Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les réseaux électriques représentent une partie importante des investissements réalisés par les gestionnaires. Constamment exposés aux agressions naturelles comme la foudre par exemple, ces réseaux peuvent être amenés à subir des perturbations. Dans ce cas, la qualité du service rendu et la longévité du matériel en sont évidemment impactées. Le but de la protection est donc d'identifier rapidement tout défaut ou situation anormale susceptible d'endommager le réseau, et de mettre en place une action préventive ou corrective. Cet article concerne la protection des transformateurs et des jeux de barres (sachant qu'un réseau électrique est composé d'autres éléments comme les lignes ou les câbles). Les principes de protection et les relais plus particulièrement adaptés à ces éléments y sont donc détaillés, ainsi que l'intérêt des techniques numériques sur les systèmes de protections.
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Electrical networks represent a considerable part of the investments made by managers. Constantly subjected to natural aggressions such as lightning strikes for instance, these network can undergo perturbations. In this case, the quality of the service provided and the longevity of the material are evidently impacted. The aim of protection is thus to rapidly identify any fault or anomalous situation that could damage the network and set up a preventive or corrective action. This article deals with the protection of transformers and busbars (bearing in mind the fact that an electrical network also includes other elements such as power lines or cables). The principles of protection and relays more specifically adapted to these elements are thus detailed, as well as the advantages of digital techniques for protection systems.
Auteur(s)
-
Jean-Luc CHANELIÈRE : Ingénieur de l'École supérieure d'électricité - RTE EDF Transport - Centre national d'expertise réseaux -
INTRODUCTION
Ce dossier fait partie d'une série sur la « Protection des réseaux de transport et de répartition » :
-
« Protection contre les courts-circuits et les défauts d'isolement» [D 4 801] ;
-
« Protection des barres et des transformateurs » [D 4 803] ;
Dans le dossier [D 4 801] « Protection des réseaux de transport et de répartition, contre les courts-circuits et les défauts d'isolement », les points suivants ont été abordés :
-
les performances et contraintes imposées aux protections par les différents types de réseaux ;
-
la présentation de la classification des protections couramment admise au plan international ;
-
un rappel sur l'influence des régimes transitoires sur le comportement des protections.
Dans le dossier [D 4 802] « Protection des lignes et des câbles de transport et de répartition », les points suivants ont été abordés :
-
la description des principes de mesures des relais dédiés aux lignes aériennes ;
-
la description des principes de mesures des relais dédiés aux câbles souterrains.
Le présent dossier décrit les principes de protections et les relais plus particulièrement adaptés aux jeux de barres et aux transformateurs. L'apport et l'intérêt des techniques numériques sur les systèmes de protections est également abordé.
En conformité avec le langage courant, nous conservons les notations THT (225 et 400 kV) et HT (63 et 90 kV) bien que la dénomination actuelle (UTE C 18-510) soit HTB pour toutes les tensions supérieures à 50 kV.
Le lecteur pourra se reporter aux autres dossiers de la rubrique « Protection et automatisation » :
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Protections numériques
En anglais
2. Protection des transformateurs
2.1 Relais Buchholz
Ce relais mécanique est placé dans la conduite d'huile (figure 11) qui relie la cuve du transformateur au conservateur d'huile. Il est sensible à tout mouvement de gaz ou d'huile. Si ce mouvement est faible, il ferme un contact de signalisation alarme Buchholz. Par ailleurs, un ordre de déclenchement est émis au moyen d'un autre contact se fermant en cas de mouvement important. Ce relais est le seul dispositif qui permette de détecter les amorçages entre les spires du transformateur produisant un dégagement de gaz. Tous les transformateurs et inductances dans l'huile sont équipés de ce type de relais.
HAUT DE PAGE2.2 Protection différentielle de courant du transformateur
Le principe de la protection différentielle de courant (figure 12) est applicable aux transformateurs quel que soit leur nombre d'enroulements, à condition qu'ils ne soient pas équipés d'un régleur en charge de variation trop importante. De ce fait, elle n'est pas employée par RTE.
Cette protection est cependant très utilisée par les autres sociétés exploitant les réseaux de transport. Le relais de mesure est un relais différentiel à pourcentage rendu insensible aux distorsions du courant par filtrage des harmoniques 2 et 3 qui sont les composantes principales de ce courant magnétisant apparaissant à la mise sous tension du transformateur [D 4 801].
Des transformateurs de courant auxiliaires sont en général nécessaires...
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Protection des transformateurs
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PÉLISSIER (R.) - Les réseaux d'énergie électrique. - Tome 2, Dunod (1971).
-
(2) - HENRIET (P.) - Fonctionnement et protection des réseaux de transport d'électricité. - Gauthiers-Villers (1958).
-
(3) - VAN (C.) , WARRINGTON (A.R.) - Protective relays. Their theory and practice. - Vol. 2, Springer (1978).
-
(4) - BLACKBURN (J.L.) - Protective relaying. Principles and applications. - CRC Press, 3e éd. (1987-2007).
-
(5) - Practical Power System Protection. - HEWITSON-BROWN-BALAKRISHNAN. Elsevier (ouvrage d'introduction) (2004).
-
(6) - Application Guide on Protection of Complex Transmission Network Configurations. - CIGRE SC34 WG34.04 (1992).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Protection des réseaux de transport et de répartition : présentation.
-
Protection des lignes et des câbles de transport et de répartition.
-
Protection des réseaux à moyenne tension de distribution publique.
-
Protection des réseaux à basse tension de distribution publique.
NORMES
-
Vocabulaire électrotechnique International. Chapitre 448. Protection des réseaux d'énergie - CEI 60050-448 - 12-95
-
Relais électriques - CEI 60255 -
-
Communication networks and system in substations - IEC 61850 - 12-09
1.1 Constructeurs (liste non exhaustive)
Areva http://www.areva-td.com
Siemens http://www.siemens.com
HAUT DE PAGE
CIGRE Conseil International des Grands Réseaux Électriques http://www.cigre.org
SEE Société de l'Électricité, de l'Électronique et des Technologies de l'Information et de la Communication http://www.see.asso.fr
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