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n° 174 protection des réseaux HTA industriels et tertiaires André SASTRE Dès 1966 il se spécialise dans les mesures électrotechniques et les automatismes industriels. Ingénieur autodidacte en 1971. Il entre chez Merlin Gerin en 1988 et participe à la création de l’activité Protection-Contrôle-Commande HTA. Il est maintenant chargé de l’animation du réseau commercial pour cette activité. CT 174 édition décembre 1994

Protection des réseaux HTA industriels et tertiaires · La protection des réseaux électriques nécessite la mise en œuvre de nombreuses et différentes techniques dont l’organisation,

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n° 174protection desréseaux HTAindustriels ettertiaires

André SASTRE

Dès 1966 il se spécialise dans lesmesures électrotechniques et lesautomatismes industriels.Ingénieur autodidacte en 1971.Il entre chez Merlin Gerin en 1988 etparticipe à la création de l’activitéProtection-Contrôle-Commande HTA.Il est maintenant chargé del’animation du réseau commercialpour cette activité.

CT 174 édition décembre 1994

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électrisation :action de communiquer une chargeélectrique à un corps, état d’unepersonne reliée à un élément soustension.

électrocution :mort accidentelle causée par le courantélectrique, phase ultime del’électrisation.

HTA et HTB :les niveaux de tensions font l’objet dedifférents classements selon lesdécrets, les normes, et autresspécifications particulières telles cellesde certains distributeurs d’énergie, ainsien ce qui concerne les tensionsalternatives supérieures à 1 000 V :■ le décret français du 14 novembre1988 définit deux domaines detension : HTA = 1 kV < U ≤ 50 kV,HTB = U > 50 kV.■ la publication CEI 71 précise desgammes de tensions les plus élevéespour le matériel :■■ gamme A = 1 kV < U < 52 kV,■■ gamme B = 52 kV ≤ U < 300 kV,■■ gamme C = U ≥ 300 kV.

AMDEC :méthode d’étude, «Analyse des Modesde Défaillance, de leurs Effets et deleur Criticité», dans laquelle selon unedéfinition de la CEI 812 «un mode dedéfaillance est un effet par lequel onobserve la défaillance d’un élément dusystème étudié».

BTA et BTB :catégories de tensions définies par ledécret du 14 novembre 1988 :■ en alternatif50 V < BTA ≤ 500V500 V < BTB ≤ 1000V■ en continu (taux d’ondulation < 10 %)120 V < BTA ≤ 750V750 V < BTB ≤ 1500VCes deux catégories sont regroupéesdans le domaine I selon la CEI 364 etNF C 15-100,

courant différentiel résiduel :somme vectorielle des courantsparcourant tous les conducteurs actifs(phases et neutre) d’un circuit en unpoint de l’installation (aussi appelécourant résiduel).

Une révision est prévue, elle retientseulement deux gammes :■■ gamme I = 1 kV < U ≤ 245 kV,■■ gamme II = U ≥ 245 kV.

mesure RMS -Root Mean Square- :valeur du courant efficace, courantsharmoniques compris =

Ieff = Ih1

2+ Ih3

2+ Ih5

2+ ... + Ihn

2+ ...

avech1 = harmonique de rang 1,h3 = harmonique de rang 3,hn = harmonique de rang n.

Pcc :puissance de court-circuit.

stabilité dynamique d’un réseau :faculté qu’a un réseau, comportantplusieurs machines tournantesasynchrones et synchrones,de reprendre un fonctionnement normalà la suite d’une perturbation brutaleayant entraîné une modificationprovisoire (cas d’un court-circuit)ou définitive (ouverture d’une ligne)de sa configuration.

lexique

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protection des réseaux HTAindustriels et tertiaires

sommaire

1. protection électrique et sûreté les conséquences d’un p. 4défaut électriquele besoin de l’exploitant p. 4la structure d’un réseau p. 4électriquele plan de protection p. 5la sélectivité p. 7la fiabilité des protections p. 8les fonctions de protection p. 8et de contrôle-commanderéunies

2. les types de sélectivité et sélectivité ampèremétrique p. 10

sélectivité chronométrique p. 10sélectivité logique p. 11protection différentielle p. 12protection directionnelle p. 14protection à minimum p. 15d’impédancela sélectivité optimale p. 16synthèse d’emploi des p. 18différents types de protections

3. emploi des protections précautions de choix et p. 19d’emploi des protectionsprécautions relatives p. 20aux capteursprécautions relatives p. 21au réseau

4. guide de choix p. 22

5. conclusion p. 24

6. informations pratiques données nécessaires p. 25pour réaliser une étudede sélectivitédiagramme de sélectivité p. 25

7. bibliographie p. 27

La protection des réseaux électriquesnécessite la mise en œuvre denombreuses et différentes techniquesdont l’organisation, ou plan deprotection, nécessite les compétencesd’un spécialiste.

En effet, ce travail impose de connaîtreles règlements et les normes, maisaussi de concilier des aspects technico-économiques qui parfois s’opposent.Ce spécialiste doit satisfaire le besoinde l’exploitant en termes de sécurité etde disponibilité de l’énergie électrique.L’atteinte de cet objectif de sûretédépend pour une très grande part de lasélectivité entre les dispositifs deprotection.

Pour permettre à un non spécialiste dedialoguer utilement avec le concepteurd’une installation électrique HTA, ceCahier Technique aborde simplementces techniques de protection et desélectivité. Un lecteur déjà informépourra entamer sa lecture à partir dudeuxième chapitre, et un praticien seporter directement au chapitre trois.

de protection

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fig. 1 : il y a sélectivité entre les protections Aet B ainsi que B et C lorsque pour tout défauten aval de A, seul le disjoncteur A s’ouvre,alors que le courant de défaut Id a aussi étédétecté par B et C.

le besoin de l’exploitantSi ce besoin devait être exprimé par unseul mot, ce serait SÛRETÉ.Ce mot a plusieurs acceptions (cf.Cahiers Techniques n° 134 et 144),dans ce document les deux sensretenus sont :■ sécurité■ disponibilité,mais abordés sous l’angle desprotections électriques.

Ainsi, les dispositifs de protection ontune forte incidence sur la sécurité, carils doivent éliminer au plus vite undéfaut pour protéger les personnes etles biens contre ses conséquences(accident corporel, dégât matériel).

Ces mêmes dispositifs influentfortement sur la disponibilité, car :■ leur sélectivité limite la zone affectéepar un défaut,■ ils minimisent le délai derétablissement de la tension,■ par leurs auto contrôles, mieux leursauto diagnostics, ils réduisent le risquede non fonctionnement et dedéclenchement intempestif,■ ils donnent à l’exploitant la possibilitéde diagnostiquer à distance (c’est lafonction communication),

■ ils peuvent intégrer desautomatismes de reprise de service(relestage, séquences de redémarrage,permutation...).

Il convient de remarquer que la sécurités’oppose à la disponibilité puisque lesdispositifs automatiques de protectionprovoquent souvent des interruptionsde service. Ainsi le niveau de sûretéretenu pour une installation est lerésultat d’un compromis qui tientcompte d’une multitude de choixformalisés par le plan de protection.

En conséquence toute modification, encours d’étude ou ultérieure, doit êtresoigneusement analysée quant à sesrépercussions sur la sécurité et ladisponibilité. Pour cela, les différentsniveaux de sûreté recherchés sur unréseau doivent impérativement êtrefixés :■ dès l’étude de conception, donc bienavant le choix des constituants,■ et lors du choix du mode de conduite.

la structure d’un réseauélectriqueElle est souvent représentée par unschéma unifilaire qui précise lesprincipaux constituants du réseau(transformateur, alternateur,machines,…) et comment ils sont liésentre eux (ligne, jeu de barres, …). Leniveau de continuité de service dépendfortement de sa structure.

En effet les types de protections et lestechniques de sélectivité sont choisis selonle schéma retenu (en antenne, doubledérivation, boucle, simple ou double jeu debarres,...), mais aussi selon la positionrelative des constituants (cf. CahierTechnique n° 169).Pour satisfaire le besoin de l’exploitantle plus économiquement possible, laméthode suivante peut être conseillée,elle comporte quatre phases :1 - se fixer les objectifs de sûreté parzone d’utilisation de l’énergie,2 - créer une structure de réseau enpartant des utilisations (schémaunifilaire),3 - élaborer le plan de protection quiprécise le choix des techniques deprotection et l’étude de sélectivité,

les conséquences d’undéfaut électriqueLes conséquences d’un défautélectrique sont multiples, parfois nonévidentes, à priori difficiles à imaginer,voici quelques exemples :■ en aval du défaut, le réseau mis horstension entraîne un arrêt partielet inopiné de l’exploitation ;■ le siège du défaut est souventendommagé, d’où démontage,réparation, remplacement, retouren usine, expertise... ;■ pendant la durée du défaut, lepersonnel est confronté à un risqued’électrisation, de brûlures(effets thermiques), voire même detraumatismes (projection ou chute).

Des conséquences peuvent êtreressenties également sur les partiessaines du réseau, par exemple lorsd’un court-circuit :■ chute de tension préjudiciable auxaccrochages électriques, auxautomates et équipementsinformatiques.■ perte de stabilité des machinestournantes qui peut, même aprèsélimination du défaut, s’aggraverjusqu’à entraîner l’effondrement totalde la distribution et des sources desecours prévues pour assurer lacontinuité de l’alimentation.

Ainsi donc, dans presque tous les cas,un défaut provoque une interruptiond’alimentation et de production.Interruption qui, du fait des contrainteséconomiques, est de moins en moinsacceptable.L’arrêt d’exploitation peut cependantêtre circonscrit à une zone du réseauselon :■ le lieu du défaut,■ l’efficacité des protections,■ la technique de sélectivité miseen œuvre.Cette réduction du risque d’interruptionest obtenue par un plan de protectionbien établi. Le rôle des protections estde provoquer rapidement la mise horstension de la partie du réseau affectéepar le défaut afin d’en limiter lesconséquences. La sélectivité vise à nemettre hors tension que cette partie duréseau et seulement celle-ci (cf. fig. 1).

1. protection électrique et sûreté

C

B

A

dI

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4 - vérifier que les objectifs de sûretésont tenus.Si ce n’est pas le cas, il faut modifierpartiellement la phase 2 (structure),puis recommencer les phases 3 et 4.

Pour les seules études de disponibilitéles concepteurs peuvent utiliser dessystèmes experts. Par exemple lesystème ADELIA est courammentemployé lors des études de réseaux dedistribution d’énergie confiés à laSociété Merlin Gerin. Ces systèmestravaillent à partir des données defiabilité AMDEC -Analyse des Modesde Défaillance, de leurs Effets et deleur Criticité- et des arbres dedéfaillance (cf. Cahier Techniquen° 144). Il est ainsi possible de chiffrerla disponibilité de différentes structurespour ensuite sélectionner la plusadéquate.

le plan de protectionC’est un ensemble cohérent et efficacede protections choisies dans le but desatisfaire aux objectifs de disponibilitéde l’énergie, de sécurité des personneset des équipements.Le plan de protection précise lesconditions d’action et de non action desprotections en période de défauts, lorsdes transitoires normales (dues auxmanœuvres d’exploitation, parexemple), mais aussi en présenced’harmoniques, de perturbationsinduites et/ou rayonnées...

Le plan s’appuie sur des donnéesgénérales et inhérentes à l’installationconsidérée, telles que :■ les règlements,■ les normes,■ les habitudes,■ les conditions d’exploitation,■ les récepteurs,■ le régime de neutre,■ la coordination des protections,■ les conséquences d’un défaut,■ la présence de diverses sourcesd’énergie (ou non).

Toutes ces données répertorient lesdifférents risques potentiels qui sonttrès variés, souvent interdépendants etdifficilement quantifiables. Parexemple :■ ceux liés à la structure du réseau (enantenne, en boucle fermée, sources enparallèle, délestage, régime deneutre,...), qui sont reliés au type derégime de neutre retenu, mais aussi àl’environnement (voie d’accès,humidité, altitude,…).

■ ceux inhérents aux récepteurs : untransformateur n’est pas sujet auxmêmes risques qu’un moteur, unlaminoir n’a pas les mêmes contraintesqu’un concasseur…En final, pour tous les constituants duréseau, y compris les générateurs, lesconducteurs et les récepteurs, le plande protection définit au minimum leschoix et réglages des dispositifs deprotection contre les défauts de court-circuit phase-phase et phase-terre.

Les règlementsCe sont tous les textes de loi, ou ayantvaleur de loi, qui imposent des choixincontournables (par exemple : enFrance le décret concernant laprotection des travailleurs).

Les normesIl faut toujours considérer les normesapplicables à l’installation concernée.Pour les installations électriques lesnormes à appliquer dépendent desniveaux de tension de chaque circuit etsont généralement assujetties àdifférents paramètres. Ainsi, en Francela norme NF C 13-200 qui a pourdomaine d’application «Les installationsprivées à haute tension» prend aussien compte le climat et l’environnement.

Les habitudesBien qu’elles concernent les choix destructure, de type de protection commede mode d’exploitation, les habitudesne sont pas toujours écrites.Cependant leur application rendl’exploitation plus aisée : l’utilisateurn’est ainsi confronté qu’à des principesde fonctionnement qu’il connaît bien.

Les conditions d’exploitationConduite centralisée ou non du réseau,possibilité de conduite locale,constitution des équipes, astreinte surplace ou non, délai d’intervention, etc,sont autant de conditions qui influentsur le plan.

Les récepteursTous les récepteurs ont leur propreinfluence : les moteurs par leurscaractéristiques de démarrage, lesalternateurs par leurs réactances, lestransformateurs par leur tension decourt-circuit, les câbles par leurscapacités et leurs tenues au court-circuit,…

Le régime de neutre(cf. Cahier Technique n° 62)Le schéma des liaisons du réseau à laterre, ou régime de neutre, est

déterminé en fonction du niveaurecherché pour :■ la sécurité du personnel et deséquipements,■ les impératifs de continuité de service.Il doit tenir compte :■ de la qualification du personneld’exploitation,■ des risques de détérioration dumatériel,■ de la volonté de limiter lessurtensions.

Le régime retenu affecte la valeur ducourant de défaut terre fixée par lesystème de mise à la terre, valeur quirésulte d’un compromis entre■ avoir un courant suffisamment fortpour■■ réaliser un bonne sélectivité : lecourant résiduel doit être détecté sansêtre confondu avec les courantscapacitifs des liaisons saines (câbles),■■ se protéger contre les surtensionspar réduction d’impédance entre leréseau et la terre ;■ et avoir un courant faible pour limiter lesdégâts (notamment dans les machinestournantes et les transformateur) maisaussi les risques d’incendie ou d’explosiondans les zones sensibles (pétrochimie,mines,…).

Pour une installation existante, lesprotections mises en œuvre et l’étudede sélectivité sont directementinfluencées par le régime de neutreexistant.

Pour une installation nouvelle, l’étudede sélectivité permet de valider lesoptions retenues (régime de neutre,valeur maximale du courant de défautterre et l’emplacement adéquat dusystème de mise à la terre), sinond’aider à faire d’autres choix.

La coordination des protectionsPar coordination il faut comprendre“mettre en harmonie le fonctionnementdes dispositifs de protection”, et plusprécisément “veiller à leur sélectivité”.

Il est rare qu’un réseau de distributionélectrique soit totalement indépendantd’une autre installation, en particuliercette coordination est impérative entre■ le réseau de l’installation projetée etcelui de l’installation existante,ou entre■ le réseau de l’installation projetée etle réseau amont et/ou public.

Son étude se fait à partir :■ des courbes de fonctionnement desprotections, par exemple il est judicieuxde prévoir une protection à temps

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notamment nécessaire de «doubler»les fusibles par des protectionsindirectes pour assurer la sélectivitélorsque les courants de défaut peuventêtre de faible intensité (forte impédancelors du défaut ou puissance limitée dela source) ; cas présenté dans lafigure 2b oùIcctransformateur >> Iccalternateur.

Une solution pratique est le téléréglage,mais la solution idéale est la télévalidationou choix à distance de valeurs prédéfinieset testées (cf. fig. 2c).

extrêmement inverse pour “secoordonner” avec un fusible ;■ des temps de déclenchement(sélectivité).

Nota : les distributeurs publicsd’énergie électrique imposentgénéralement des réglages maximauxapplicables au poste de livraison (enFrance, EDF demande pour les postesHTA 20 kV un temps de 0,2 s).

Une étude de coordination, précise lestemps d’élimination des défauts quidoivent être :■ satisfaisants pour la sécurité dupersonnel,■ conformes à la tenue du matériel,(échauffement, tenue aux effortsélectrodynamiques),■ sélectifs avec les installationsvoisines.

Les conséquences d’un défautCe sont les accidents corporels, lesdégâts voire destructions de matériel,les pertes de production...Elles sont estimées en termes derisques :

■ pour le personnel, à partir du courantde défaut, de l’élévation du potentieldes masses accessibles, del’impédance des circuits de terre...Ils diminuent si le temps de contact,direct ou indirect avec une partie soustension, est court.

■ pour le matériel, à partir de sa tenuethermique et/ou électrodynamique, desprobabilités de brûlage ou de perforationdes tôles de circuits magnétiques deséquipements, de sa sensibilité auxmanques ou baisses de tension.■■ les échauffements et effortsélectrodynamiques affectent plus ladurée de vie du matériel lorsqu’ils sontimportants et maintenus. Lesinterrompre rapidement évite unvieillissement rapide (fatigue) dumatériel.■■ les manques de tension, souvent dusà un défaut détecté par un appareil deprotection. Ils concernent tout le réseauaval.- ils peuvent être brefs, c’est le cas decoupures suivies de réenclenchementsautomatiques ou de permutation desource. Ils gênent surtout les matérielsélectroniques (régulation,informatique,…), moins les machines àforte inertie (four, ventilateur,…).- ils peuvent être longs du fait destravaux préalables de remise en ordreavant la remise sous tension, et alorsaffecter financièrement l’entreprise.

■■ les baisses de tension, souvent duesà un court-circuit. Elles sont plusimportantes lorsqu’elles sont prochesdu point de défaut, elles peuvent êtresource de graves désordres, même surles parties saines du réseau.Limiter la durée de tous ces défauts detension contribue à réduire leursincidences sur les utilisations.

■ selon le type d’équipement (moteurssynchrones ou asynchrones,transformateurs enrobés ou immergés,alternateurs…).

■ en fonctionnement séparé du réseaude distribution publique, selonl’importance relative des puissancescumulées des machines tournantes(moteurs et alternateurs) il est possiblequ’une perte de stabilité entraînel’effondrement total de la distribution etdes sources de secours senséesassurer la pérennité de l’alimentation.Il est à noter que même aprèsl’élimination du défaut, cette perte destabilité peut s’aggraver.Le maintien en service de toutes lesmachines tournantes, synchrones etasynchrones, est d’autant plusprobable que le creux ou manque detension est de plus courte durée.En résumé il s’avère que la rapiditéd’élimination d’un défaut est essentiellepour réduire les risques, de plus elleaméliore la disponibilité et lamaintenabilité.

Une fois estimées, les conséquencesd’un incident sont discutées pourfinalement être acceptées ou refusées,avec des dispositions particulières :■ sélectivité partielle,■ transformateur d’isolement,■ régime de neutre temporaire,■ protection chronométrique ou logique,■ autorisation ou non du fonctionnementdes sources en parallèle,■ générateur homopolaire sur jeu debarres,■ etc.

Présence de sources diversesLorsqu’un réseau peut, pendantcertaines périodes, être alimenté selondes configurations et des sourcesdifférentes, il faut pour chaque cas,déterminer les courants de court-circuitphase-phase et phase-terre. Ils sontgénéralement très différents et leurconnaissance est indispensable pourassurer la protection et la sélectivitédans tous les cas. Les protectionsnécessitent alors des seuils ettemporisations différents selon lesconfigurations (cf. fig. 2a). Il est

fig. 2 : exemple d’intérêt de la télévalidation.Lors du changement de la sourced’alimentation, il est nécessaire d’adapterles réglages des protections des départs parchangement de seuil (a) et/ou mise enservice de protection complémentaire (b).La télévalidation (c) améliore la sûreté(disponibilité et sécurité).

t (s)

(kA)I

G

a

fusible f

I

t (s)

(kA)I

protection indirecte Pqui double le fusiblelors de l'alimentationpar seul.G

courbe cc de G

b

G

télévalidationdes réglagesprédéfinis

f Pavecdélestage

avecdélestage

1MVA 800 kVAc

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la sélectivitéLa sélectivité consiste à ne mettre horstension que la partie du réseauconcernée par un défaut et seulementcelle-ci. Elle organise lesdéclenchements, des différentsdispositifs de protection phases etterre, qui doivent être les plus rapidespossible (cf. Cahier Technique n° 62).

Pour cela chaque installation faitnormalement l’objet d’une «étude desélectivité». Son but est de confirmerque tout défaut envisageable sera bienéliminé dans les limites techniquesfixées pour le matériel d’installation(ex. : pourvoir de coupure) et pour lesutilisations (ex. : durée maximaled’interruption). Pour ce faire,l’architecture la plus appropriée estrecherchée en plaçant ou non desprotections en tel ou tel point del’arborescence du réseau électrique.

Contenu d’une étude de sélectivitéDans la pratique, une étude desélectivité consiste à déterminer lesdifférents réglages (temporisations etseuils) des appareils de protection touten vérifiant la compatibilité entre lestemps d’intervention définis pour lesappareils amont et ceux définis pour lesappareils aval.

Une telle étude est un travail importantcar :■ elle considère les différentes valeursdes courants de défauts pouvantapparaître en différents points d’unréseau ;■ elle vérifie que chaque défautprobable peut être éliminé par deuxprotections différentes, pour palierl’éventuelle défaillance de la protectionla plus proche ou d’un de ses élémentsassociés tels que filerie, réducteurs,disjoncteur, connectique...

A noter que les réglages des appareilsen amont du réseau (arrivée) sontsouvent imposés par le distributeurd’énergie, et ceux des appareils en aval(départs) le sont par le circuit de plusforte puissance.

Présentation d’une étude desélectivitéUne telle étude doit comprendre :■■ la description des modesd’exploitation retenus pour l’étude,■■ un schéma unifilaire simplifié,■■ les diagrammes de sélectivité, ceuxdes protection de phases, et ceux desprotections de défaut «terre»,■■ une note technique,■■ le carnet de réglage.

■ schéma unifilaire simplifié.Il représente l’ossature du réseau, lesorganes de manœuvres essentiels, lesprotections repérées (cf. fig. 3a).

■ diagrammes de sélectivité.Sur ces diagrammes (cf. fig. 3b) sont

visualisés les courbes dedéclenchement de chacune desprotections avec leurs repèrescorrespondants à ceux notés sur leschéma unifilaire (cf. fig. 3a).

■ note technique.Elle décrit les principes de sélectivitéqui ne peuvent pas être représentéspar les diagrammes (sélectivitéslogique et différentielle par exemple).Elle présente et explique les résultats,notamment la durée de déclenchementobtenue au niveau du disjoncteur detête. Elle signale les risques et sinécessaire propose des solutions qui,comme indiqué précédemment,peuvent influencer l’architecture de

3

4

2

1

BT

HBT

HTA

a

t (s)

(kA)I

0,7

enBT

enHTA

enHTB

niveaux descourants decourt-circuit

421 3

b

fig. 3 : exemple d’un schéma unifilaire (a) et du diagramme de sélectivité de ses protections (b).A noter que, pour être comparés, les Icc sont exprimés à un même niveau de tension.

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distribution. Quelques exemples sontdonnés dans le tableau de la figure 4.Cette liste non exhaustive montre lesliens importants entre les études :■■ d’architecture,■■ de courants de court-circuit,■■ de sélectivité.Entreprendre ces études dès le débutd’un projet s’avère doncparticulièrement utile.

■ carnet de réglage.Ce document réunit toutes les valeursde réglage de toutes les protections.Indispensable lors de la mise enservice, il est l’aboutissement de l’étudede sélectivité.

la fiabilité des protectionsLa fiabilité des protections est un facteuressentiel de la sécurité et de ladisponibilité d’une installation électrique.Les constructeurs de dispositifs deprotection poursuivent, lors dudéveloppement et de la fabrication, undouble objectif :

■ être sûr du déclenchement➡ sécurité,

■ ne pas avoir de déclenchementintempestif➡ disponibilité.

Cet objectif est maintenant atteint avecdes protections à technologienumérique, car :■ après avoir subi, en conception etfabrication, de nombreux tests decompatibilité électromagnétique, ellespeuvent être placées dans desenvironnements sévères ;■ une fois installées :■■ en permanence, elles pratiquent desauto-contrôles (c’est la fonction «chiende garde»),■■ lors d’une défaillance, ellesfournissent un auto-diagnostic quiindique la cause et ainsi diminue letemps d’indisponibilité.

Toutefois, quel que soit le type deprotection, l’objectif global ne peut êtreatteint que si :■ les capteurs sont de bonne qualité,■ l’alimentation auxiliaire est fiable,■ la mise en œuvre est correctementeffectuée et les réglages bien faits.

les fonctions de protectionet de contrôle-commanderéuniesLes dispositifs de protections, avec lescapacités de travail étendues desmicroprocesseurs (cf. fig. 5),remplissent de nombreuses fonctions :■ ainsi, ils traitent l’information fourniepar les capteurs de courant et detension , ils affichent diverses mesures(I, W, cos ϕ, P, Q, etc.) et réalisent lesdifférentes protections paramétrées.■ en plus ils peuvent aussi remplir desfonctions locales d’automatisme :■■ la permutation (ou transfertautomatique),■■ le pré-traitement des alarmes,■■ la mémorisation des informations(déclenchement, blocage...),■■ l’inter déclenchement entre deuxextrémités d’une ligne ou sur leprimaire et le secondaire d’untransformateur,■■ la sélectivité logique (cf. CahierTechnique n° 2),■■ le délestage - relestage.Ces automatismes répartis sont aussiimportants que la sélectivité du point devue de l’objectif de continuité service.

Ces ensembles ou unités de protectionet de contrôle-commande ont de plus lafaculté de pouvoir communiquer entreeux, en cela ils répondent au principede l’intelligence répartie.Par intelligence répartie il fautcomprendre que la décision est laisséeà l’initiative du dispositif le plus prochede l’action à accomplir :■ un déclenchement suite à un court-circuit se décide et se faitimmédiatement en amont du point dedéfaut ;■ un délestage se commande selonl’importance de la surcharge, soit auniveau de l’atelier (unité de gestionlocale), soit au niveau de l’arrivée (unitéde gestion centrale).

Ce principe a pour avantage defavoriser grandement la disponibilité etla gestion du réseau électrique.En effet, ces unités communiquantesassociées à des calculateurs autorisentla prise en compte de nombreuxparamètres qui comparés à des valeursde référence permettent de détecterdes dérives dangereuses. Une alerte

risques révélés remèdes

incompatibilité entre les temps ■ revoir l'architecture pour gagnerd'intervention des protections. un ou plusieurs crans de sélectivité.

■ modifier le plan de protection pourutiliser une sélectivité logique oudifférentielle.■ négocier avec le distributeur d'énergieun temps plus élevé au poste de livraison.■ changer la tension de distribution et/ou

d'utilisation.

incompatibilité entre courant de court-circuit ■ empêcher la mise en parallèle deset équipements. sources.

■ augmenter l'Ucc des transformateurs.■ rajouter des inductances de limitation.■ choisir d'autres équipements.

non fusion fusible ■ changer le calibre des fusibles.■ ajouter un relais de protection indirect

associé à un interrupteur.■ remplacer les fusibles par un disjoncteur.■ modifier la source :■ ■ augmenter la puissance de court-circuit,■ ■ baisser l'Ucc du transformateur amont.

durée d'interruption trop longue ■ alimenter en double dérivation.■ prévoir une source de remplacement

rapide à mettre en service (générateurde secours) et, si nécessaire, délester les

utilisations non prioritaires.■ utiliser une permutation automatique etmotoriser l'appareil de coupure.

fig. 4 : risques et solutions qui peuvent influencer une architecture de distribution.

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est alors possible pour assurer unemaintenance prédictive, par exemple :■ un risque de blocage à venir peut êtresignalé lorsque le courant dedémarrage d’un moteur augmente defaçon significative,

■ le vieillissement prématuré d’unéquipement peut être annoncé à lasuite d’une surcharge prolongée,■ un prochain court-circuit peut êtreindiqué à partir de l’augmentation d’uncourant résiduel (baisse d’isolement).

fig. 5 : Sepam, une gamme de dispositifs de protection mais aussi de contrôle-commande àbase de microprocesseurs (Merlin Gerin).

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Les protections choisies lors del’élaboration du plan de protection ontun impact direct sur la sélectivité.

Dans ce chapitre, sont rapidementévoqués les différents types desélectivité et de protection.

Ces types de sélectivité et deprotection ont des origines diverses :■ habitude,■ mode d’exploitation,■ influence des distributeurs d’énergienationaux,■ évolution technologique,■ techniques élaborées par lesconstructeurs.

Ils perdurent car ils ont tous leursavantages. Pour être judicieux, le choixdoit donc, en un point précis du réseau,se porter sur l’un d’eux : celui quiprocure le maximum d’avantages.

Cette liberté d’optimiser le choix estfacilitée par l’emploi de dispositifssusceptibles d’offrir plusieurs solutionsdans un même équipement.

sélectivité ampèremétriquePour assurer une sélectivité de typeampèremétrique, la grandeur contrôléeest le courant.

Sur un réseau, un courant de court-circuit est d’autant plus faible que lepoint de défaut est éloigné de la source.

La sélectivité peut donc théoriquementêtre obtenue en ajustant le seuil desdispositifs de protection au courant decourt-circuit prévisible selon leuremplacement dans la distribution(cf. fig. 6a).

Ce type de sélectivité, ne fait pasintervenir de délai de fonctionnement(instantané), car chaque protection estindépendante des autres. Il estfréquemment utilisé en BTA terminale.Il l’est peu en HTA car les variationsréelles d’un courant de court-circuitentre deux points sont trop peusignificatives (les impédances deliaison sont négligeables), la sélectivitén'est donc que partielle (cf. fig. 6b). Anoter qu'en HT généralement un défaut

rCI rBI rAI

ccCI ccBI ccAI

(kA)I

0

zones de non sélectivité

Intensitésde réglages

Intensitésde défauts

BT

HTA

B

A

C

rCI rAI rBI

ccCI ccAI ccBI

Intensitésde réglages

Intensitésde défauts

a

b

I

fig. 6 : en théorie (a) pour réaliser une sélectivité ampèremétrique, il faut vérifier queIccA > IrA > IccB > IrB > IccC > IrC.En pratique (b) la proximité des valeurs de réglage fait que cette sélectivité n’est que partielle.

impédant évolue très rapidement endéfaut franc.L’inconvénient majeur de cettesélectivité est qu’il n’y a pas de secoursde l’aval par l’amont (pas deredondance).Enfin l’handicap essentiel de lasélectivité ampèremétrique est que leseuil d’une protection est d’autant plusélevé qu’elle est proche de la source,d’où des risques de dégâts plusimportants. Elle ne permet donc passouvent d’atteindre l’objectif sûretédéfini au chapitre 1 puisqu’elleprivilégie la sécurité.

sélectivité chronométriqueCette sélectivité associe une notion detemps à la grandeur contrôlée qu’est lecourant : une temporisation est affectée

volontairement à l’action des dispositifsde protection ampèremétrique.Pour cela, les seuils d’intervention sontdéfinis avec des temps defonctionnement croissants de l’avalvers l’amont. Ainsi, en amont d’undéfaut plusieurs dispositifs sontsensibilisés (redondance), et lors d’undéfaut seule la protection situéeimmédiatement en amont de celui-cidéclenche : le défaut n’est alors plusalimenté et les autres protectionscessent de le «voir» avant d’atteindre leterme de leurs temporisationsrespectives.

La vérification peut se faire parcomparaison (superposition) descourbes de fonctionnement (cf. fig. 7)qui doivent être suffisamment espacéespour assurer cette sélectivité (parexemple 0,3 s).

2. les types de sélectivité et de protection

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Cahier Technique Merlin Gerin n° 174 / p.11

Cependant lorsque deux dispositifscontrôlent un même courant nominal(avec ou sans changement de tension),pour s’affranchir des tolérances defonctionnement il est nécessaire deprévoir aussi un écart de réglage desseuils d’environ 20 % de l’aval versl’amont.Les temporisations sont, soit du type àtemps dépendant de l’importance ducourant de défaut, soit du typeindépendant (cf. fig. 8).La sélectivité chronométrique estfréquemment utilisée car simple. Elleprésente cependant un inconvénient :

le temps d’intervention augmente de0,2 à 0,3 s à chaque «étage» au fur età mesure que l’on s’approche de lasource. Un tel écart est nécessairepour tenir compte des tolérances destemps de réponse des éléments de lachaîne de protection (capteurs,électronique, déclencheur etdisjoncteur) ainsi que du temps d’arcdu disjoncteur aval. Ce sont donc lesdéfauts de plus forte énergie et situésau plus près de la source qui sontalimentés le plus longtemps (dégâtsplus importants).

L’objectif sûreté n’est pas totalementatteint, mais en appliquant cettesélectivité entre deux ou trois étages uncompromis satisfaisant entre la sécuritéet la disponibilité peut être trouvé.

Nota 1 : du fait de sa simplicité de miseen œuvre, ce type de sélectivité estintéressant pour protéger une liaisonentre deux sous-stations distantes.

Nota 2 : le mixage des sélectivitéschronométrique et ampèremétrique estparticulièrement intéressant pourprotéger le primaire d’untransformateur. En effet, les différencesde courant de court-circuit entre les

circuits primaire et secondaire sont trèssignificatives (cf. fig. 9). Il est alorspossible d’avoir une protection rapide(≈ 100 ms) sur le circuit primaire si sonseuil est réglé au dessus du courant Iccsecondaire «vu» depuis le primaire.

sélectivité logique(cf. Cahier Technique n° 2)Ce type de sélectivité est aussi appeléSystème de Sélectivité Logique ouSSL. Il fait l’objet d’un brevet déposépar Merlin Gerin et met en œuvre deséchanges d’informations entre lesunités de protection. La grandeurcontrôlée est le courant.Toutes les unités de protections SSLcommuniquent via une liaison filaire(liaison pilote) : par ce circuit toutes lesunités sollicitées par un défaut envoientinstantanément une impulsion d’attentelogique à l’unité amont. Ainsi, seule laprotection située immédiatement enamont du défaut reste libre de

t (s)

(kA)I ccI B A

1

2

1 = réglage "temps" minimal2 = réglage "temps" maximal plage de réglage "temps" = 1 à 2

A = réglage "seuil" minimalB = réglage "seuil" maximal plage de réglage "seuil" = A à B

fig. 8 : courbes de déclenchement à tempsindépendant (ou constant [ ]) et àtemps dépendant (ou inverse [ ]).

fig. 9 : les sélectivités chronométrique etampèremétrique appliquées aux postes detransformation.

fig. 7 : la superposition des courbes dedéclenchement (a) permet de vérifier que lasélectivité est effective entre les disjoncteursA et B (b) qui détectent le même courant dedéfaut Id.

B

A

dI

BT

HTA

t (s)

(kA)I

B

A

dI

0,3

a

b

t (s)

(kA)I

100 ms

A B'

B

B

rAI r1BI r2BI

ccAI ccBI

B

A

I r1B = seuil bas 1,2 . I rA pour s'affranchir desimprécisions. Un intervalle de sélectivité de300 ms (courbe B') est habituellement prévu en secours de A.

I r2B = seuil haut I ccB, mais I r2B I ccA, àdéclenchement rapide à 100 ms pour accepterla surintensité d'enclenchement.

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fonctionner puisqu’elle n’a pas reçud’ordre d’attente logique (cf. fig. 10).L’avantage du SSL est de pouvoirraccourcir les temps de déclenchement(cf. fig. 11) et notamment à proximitéde la source :■ soit en réglant toutes les unités avecla même temporisation,■ soit en ayant des temps d’interventionde plus en plus courts de l’aval versl’amont contrairement à ce qui estréalisé avec la sélectivitéchronométrique (cf. § précédent).

Comme avec la sélectivitéchronométrique toutes les protectionssituées en amont d’un défaut sontsollicitées (redondance).

fig. 10 : principe de la sélectivité logique.

Cependant, malgré la contrainte dedevoir relier par une liaison pilotetoutes les unités de protection SSL, cetype de sélectivité est plus satisfaisantdans la recherche de l’objectif desûreté que ceux présentésprécédemment.

Nota : cette sélectivité est d’uneapplication intéressante pour laprotection des arrivées et départs d’unmême tableau. Ici, les fils de liaison nesont pas une contrainte d’installation :ils ne parcourent que le tableau. Ilspeuvent donc être intégrés en usine.De plus cette solution autorise destemps d’interruption de défaut sur lesarrivées inférieurs à ceux des départs.

protection différentiellePar principe, en l’absence de défaut,les courants entrant dans chaqueélément d’une installation de

fig. 11 : exemple d’un schéma unifilaire et d’un diagramme de sélectivité des protectionsincluant un étage de sélectivité logique (entre 2 et 3).Ce diagramme est à comparer à celui de la figure 3 (les courbes modifiées sont en orange). Ilmontre que, pour un même circuit, cette sélectivité permet une importante réduction des délaisde déclenchement (sur le disjoncteur 3 par exemple, de 0,7 à 0,1 s).

distribution électrique sont égaux,phase à phase, à ceux qui en sortent.La protection différentielle a pour rôlede contrôler ces égalités, de mesurer ladifférence éventuelle entre deuxcourants (due à un défaut), et pour unseuil prédéterminé de donner un ordrede déclenchement. L’élémentdéfectueux est alors isolé du réseau(cf. fig. 12)

Cette protection permet de surveillerune zone bien délimitée par deux jeuxde réducteurs de courant (outransformateurs de courant) : elle estauto sélective et peut donc êtreinstantanée. Cet avantage doit êtreconservé dans des périodes où seproduisent des phénomènestransitoires ; mais sa sensibilité doitcependant être limitée auxphénomènes dus à des défauts, et nonpas à d’autres qui sont normaux(courants d’enclenchement, courant deDn

D3

D2

D1

dispositif en amontdu défaut, en attente(durée limitée).

dispositif en amontdu défaut, en attente(durée limitée) : émetun ordre d'attente.

premier dispositif en amont du défaut : émet unordre d'attente et un ordrede déclenchement.

dispositif non sollicité(situé en aval du défaut).

protection n°4

protection n°3

protection n°2

protection n°1

liaison piloteordre d'attente logique

3

4

2

1

BT

HBT

HTA

t (s)

(kA)I

0,1

enBT

enHTA

enHTB

niveaux descourants decourt-circuit

43 21

a b

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de sa valeur intrinsèque ou desconséquences inacceptables d’unemise hors service longue sur défaut…

La mise en œuvre de ce type deprotection impose aussi certainescontraintes :

■ un TC -Transformateur de Courant-par phase à chaque extrémité de lazone contrôlée.

■ une liaison entre les deux dispositifspour la protection différentielle decâble. De plus avant de retenir cetteprotection il est utile de s’assurer deson efficacité sur tous les types dedéfauts imaginables. En effet leprincipe de détection, souvent utilisépour une protection différentielle à filspilote, fait que la sensibilité dépend dela phase en défaut et du type de défaut(phase-phase ou phase-terre).

■ pour la protection différentielle demachine : les extrémités desenroulements du côté point neutredoivent être accessibles pour placertous les TC.

■ pour la protection différentielle detransformateur :■ ■ selon que le relais de protection estinstallé dans la cellule amont ou aval, lafilerie vers l’autre jeu de TC serarelativement longue ; il est alorsindispensable de veiller à sa section(consommation) et à son cheminement(perturbations).■ ■ si le régime de neutre est trèsdifférent de part et d’autre dutransformateur, les défauts «terre» nesont pas tous décelables ; ils doiventdans ce cas faire l’objet d’un traitementparticulier.

■ pour la protection différentielle de jeude barres : avec certains typesd’appareils tous les TC doivent avoir unmême rapport égal à celui du plus grosTC. Cette protection à hauteimpédance, surtout employée dans lespays sous influence anglo-saxonne,présente de grosses difficultés :■ ■ pour l’aiguillage des circuitssecondaires des TC, lorsque le jeu debarres alimente de nombreux départsavec différentes configurations ;■ ■ pour la réalisation des fileries, car saforte impédance peut pendant le défautengendrer des surtensions sur la filerieau secondaire des TC. Ces surtensions

a

b

point neutre

d

liaisonpilote

c

fig. 12 : exemples d’emploi de la protection différentielle.a - protection différentielle de câble : sur défaut les 2 disjoncteurs ouvrent,b - protection différentielle de machine, moteur ou alternateur,c - protection différentielle de transformateur : s’il y a des sources en aval, sur défaut les 2disjoncteurs ouvrent,d - protection différentielle de jeu de barres : s’il y a des sources en aval, sur défaut tous lesdisjoncteurs ouvrent.

défauts traversants dont le siège estextérieur à la zone...).

Les caractéristiques des «transitoires»sont particulières à chaque élément deréseau : les protections différentiellessont donc technologiquement«spécialisées», soit :■ différentielle de lignes et câbles,■ différentielle de jeu de barres,■ différentielle de transformateur,■ différentielle de moteur,■ différentielle d'alternateur.

L’emploi de cette protection est limitécar elle nécessite une filerie (fils pilotesou raccordements de secondaires des

transformateurs de courant), desréducteurs de courant, et des réglagesparticulièrement soignés pour garantirles non déclenchements intempestifs.Elle est utilisée chaque fois qu’uneélimination très rapide des défauts estimpérative :■ réduction du temps amont dans unechaîne de sélectivité chronométrique,par suppression d’un étage de cettechaîne,■ amélioration de la stabilité dynamiqued’une installation comportant desmachines tournantes,■ protection supplémentaire d’unélément de grande importance du fait

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peuvent nécessiter la mise en place dedispositifs parasurtenseurs.

Rappel : la sélectivité logique, pluspratique d’emploi, répond aussi auproblème du gain de temps.

protection directionnelleCe type de protection fonctionne àpartir du courant, de la tension et dusens d’écoulement de l’énergie. Elleagit lorsque simultanément le courantou la puissance dépasse un seuil etque l’énergie se propage dans unedirection anormale. Il existe desprotections directionnelles :■ de courant phase,■ de courant résiduel,■ de puissance active,■ de puissance réactive,■ de puissance homopolaire (nondéveloppée dans ce Cahier Techniquecar essentiellement utilisée sur lesréseaux de distribution publique àneutre compensé).

Protection directionnelle de courantphaseLorsque deux sources, deux liaisons,ou plus, fonctionnent normalement enparallèle, il y a un risque d’arrêt généralde la distribution lors d’un défautn’affectant qu’un de ces éléments. Eneffet tous ces éléments sont parcouruspar le courant de défaut, avec unchangement de sens du courant dansl’élément défectueux (cf. fig. 13).

Les protections directionnelles sontdonc utilisées pour distinguer le seulélément défectueux et commander sonisolement des autres éléments encoresains. Pour pouvoir isoler l’élémentdéfectueux ces dispositifs sont plusrapides d'environ 250 ms que lesprotections à maximum de courantconcernées par le même défaut.

Protection directionnelle de courantde défaut «terre»Si un réseau est alimenté par deuxtransformateurs ou plus (ou par desalternateurs) avec leurs points neutressimultanément reliés à la terre, lors d’undéfaut «terre» sur une seule de sessources, toutes sont parcourues par uncourant résiduel. Seule celle qui estaffectée par le défaut «voit» un courantrésiduel de sens inverse des autres. Lesdispositifs de protection directionnelle

protection directionnellede courant phase

protection à maximumde courant

courant de défaut transitantpar l'artére saine

courant de défaut "direct"

y

x

fig. 13 : principe de la protection directionnelle de courant phase.Sur une même liaison un dispositif directionnel est plus rapide (≈ 250 ms) qu’un dispositif àmaximum de courant, d’où une sélectivité : ici, il y a déclenchement en x puis en y.A noter que si ces liaisons sont remplacées par deux transformateurs en parallèle, le principereste identique.

de «terre» peuvent ainsi faire ladistinction entre les éléments sains etcelui qui est en défaut (cf. fig. 14).La direction est déterminée à partird’une mesure du déphasage entre lesvecteurs «courant résiduel» et «tensionrésiduelle».Ces dispositifs sont aussi employéspour sélectionner le départ en défautsur des réseaux à fort courant capacitif,notamment lorsque les liaisons parcâbles sont longues : tous les départssains sont parcourus par un courantrésiduel de même sens, et ce courantest de sens opposé dans un départ endéfaut (cf. fig. 15).Nota : Dans ce dernier cas, pourréaliser la sélectivité sans protectiondirectionnelle, une autre solution estaussi utilisée. Elle exploite desprotections ampèremétriques de défaut«terre». Mais le seuil Is de cesprotections doit satisfaire à :Ic départ < Is < ΣIc installation

avec Ic = courant capacitif,Is = intensité de seuil.En général Is ≈ 1,3 à 1,5 Icdépart

Mais cette solution n’est applicable quesi pour chaque départ :Ic départ <<ΣIc installation

Si cela n’est pas, il faut alors prévoir ungénérateur de courant homopolaire.Sinon les protections des liaisonssaines et longues déclenchentintempestivement (déclenchement parsympathie) car activées par le courantcapacitif généré par toutes ces liaisons.

Protection directionnelle depuissance activeCe type de protection est utilisé parexemple pour :■ découpler du réseau un alternateurqui absorbe de l’énergie (marche enmoteur) suite à une défaillance de lasource d’énergie mécanique,■ couper l’alimentation d’un moteur lorsd’un creux de tension.Outre la mesure de courants et detensions, ce type de protection mesureaussi le déphasage pour déterminer lapuissance :

P = 3 . U . I . cos ϕ

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Protection directionnelle depuissance réactiveCe type de protection est utilisé parexemple pour couper l’alimentation d’unemachine synchrone lors d’un manqued’excitation. En effet l’énergie réactive demagnétisation du fait d’une excitationinsuffisante sera apportée par le réseauvers la machine. Outre la mesure descourants et des tensions, ce type deprotection mesure aussi le déphasagepour déterminer la puissance :Q = 3 . U . I . sin ϕ

protection à minimumd’impédanceCe type de protection fonctionne àpartir des grandeurs mesurées quesont le courant, la tension et le sensd’écoulement de l’énergie. A l’aide deces informations le dispositif deprotection calcule l’impédance del’équipement contrôlé, ses seuils sontajustables (minimum d’impédance Z -en ohm- ou d’admittance 1/Z -en mho-).Cette protection exploite le principe dela baisse importante d’impédance d’unélément lorsqu’il est en court-circuit.

fig. 15 : l’emploi de dispositifs de protection directionnelle de courant de défaut «terre» dansune installation comportant des départs de grande longueur permet de distinguer le départ endéfaut des départs sains.

protection directionnelledu courant résiduel.

courant résiduel générépar les capacités desdéparts sains de grande longueur.

capacité de la phase en défaut

capacités des phases saines

fig. 14 : une protection directionnelle de courant de défaut «terre» permet de discriminer le transformateur en défaut (a), ou être insensible à undéfaut sur un départ (b).Ce même principe s’applique à des alternateurs couplés sur un même réseau et ayant leurs points neutre reliés à la terre.

x

a b

courant résiduel généré parle point neutre dutransformateur en défaut

protection directionnellede courant phase

courant résiduel généré parle point neutre de chaquetransformateur sain enprésence d'un défaut

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zones avantzones arrière

X

R

Z de la ligneprotégée etsaine

a b

Z transitoire(sans effet sila zone 3 estdéfinie par leparallélogramme)

Z de la ligneprotégée mais en défaut

zone 1, temporisation courte = t1

zone 2, temporisation = t2 t1

zone 3, temporisation = t3 t2

X

R

fig. 16 : diagramme de fonctionnement d’une protection de zones (a).Le déclenchement est obtenu lorsque l’extrémité du vecteur d’impédance de la ligne protégéeentre dans l’une des zones de fonctionnement du dispositif (b), une temporisation étantaffectée à chacune de ces zones.Pour éviter des déclenchements intempestifs dus aux variations de charge (vecteurd’impédance transitoire), les zones de fonctionnement peuvent avoir différentes formes,cercles ou quadrilatères : c’est le cas sur le dessin b lorsque la zone 3 est définie par leparallèlogramme au lieu d’un cercle.

Elle est surtout employée sur les lignesde transport d’énergie (réseauxmaillés), mais aussi sur des jeux debarres et de grosses machinestournantes. Elle est également appelée«protection de zones». Elle effectueses mesures dans une direction ou depart et d’autre de son lieud’implantation (cf. fig. 16). L’étendue deson contrôle dépend de la plage de lamesure et de la variation linéaire del’impédance de l’équipement protégé.Plusieurs dispositifs peuvent êtredisposés sur un même réseau, et êtreindépendants les uns des autres, carleur zone de contrôle individuelle estbien délimitée. Pour cette même raison,leurs temps de réaction peuvent êtrefortement réduits.

Remarques :■ les brusques variations de charge, etles appels de courant sont «vus» parces protections comme des variationsd’impédance.Pour éviter des déclenchementsintempestifs leurs caractéristiques defonctionnement (circulaire, elliptique,polygonale...) doivent être bien choisies(cf. fig. 16).■ la variation d’impédance estproportionnelle à la longueur surveillée.Cette variation longitudinale est plusrapide pour les machines tournantes outransformateurs que pour les câbles etles lignes aériennes. Pour cette raison,une protection à minimum d’impédancepeut surveiller une petite zone limitéepar une machine ou un transformateur.Cependant, lorsqu’un tel dispositif estprévu pour surveiller un jeu de barres,sa zone de contrôle peut s’étendre àune partie des enroulements destransformateurs qui sont raccordés à ceJ de B. Ce qui peut sembler être uninconvénient s’avère être un avantage :les premières spires d’untransformateurs qui sont les plusexposées (surtension, claquage,…)sont ainsi mieux protégées. Cetteprotection est essentiellement exploitéedans les postes HTB/HTB du réseau detransport ou d’alimentation de très grossites industriels.

Cas particulier : protection dedistanceIl s’agit d’une protection d’impédanceparticulière dont l’application concerneles lignes HT des réseaux de transportd’énergie, et parfois certains réseauxde distribution.

la sélectivité optimaleL’expérience montre que tous cestypes de sélectivité et protection fontl’objet de domaines d’emploipréférentiels, par exemple :■ sélectivité ampèremétrique =distribution basse tension,■ sélectivité chronométrique etlogique = distribution HTA,■ protection de distance =transport HTB.

Retenir un type plutôt qu’un autres’avère donc souvent être un choix

technico-économique avec une forteinfluence des habitudes.

L’évolution technologique, et surtoutl’avènement du numérique, autorisentle panachage des divers principes deprotection et de sélectivité. Il devientainsi possible d’appliquer, à chaquetronçon d’un réseau, la plus optimiséedes solutions.

Association de diverses sélectivitésLe schéma de la figure 17 montrequ’une sélectivité optimale peutnécessiter la mise en œuvre desdifférents type de protection présentésprécédemment. Cette associationautorise une élimination plus rapide desdéfauts.

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Cahier Technique Merlin Gerin n° 174 / p.17

t (s)

(kA)I

1

2

45

3

700 ms1

1,3

400 ms

100 ms

cc (20 kV)I

b - Diagramme des courbes en exploitantdifférents types de sélectivité et de dispositifsde protection.

t (s)

(kA)I

1

2

45

3

t

700 ms1

1,3

400 ms

100 ms

cc (20 kV)I

a - Diagramme des courbes de sélectivité enn'exploitant que la sélectivité chronométrique avec des dispositifs de protection à temps constant.A noter entre les courbes 2, 3, 4, et 5, il faut∆t = 300 ms et ∆ r = 20%.I

t

rI

4

5

60 kV

3

2

M

1

sélectivitéampèremétrique et chronométrique

sélectivité logique

sélectivitéampèremétrique et chronométrique

20 kV

5 kV

sélectivitéampèremétrique et chronométrique

410 V

solution a b

repères desprotections

1 fusible fusible

2 400 80

3 700 300

4 700 300

5 100 100

c - comparaison des temps d’élimination (ms)des courts-circuits entre les deux solutions a etb présentées ci-dessus.

fig. 17 : la sélectivité optimale est, dans cet exemple, obtenue par la mise en œuvre des différentes techniques.diagramme a : techniques ampèremétrique, chronométrique et logique,diagramme b : technique chronométrique avec des courbes à temps extrêmement inverse , inverse (et logique) et , et constant .2 3 4 5

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Cahier Technique Merlin Gerin n° 174 / p.18

synthèse d’emploi desdifférents types deprotections

type applications principales

ampèremétrique ■ entre amont et aval d'un transformateur

chronométrique ■ entre deux sous stations

logique ■ entre arrivées et départs d'un mêmetableau

■ entre amont et aval d'un transformateur■ entre deux sous stations lorsque la liaisonlogique peut être installée

différentielle ■ sur tout élément pour lequel la sécuritédoit être maximale (câble, machine, …).

directionnelle ■ sur liaisons, alternateurs, transformateursfonctionnant en parallèlle■ sur départs à fort courant capacitif■ sur réseaux ayant plusieurs points neutres■ sur réseaux à neutre compensé

mini d'impédance ■ même application que différentielle etlorsque la zone est d'une étendue ou

d'une complexité telle que faire la sommedes courants entrants et sortantsest prohibitif

de distance ■ pour les réseaux maillés(transport d'énergie)

fig. 18 : synthèse d’emploi des différents types de protection sélective abordés dans cechapitre.

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Cahier Technique Merlin Gerin n° 174 / p.19

3. emploi des protections

L’emploi comme la mise en œuvre desdifférents dispositifs de protectionimpose certaines précautions.Ce chapitre a pour objectif de les faireconnaître, mais aussi de proposer dessolutions pratiques.Il est bien évident que certainesconfigurations de réseaux, etl’alimentation de machines ayant descaractéristiques particulières,nécessitent des études spécifiques quine peuvent pas être détaillées dans cedocument.

précautions de choix etd’emploi des protectionsLe choix d’un type puis d’un dispositifde protection se fait après avoir évaluéles risques encourus par l’élément àprotéger et les conséquences quidécoulent d’un éventuel défaut.

Par principe, pour tous les élémentsd’un réseau, le minimum à prévoir estla protection contre les risques de :■ court-circuit «phase - phase»(protection à maximum de courantphase),■ court-circuit «phase - terre»(protection à maximum de courantrésiduel).

Lorsque les courants de défauts«terre» et de phases sont de mêmeordre de grandeur, une seule protectiontriphasée couvre les deux types derisques, sans toutefois les discriminer.

Protection à maximum de courant«phase»Une telle protection ne peut êtrecorrecte que si son fonctionnementsatisfait aux inéquations :I seuil «phase» < Icc minietI seuil «phase» > I maxi hors défaut(transitoire d’appel ou d’enclenchement)

Pour cela il faut effectuer les contrôlessuivants :■ la condition «seuil de déclenchementinférieur à Icc mini» est à vérifier pour lecas de défaut biphasé se produisant :

■■ sur un réseau alimenté par un seultransformateur alors que normalementalimenté par plusieurs transformateursen parallèle,■■ sur un réseau alimenté par unesource de remplacement,■■ à l’extrémité d’une liaison de grandelongueur ;■ la condition «seuil de déclenchementsupérieur en valeur et/ou entemporisation aux courants maximauxhors défaut » est à vérifier pour :■■ le démarrage des moteurs,■■ l’enclenchement des transformateurs,■■ la mise sous tension des batteries decondensateurs.■ vérifier l’incidence des surintensitésconsécutives à des baisses de tension,coupures brèves, permutations desources…

Protection à maximum de courant dedéfaut «terre»Le seuil, qui doit être adapté ausystème de mise à la terre, doit aussisatisfaire aux deux inéquations :I seuil résiduel < 0,2 Io limitéetI seuil résiduel > 1,3 Io capacitif générépar le tronçon protégé.D’où :■ un seuil objectif de 0,1 à 0, 2 Io limitéde façon à protéger un minimum de80 % de la longueur des enroulementsdes bobinages.■ un seuil supérieur à 1,3 Io capacitifde la liaison protégée pour éviter lesdéclenchements intempestifs lors dedéfauts sur une autre portion duréseau.Dans le cas d’une installation (ou zone)de sécurité exploitée avec le neutreisolé de la terre, les réglages desdispositifs de protection contre lesdéfauts «terre» se calculent à partir desseuls courants capacitifs du réseau(Io limité = ∑Io capacitif).

Rappel : pour améliorer la continuité deservice, certains réseaux peu étendussont exploités avec le neutre isolé de laterre. En France, la législation imposel’usage d’un contrôleur permanentd’isolement -CPI- destiné à avertir desbaisses d’isolement et à éviter ainsi undéclenchement sur défaut «terre».

Protection par image thermique etsondes de températureLa protection par image thermique nedoit être envisagée que si unesurcharge est possible. Ses constantesde temps à l’échauffement et aurefroidissement, doivent être adaptéesaux caractéristiques de l’équipementprotégé.Les sondes de température inséréesdans les bobinages (le plus souvent dutype PT 100 selon la norme CEI 751)sont indispensables quand :■ l’ambiance poussiéreuse est unhandicap à la bonne ventilation del’équipement protégé,■ le fonctionnement de la machinedépend d’une ventilation forcéeindépendante.Dans ces deux cas, le manque deventilation ne provoque pas desurintensité mais peut être à l’origined’un échauffement destructeur.

HarmoniquesLes charges non linéaires sont àl’origine de la pollution des réseauxélectriques. Cette pollution secaractérise par une distorsion detension, et par des courantsharmoniques qui sont principalementnuisibles à la tenue thermique desmachines tournantes et destransformateurs. Cette présenced’harmoniques peut être traitée de troisfaçons :■ soit par la mise en œuvre de filtresdont les caractéristiques et le lieud’implantation sont définis par uneétude d’harmoniques.■ soit des protections qui prennent encompte le courant efficace résultant dela somme quadratique desharmoniques de rangs impairs (RMS :Root Mean Square).■ soit, si les protections ne prennentpas en compte le courant efficace, pardéclassement des équipements pourne les faire fonctionner qu’à 0,8 ou 0,9fois leur puissance nominale. Le seuilde leurs protections de surcharge étantabaissé d’autant si elles ne traitent quele fondamental.

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Cahier Technique Merlin Gerin n° 174 / p.20

précautions relatives auxcapteursNombreLe nombre de capteurs nécessaires,pour détecter les défauts polyphasés, aévolué avec la technologie : lesprotections électromécaniquesnécessitent trois capteurs pourdistinguer le conducteur phase endéfaut, avec la technologie numériquedeux capteurs suffisent (la valeur ducourant du troisième conducteur estcalculée). Mais attention, pour un bonfonctionnement du plan de protection ilest indispensable que dans tout leréseau les deux capteurs soient placéssur les mêmes conducteurs de phase.

Rappel : il existe trois modes derepérage des conducteurs :- par numéros = 1, 2, et 3,- par lettres = A, B et C, ou R, S et T.

Transformateurs de courant -TC-Ils doivent être définis pour satisfaire aubon fonctionnement de la protection, etne pas fournir un signal déformé quiserait vu par la protection comme undéfaut, entraînant par là même undéclenchement intempestif.Ainsi :■ leur puissance doit être adaptée audispositif de protection et à la filerie ;

■ leur calibre nominal doit être supérieurou égal à l’intensité à contrôler ;■ leur linéarité doit être vérifiée surl’ensemble de la plage de courant utile(une saturation par des courants telsceux d’appels peuvent déséquilibrer lessignaux aux secondaires) ;■ leur tolérance doit être cohérenteavec la précision de mesure (seuil).

A noter aussi que l’utilisation dumontage de Nicholson (cf. fig. 19) pourla mesure de courant résiduel de faibleniveau impose souvent un appairagedes TC. De plus, l’erreur absolue dansla mesure interdit de faibles seuils decourant résiduel. Par contre lescapteurs sans fer, ou amagnétique, ditsde ROGOWSKI (cf. Cahier Techniquen° 170) , éliminent un grand nombredes inconvénients ci-dessus du fait deleur linéarité et dynamique importantes.

Tores homopolairesL’utilisation de protections de «terre»sensibles est particulièrement utile pourlimiter les dégâts dans les équipementscar elles autorisent des impédances delimitation plus fortes. La détection defaibles courants résiduels se fait depréférence avec un capteur toriqueentourant les trois phases.A noter que la mise en œuvre de cescapteurs nécessitent quelquesprécautions :

■ la tresse de mise à la terre del’armature du câble doit passer àl’extérieur du tore, ou repasser àl’intérieur (cf. fig. 20) ;■ l’isolement entre les conducteursactifs et le tore doit être vérifié, mais ilest souvent apporté par l’enveloppedes câbles ;■ pour éviter des fonctionnementsdéfectueux, il est préférable de grouperet centrer les conducteurs dans le tore.

fig. 19 : le montage de Nicholson.

������������������

yyyyyyyyyyyyyyyyyy

���������������������������

yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy

avec boîte à câbles

tresse demise à laterre dela boîte àcâbles

fond de la cellule

isolant cellule /boîte à câbles

boîte àcâbles

tore

���������������������������

yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy

conducteurisolé

armature

tore

tresse demise à laterre del'armature

avec câbles secs

������������

yyyyyyyyyyyy

fig. 20 : montages d'un tore sur un câble haute tension.

I 1

I 2

I 3

P1 P2

S1 S2

I o

P1 P2

P1 P2

S1 S2

S1 S2

protectionde défaut "terre"

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Transformateurs de potentielPour éviter le phénomène destructeurde ferrorésonance (surtension), les TPdoivent être chargés à une valeurproche de leur puissance nominale.

précautions relatives auréseau

Réseau avec plusieurs points neutremis à la terreUn réseau comportant plusieurs pointsneutre est le siège de courantsd’harmoniques 3 et multiples de 3circulant entre ces points. Pour éviterd’avoir à désensibiliser les protectionsde défaut «terre», il est judicieux de leschoisir équipées de filtres H3.

Réseaux avec alternateurs etmoteursPendant les périodes defonctionnement sur groupe si une partieimportante de la puissance estabsorbée par des moteurs, lesdispositifs de protection doivent agirsuffisamment vite pour éviterl’écroulement du réseau (maintien de lastabilité dynamique).

SurtensionsLes distributions par câbles génèrentau moment des défauts «terre» uncourant capacitif qui peut créer, outreles déclenchements par sympathie,(voir chapitre 2, § protectiondirectionnelle), des surtensions parrésonance (cf. fig. 21).Pour minimiser ces surtensions, lemeilleur moyen est que la mise à laterre du neutre soit faite par unerésistance. Cette solution est souventappliquée dans les réseaux industriels.La règle habituelle à respecter est :IoR ≥ 2 IoC

avecIoR = courant résiduel résistif volontaire,IoC = courant résiduel capacitif inhérentau réseau.

Lors d’évolution d’un réseauDu point de vue des protections, deuxvérifications sont utiles lors d’unemodification de réseau :■ le régime de neutre et les protectionsde défaut «terre» existants sont-ilscompatibles avec les nouveauxcourants capacitifs ?■ les protections phases et les TC déjàen place sont-ils bien adaptés auxnouveaux courants nominaux et decourt-circuit ?

RI

1

2

3

4

10,5 1,5 2 CI

∆ U U

o

o

fig. 21 : niveau des surtensions parrésonance pouvant être générées, aumoment d’un défaut «terre», par le courantcapacitif des distributions par câbles.

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Le tableau de la figure 22 donne unchoix indicatif de protections enfonction de l’élément à protéger.En effet, la grande variété

d’architectures de distribution etd’impératifs d’exploitation ne permetpas d’affirmer qu’une solution soitd’application universelle.

4. guide de choix

Rappel : pour chaque élément protégé,il convient de prévoir systématiquementune protection contre les courts-circuitset les défauts à la terre (ou d’isolement).

élément à installation risque envisagé protection commentairesprotéger concernée à prévoir

lignes et câbles câbles en antenne, court-circuit ■ différentielle à filen parallèle ou en piloteboucle fermée.

câbles en parallèle court-circuit et défaut ■ directionnelle de courantou en boucle à la terre phase et résiduel

départs à fort défaut à la terre ■ directionnelle decourant capacitif, courant résiduelmises à la terremultiples,câbles en parallèleou en boucle.

jeux de barres tableaux court-circuit ■ SSLreprésentant un ■ différentielle denœud important de barresdistribution,tableaux à forte Pcc.

■ mini d'impédance protège aussi unepartie des transformateurs

alternateurs surcharge ■ image thermique

interruption de ■ sondes deventilation forcée températureet/ou présence depoussières

machine coûteuse défaut interne ■ mini d'impédance protections trèsou importante pour ou rapidesl'exploitation ■ différentielle alternateur

■ perte d'excitationou■ retour de puissanceréactive

■ marche en moteur si autre source en parallèle

■ maxi et mini de tension si marche ilôtée■ fréquence

■ déséquilibre et si charges monophaséesrupture de phase > 10 % des charges

condensateurs gradins en parallèles ■ déséquilibre des(double étoile) points neutres

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ventilateur, élevé ou tension tropconvoyeur, faiblecompresseur …

élément à installation risque envisagé protection commentairesprotéger concernée à prévoir

transformateur surcharge ■ image thermique

interruption de ■ contrôle deventilation forcée températureet/ou présence depoussières

surintensité au ■ 1er seuil temporisésecondaire < Icc primaire

défaut interne ■ 2ème seuilinstantané > Iccsecondaire

transformateur défaut interne ■ différentielleimportant transformateur

moteur asynchrone surcharge ■ image thermique

interruption de ■ contrôle deventilation forcée températureet/ou présence depoussières

machine importante ■ différentielle moteur

malaxeur, couple anormalement ■ démarrage trop long

■ blocage rotor contrôle du courantmoteur en service après démarrage

blocage rotor moteur ■ mini d'impédanceau démarrage ou contrôle de vitesse

échauffement interne ■ contrôle des selon process et lorsdémarrages successifs de la mise en service

d'une usine (essais)■ contrôle des intervallesde temps entredémarrages successifs

pompes désamorçage ■ mini de courant oude puissance active

déséquilibre de ■ composantetension d'alimentation inverse (cf. Cahierou rupture de phase Technique n° 18)

moteur synchrone mêmes protections quepour un moteurasynchrone, avecen plus :■ perte de synchronisme■ contrôle d'excitation

fonctionnement en ■ directionnelle de découplage rapide dugénérateur lors d'un courant ou de puissance réseau d'alimentationdéfaut

couple moteur faible ■ mini de tensiondirecte

réaccélération à la volée ■ mini de tensionrémanente

fig. 22 : choix indicatif de protections en fonction de l’élément à protéger.

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Les techniques de protection sontnombreuses et variées et il convient debien les connaître avant de faire unchoix.

Depuis la mise sur le marché de lasélectivité logique, elles ont peu évolué.C’est normal car ces protections sonttoujours destinées à réduire lesconséquences des mêmes défautsd’origine électrique ou mécanique.Par contre, leurs technologies ontévolué :

■ relais électromécaniquemonofonctionnel.

■ relais électronique analogiquemonofonctionnel.

■ ensemble électronique analogique(rack) à multi fonctions.Le Vigirack, créé en 1970 parMerlin Gerin en est un exemple.Ce type «d’unité de protection» nedemande que peu d’énergie auxcapteurs et dispose de relais d’alarmeet de déclenchement précâblés enusine.

■ unité numérique multi fonctions, elleexploite des microprocesseurs.Le Sepam, autre dispositif defabrication Merlin Gerin en est unexemple.La multi fonctionnalité regroupe :■■ les fonctions de protection,■■ de la mesure et du comptage,

élevées, des processus industrielssensibles.■ ni isolées, particulières, oubliées,mais intégrées dans un système multifonctionnel communicant qui traite etmaîtrise toutes les données concernantl’élément contrôlé.

La communication avec les systèmesde gestion du réseau permet à toutinstant de :■ connaître les données électriques,■ connaître les défauts et lesévénements dans leur ordrechronologique,■ connaître la position des disjoncteurset d'autres organes de manœuvre,■ savoir si tout fonctionne bien (chiende garde),■ d’effectuer des manœuvresd’exploitation,■ d’analyser les nombreuses mesurespour une exploitation plus efficace,■ de mieux conduire ce réseau grâce àun tableau de bord complet et convivial.

Les conséquences directes de cesévolutions sont une amélioration de lasécurité et de la disponibilité del’énergie, ainsi qu’une plus grandeefficacité et facilité de la maintenance.

■■ des automatismes locaux,■■ de l’auto diagnostic,■■ de l’affichage et du traitement desalarmes,■■ de la communication.

Ces unités «intelligentes», peuvent parsimple modification de paramètres,réalisable par tout électricien, assurerplusieurs de ces fonctions.

Ce type de matériel réduit au minimumle nombre de capteurs puisqu’il secontente des seuls TC de protectionpour effectuer :■■ les mesures■■ les comptages■■ et les protections.

Le concepteur gagne en souplessedans l’élaboration du plan de protectionet l’étude de sélectivité.

Quant aux capteurs sans fer, ilsaméliorent la sensibilité et la stabilitédes protections, et leurs variantespermettent de concilier les fonctionsmesure et protection : de fait leuremploi réduit le temps d’étude.

Les composants actuels permettentégalement d’abaisser le coût deprotections très complètes etperformantes telles que les«directionnelle». Ainsi elles ne sontdonc plus :■ ni réservées seulement à desmachines puissantes, des tensions

5. conclusion

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6. informations pratiques

■ couplage,■ régleur en charge (valeurs minimaleet maximale),

Alternateur■ type d’alternateur (turboalternateur oumachine à pôles saillants),■ puissance nominale,■ tension nominale,■ facteur de puissance nominal,■ réactances subtransitoires (dans l’axedirect et en quadrature),■ courant de court-circuit permanent(valeurs minimale et maximale),ou■ tension d’excitation / valeur nominale,■ réactance synchrone saturée.

Moteur■ type (synchrone ou asynchrone),■ puissance nominale,■ tension nominale,■ courant de démarrage,■ temps de démarrage,■ risque ou non de rotor bloqué (si oui,le temps de tenue rotor bloqué),■ nombre de démarrages et duréesautorisées des intervalles (à froid, et àchaud),■ constante de temps thermique dustator.

diagramme de sélectivitéPrésentation d'un diagrammeUn diagramme de sélectivité, courant-temps est de préférence représenté encoordonnées orthonormées log-log carces variables peuvent évoluer dans degrandes proportions :■ les courants de quelques ampères àplusieurs kiloampères,■ les temporisations de quelquesdizaines de millisecondes (pour desdéclenchements instantanés) à des

La liste des données ci-après permetde réaliser une étude de sélectivitéavec une précision suffisante.

Lorsque certaines de ces données nesont pas connues (avant projet parexemple) «l’homme de l’art» lesdéfinira dans ses hypothèses. Sonexpérience lui permettra de choisir desvaleurs pratiques habituelles tellesque :■ Icc pour un niveau de tensiond’alimentation,■ Ucc selon les types detransformateurs,■ temps de démarrage des moteurs enfonction de leur utilisation.

données nécessaires pourréaliser une étude desélectivitéRéseau■ schéma unifilaire,■ configurations possiblesd’exploitation,■ tensions,■ fréquence,■ puissance de court-circuit du réseauamont (valeurs minimale et maximale),■ schémas des liaisons à la terre(régimes de neutre),■ liaisons (longueur et type de câbles,nombre de câbles en parallèle),■ calibre des transformateurs decourant (TC) existants,■ calibre des fusibles existants,■ réglages des protections existantes(amont et aval).

Transformateur■ puissance nominale,■ tension de court-circuit (Ucc %),■ pertes cuivre,

centaines de secondes (pour lefonctionnement des protections desurcharge -image thermique-).Pour que les courbes représentéessoient comparables, il faut définir unetension de référence, de préférencecelle qui est la plus utilisée dansl’installation. Ainsi, un maximum decomparaisons et d’études se font surdes courbes en «lecture directe»,l’observation des courbes concernantles autres tensions se fait alors selon lerapport inverse des tensions.Exemple, sur un diagramme où latension de référence est HTA et donc■■ les courants en HTA sont en «lecturedirecte»,■■ les courants en BT

= valeur BT x tension BTtension HTA

■■ les courants en HTB

= valeur HTBx tension HTBtension HTA

■ les courants de défaut «terre» et lescourants phase dépendent de systèmesdifférents et sont donc représentés surdes diagrammes différents.■ pour améliorer la lisibilité desdiagrammes, seule la partie utile descourbes est représentée : du courantminimal de service au courant de court-circuit maximal de la zone considérée.

Principes de sélectivité

■ au moins deux courbes doiventconcerner chaque niveau de courant dedéfaut.

■ la sélectivité est totale entre deuxprotections lorsque leurs différentescourbes ne se croisent pas, exceptéel'utilisation de sélectivité logique(cf. fig. 11).

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Lecture d’un diagramme)Un tel diagramme (cf. fig. 23) regroupede nombreuses informations.■ sur l’axe des courants■■ les courants nominaux,■■ les courants de court-circuit,■■ les seuils des protections.

a = seuil bas de

a’ = seuil haut de

b = seuil de

c = seuil de

d = seuil bas de

d’ = seuil haut de

■ sur l’axe des temps

m = temporisation du seuil haut

de et de

n = temporisation du seuil

de et du seuil bas de

o = temporisation de

p = temporisation du seuil bas de

Les valeurs des seuils et destemporisations sont réunies dans lecarnet des réglages utilisé lors de lamise en service de l’installation.

1

1

3

4

4

2

4

3

12

1 4

fig. 23 : exemple d’un diagramme de sélectivité (a) des protections du schéma unifilaire (b).A noter que pour être comparés les Icc sont exprimés à un même niveau de tension, ici HTA.

t (s)421 3

p

o

n

m

1

700 ms

400 ms

100 ms

a a' b c d d' (kA)I

I ccBT

I ccHTA

I ccHTB

I n 1

I n 2

I n 3 et 4

a

3

4

2

1

BT

HTB

HTA

b

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7. bibliographie

Normes

■ ANSI C 37-2 : Numérotation desprotections.

■ CEI 117-3 : Symbolisation desprotections.

■ CEI 255-3 : Relais de mesure àtemps indépendant.

■ CEI 255-4 : Relais de mesure àtemps dépendant.

■ CEI 812 : Techniques d’analyse de lafiabilité des systèmes - Procéduresd’analyse des modes de défaillance etde leurs effets (AMDE).

■ NF C 13-100 : Postes de livraisonétablis à l’intérieur d’un bâtiment etalimentés par un réseau de distributionpublique de deuxième catégorie.

■ NF C 13-200 : Installationsélectriques à haute tension : Règles.

Cahiers Techniques Merlin Gerin

■ Protection des réseaux par lesystème de sélectivité logique.Cahier Technique n° 2 -F. SAUTRIAU.

■ Analyse des réseaux triphasés enrégime perturbé à l'aide descomposantes symétriques.Cahier Technique n° 18 -B. DE METZ NOBLAT.

■ Mise à la terre du neutre dans unréseau industriel.Cahier Technique n° 62 -F. SAUTRIAU.

■ Calcul des courants de court-circuit.Cahier Technique n° 158 -R. CALVAS, B. DE METZ NOBLAT,A. DUCLUZAUX et G. THOMASSET.

■ Le transformateur de courant pour laprotection en HT.Cahier Technique n° 164 -M. ORLHAC.

■ La conception des réseaux industrielsen HT.Cahier Technique n° 169 -G. THOMASSET

■ Des transformateurs de courant auxcapteurs hybrides.Cahier Technique n° 170 -C. TEYSSANDIER

Publications diverses

■ Guide de la protection MT.Merlin Gerin, référence CG0021X.

■ Choix du régime de neutre d’unréseau industriel HT de 1 à 36 kV.J. VERSCHOORE,Revue RGE n°11, Novembre 1980.

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