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En anglais
RÉSUMÉ
Chaque opérateur de réseau de distribution exploite ses réseaux à moyenne tension avec des standards qui lui sont propres et fait appel à des plans de protection pour en assurer la sécurité et la pérennité. Un plan de protection, c’est l’association d’algorithmes mis en œuvre par des protections et des automatismes, d’une architecture et de réglages pour coordonner l’ensemble. Cet article décrit les différents types de protections et d’automatismes généralement utilisés pour les réseaux de distribution radiaux à moyenne tension ; il démontre l’importance du régime de neutre sur la nature des défauts à la terre et sur l’élaboration des plans de protection. Il montre également que la construction de ces plans doit se conformer à un certain nombre de règles universelles.
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Lire l’articleABSTRACT
Each distribution network operator operates its medium voltage networks with its own standards and uses protection systems to ensure their safety and sustainability. A protection system is the association of algorithms implemented by protections and automations, an architecture and settings to coordinate the shore. This article describes the different types of protections and automations generally used to protect medium voltage radial distribution networks. It demonstrates the importance of the neutral grounding system on the nature of the earth faults and on the development of the protection systems. It also shows that the construction of these systems must comply with a number of universal rules.
Auteur(s)
-
Michel ODDI : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Ingénieur senior à EDF Recherche et développement
INTRODUCTION
L’histoire et le contexte local (en particulier la densité de charge et le niveau de tension) ont modelé les réseaux de distribution publique, notamment pour le mode de mise à la terre de leur neutre moyenne tension. L’Amérique du Nord a choisi de le relier directement à la terre, il est fréquemment isolé en Asie et l’on peut trouver en Europe des neutres isolés, des neutres reliés directement à la terre, des neutres mis à la terre par l’intermédiaire d’une résistance fixe ou d’une bobine de compensation ajustable (ou bobine de Petersen).
Ces réseaux sont susceptibles d’être affectés de défauts polyphasés et de défauts monophasés, ces derniers aussi dénommés sous le terme de défauts à la terre. Le plan de protection, qui met en œuvre simultanément des protections et des automatismes, a pour objet de détecter ces défauts et de les éliminer en étant, à la fois, fiable et rapide pour limiter leurs conséquences, sélectif pour limiter autant que faire se peut le nombre d’utilisateurs coupés et aussi simple que possible ; autant de critères qui peuvent être contradictoires : un plan de protection réussi est l’expression du bon compromis entre ces différentes exigences.
Si les défauts polyphasés se traduisent toujours par des courants de défauts élevés facilement traités à l’aide, soit de protections ampèremétriques à maximum d’intensité, soit de fusibles, il n’en est pas de même pour les défauts monophasés. Les défauts à la terre qui représentent environ 80 % du nombre total de défauts ont des caractéristiques différentes selon le régime de neutre, ce qui conduit à adopter des principes de détection différents.
Même si chaque distributeur a ses propres règles de construction de ses plans de protection, il n’en reste pas moins possible de proposer, pour chaque cas de figure, des principes généraux.
En analysant le comportement des réseaux radiaux de distribution à moyenne tension lorsqu’ils sont affectés par des défauts, l’article [D 4 812] montre comment construire et régler un plan de protection, notamment en fonction de son régime de neutre, et indique quels sont les écueils à éviter.
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KEYWORDS
neutral grounding system | earth faults | (T)HT/MT station | fuses
VERSIONS
- Version archivée 1 de sept. 1991 par
- Version archivée 2 de mai 2011 par Michel ODDI
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Construction d’un plan de protection pour réseau radial
En anglais
5. Protection par fusibles
5.1 Domaine d’utilisation
La technologie des fusibles est relativement simple mais leur mise en œuvre présente plusieurs inconvénients, sur lesquels on reviendra plus loin :
-
un domaine de tension limité (MT et BT) ;
-
une fragilité intrinsèque et des dispositifs supports parfois complexes ;
-
des coordinations parfois délicates entre niveaux de protection ;
-
la nécessité de remplacement après fonctionnement ;
-
des risques de surtension par effet LdI/dt avec L égal à l’inductance du circuit source.
Il n’en reste pas moins que leur simplicité et leur rapidité sont des avantages incontournables. Par exemple, les fusibles limiteurs sont très bien adaptés à la protection des transformateurs MT/BT scellés. En effet, un amorçage dans l’huile du transformateur va provoquer la formation de gaz et de forts échauffements : la pression à l’intérieur de la cuve du transformateur va augmenter très rapidement. Il est important de réagir très vite pour éviter tout risque d’éclatement de cette cuve. La rapidité de séparation du transformateur du réseau et la limitation du courant de défaut assurées par la fusion d’un fusible sont très appréciables car elles permettent de limiter l’énergie dissipée par le défaut.
Autre exemple, celui des réseaux nord-américains à moyenne tension qui sont généralement à neutre direct à la terre distribué, ce qui conduit à des courants de défauts à la terre et de défauts polyphasés du même ordre de grandeur (cf. § 4.2.4.1). Souvent, les dérivations sont protégées par de simples fusibles conformément à la figure 22.
...
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Protection par fusibles
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Plan de protection des réseaux de distribution publique à moyenne tension. Mise en œuvre.
-
Protection des réseaux à basse tension de distribution publique.
-
Raccordement de la production décentralisée aux réseaux de distribution. Conditions d’intégration.
-
Raccordement de la production décentralisée aux réseaux de distribution. Aspects techniques.
NORMES
-
Postes de livraison alimentés par un réseau public de distribution HTA (jusqu’à 33 kV) - NFC 13-100 -
-
Arrêté technique – Conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les distributions d’énergie électrique - UTE C11-001 -
-
Prescriptions pour le raccordement de micro-générateurs en parallèle avec les réseaux publics de distribution à basse tension - UTE C11-101 -
-
Effets du courant sur l’homme et les animaux domestiques – Partie 1 : Aspects généraux - CEI 60479-1 -
-
Effets du courant sur l’homme et les animaux domestiques – Partie 5 : Valeurs des seuils de tension de contact pour les effets physiologiques - CEI 60479-5 -
-
Vocabulaire Électrotechnique International – Partie 195 : Mise à la terre et protection contre les chocs électriques - CEI 60050-195 -
-
Réseaux et systèmes de communication dans les postes - ...
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