'application ................................................................ 9 2 • Caractéristiques générales des protections .. 11 2.1. - Rôle ......................................................................................................... 11 2.2. - Réalisation .............................................................................................. 11 2.3. - Régimes d'exploitation ............................................................. 14 2.4. - Principes de réglage ..................................................................... 14

3 • Réglage des protections d'un départ .................. 15 3.1. - Relais ampèremétrique de phase

.................................

15

3.1.1. - Calcul ................................................................................................... 15 3.1.2. - Réglage ............................................................................................ 17

3.2. - Protection ampèremétrique homopolaire à temps constant ............................................................................ 18 3.2.1. - Principe et définition de 3 Io et réglage 18 3.2.2. - Calcul de 3 Io............................................................................. 19 3.2.3. - Réglage ............................................................................................ 20

3.3. - Protection ampèremétrique homopolaire à temps dépendant (EPATR) .............................................. 20 3.4. - Protection wattmétrique homopolaire .................. 20 3.5. - Relais de temps (protection ampèremétrique à temps constant) ........................................................................... 22 3.5.1. - Principe ............................................................................................ 22 3.5.2. - Réglage : palier classique ......................................... 22 3.5.3. - Réglage : palier 86 .............................................................. 23

4 • Réglage des protections d'une arrivée

............

25

4.1. - Arrivée en simple attache ..................................................... 25 4.1.1. - Relais ampèremétrique de phase (protection à temps constant) ........................... 25 4.1.2. - Relais de courant homopolaire (protection à temps constant) ........................... 26 4.1.3. - Mise en œuvre de protection wattmétrique homopolaire .................................... 30 4.1.4. - Relais de temps ...................................................................... 30

4.2. - Arrivée multi-attaches

..............................................................

31

4.2.1. - Relais ampèremétrique de phase .................. 31 4.2.2. - Relais ampèremétrique homopolaire...... 31 4.2.3. - Relais de temps ......................................................................32

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5

Sommaire

4.3. - Protections spécifiques au palier 86

.........................

32

4.3.1. - Protection de secours des départs ............... 32 4.3.2. - Protection jeu de barres .......................................... 33

4.4. - Protections arrivées et permutation transformateur HTB/HTA ..................................................... 34

5 • Protections du transformateur HTB/HTA et des éléments associés ...................................................... 35 5.1. - Masse câble de la liaison disjoncteur HTB Transformateur HTB/HTA ..................................................... 35 5.2. - Transformateur HTB/HTA .................................................... 35 5.2.1. - Protections internes ......................................................... 35 5.2.2. - Protections externes ..................................................... 35 5.2.3. - Protection masse cuve ................................................. 35

5.3. - Protection de la liaison entre le transformateur HTB/HTA et l'arrivée

......................

35

5.3.1. - Principe ............................................................................................ 35 5.3.2. - Relais ampèremétrique de phase .................. 36 5.3.3. - Relais ampèremétrique homopolaire ....... 36 5.3.4. - Relais de temps ...................................................................... 37 5.3.5. - Protections complémentaires de la mise à la terre du neutre HTA .......................................... 37

5.4. - Grille HTA

..............................................................................................

37

5.4.1. - Principe ............................................................................................ 37 5.4.2. - Réglage .............................................................................................. 38

5.5. - Cas particulier : accélération de protection sur les transformateurs 225 kV/HTA ........................ 38

6 • Protection contre les défauts résistants ........ 39 6.1. - Postes classiques ............................................................................... 39 6.2. - Postes Paliers 86 ............................................................................. 39

7 • Réglage du dispositif de commande d'un disjoncteur shunt ........................................................................... 41 B • 6 1 - 2 2

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6

7.1. - Principe ...................................................................................................... 41 7.2. - Coefficient K ......................................................................................... 41 7.3. - Réglage du sélecteur de phase ........................................... 41 7.4. - Réglage du courant dans la mise à la terre du neutre HTA ..................................................................................... 42

Sommaire

7.5. - Autres réglages

...................................................................................

42

7.5.1. - Temps de fermeture des pôles ............................ 42 7.5.2. - Verrouillage de l'automatisme shunt ......... 42 7.5.3. - Verrouillage d'un pôle après fonctionnement ....................................................................... 42

8 • Réglage d'une protection masse tableau (quand elle est conservée) ............................................... 43 8.1. - Principe ...................................................................................................... 43 8.2. - Réglages ...................................................................................................... 43 8.2.1. - Relais ampèremétrique ............................................... 43 8.2.2. - Temporisation.......................................................................... 43

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7

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8

1 • Domaine d'application

La présente partie a pour objet de donner des indications sur le réglage des protections du réseau HTA. Elle concerne les postes HTB/HTA dont le régime de neutre est conforme à la politique décrite dans le chapitre A 13.11 du Guide Technique de la Distribution. Ainsi, pour les réseaux 20 kV, les impédances de neutre sont : Réseaux aériens et mixtes • Résistance 40 Ω • Bobine j 40 Ω • Résistance 40 Ω + bobine j 40 Ω • Résistance 40 Ω + bobine j 12 Ω • Résistance 80 Ω Réseaux souterrains • Résistance 40 Ω • Bobine j 12 Ω • Résistance 12 Ω + bobine j 12 Ω. La présentation du plan de protection fait l'objet du B 61-21 ; il peut être utile de s'y référer, ainsi qu'à l'annexe du chapitre B 74.2 (brochure bleue) du Guide Technique de la Distribution d'Electricité pour la partie schéma. L'installation et le réglage des protections relatives à la présence de sources autonomes sont décrits dans le chapitre B 61-4 du Guide Technique de la Distribution d'Electricité.

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9

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2 • Caractéristiques générales des protections BP 13

2.1. - Rôle Les protections décrites ici sont destinées à la sélection et à l'élimination des défauts d'isolement de toute forme (monophasée et polyphasée). Elles ne sauraient tenir lieu de protection de surcharge, cette fonction étant, si nécessaire, assurée par d'autres dispositifs (protection thermostatique, relais thermique, ...). Elles doivent permettre d'éliminer l'élément défectueux parmi les éléments suivants : • tronçon de départ HTA ; • départs HTA ; • jeu de barres HTA ; • transformateurs HTB/HTA et leurs liaisons aux jeux de barres HTA.

2.2. - Réalisation Le plan de protection dans le palier classique et dans le palier 86 repose sur le principe des protections ampèremétriques. Il consiste à régler le seuil de chaque relais à une valeur inférieure à la valeur de court-circuit minimal observée sur la section de réseau surveillée. L'ensemble des dispositifs de protection est donné par les deux schémas suivants (figures 1 et 2).

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Page 12

B Rph Rh Rt t TI

TR

t

B

Protection liaison 2 Rph + 1 Rh + 1 Rt

Zn

Buchholz Relais de phase Relais homopolaire Relais temporisé Sonde de température Transformateur d'Injection TCFM

Détection de rupture mise à la terre du neutre

Protection de mise à la terre du neutre

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Info

t Décl HT

Protections transformateur

TSA

TI B

Recherche automatique de terre résistante

Automatisme shunt

Protection masse grille

Détecteur de terres résistantes

Protection masse tableau

Rt

Protection arrivée 2 Rph + 1 Rh + 1 Rt

Autorisation rapide

Réenclencheur

Protection départ 2 Rph + 1 Rh + 1 Rt

Caractéristiques générales des protections

Protection des postes HTB/HTA - Palier classique figure n° 1


Protection des postes HTB/HTA - Palier 86 figure n° 2

B Rph Rh Rt t TI

Buchholz Relais de phase Relais homopolaire Relais temporisé Sonde de température Transformateur Injection TCFM

Rt

Protections transformateur Détection terre Déclenchement 165 s.

t B Zn

Détection de rupture mise à la terre du neutre Protection de mise à la terre du neutre

TI

B

Info.

Protection liaison EPAMI 2 Rph + 1 Rh

TSA

EPAMI cuve transformateur EPAMI cuve TSA / TI écrans câbles

Automatisme shunt

Protection masse tableau EPAMI 2Rph + Rh + Rt

Instantané

Arrivée Protection complémentaire : • Secours départ • Protection barre Départs RT EPAMI 2Rph + Rh Tableau HTA

EPATR B

Instantané I

PA Automate réenclencheur

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>15 A. Autorisation rapide


2.3. - Régimes d'exploitation Il est insuffisant de considérer uniquement le régime normal d'exploitation pour définir les grandeurs caractéristiques du réseau (à savoir : courant de pointe, de court-circuit, de capacité homopolaire) pour le réglage des protections. Il est nécessaire de prendre en compte : • Le régime de secours normal : le régime de secours normal est celui que l'exploitant est conduit assez fréquemment à adopter. Il est prévu pour rétablir ou maintenir l'alimentation d'un élément de réseau (éventuellement plusieurs) électriquement voisin dans des conditions acceptables et durables. La mise en application de ce régime ne doit pas s'accompagner d'une modification du réglage des protections. • Le régime de secours exceptionnel : le régime de secours exceptionnel est destiné à parer à des situations délicates et difficilement prévisibles. Il correspond généralement à des indisponibilités simultanées d'éléments de réseau électriquement voisins ; il peut être alors nécessaire de modifier le réglage des protections.

2.4. - Principes du réglage Les relais de mesure des protections doivent détecter tous les défauts d'isolement survenant sur la fraction du réseau qu'ils surveillent, sans risque de fonctionnement intempestif. Les protections sont placées en cascade : en principe, la sélection de l'élément du réseau en défaut s'effectue par le temps. Les protections wattmétriques homopolaires présentent de plus un caractère directionnel. En pratique, pour tenir compte du courant maximal aux différents échelons, des erreurs des transformateurs de courant et des relais de mesure, il est nécessaire d'adopter des seuils croissants d'intensité d'aval en amont. La protection amont constitue un secours de la protection aval : cependant, compte tenu de leurs réglages respectifs, le secours ne peut être assuré de façon totale. On intègre dans le réglage des protections des coefficients de sécurité (généralement 1,2 ou 0,8) qui permettent de prendre en compte les erreurs de mesures, de calcul et l'incertitude des réglages. B • 6 1 - 2 2

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3 • Réglage des protections d'un départ

3.1. - Relais ampèremétrique de phase 3.1.1. - Calcul Les relais doivent être réglés en intensité à une valeur inférieure au plus petit courant de défaut susceptible de se manifester entre phases. Ce courant est celui qui résulte d'un défaut biphasé sans contact à la terre à l'extrémité du réseau lorsque la tension des transformateurs d'alimentation est la plus basse possible. En effet, en cas de court-circuit triphasé symétrique, seul existe le système triphasé direct (composantes symétriques : B 61-24). Icc triphasé :

E Zd

• avec

E = FEM (phase neutre) Zd = Impédance directe du réseau. En cas de court-circuit biphasé, le calcul donne, en négligeant la charge, si le défaut se situe entre les phases 2 et 3 : j1 = O = - j3 j2 • avec j1, j2 et j3 les courants circulant dans les phases 1, 2 et 3 V2 = V3 • avec V2 et V3 les tensions par rapport à la terre au lieu du défaut des phases 2 et 3. Le système homopolaire n'existe pas en l'absence de contact entre les phases en défaut et la terre, d'où les valeurs : 2 j2 = - j3 = (a - a) E Zd + Zi

• avec a = e j 2π/3 Les impédances Zd et Zi sont égales d'où : Icc biphasé = j2 = j3 =

√3 . E 2 Zd

√3 étant inférieur à 1, Icc biphasé est inférieur à Icc 2 triphasé.

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Page 15

Réglage des protections d'un départ

Les défauts biphasés ayant une résistance négligeable, l'intensité est limitée par les impédances des éléments du réseau : Iccb =

Un 2 √RL2 + (XHTB + XT + XL) 2

Un étant la tension composée du réseau HTA exprimée en volts. RL, XHTB, XT et XL les impédances exprimées en ohms, définies ci-dessous : Calcul Icbb figure n° 3 HTB

HTA

Point pour lequel l'impédance de court circuit est la plus grande

XHTB

XT

XL

RL

Impédance du réseau HTB ramenée en HTA Scc étant la puissance de court-circuit minimale (cas d'une seule ligne HTB en service par exemple) sur le jeu de barres HTB : XHTB =

Un2 Scc

Un exprimé en kV ; Scc en MVA ; XHTB en Ω. Impédance du transformateur HTB/HTA Ucc tension de court-circuit (en pourcentage), Sn sa puissance nominale : B • 6 1 - 2 2

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XT =

Ucc x 100

U2n Sn

Un exprimé en kV ; Sn en MVA ; XT en Ω.


Impédance des canalisations La résistance kilométrique par phase d'un conducteur de section S est donnée par les expressions approximatives suivantes : • Cuivre :

R=

18 S

• Aluminium :

R=

30 S

• Almelec :

R=

33 S

• Aluminium acier : R =

36 S

S exprimé en mm2 et R en Ω. La valeur de la réactance kilométrique par phase est approximativement : • 0,4 Ω pour les lignes aériennes ; • 0,1 Ω environ pour les câbles souterrains (une valeur plus précise peut être trouvée sur les catalogues des constructeurs en fonction du type du câble). Si le départ comporte des autotransformateurs, les impédances situées à l'aval doivent bien entendu être multipliées par le carré du rapport de transformation. Un exemple concret est donné dans le B 61.24. 3.1.2. - Réglage L'intensité de réglage Ir doit être inférieure à l'intensité Iccb du courant de court-circuit biphasé apparaissant au point du départ pour lequel l'impédance de court-circuit est la plus grande, compte tenu des régimes de secours normaux voire exceptionnels. Elle est fixée à : Ir < 0,8 Iccb Elle doit être toutefois choisie supérieure à l'intensité du courant admissible dans le départ qui peut dépendre : • du calibre de ses transformateurs de courant (Intc) ou du courant maximal de la ligne ou du câble (Icâble) ; dans le cas où l'intensité nominale de l'appareil est inférieure à Intc, c'est elle B • 6 1 - 2 2 qu'il faut prendre en compte ; • éventuellement du courant maximal admissible dans les déri- P a g e 1 7 vations. Bien entendu, l'intensité de réglage Ir doit aussi être choisie supérieure à l'intensité du courant de pointe Ip appelée par le départ, compte tenu des régimes de secours prévus.


Normalement les conditions suivantes sont réalisées : • Ip < Icâble < Intc < 0,8 Iccb (1) Par suite des possibilités de surcharge des transformateurs de courant, il est donc généralement possible de prendre : 1,3 Intc < Ir

< 0,8 Iccb

Ce réglage est valable que les postes soient de type classique (protection B100) ou de palier 1986 (EPAMI). Les relais couramment utilisés (réglages de 4 A à 8 A ou de 3 A à 12 A, c'est-à-dire de 0,8 à 1,6 fois ou de 0,6 à 2,4 fois l'intensité nominale secondaire des transformateurs de courant) permettent un réglage correspondant à cette plage. Remarque n° 1 : Il est toujours souhaitable, quel que soit le type de relais, d'utiliser les valeurs extrêmes des plages de réglage. Remarque n° 2 : Dans les réseaux à forte densité industrielle, l'élimination d'un défaut HTB ou HTA, peut provoquer une chute de tension importante. Elle est alors suivie d'une surintensité dans tous les départs. Elle correspond à l'appel de courant des moteurs qui sont restés raccordés au réseau HTA. On doit donc adopter un réglage aussi voisin que possible de 0,8 Iccb. Si les inéquations (1) ne sont pas vérifiées, le matériel (transformateurs de courant, appareillage, câbles et lignes) ou le schéma d'exploitation ne permettent pas d'obtenir un réglage entièrement satisfaisant des protections. Dans ce cas, la valeur à adopter résulte alors d'un compromis entre les risques de déclenchements intempestifs et de destruction des matériels. L'exploitation conduit à avoir avec un coefficient de sécurité de 1,3 : • 1,3 Ip (régime normal) < Ir. La sécurité conduit à avoir : • Ir < 0,8 Iccb (régime normal). Le compromis doit être établi en fonction des conditions spécifiques locales.

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3.2. - Protection ampèremétrique homopolaire à temps constant 3.2.1. - Principe et définition de 3 Io et réglage Lorsqu'un départ est le siège d'un défaut monophasé, son relais homopolaire est traversé par un courant Ior qui varie en fonction de la résistance du défaut, de l'impédance de mise à la


terre du neutre HTA, de la tension HTA et de la capacité homopolaire du réseau. L'intensité de réglage Ior du relais homopolaire doit être la plus faible possible afin de détecter des défauts dont la résistance est la plus grande possible. Le réglage ne peut être inférieur à 6 % du calibre des transformateurs de courant en raison de la saturation de ces derniers lors des réenclenchements. En outre, le réglage Ior doit être supérieur à la valeur du courant résiduel 3 Io du départ lorsqu'un défaut franc apparaît sur un autre départ (Ior étant la valeur du courant avant application des rapports de transformation des transformateurs de courant) : Ior > k (3 Io) Maquette Régime du Neutre HTA Manipulations : B2 - B4 - B5

(avec k > I) Pour les protections actuelles, la valeur de k est : k = 1,2 3.2.2. - Calcul de 3 Io Le calcul donne pour un défaut franc (B 61-21 paragraphe 5.2.2) 3 Io = 3 j CωV où C est la capacité totale du départ concerné. Le tableau donné par le document B 61-24 indique les valeurs moyennes des capacités homopolaires Co et des courants de capacité résiduelle des divers types de canalisations. Les valeurs réelles de ces grandeurs peuvent s'en écarter de 10 % environ, pour des causes diverses : présence de transformateurs HTA/BT (un transformateur HTA/BT est équivalent du point de vue capacitif à une longueur comprise entre 200 et 500 m de ligne aérienne), appareillage de poste, tronçons de câble non répertorié... Il est donc souhaitable de confirmer le calcul par une mesure dont les modalités sont décrites dans le B 61-24. Dans le cas de réseaux comportant des autotransformateurs, le réglage doit être calculé comme si le réseau avait une capacité fonctionnant sous la tension la plus élevée de l'autotransformateur. Par exemple en cas d'autotransformateur 15/20 kV, les courants relevés dans le tableau pour la tension de service 15 kV sont à multiplier par 4/3.

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3.2.3. - Réglage Le calcul développé ci-dessus est applicable aux protections cidessous : a) Protection B 100 (palier classique) et EPAMI (palier 1986) : Réglage Ior > k 3 Io b) Protection à 2 seuils B 109 (palier classique) : Elle permet de traiter un départ souterrain ou mixte de grande longueur (courant maximal de défaut de l'ordre de 100 A) ; cette protection n'est plus préconisée car elle ne fonctionne pas correctement en cas de plusieurs départs de grande longueur sur la rame. Seuil haut : supérieur au courant 3 Io du départ (identique protection B 100). Réglage Ior > k 3 Io Seuil bas : valeur conseillée = 30 A.

3.3. - Protection ampèremétrique homopolaire à temps dépendant (EPATR) Par leur conception, ces protections ne demandent pas de réglage. Seul le seuil de démarrage est réglable et est fonction du courant homopolaire circulant en permanence sur le départ : (déséquilibre) ; il doit être le plus faible possible. Ajustage du seuil de démarrage entre 0,7 A et 1,2 A en fonction du courant homopolaire permanent

3.4. - Protection wattmétrique homopolaire

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Ces protections sont utilisées sur les départs fortement capacitifs en parallèle avec les protections à temps constant (palier classique). Elles sont sensibles à la puissance résiduelle active qui remonte du réseau HTA vers le transformateur HTB/HTA (voir B 61-21 paragraphe 5.2.5). Le réglage d'une protection wattmétrique s'exprime en watts. Les protections développées ont un seuil de réglage paramétrable ; le seuil retenu est le seuil où la sensibilité est la meilleure, soit aujourd'hui 0,4 W BT (8 kW avec TC de 100/1 et 100 20 000 TT / ) √3 √3

Maquette Régime du Neutre HTA Manipulation : D4


La sensibilité de la protection, qui dépend du type de la mise à la terre du neutre HTA et du capacitif global du poste, est donné par les courbes suivantes : Exemple de sensibilité en HTA pour 0,4 W en BT figure n° 4 Sensibilité en ampères 25

1

20 RPN

15

80 Ω

2

Ω 40 Ω RPN N 40 P +B

3

RPN 12 Ω

RPN 40 Ω

4

10

Capacitif total des départs sains

5

0

40

80

120

160 200 240 280 320 360 400 440 480

520 560 600 A

Lorsque l'on augmente le réglage de la protection, la sensibilité en ampère est multipliée par la racine carrée du rapport entre la nouvelle valeur et 0,4 W. Exemple : Pour un nouveau réglage à 1 W, la sensibilité en courant est 1 soit 1,58. donc multipliée par 0,4

√

Ainsi pour une RPN de 40 Ω et 200 A de capacitif global la sensibilité de la protection qui était de 9 A pour 0,4 W devient 9 x 1,58 pour un réglage de 1 watt. La valeur du courant de défaut minimal détecté est de l'ordre de 10 A. Il est conseillé de maintenir l'automate de recherche de terre pour traiter les défauts dont les courants sont inférieurs à environ 10 A ; donc dans le cas où ces protections seraient installées dans un poste du palier 86 en remplacement des EPATR, un défaut résistant pourra provoquer soit le déclenchement de l'arri- B • 6 1 - 2 2 Page 21 vée, soit une recherche de terre manuelle. Dans le cas où des PWH2 (voir B 61-21 paragraphe 5.2.5) sont installées dans un poste dont le neutre est mis à la terre par résistance (courant de défaut 300 ou 150 A), il faut prévoir, par action sur un "switch" interne à la protection, de réduire son temps de


retombée pour assurer la compatibilité avec le disjoncteur shunt. Si ce temps est trop long, après un coup de shunt réussi, on risque de provoquer un cycle rapide intempestif, voire un déclenchement définitif.

3.5. - Relais de temps (protection ampèremétrique à temps constant) 3.5.1. - Principe La temporisation des protections ampèremétriques à temps constant a deux rôles : • d'une part assurer une priorité au fonctionnement de certains automatismes : disjoncteur shunt, réenclencheur, ... • d'autre part, l'échelonnement du fonctionnement des protections du départ et des protections placées en aval (protection de DRR, protection des postes HTA/BT "clients", protection par fusible HTA). Le réglage de la temporisation est différent suivant le type de palier (classique ou 1986). 3.5.2. - Réglage : palier classique La temporisation est identique sur seuil "phase" ou "homopolaire". a) Protection B 100 Les temps indiqués ci-après sont des temps globaux (entre l'instant d'apparition du défaut et l'ouverture du disjoncteur) ; toutefois, une incertitude de 50 ms subsiste puisque les protections construites à partir de 1978 sont inhibées comme suit : • durée défaut < 60 ms : la surintensité n'est pas prise en compte ; • durée défaut > 100 ms : la surintensité est systématiquement prise en compte. t départ = 0,5 s

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Cette temporisation est le résultat du temps d'élimination des clients HTA (0,2 s dans la NFC 13-100) augmenté de l'intervalle de sélectivité (environ 0,3 s). Ce choix résulte d'un compromis entre la sélectivité des diverses protections en réseau et du poste source, qui impose des temporisations élevées, et la rapidité d'élimination du défaut. Pour éviter de trop longs délais de maintien d'un défaut, il est nécessaire de limiter le nombre de protections temporisées en cascade sur un départ (un et très exceptionnellement deux, DRR excepté).


b) Protection B 109 t départ : Seuil haut : identique au réglage de la protection B 100 Seuil bas (uniquement seuil homopolaire) : 1,3 s 3.5.3. - Réglage : palier 86 Le fonctionnement du système de protection par EPAMI d'un départ est le suivant : • émission par la protection d'une information "surintensité" ; • traitement de cette information par le calculateur qui, après temporisation, envoie un ordre d'ouverture au disjoncteur concerné : cette temporisation est réglée de la même manière que celle définie pour le palier classique (protection B 100) ; • en cas de persistance de l'information surintensité, la protection elle-même agit sur le disjoncteur en provoquant son ouverture. Cette temporisation est égale à la temporisation "calculateur" augmentée de 0,3 s afin de permettre un premier secours. Le fonctionnement par EPATR est similaire mais ne nécessite pas de réglage : un décalage de 0,3 s existe par construction entre l'ordre de déclenchement fourni au calculateur (équivalente à la "surintensité" délivrée par l'EPAMI) et l'ordre de déclenchement donné directement par l'EPATR. La protection EPATR est inhibée 150 ms, ceci pour éviter des signalisations intempestives lors de phénomènes climatiques en réseau : par exemple rosée sur les isolateurs le matin ou le soir. Pour la mise en œuvre de l'automatisme "réenclencheur" en calculateur, se reporter à l'annexe du Chapitre B 74.2 (Brochure bleue - tome 4 - chapitre VII - paragraphe 2.3) du Guide Technique de la Distribution d'Electricité et au chronogramme suivant figure n° 5.

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Page 23


Chronogramme d'un fonctionnement EPATR pour un défaut supérieur à 15 A et inférieur au réglage du relais homopolaire du départ figure n° 5

Fonctionnement shunt F

0,15s 0,25s

O

Fonctionnement automate calculateur O

t < 10s

O

F

0,3s

0,55s

O

F

15s

0,55s

O

F

15s

0,55s

Déclenchement définitif

Id

Temps Verrouillage shunt 1 min

to apparition défaut

Cycle rapide

Cycle lent 1

Cycle lent 2

Activation instantanée EPATR 1 min

NOTA : le déclenchement temporisé du calculateur est augmenté du fait de l'inhibition à 150 ms de l'EPATR

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4 • Réglage des protections d'une arrivée

4.1. - Arrivée en simple attache 4.1.1. - Relais ampèremétrique de phase (protection à temps constant) Principes de réglage L'intensité de réglage Ir doit satisfaire aux deux conditions suivantes : • Etre assez élevée pour permettre d'utiliser les possibilités de surcharge du transformateur HTB/HTA sans risque de déclenchement intempestif. La valeur de surcharge à prendre en compte est de 25 % ; cette valeur correspond à la valeur admissible en permanence pour les transformateurs HTB/HTA anciens. Les transformateurs récents, par contre, peuvent admettre cette même surcharge, mais au détriment de leur bon vieillissement si cette surcharge est prolongée. Pour ce qui concerne le réglage des protections concernées par un temps très bref (les quelques centaines de millisecondes que dure le défaut), le critère 25 % de surcharge doit être retenu (les protections en jeu n'assurent pas la protection en cas de surcharge). • Etre aussi faible que possible pour que la protection d'arrivée assure un certain secours des protections des départs. Le réglage doit être calculé par rapport à l'intensité nominale du transformateur. On prendra : Ir > 1,6 Int Int = Intensité nominale transformateur. 1,6 prend en compte le transitoire d'enclenchement. Dans les réseaux à forte densité industrielle, l'élimination d'un défaut HTB ou HTA peut provoquer une chute de tension importante. Elle est alors suivie d'une surintensité dans tous les départs. Elle correspond à l'appel de courant des moteurs qui sont restés raccordés au réseau HTA. Pour éviter les déclenchements intempestifs, il peut donc être nécessaire de relever la valeur du réglage de la protection, par exemple à 2 ou 2,5 Int. Il y a lieu toutefois de s'assurer que le réglage adopté permet de détecter les défauts biphasés apparaissant sur le B • 6 1 - 2 2 Page 25 jeu de barres dont l'intensité est égale à : Iccb =

Un 2 (XHTB + XT)

Réglage des protections d'une arrivée

4.1.2. - Relais de courant homopolaire (protection à temps constant) a) Réglage de base Le réglage est :

Maquette Régime du Neutre HTA Manipulations : B10 - C3 - C4 - C5

Ior = 1,2 Ior max où Ior est le seuil de réglage du relais homopolaire de départ le plus élevé. b) Prise en compte du coefficient β Pourquoi introduire un coefficient β ? Pour effectuer correctement le réglage de l'arrivée, il faut savoir que le courant vu par la protection homopolaire de l'arrivée n'est pas le même que celui vu par la protection du départ en défaut. Il est en général plus faible, sauf dans le cas où le réseau est compensé. β est le rapport entre le courant résiduel du départ (3IoDd) et le courant résiduel de l'arrivée (3IoA) : β = 3 IoDd 3 IoA Lorsque le neutre HTA d'un transformateur HTB/HTA est mis à la terre par impédance, la circulation des courants en cas de défaut est la suivante : Circulation des courants en cas de défaut franc monophasé figure n° 6

3 IoDs 3 IoDs : Intensité résiduelle des départs sains 3 IoDd : Intensité résiduelle des départs en défaut 3 IoA : Intensité résiduelle dans l'arrivée

3 IoA B • 6 1 - 2 2

Page 26

Zn 3 IoDd


Lorsqu'un défaut à la terre affecte un départ, l'intensité 3 IoDd mesurée par son relais de courant homopolaire est différente de celle que mesure le relais correspondant à l'arrivée 3 IoA en raison des courants capacitifs de l'ensemble des départs sains 3 IoDs : • 3 IoDd = 3 IoDs + 3 IoA Le schéma homopolaire devient : Schéma homopolaire en cas de défaut franc monophasé figure n° 7

CDs = (Γ - CDd) Zot

Γ = Capacité totale du réseau

Zn

CDd

• tous les éléments sont en parallèle entre le jeu de barres et la terre et sont donc soumis à la même tension homopolaire vue du défaut entre D et T (siège du Défaut et Terre). Le schéma devient : Schéma homopolaire en cas de défaut franc monophasé IoA

CDs Zo =

figure n° 8 D

IoD

CDd

Vo = Tension homopolaire

Impédance homopolaire du circuit de mise à la terre du neutre HTA

T

B • 6 1 - 2 2

Page 27


• IoDs = j C ω Vo • IoA =

Vo Zo

• IoD =

Vo + j (Γ - CDd) ω Vo Zo

Le coefficient β est égal à

3 IoDd 3 IoA

β =  1 + j (Γ - CDd) ωoZo . Si le réseau est faiblement capacitif, (Γ - CDd) est faible et β est voisin de 1. Si la mise à la terre du neutre HTA s'effectue par une bobine, le courant capacitif au lieu du défaut peut être compensé par le courant selfique dû à la bobine. Le courant de défaut est réduit et à l'accord le rapport entre le courant homopolaire vu par l'arrivée et celui vu par le départ est plus important ; le coefficient β est donc plus faible. Cette remarque s'applique aux réseaux mis à la terre par une bobine de limitation 1 000 A ou par impédance de limitation 150 A ("dispositions immédiates"). La non prise en compte de ce coefficient peut mener au déclenchement de l'arrivée pour certaines configurations de défaut sans que le départ concerné déclenche.

B • 6 1 - 2 2

Page 28


Courbes du coefficient β pour une tension HTA de 20 kV figure n° 9

3 Io Dd =ß 3 Io A 80 Ω

2

40 Ω + j40 Ω

1,8

1,6 40 Ω

1,4 40 Ω + j12 Ω

12 Ω

1,2

1

0,8 12 Ω + j 12 Ω

0,6

0,4

j 12 Ω

0,2 B • 6 1 - 2 2

3 Io Ds 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000 A

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Le réglage du relais homopolaire se fait selon la formule suivante : 1,2 x Iormax Ior = β où : • Ior est le seuil de réglage de l'arrivée • Iormax est le seuil de réglage du relais du départ le plus élevé. 4.1.3. - Mise en œuvre de protection wattmétrique homopolaire Si tous les départs sont équipés de PWH, il est recommandé d'installer une PWH sur l'arrivée en verrouillage. La sensibilité de la protection arrivée doit être inférieure à la sensibilité des PWH des départs. Cependant, il n'existe pas de tore suffisant pour entourer les 6 x 630 mm2 d'une attache. Le courant résiduel est donc réalisé par la somme des courants issus des 3 TC de l'arrivée (généralement 1200/5). Compte tenu des rapports des TC départs (100/1) et arrivées (1 200/5), un réglage identique pour les départs et arrivées (0,4 WBT par exemple) peut être utilisé. 4.1.4. - Relais de temps a) Palier classique La temporisation doit être supérieure de 0,7 s à celle la plus élevée des protections des départs. En effet, plusieurs défauts peuvent intervenir sur divers départs (cas d'orage, givre, neige, ...) ; ils peuvent alors solliciter successivement la protection de l'arrivée ; leur durée cumulée impose ce réglage (cumul de temps ; voir document B 61-21 paragraphe 6.5.4). t arrivée = t départ + 0,7 s b) Palier 86 Le réglage est identique à celui du palier classique t arrivée = t départ + 0,7 s B • 6 1 - 2 2

Page 30

Toutefois, les fonctions spécifiques dues à l'automatisme réenclencheur en calculateur doivent être prises en compte (voir document B 61-21 paragraphe 6.2.3). Elles ne concernent que les postes "d" ; elles doivent être inhibées dans les autres cas (voir chapitre VII paragraphe 2.3. du tome 4 de l'annexe b 74-2 du Guide Technique de la Distribution d'Electricité).


4.2. - Arrivée multi-attaches 4.2.1. - Relais ampèremétrique de phase Les principes restent identiques à ceux de l'arrivée simple attache. Le réglage de la protection de phase doit être supérieur à la puissance maximum transitée par l'attache (In arrivée 1 250 A). Ir > 1,3 In arrivée ou câble

Maquette Régime du Neutre HTA Manipulation : B10

4.2.2. - Relais ampèremétrique homopolaire Lors d'un défaut, la circulation des courants est différente (voir figure n° 10). L'intensité résiduelle de l'arrivée des départs sains est égale au courant capacitif total du réseau issu de cette arrivée. L'intensité résiduelle de l'arrivée du départ en défaut est égale à la somme vectorielle du courant dans le neutre et du capacitif du réseau issu de l'autre arrivée. Dans le cas où la différence de courant capacitif dans les deux attaches est importante, la sélectivité entre les deux arrivées est difficile à obtenir.

Transformateur à double attache (circulation des courants) figure n° 10

IrAS : Intensité résiduelle arrivée réseau sain IrAD : Intensité résiduelle arrivée réseau en défaut

1ère arrivée

IrAS

2ème arrivée

Zn IrAD B • 6 1 - 2 2

Page 31

Il est recommandé dans ce cas d'installer des protections wattmétriques homopolaires sur ces arrivées. Elles fonctionnent en verrouillage des protections ampèremétriques à temps constant.


a) Réglage protection ampèremétrique En première approche, le réglage s'effectue à l'aide du coefficient β (figure 9) applicable au transformateur HTB/HTA simple attache : 1,2 x Iormax β

Ior =

b) Réglage protection wattmétrique La PWH est réglée à sa sensibilité la meilleure, car elle intervient en validation de la protection ampèremétrique. Si une protection wattmétrique est déjà installée sur un départ, la sensibilité de la protection d'arrivée doit être inférieure à la sensibilité de la PWH de ce départ. Compte tenu des rapports des TC départs (généralement 100/1) et arrivées (généralement 1 200/5), un réglage identique peut être utilisé. Ainsi, un réglage à 0,4 WBT correspond à une puissance en HTA de : PHTA =

1200 5

•

1 100

•

8 kW = 20 kWHTA (kW)

4.2.3. - Relais de temps Idem simple attache (voir paragraphe 4.1.).

4.3. - Protections spécifiques au palier 86

B • 6 1 - 2 2

Page 32

4.3.1. - Protection de secours des départs Si une surintensité est détectée au niveau d'un départ et que le disjoncteur ne s'ouvre pas suite à l'ordre envoyé par le PA, celui-ci envoie un ordre d'ouverture à l'arrivée HTA après un temps configurable, à condition que l'information "surintensité" du départ soit toujours présente. Cette temporisation doit être suffisante pour que la protection autonome du départ ait eu le temps de fonctionner. En tenant compte du temps de fonctionnement du disjoncteur shunt, cette temporisation configurable doit être de l'ordre de 500 ms, ce qui rendra ce processus intéressant surtout dans le cas où le seuil du relais homopolaire de l'arrivée est réglé relativement haut, ou bien pour les postes où il n'y a pas de disjoncteur shunt. Cette temporisation est appelée TCS. TCS = 500 ms


Le chronogramme est donné ci-après. Secours d'un départ aérien par l'arrivée Echelonnement des différents ordres de déclenchement figure n° 11 Défaut départ 100 ms

150

250

400

500

700

1000 1100 1200 1300

Fonctionnement du shunt Autorisation de rapide Surintensité départ (EPAMI PA) Ordre et surveillance déclencht départ par le PA Ordre déclencht par EPAMI départ Déclenchement en secours de l'arrivée par le PA

DEC (200 ms) Temps fonctiont protection autonome C S tempo secours arrivée

Détection surintensité par l'EPAMI arrivée Ordre de déclenchement de l'arrivée par EPAMI arrivée

(Les temps sont donnés à titre indicatif)

4.3.2. - Protection jeu de barres En cas de détection d'une surintensité par l'arrivée avec absence de surintensité sur tous les départs, l'automate réenclencheur ordonne l'ouverture du disjoncteur d'arrivée. Pour être efficace, cette protection devrait être la plus rapide possible. • En cas de défaut monophasé (homopolaire) La temporisation doit cependant tenir compte des différentes temporisations suivantes : - inhibition des protections (environ 80 ms) ; - fonctionnement du shunt (environ 400 ms) ; - temporisation des protections autonomes des départs B • 6 1 - 2 2 Page 33 (environ 700 ms).


Le réglage de temporisation est alors de l'ordre de 1,2 s, ce qui ne présente guère d'intérêt par rapport au fonctionnement normal de la protection EPAMI de l'arrivée. • En cas de défaut polyphasé La temporisation peut être réduite et seulement supérieure au temps de fonctionnement des protections autonomes des départs, soit 900 ms. Elle pourrait être réduite à 300 ms, mais les protections autonomes n'ont plus leur raison d'être. Ainsi, la solution préconisée pour cette fonction est donc l'abandon de la détection de seuil homopolaire par l'arrivée. Ne tenir compte que du courant de défaut polyphasé Ne transmettre au calculateur que l'information "détection de défaut polyphasé" et permettre le fonctionnement autonome des départs Pour un fonctionnement correct de l'automatisme, il est nécessaire de régler correctement dans l'automatisme du calculateur la temporisation appelée t CONF de l'arrivée (tome 4 B 74.2) ; t CONF est une temporisation configurable de l'automatisme. t CONF = 900 s

4.4. - Protections arrivées transformateur HTB/HTA

et

permutation

Les protections arrivées et leur fonctionnement jouent également un rôle dans la bonne réalisation d'une permutation transformateur HTB/HTA. Cette permutation transformateur permet une reprise de service plus rapide. Les dispositions correspondantes sont décrites dans le B 61-21 "Automatisme de permutation transformateur HTB/HTA (ATLT)".

B • 6 1 - 2 2

Page 34

5 • Protections du transformateur HTB/HTA et des éléments associés

5.1. - Masse câble de la liaison disjoncteur HTB Transformateur HTB/HTA Cette protection existe si la liaison est en câble. Les courants monophasés HTB sont très élevés. On peut prendre comme réglage 300 A sans temporisation.

5.2. - Transformateur HTB/HTA 5.2.1. - Protections internes • Protection Buchholz : déclenchement instantané. • Protection régleur : déclenchement instantané. • Arrêt pompes : déclenchement temporisé 20 minutes. 5.2.2. - Protections externes Elles génèrent des alarmes. 5.2.3. - Protection masse cuve La protection masse cuve protège le transformateur HTB/HTA. Elle est reliée au circuit de terre du poste par une seule connexion sur laquelle est installée une protection ampèremétrique à temps constant. Réglage Le réglage est le suivant : • seuil ampèremétrique : 80 à 100 A ; • temporisation : instantanée sans réglage. Dans le cadre des dispositions immédiates (150 A de courant de défaut) : • seuil ampèremétrique : 50 à 60 A ; • temporisation instantanée sans réglage.

5.3. - Protection de la liaison entre le transformateur HTB/HTA et l'arrivée 5.3.1. - Principe Il s'agit d'une protection à maximum d'intensité à temps constant. Les courants sont mesurés ainsi : • courant de phase : deux transformateurs de courant, appelés Bushings ; B • 6 1 - 2 2 • courant homopolaire : transformateur de courant sur P a g e 3 5 connexion de mise à la terre du neutre HTA.

Protections du transformateur HTB/HTA

Le rôle de cette protection est d'assurer : • la protection de la liaison entre transformateur et tableau HTA et des constituants de la grille HTA (TSA, transformateurs d'injection TCFM, éventuellement impédance de neutre) contre les défauts (contournement d'isolateurs, animaux, etc.). Pour la protection homopolaire, elle permet d'assurer les autres protections suivantes : • protection thermique de l'impédance de mise à la terre du neutre ; • secours des protections masse câbles, masse grille, cuve transformateur ; • éventuellement le secours des protections homopolaires départs et arrivées. Notas : 1) Cette protection participe à la protection du transformateur HTB/HTA par détection et élimination d'un défaut sur sa partie HTA. 2) Cette protection doit être coordonnée avec les protections d'arrivées (temps d'inhibition et de retombée). 5.3.2. - Relais ampèremétrique de phase Il est réglé à deux fois l'intensité nominale du transformateur HTA ; la valeur de 2 correspond à un coefficient de sécurité de 1,25 par rapport au réglage de la protection arrivée (technologie, dérive dans le temps, dispersions des caractéristiques des capteurs, transitoires à l'enclenchement lors de permutation transformateur, ...). Le réglage est identique pour : • le palier classique ; • le palier 86. Ir = 2 In transformateur 5.3.3. - Relais ampèremétrique homopolaire Le réglage doit être coordonné avec le réglage du relais homopolaire ampèremétrique de l'arrivée : Ir > 1,2 (Ir arrivée) max

B • 6 1 - 2 2

Page 36

Remarques : • Pour les postes du palier classique, on recherchera la valeur la plus élevée compatible avec la tenue thermique (80 A) de l'impédance de neutre :

Impédance

Courant

RPN 40 Ω RPN 12 Ω RPN 80 Ω RPN 40 Ω + BPN 40 Ω

150 A 500 A 75 A 110 A


ceci afin de laisser jouer au maximum la recherche de terre résistante pour éviter autant que possible un déclenchement d'arrivée. Bien entendu, la valeur de réglage doit rester compatible avec l'élimination d'un défaut franc sur la liaison. • Pour les postes du palier 86, il est recommandé de mettre en œuvre une protection thermique complémentaire pour assurer la protection de l'impédance de neutre. Cette protection est décrite dans le B 61-21 au paragraphe 6.6.2. Elle n'est pas réglable et elle comporte deux contacts : un pour le déclenchement et un pour la signalisation. Le contact de déclenchement est mis en parallèle avec le contact de la protection liaison. 5.3.4. - Relais de temps La temporisation est celle des arrivées HTA augmentée de 0,3 s. t liaison = t arrivée + 0,3 s 5.3.5. - Protections complémentaires de la mise à la terre du neutre HTA Ces protections, intégrées aux fonctions de base d'une tranche transformateur sont : • détection d'une rupture dans la connexion de neutre : - raccordement sur le TC de détection de terre ; - sensibilité HTA de 50 mA à 500 mA ; - temporisation de 8 h 00 maxi, réglable par pas • détection d'un court-circuit entre spires : - raccordement sur le TC homopolaire ; - réglage HTA de 150 A à 1000 A ; - inhibition entre 100 ms et 300 ms. Chacun de ces dispositifs élabore une alarme sur dépassement de seuil.

5.4. - Grille HTA 5.4.1. - Principe Les éléments protégés de la grille HTA sont : le ou les transformateurs d'injection TCFM, le transformateur des services auxiliaires, la bobine de point neutre éventuelle et les câbles de B • 6 1 - 2 2 liaisons. Les écrans des câbles de liaisons HTA sont unique- P a g e 3 7 ment reliés à la masse grille HTA.


5.4.2. - Réglage Le réglage est le suivant : • seuil ampèremétrique : 80 à 100 A ; • temporisation : instantanée sans réglage. Dans le cadre des dispositions immédiates (150 A de courant de défaut) : • seuil ampèremétrique : 50 à 60 A ; • temporisation : instantanée sans réglage.

5.5. - Cas particulier : accélération de protection sur les transformateurs 225 kV/HTA Dans les postes D, il peut être pratiqué une accélération de protection dans le cas suivant : • défaut non vu par une arrivée HTA ; • défaut vu par les bushings du transformateur HTB/HTA (protection phase) ; ce qui entraîne le déclenchement instantané du disjoncteur HTB. Pour éviter des accélérations intempestives en cas de défaillance de l'arrivée lors de défauts sur le réseau HTA, il est recommandé de régler la valeur de la temporisation d'accélération à : t accélération = t départ + 200 ms

B • 6 1 - 2 2

Page 38

6 • Protection contre les défauts résistants

Les protections à temps constant des départs ne permettent pas de détecter des courants de défaut homopolaire inférieurs à leur seuil de réglage. Ces défauts sont dus essentiellement à : • un conducteur tombé au sol ; • un contact du conducteur avec des branches d'arbres, pailles ... • des défauts d'isolement : neige, givre, isolateur fêlé. Le principe retenu est la mesure du courant circulant dans la mise à la terre du neutre HTA des transformateurs HTB/HTA par un Détecteur de Terre Résistante (DTR). Le réglage du détecteur de terre doit être le plus faible possible. Il est compris entre 0,5 A et 1,5 A. Le réglage est fonction du courant homopolaire permanent et transitoire. 0,5 A < IrDTR < 1,5 A (le plus faible possible) Si le seuil de 1,5 A s'avère insuffisant, il convient d'identifier le phénomène en cause (déséquilibre des charges, saturation du transformateur HTB/HTA...) et d'y remédier. Par exemple, si le transformateur est générateur de tension homopolaire, on peut créer un point neutre avec une bobine de point neutre. Nota : Ce DTR est alimenté par un tore spécial de rapport 1/1, placé dans la connexion de neutre. Il sature pour une valeur de 10 A environ afin de protéger son circuit secondaire, ce qui permet d'assurer en retour une bonne sensibilité.

6.1. - Postes classiques La détection d'un courant de défaut par le dispositif provoque l'ouverture successive des différents départs jusqu'à l'élimination du défaut (rechercheur de terre). Si un cycle complet de recherche de terre s'est révélé inefficace, l'automate va provoquer l'ouverture du disjoncteur arrivée HTA et le déclenchement du transformateur HTB/HTA.

6.2. - Postes Palier 86

B • 6 1 - 2 2

Les défauts résistants sont détectés par les EPATR. Toutefois, un P a g e 3 9 défaut présent pendant plus de 165 secondes (supérieur au temps maximal de fonctionnement des EPATR) provoque le déclenchement du transformateur HTB/HTA.

B • 6 1 - 2 2

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7 • Réglage du dispositif de commande d'un disjoncteur shunt 7.1. - Principe Le disjoncteur shunt est un appareil destiné à "éteindre" les défauts monophasés fugitifs ; il est raccordé au jeu de barres HTA du réseau qu'il protège et peut connecter l'une quelconque des trois phases de ce réseau à la terre. Le disjoncteur shunt s'appuie sur un automatisme qui va détecter un défaut monophasé par surveillance de la circulation d'un courant dans la mise à la terre du neutre HTA ainsi que de la phase en défaut par un sélecteur de phase qui va surveiller l'évolution des tensions des trois phases par rapport à la terre.

7.2. - Coefficient K Le sélecteur de phase compare chacune des tensions simples multiplié par √3 par rapport à la tension composée des deux autres phases. Ce rapport est égal à : K1 =

√3 V1 U 23

K2 =

√3 V2 U 31

K3 =

√3 V3 U 12

Pour le réglage, les comportements des phases 1, 2 et 3 étant identiques, K1 sera égal à K2 et K3, soit : • K = K1 = K2 = K3

7.3. - Réglage du sélecteur de phase Le sélecteur de phase doit avoir la plus grande sensibilité possible ; compte tenu des imprécisions de la chaîne de mesure des matériels existants, la valeur préconisée est : K = 0,95 A la valeur du coefficient K est associé un courant circulant dans la mise à la terre du neutre ; ce courant dépend à la fois B • 6 1 - 2 2 de la résistance du défaut, de la valeur de l'impédance de mise Page 41 à la terre du neutre et des caractéristiques du réseau HTA (courant 3 Io).

Réglage du dispositif de commande d'un disjoncteur shunt

7.4. - Réglage du courant dans la mise à la terre du neutre HTA Ce réglage doit être homogène avec la balance voltmétrique. Celle-ci ayant une sensibilité de 95 %, le réglage du seuil doit être inférieur à 5 % de la valeur maximum du courant dans le neutre. Si on prend un coefficient de sécurité = 0,8 la valeur de réglage est donc prise égale à 4 % de la valeur maximum du courant dans le neutre.

7.5. - Autres réglages 7.5.1. - Temps de fermeture des pôles Cette temporisation est réglable ; elle doit être à la fois assez faible pour éviter de maintenir trop longtemps un courant de défaut important et assez longue pour obtenir l'extinction du défaut. La valeur retenue est : Temps de fermeture des pôles = 0,25 s 7.5.2. - Verrouillage de l'automatisme shunt Après fonctionnement d'un pôle, l'automatisme (pour les matériels récents) est verrouillé pour éviter tout risque de défaut double. En effet, après extinction d'un arc, l'air reste ionisé durant quelques secondes ; en cas de fonctionnement immédiat d'un autre pôle, il y a risque de réamorçage du défaut et donc risque de défaut double. La temporisation de ce verrouillage est préconisée à : Temporisation verrouillage automatisme = 2 s

B • 6 1 - 2 2

Page 42

Cette disposition permet d'inhiber la temporisation de confirmation de courant de neutre. Cette temporisation était nécessaire pour les matériels qui autorisaient les fonctionnements successifs des pôles et entraînaient ainsi le déclenchement de l'arrivée. 7.5.3. - Verrouillage d'un pôle après fonctionnement Après fonctionnement d'un pôle, le shunt est verrouillé sur cette phase pour laisser exécuter un cycle complet éventuel (rapide, lent 1 et lent 2). En effet, si le fonctionnement était autorisé, il y aurait risque d'une succession de fonctionnements du shunt et de cycle rapide. La temporisation est fixée en usine à 60 s.

8 • Réglage d'une protection masse tableau (quand elle est conservée) 8.1. - Principe La protection de masse tableau (de type "masse cuve") agit sur les défauts internes d'isolement par rapport à la masse. Elle détecte ces défauts en mesurant le courant circulant dans la connexion entre la masse métallique du tableau et la terre générale du poste (B 61-21 paragraphe 5.5.1).

8.2. - Réglages 8.2.1. - Relais ampèremétrique Le courant détecté doit être le plus faible possible et en dessous du courant homopolaire du défaut biphasé terre. Le courant à la terre d'un défaut biphasé/terre est égal à la moitié du courant d'un défaut monophasé. Les réglages suivants sont préconisés : I masse = 0,8 • I mono max 2 8.2.2. - Temporisation Plusieurs cas de figure se présentent selon la constitution du tableau : a) Tableaux avec isolation totale ou partielle dans l'huile : t masse tableau = 0,1 s b) Tableaux sans huile (isolement total dans l'air, ou partiellement avec coupure dans le gaz SF6). • Sectionneur de mise à la terre isolé : t masse tableau du premier stade = 0,1 s t masse tableau du deuxième stade = 0,4 s Le premier stade provoque l'ouverture du (ou des) disjoncteurs HTA. Le second stade provoque l'ouverture du disjoncteur HTB. • Sectionneur de mise à la terre non isolé : t masse tableau = 0,1 s

B • 6 1 - 2 2

Cette temporisation n'aboutit pas à un déclenchement de dis- P a g e 4 3 joncteur HTA ou HTA mais seulement à une alarme.

Conception Réalisation CETAP

B.61-22 Réglage des protections

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