Ct-1plan de Protection
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Plan de Protection
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Cahier N1
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But de l'tude
Effectuer les calculs de courant de dfaut, du site (schma ci-dessous); Dfaut triphas, Dfaut phase terre, en vue de dterminer la tenue du
matriel (valeurs maximales crtes), et valider le systme de protection propos dans le cadre de l'exploitation dfinie.
Schma de l'installation
Rseau 60kV
GH
Tr1
JdB1 20 kV
C
C1
Exploitation
G
Tr2
TCGR1
J
GR1
JdB2
TCGR1
Tr3
Rn1
Rn2
M1
M
JdB3
P
Tr4
Seul le jeu de barres JdB2 est raccord JdB1 par des cbles,
le reste de l'installation 20 kV est raccord par des lignes
ariennes.
Tr5
JdB4
S
JdB5
Z
Processus
Note : Le schma propos est partiel, les seuls moteurs 100 kW ont t
reprsents, Les points dlicats ont t repris. Pour les autres dparts les
mmes mthodes de calcul seront utilises.
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Caractristiques
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A
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= 21,65 kA
Note : En 60 kV : Iccmaxi 60 kV = Iccmaxi 20 kV x (Un1 / Un2) =
21,65 x (20 / 60) = 7,217 kA
Courant minimum
Impdance maximum de source :
Zdsmaxi = Un / Sccmin
= 20 / 520
= 0,769
Rsistance maximum de source :
Rdsmaxi = Zdsmaxi / [1 + (Tp)]
= 0,769 / [1 + (314,16 x 0,05)]
= 0,049
0,8
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
2
2,5
3
3,5
s
s
s
s
s
s
s
s
s
s
s
s
2,04
1,89
1,75
1,63
1,52
1,41
1,32
1,24
0,93
0,74
0,62
0,55
In
In
In
In
In
In
In
In
In
In
In
In
48,97
52,91
57,06
61,43
65,99
70,75
75,69
80,79
108,03
135,81
160,91
181,22
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
1
1 0,01T "d 1
1 0,01T 'd
1 1 0,01Ta
Ipic In 2
e
e
e
Xd X " d
X ' d Xd
X " d X ' d
= 15,02 kA
Note : En 60 kV : Iccmini 60 kV = Iccmini 20 kV x (Un1 / Un2) =
15,02 x (20 / 60) = 5,005 kA
Rappel du courant de dfaut terre : En 60 kV : Itmaxi = 6,5 kA;
Itmini = 4,8 kA
Courant de dfaut triphas fourni par l'alternateur G1
Avec
Xgn = X'd x (Un / Sn)
Vn = tension nominale simple (phase-terre) de calcul (en kV)
Un = tension nominale compose (phase-phase) de calcul (en kV)
Xd = Valeur non sature de ractance transitoire directe (en Ohm)
Sn = puissance nominale apparente du gnrateur (en MVA)
Application :
Xgn = Xd (%) x (Un / Sn)
= 0,25 x (20 / 10)
= 10 Ohm
Icctri = Vn / Xgn
= (20 / 3) / 10
= 1154 A
= 3,99 In
Tension de calcul 20 kV
Formule complte pour la valeur efficace symtrique est (sans
apriodique) :
t
t
1
1 T ''d 1
1 T '' d
1
Icctri In
e
e
Xd
X ' d Xd
X ' ' d X ' d
19,588
21,164
22,825
24,570
26,396
28,300
30,275
32,315
43,214
54,326
64,364
72,488
temps
t
0,02
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
/ 31
unit ractance
Xgn
In
18,87
In
26,62
In
29,77
In
32,48
In
35,36
In
38,45
In
41,74
In
45,25
unit ractance
Xgn
%
7,549
%
10,647
%
11,909
%
12,993
%
14,145
%
15,379
%
16,696
%
18,099
unit
PLAN DE PROTECTION
Transformateur TR4
Impdance directe Zdtr4 :
Zdtr4 = Ucc x (Un / Sn)
= 0,06 x (20 / 1)
= 24
Transformateur TR2
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Transformateur TR3
Tension de calcul 20 kV
Transformateur TR1
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Puissance apparente :
Sn = (Pn / ) x (1 / cos n)
= (0,1 / 0,9) x (1 / 0,87)
= 0,128 MVA
Puissance apparente :
Sn = (Pn / ) x (1 / cos n)
= (1 / 0,92) x (1 / 0,9)
= 1,208 MVA
In 2 0, 01 / Ta
e
e 0, 01 / Tp
Xm
Impdance directe :
Zd1 = L x zd
= 0,8 x (0,2 + j 0,07) = 0,16 + j 0,056
= 0,17
Impdance homopolaire :
Zo1 = L x zo
= 0,8 x (0,6 + j 0,1) = 0,48 + j 0,08
= 0,487
/ 31
Par liaison :
Moteurs M2
Transformateur TR5
Impdance directe :
Zd2 = Zd1 / 2
= (0,16 + j 0,056) / 2 = 0,08 + j 0,028
= 0,085
Impdance homopolaire :
Zo2 = Zo1 / 2
= (0,48 + j 0,08) / 2 = 0,24 + j 0,04
= 0,243
In t / Ta
Iefficace
e
Xm
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Impdance directe :
Zd1 = L x zd
= 5 x (0,15 + j 0,3) = 0,75 + j 1,5
= 1,677
Impdance homopolaire :
Zo1 = L x zo
= 5 x (0,3 + j 0,9) = 1,5 + j 4,5
= 4,743
Impdance directe :
Zd20 = Zd0,4 x (Un1 / Un2)
= (0,004 + j 0,01) x (20 / 0,4) = 10 + j 25
= 26,926
Impdance homopolaire :
Zo20 = Zd0,4 x (Un1 / Un2)
= (0,02 + j 0,01) x (20 / 0,4) = 50 + j 25
= 55,902
Impdance directe :
Zd0,4 = L x zd
= 0,333 x 0,1 x (0,04 + j 0,1) = 0,0013 + j 0,0033
= 0,004
Impdance homopolaire :
Zo0,4 = L x zo
= 0,333 x 0,1 x (0,2 + j 0,1) = 0,0066 + j 0,0033
= 0,007
Transformation en valeur 20 kV :
Impdance directe :
Zd20 = Zd0,4 x (Un1 / Un2)
= (0,0013 + j 0,0033) x (20 / 0,4) = 3,333 + j 8,333
= 9,875
Impdance homopolaire :
Zo20 = Zd0,4 x (Un1 / Un2)
= (0,0066 + j 0,0033) x (20 / 0,4) = 16,667 + j 8,333
= 18,634
Impdance homopolaire :
Zo0,4 = L x zo
= 0,05 x (0,6 + j 0,1) = 0,03 + j 0,005
= 0,0304
Transformation en valeur 20 kV :
Impdance directe :
Zd20 = Zd0,4 x (Un1 / Un2)
= (0,0225 + j 0,005) x (20 / 0,4) = 56,25 + j 12,5
= 57,622
Impdance homopolaire :
Zo20 = Zd0,4 x (Un1 / Un2)
= (0,03 + j 0,005) x (20 / 0,4) = 75 + j 12,5
= 76,035
Liaison JdB4 JdB5
Impdance directe :
Zd0,4 = L x zd
= 0,1 x (0,04 + j 0,1) = 0,004 + j 0,01
= 0,011
Impdance homopolaire :
Zo0,4 = L x zo
= 0,1 x (0,2 + j 0,1) = 0,02 + j 0,01
= 0,022
Calcul 0,4 kV :
/ 31
Calcul 0,4 kV :
Impdance homopolaire :
Zo2 = Zo1 / 2
= (1,5 + j 4,5) / 2 = 0,75 + j 2,25
= 2,372
Impdance directe :
Zd0,4 = L x zd
= 0,05 x (0,45 + j 0,1) = 0,0225 + j 0,005
= 0,023
Impdance directe :
Zd2 = Zd1 / 2
= (0,75 + j 1,5) / 2 = 0,375 + j 0,75
= 0,839
Rev.
Pag.
Transformation en valeur 20 kV :
Cahier N 1
Icc = Un / (Zdam x 3)
Icc = 20 / (3,985 x 3) En 20 kV = 2,897 kA
Icc = 2,897 x (20 / 5,5) En 5.5 kV = 10,54 kA
Courant de dfaut minimum :
Zdam = Zds maxi + Zdtr1 + ZdTR2 // Zdgn
= (0,049 + j 0,767) + (0,144 + j 1,915) + (0,36 + j 3,984) //
(0,185 + j 10,647)
= (0,236 + j 4,104)
= 4,110
Icc = Un / (Zdam x 3)
Icc = 20 / (4,110 x 3) En 20 kV = 2,809 kA
Icc = 2,809 x (20 / 5,5) En 5.5 kV = 10,22 kA
Dans les 2 cas, l'apport du gnrateur est de 3,76 In (voir tableau
prcdent)
soit
3,94
kA
en
valeur
5,5
kV.
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Tableau rcapitulatif
(valeurs 20 kV) :
Rel
Zds mini = 0,034
Zds maxi = 0,049
+j
+j
Imaginaire
0,532
0,767
Zds mini =
Zds maxi =
Module
0,533
0,769
Gnrateur ( 0,1 s)
Gnrateur ( 0,9 s)
Zdgn =
Zdgn =
+j
+j
10,647
21,164
Zdgn =
Zdgn =
10,649
21,165
Gnrateur Homopolaire
Zo =
+j
38,5
Calcul Zo =
115,5
Transformateur TR1
Transformateur TR2
Transformateur TR3
Transformateur TR4
Transformateur TR5
Zdtr1 =
Zdtr2 =
Zdtr3 =
Zdtr4 =
Zdtr5 =
0,144
0,36
3,125
5,2
2,5
+j
+j
+j
+j
+j
1,915
3,984
14,761
23,43
11,737
Zdtr1 =
Zdtr2 =
Zdtr3 =
Zdtr4 =
Zdtr5 =
1,92
4
15
24
12
Zd1 =
Zo1 =
Ic1 =
Zd2 =
Zo2 =
Ic2 =
0,16
0,48
+j
+j
0,056
0,08
Zd1 =
Zo1 =
0,08
0,24
+j
+j
0,028
0,04
Zd2 =
Zo2 =
0,17
0,487
4
0,085
0,243
8
Zd1 =
Zo1 =
Zd2 =
Zo2 =
0,75
1,5
0,375
0,75
+j
+j
+j
+j
1,5
4,5
0,75
2,25
Zd1 =
Zo1 =
Zd2 =
Zo2 =
1,677
4,743
0,839
2,372
Liaison JdB4 S, T, U, V
Liaison JdB4 S, T, U, V
Zd20 =
Zo20 =
56,25
75
+j
+j
12,5
12,5
Zd20 =
Zo20 =
57,622
76,035
Zd20 =
Zo20 =
10
50
+j
+j
25
25
Zd20 =
Zo20 =
26,926
55,902
Zd20 =
Zo20 =
3,333
16,667
+j
+j
8,333
8,333
Zd20 =
Zo20 =
9,875
18,634
0,185
0,185
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Tension de calcul 20 kV
Apport gnrateur :
Zdam = (0,545 + j 25,148)
= 25,154
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (25,154 x 3)
= 0,46 kA
Dfaut triphas :
Dfaut monophas :
Courant de court-circuit :
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (2,236 x 3)
= 5,16 kA
Apport rseau :
Zdam = (0,178 + j 2,447) = 2,454
Icctri = 20 / (2,454 x 3)
= 4,71 kA
Apport gnrateur :
Zdam = (0,545 + j 25,148) = 25,154
Icctri = 20 / (25,154 x 3)
= 0,46 kA
Les impdances
Zdam = Zdam1maxi = 25,154
Ziam = Zdam1mini = 25,154
Zo = 115,5
= 246 A
Jeu de Barres JdB2
Courant de court-circuit :
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (2,429 x 3)
= 4,75 kA
Apport rseau :
Zdam = (0,193 + j 2,682) = 2,689
Icctri = 20 / (2,689 x 3)
= 4,29 kA
Apport gnrateur :
Zdam = (0,545 + j 25,148) = 25,154
Icctri = 20 / (25,154 x 3)
= 0,46 kA
Dfaut triphas :
= 5 kA
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Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (17,303 x 3)
= 0,67 kA
Impdance de source minimum + Gnrateur en fonctionnement
(Icc 0,9 s) + 2 liaisons en service :
Impdance amont Zdam :
Zdam1mini + Zd2
= (0,152 + j 2,231) + (0,08 + j 0,028)
= 0,232 + j 2,259
= 2,271
Courant de court-circuit:
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (2,464 x 3)
= 4,69 kA
Note : Le courant se partage dans chaque liaison et vaut 4,69 / 2 =
2,35 kA
Dfaut en aval TR3 (valeur 20 kV) :
Impdance amont Zdam :
Zdam1maxi + Zd2 + ZdTR3
= (0,163 + j 2,424) + (0,08 + j 0,028) + (3,125 + j 14,761)
= 3,368 + j 17,123
= 17,451
Courant de court-circuit:
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (2,271 x 3)
= 5,08 kA
Note : Le courant se partage dans chaque liaison et vaut 5,08 / 2 =
2,54 kA
Dfaut en aval TR3 (valeur 20 kV) :
Impdance amont Zdam :
Zdam1mini + Zd2 + ZdTR3
= (0,152 + j 2,231) + (0,08 + j 0,028) + (3,125 + j 14,761)
= 3,357 + j 16,93
= 17,260
Courant de court-circuit:
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (12,260 x 3)
= 0,67 kA
Impdance de source maximum + Gnrateur en fonctionnement
(Icc 0,9 s) + 1 liaison en service :
Impdance amont Zdam :
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (17,451 x 3)
= 0,66 kA
Gnrateur seul en fonctionnement (Icc 0,9 s) + 1 liaison en
service :
Impdance amont Zdam :
Zdgn + Zd1
= (0,545 + j 25,148) + (0,16 + j 0,056)
= 0,705 + j 25,204
= 25,214
Courant de court-circuit:
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (25,214 x 3)
= 0,46 kA
Dfaut en aval TR3 (valeur 20 kV) :
Impdance amont Zdam :
Zdgn + Zd1 + ZdTR3
= (0,545 + j 25,148) + (0,16 + j 0,056) + (3,125 + j 14,761)
= 3,83 + j 39,875
= 40,058
Courant de court-circuit:
Zdam1maxi + Zd1
= (0,163 + j 2,424) + (0,16 + j 0,056)
= 0,323 + j 2,48
= 2,501
Courant de court-circuit:
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (2,501 x 3)
= 4,62 kA
Dfaut en aval TR3 (valeur 20 kV) :
Impdance amont Zdam :
Zdam1maxi + Zd1 + ZdTR3
= (0,163 + j 2,424) + (0,16 + j 0,056) + (3,125 + j 14,761)
3,448 + j 17,151
= 17,494
Courant de court-circuit:
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (17,494 x 3)
= 0,66 kA
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (40,058 x 3)
= 0,29 kA
Gnrateur seul en fonctionnement (Icc 0,9 s) + 2 liaisons en
service :
Impdance amont Zdam :
Zdgn + Zd2
= (0,545 + j 25,148) + (0,08 + j 0,028)
= 0,625 + j 25,176
= 25,184
Courant de court-circuit:
Icctri = Un / (Zdam x 3)
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Icctri = 20 / (25,184 x 3)
= 0,46 kA
Note : Le courant se partage dans chaque liaison et vaut 0,46 / 2 =
0,23 kA
Icctri = Un / (Zdam x 3)
Icctri = 20 / (40,023 x 3)
= 0,29 kA
Dfaut monophas :
Les impdances
Zdam = Zdam1maxi + Zd2 = 2,429 + 0,085 = 2,514
Ziam = Zdam1mini = 2,514
Zo = 115,5 + Zo2 = 115,5 + 0,243 = 115,743
Courant de dfaut la terre
It = 3 Vn / (Zdam + Ziam + Zo)
It = (20000 x 3) / (2,514 + 2,514 + 115,743)
= 0,29 kA
Note : Le courant se partage dans chaque liaison et vaut 287 / 2 =
143 A
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Dfaut triphas :
14 / 31
= 3,81 kA
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (3,838 x 3)
= 3 kA
Dfaut en aval TR4 (valeur 20 kV) :
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (15,026 x 3)
= 0,77 kA
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (27,838 x 3)
= 0,41 kA
Dfaut en aval TR5 (valeur 20 kV) :
Impdance amont Zdam :
Zdam1mini + Zd1 + ZdTR5
= (0,152 + j 2,231) + (0,75 + j 1,5) + (2,5 + j 11,737)
= 3,402 + j 15,468
= 15,838
En valeur 20 kV :
Zdam = Zdam1mini + Zd2 + ZdTR5 + Liaison (TR5
JdB5)
(3,027 + j 14,718) + (3,333 + j 8,333)
6,36 + j 23,051
= 23,9123
En valeur 0,4 kV :
Zdam20 x (0,4 / 20)
= 0,009565
Avec un coefficient de scurit de 20%, Icc maxi devra tre de 20 x
0,8 = 16 kA correspondant une impdance de Zdam = Un / (Icc x
3) = 0,4 / (16 x 3) = 0,014434 . L'impdance a ajout sera de
0,014434 - 0,009565 = 0,004869 qui devra tre une ractance.
L = X / = 0,004869 / 314,16 = 0,015 mH ou 15 H
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (15,838 x 3)
= 0,73 kA
Impdance de source minimum + Gnrateur en fonctionnement
(Icc 0,9 s) + 2 liaisons en service :
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (3,027 x 3)
Rev.
Pag.
= 0,43 kA
Cahier N 1
PLAN DE PROTECTION
= 2,87 kA
Cahier N 1
Rev.
Pag.
15 / 31
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (15,217 x 3)
= 0,76 kA
Gnrateur seul en fonctionnement (Icc 0,9 s) + 1 liaison en
service
:
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (28,029 x 3)
= 0,41 kA
Dfaut en aval TR5 (valeur 20 kV) :
Impdance amont Zdam :
Zdam1maxi + Zd1 + ZdTR5
= (0,163 + j 2,424) + (0,75 + j 1,5) + (2,5 + j 11,737)
3,413 + j 15,661
= 16,029
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (16,029 x 3)
= 0,72 kA
Impdance de source maximum + Gnrateur en fonctionnement
(Icc 0,9 s) + 2 liaisons en service :
Impdance amont Zdam :
Zdam1maxi + Zd2
= (0,163 + j 2,424) + (0,375 + j 0,75)
= 0,538 + j 3,174
= 3,219
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (3,219 x 3)
= 3,59 kA
Note : Le courant se partage dans chaque liaison et vaut 3,59 / 2 =
1,79 kA
Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (38,572 x 3)
= 0,3 kA
PLAN DE PROTECTION
Cahier N 1
Rev.
Pag.
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Courant de court-circuit
Icctri = Un / (Zdam * 3)
Icctri = 20 / (49,706 x 3)
Les impdances :
Zdam = Zdam1maxi + Zd1 = 2,429 + 1,677 = 4,106
Ziam = Zdam1mini = 4,106
Zo = 115,5 + Zo1 = 115,5 + 4,743 = 120,243
Courant de dfaut la terre :
It = 3 Vn / (Zdam + Ziam + Zo)
It = (20000 x 3) / (4,106 + 4,106 + 120,243)
= 0,27 A
Dfaut en aval TR4 & TR5 :
= 0,31 kA
Dfaut monophas :
Cahier N 1
Rev.
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PLAN DE PROTECTION
support@microener.com
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JdB3
Sccmin
+ 2870A
Gn. + 1 L
270 A
TR4= 410 A
TR5=720 A
JdB3
Sccmin
+ 3590A
Gn. + 2 L
278 A
TR4= 420 A
TR5=760 A
JdB3
Gn. + 1 L
430 A
199 A
TR4= 230 A
TR5=300 A
JdB3
Gn. + 2 L
450 A
204 A
TR4= 230 A
TR5=310 A
Ipic K 2 Icc
= 0,2 kA
K 1 e Ramont / Xamont
Ramont / Xamont
1
La valeur limite asymptotique est e
avec
Tp = soit
It
terre
JdB1
Sccmax
Gn.
+ 5160A
289 A
JdB1
Sccmin
Gn.
+ 4750A
288 A
JdB1
Gn.
JdB2
Sccmax
+ 5000A
Gn. + 1 L
287 A
TR3= 670A
JdB2
Sccmax
+ 5080A
Gn. + 2 L
288 A
TR3=670A
JdB2
Sccmin
+ 4620A
Gn. + 1 L
286 A
TR3= 660 A
JdB2
Sccmin
+ 4690A
Gn. + 2 L
287 A
TR3= 660 A
JdB2
Gn. + 1 L
460A
208 A
TR3= 290 A
JdB2
Gn. + 2 L
460A
208 A
TR3= 290 A
JdB3
Sccmax
+ 3000A
Gn. + 1 L
270 A
TR4= 410 A
TR5=730 A
JdB3
Sccmax
+ 3810A
Gn. + 2 L
279 A
TR4= 430 A
TR5=770 A
460A
246 A
Ie Id kIi
Le coefficient de sur-valorisation k pouvant ou non tre rglable,
une valeur de l'ordre de 3 est conseille.
Rglage typique :
Seuil I> rgl 1,5 Id
Temporisation ts = 0,1 s
Puissance de court-circuit :
Id = Sdm / (Un x 3)
Id = 766 / (0,4 x 3)
= 1106 A
Scc = Un x 3 x Icc
Scc = 0,4 x 3 x 11,43
= 7,92 MVA
Rglage typique :
Seuil I2 rgl 0,2 In
Temporisation tI2 = 2 s
Puissance de court-circuit :
Scc = Un x 3 x Icc
Scc = 0,4 x 3 x 7,83
= 5,43 MVA
Chute de tension au dmarrage :
U = Sdm / (Sdm + Scc)
U = 0,766 / (0,766 + 5,43)
= 12,4%
Dans les conditions les plus dfavorables, les chutes de tension au
dmarrage sont compatibles avec un dmarrage normal du moteur
(U < 15%).
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PLAN DE PROTECTION
Cahier N 1
Rglage typique :
Seuil Itr rgl 2 In
Temporisation Ttr = 1,3 temps de dmarrage
Exemple :
Pour tdm = 7,5 s => Ttr = 1,3 x 7,5 = 10 s
Rglage typique :
Io> rgl It / 2 = 2 / 2 = 1 A
avec un tore 100 spires
Io> = 1 / 100 = 0,01 A
Temporisation tIo> = 0,1 s
Note : La fonction F64 pourra tre utilise soit en signalisation soit
en dclenchement, le rgime de neutre IT n'obligeant pas la
coupure au premier dfaut.
Lorsque JdB4 est aliment par TR4, les disjoncteurs X & W sont
ouverts (inter-verrouillage), de mme le disjoncteur R est ouvert
lorsque la liaison XW (alimentation de JdB4 par JdB5) est utilise
(inter-verrouillage entre R et W).
Rglage typique :
Io> rgl It / 2 = 2 / 2 = 1 A
rglage typique :
Io> rgl It / 2 = 2 / 2 = 1 A
avec un tore 100 t,
Io> = 1 / 100 = 0,01 A
temporisation tIo> = 180 s
Note : La fonction F51N pourra tre utilise en signalisation, le
rgime de neutre IT n'obligeant pas la coupure au premier dfaut.
Les ordres logiques de verrouillage de Z, X pour la protection JdB5
sont mis vers Y, les ordres logiques de verrouillage de W pour la
protection JdB4 sont mis vers R.
Vrification :
[I>] > 1,5 Id => Is > 1,5 x 1106 = 1660 A => 2309 > 1660 A
=> Ok
Note : 2309 A (0,4 KV) correspond 2309 x (0,4 / 20) = 46 A en 20
kV.
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Rev.
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PLAN DE PROTECTION
Rglage typique :
ILR rgl Id / 2 = 1106 / 2 = 553 A
Cahier N 1
PLAN DE PROTECTION
Note : Il est admis que le dpart est calibr pour 200 A. La valeur
400 A (0,4 KV) correspond 400 x (0,4 / 20) = 8 A en 20 kV.
20 / 31
Rev.
Pag.
rglage typique :
Io> rgl It / 2 = 2 / 2 = 1 A
rglage typique :
Io> rgl It / 2 = 2 / 2 = 1 A
Cahier N 1
Icrte = k x In x e-t/Te
I>> > 356 A
Vrification :
I> > 1,5 Id => 1,5 x 87,2 => 131 A
Le rglage 74 A est donc impossible , le rglage adopter sera
donc :
I> > 131 A = 131/100 = 1,31 In
Temporisation ts = 0,6 s
Cette valeur est compatible avec la tenue thermique de TR3 (3 In
TR pendant 0,6 s)
Vrification :
I> < Icc aval mini (Gn. + 1L)/2 => < 290/2 => 131 < 145 A
PLAN DE PROTECTION
Rglage typique :
Io> rgl 10% In TC pour saffranchir des erreurs pseudodiffrentielles
Io> = 0,1 x 100 = 10A
Io> = 10/100 = 0,1 In
temporisation tIo> = 0,1 s
Vrification :
Io> < It mini/2 => < 208/2 => 10 < 104 A
Note : Les ordres logiques de verrouillage de L pour la protection
JdB2 sont mis vers J & K.
Protection du dpart Transformateur TR4 (Disjoncteur P) :
Icrte = k x In x e-t/Te
I>> > 184 A
21 / 31
Rglage typique :
I>> = 1490/100 = 14,9 In
temporisation ts> = 0,3 s
I>> > 1,5 Icrte 0,3 s
Icrte = k x In x e-t/Te
I>> > 356 A
Vrification :
I>> < Icc amont mini (Sccmin + Gn. + 1L)/2 => < 2870/2
=> 860 < 1435 A => I>> < 1,5 Icrte 0,3 s
Rev.
Pag.
Vrification :
I>> < Icc amont mini (Sccmin + Gn. + 1L)/2 => I>> <
2870/2 => 1540 >1435 A
Cahier N 1
I> = 1,6 x In TR
= 1,6 x 28,9
= 46 A
Rglage typique :
Io> rgl 10% In TC pour saffranchir des erreurs pseudodiffrentielles
Io> = 0,1 x 100 = 10 A
Io> = 10/100 = 0,1 In
temporisation tIo> = 0,1 s
Vrification :
Io> < It mini/2 => < 199/2 => 10 < 99 A
Vrification :
I> < It mini/2 => I> < 199/2 => 5 < 99 A
InTR1 = 721,97 A
InTR1 = 721,97/750
= 0,96 In
Surcharge permanente admissible = 105%
Constante de temps lchauffement = 20 mn
Alarme = 90%
Dclenchement = 95%
PLAN DE PROTECTION
Rglage typique :
Io> rgl 10% In TC pour saffranchir des erreurs pseudodiffrentielles
Io> = 0,1 x 750 = 75 A
Io> = 75/750 = 0,1 In
Temporisation tIo> = 0,1 s
Vrification :
Io> < It mini/2 => < 288/2 => 75 < 144 A
Rev.
Pag.
22 / 31
Cahier N 1
InTR1 = 288,68 A,
inTR1 = 288,68 / 300 = 0,96 In
Surcharge permanente admissible = 105%
Constante de temps l'chauffement = 15 mn
Alarme = 90%
Dclenchement = 95%
Secondaire (20kV) :
InTR1 = 721,97 A
= 721,97/750
= 0,96 In
Rglage typique :
Courant diffrentiel Id/In = 30% (rgleur en charge)
Pente Itr/In :
de 0 0,5 P = 0%
de 0,5 2,5 P = 20%
de 2,5 8,5 P = 50%
Verrouillage taux Harmonique 2, H2 = 20%
Verrouillage taux Harmonique 5, H5 = 30%
PLAN DE PROTECTION
Rglage typique :
Io> rgl 10% In TC pour s'affranchir des erreurs
pseudo-diffrentiels
Io> = 0,1 x 300 = 30 A
Io> = 30 / 300 = 0,1 In,
temporisation ts = 0,1 s
Vrification :
Io> < It mini / 2
Io> < 246 / 2 => 30 < 123 A
23 / 31
Rglage typique :
Courant diffrentiel Id / In = 20% (pas de rgleur en
charge)
Pente Itr / In :
de 0 0,5, P = 0
de 0,5 2,5, P = 20%
de 2,5 5, P = 50%
Verrouillage taux Harmonique 2, H2 = 20%
Verrouillage taux Harmonique 5, H5 = 30%
Temps o le courant d'enclenchement sera infrieur 5%
de In : t = 2,8 s
Icrte k In e t / Te
Lorsque la protection comporte un rglage de dure de blocage ce
temps sera rgl 1,5 t soit 4,2 s.
Rglage seuil haut :
I>> rgl 1,5 Icc aval maxi (Zdgn (1,5s))
Icc aval maxi pour Zdgn (1,5s) + ZdTR2
Zdgn (1,5s) + ZdTR2
= (0,185 + j 7,549) + (0,36 + j 3,94)
= (0,545 + j 11,489)
= 11,502
Rev.
Pag.
InTR2 = 1049,73 A,
inTR2 = 1049,73 / 1250 = 0,84 In
Cahier N 1
PLAN DE PROTECTION
24 / 31
Rev.
Pag.
Cahier N 1
Rglage typique :
I> rgl 10% In TC pour s'affranchir des erreurs
pseudo-diffrentiels
I> = 0,1 x 100 = 10 A
I> = 10 / 100 = 0,1 In
temporisation ts = 0,7 s
PLAN DE PROTECTION
Vrification :
I> < It mini / 2
I> < 208 / 2 A => 10 < 104 A
Note :Les ordres logiques de verrouillage de E & F pour la
protection JdB1 sont mis vers A & D1.
I> > 92 A est impossible et le rglage I> > 116 A ou 116 / 100 = 1,16
In sera retenu.
Rglage typique :
Io> rgl 10% In TC pour s'affranchir des erreurs
pseudo-diffrentiels
Io> = 0,1 x 100 = 10 A
Io> = 10 / 100 = 0,1 In
temporisation ts = 0,4 s
Icrte k In e t / Te
Vrification :
I> > 1,5 Idem
I> > 1,5 x 77 A
I> > 116 A
25 / 31
I> = 2 x In TR
I> = 2 x 46,2 = 92 A
I> = 92 / 100 = 0,92 In
temporisation ts = 0,9 s
Vrification :
I> < Icc amont mini (Sccmin + Gn.) / (1,5 x 2)
(1,5 x 2) = coefficient de scurit de 1,5, et courant de
dfaut se partageant par 2 (prs du poste).
I> < 4750 / 3 A
1340 < 1583 A
I> > 1,5 I Crte TR3 0,6 s
Icrte k In e t / Te
I> > 66 A
Rev.
Pag.
Cahier N 1
Rglage typique :
Io> rgl 10% In TC pour s'affranchir des erreurs pseudodiffrentiels
Io> = 0,1 x 500
= 50 A
Io> = 50 / 100 = 0,1 In,
temporisation ts = 0,7 s
Vrification :
Io> < It mini / 2
Io> < 208 / 2
10 < 104 A
Vrification :
I> < It mini / (1,5 x 2)
(1,5 x 2) = coefficient de scurit de 1,5, et courant de dfaut
se partageant par 2 (prs du poste)
I> < 199 / 3
50 < 66 A
Rev.
Pag.
PLAN DE PROTECTION
Cahier N 1
26 / 31
Rglage typique :
Io rgl 10% In TC pour s'affranchir des erreurs pseudodiffrentiels
Io> = 0,1 x 500
= 50 A
Io> = 50 / 500 = 0,1 In,
temporisation ts = 0,4 s
La mise la terre tant assure par une BPN dont la rsistance est
ngligeable,
l'angle caractristique sera rgle 90.
Vrification :
Io> < It mini / (1,5 x 2)
(1,5 x 2) = coefficient de scurit de 1,5, et courant de dfaut
se partageant par 2 (prs du poste)
Io> < 199 / 3
50 < 66 A
Note : Les ordres logiques de verrouillage M & N pour la protection
JdB3 sont reus de P & Q.
Puissance apparente :
Sn = (Pn / ) x (1 / cos n)
= (1 / 0,92) x (1 / 0,9)
= 1,208 MVA
Courant nominal (valeur 5,5 kV) :
In = Sn / (Un x 3)
= 1208 / (5,5 x 3)
= 126,8 A
Courant nominal (valeur 20 kV) :
In = Sn / (Un x 3)
= 1208 / (20 x 3)
= 34,9 A
Puissance apparente de dmarrage :
Sdm = Sn x (In / Id)
= 1,208 x 2,5
= 3,02 MVA
Alimentation des moteurs :
Courant de court-circuit minimum, alimentation par TR3 :
Icc mini par Rseau mini + Gn + 1 L + ZdTR3
Zdam = 3,448 + j 17,151
= 17,494
Puissance de court-circuit :
Scc = Un / Zdam
Scc = 20 / 17,494
= 22,86 MVA
PLAN DE PROTECTION
support@microener.com
Chute de tension au dmarrage :
U = Sdm / (Sdm + Scc)
U = 3,02 / (3,02 + 22,86)
= 11,7%
Rglage typique :
Io> rgl Io / 2 = 10 / 2 = 5 A
avec un tore 100 t,
Io> = 5 / 100 = 0,05 A,
temporisation ts = 0,1 s
Constante
Note : Cette fonction devra tre installe sur un TC en srie avec Rn2.
Ie Id kIi
rglage typique :
I> rgl 0,2 In,
temporisation ts = 2 s
Note : Cette fonction peut tre dsensibilise par la composante directe du
courant donc de la forme = Ii / Id, pour un rapport de 0,4 la temporisation
est ts = 0,1 s.
Rglage typique :
I> rgl 2 In,
temporisation ts = 1,3 temps de dmarrage
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Rglage typique :
I> rgl I rotor bloqu = 5 In
temporisation d'inhibition au dmarrage tLr = 2 * temps de
dmarrage
temporisation tLr = 16 s
Rev.
Pag.
Cahier N 1
PLAN DE PROTECTION
= 0,617 + j 37,256
= 37,262 (20 kV)
28 / 31
/2
Rev.
Pag.
Cahier N 1
en valeur BT :
valeur HT / (rapport TP x rapport TC)
= 250000 / (55 x 1250) = 3,6 W
PLAN DE PROTECTION
Cahier N 1
Rev.
Pag.
29 / 31
en valeur 5,5 KV
X'd = 0,25 x (5,5 / 10)
= 0,756 (HT)
en valeur BT
X'd = valeur HT / rapport impdance HT/BT
= 0,756 / 0,044
= 17,19 (BT)
Lh = 8,6
Certains constructeurs l'exprime en %
Offset (dcalage de lorigine)= X'd / 2 = 0,25 / 2
= 0,12% Xd
Lb = Lh + Xd
en valeur 5,5 KV
Xd = 2,25 x (5,5 / 10)
= 6,806 (HT)
en valeur BT
X'd = valeur HT / rapport impdance HT/BT
= 6,806 / 0,044
= 154,69 (BT)
Lb = 8,6 + 154,7 = 163,3 (BT)
Certains constructeurs l'exprime en fonction du diamtre du cercle et en
fonction % du diamtre du cercle
Xd = 225%
temporisation ts = 1 s
Seuil 3 rgl
U3> = 130% de Un,
temporisation Tu3> = 0,1 s
PLAN DE PROTECTION
Pente de la retenue :
Id de 0 0,5 Itr, P = 0%
Id de 0,5 2 Itr, P = 10%
Id de 2 7 Itr, P = 30%
Vrification :
ts > temps d'enclenchement de la batterie (valeur communique par le
fabricant) 0,3s > 0,2s
Rglage typique :
Is rgl 10% In TC pour s'affranchir des erreurs pseudodiffrentiels
Is = 0,1 x 300 = 30 A
is = 30 / 300 = 0,1 In,
temporisation ts = 0,1 s
Vrification :
Is < It mini / 2
Is < 246 / 2
30 A < 123 A
Note : Les ordres logiques de verrouillage de C pour la protection JdB1
sont mis vers A & D1.
Courant diffrentiel Id :
Id = 5% si TC cts phases et neutres appairs.
Id = 10% si TC cts phases et neutres non appairs.
30 / 31
is = 0,5 / (5 / 5) = 0,5 A
Vs = It x (1 - %) x Rn1
= 10 x (1 0,95) x 317
= 158,5 V
Rev.
Pag.
Cahier N 1
rglage typique :
Is rgl 1 A (valeur communique par le fabricant)
is = 1 / (1 / 1) = 1 A,
temporisation ts = 0,1 s
PLAN DE PROTECTION
Cahier N 1
Rev.
Pag.
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