Calcul Courants CC
Calcul Courants CC
Calcul Courants CC
I INTRODUCTION
L'installation comprend un réseau à haute tension "HTA", un transformateur "TR", un disjoncteur général
"QP", une canalisation "C", un disjoncteur départ moteur "Q1". Il s'agit de déterminer le pouvoir de coupure
de chacun des disjoncteurs "QP" et "Q1".
A B C
TR
C
HTA
QP Q1
Schéma N°1
Un court-circuit triphasé symétrique en aval de Q1 est limité par l'impédance du réseau en amont du
transformateur ZA, l'impédance du transformateur ZTR et l'impédance de la canalisation ZC.
Le calcul du courant de court-circuit triphasé symétrique ne fait intervenir uniquement que les impédances
directes des éléments du réseau.
C
Au point On obtient, le schéma équivalent suivant :
A B C
XA XTR XC
RA RTR RC
XA XTR XC
RA RTR RC
XA XTR XC
RA RTR RC
V
ZA ZTR ZC
ICC
Schéma N°2
Il s'agit de déterminer les éléments RA, RTR, RC, XA, XTR, XC, de façon à calculer le courant de court-circuit.
Attention : l'impédance totale n'est pas égale à la somme algébrique des impédances, ces grandeurs étant
des grandeurs complexes. Il faut donc additionner séparément les résistances et les réactances jusqu'au
point de court-circuit, puis déterminer l'impédance totale.
II DONNEES
schéma :
Pn = 400kVA
Pjoules = 4,6kW
20kV/410V
A Dyn11 - ucc = 4% B C
HTA TR
C
Pcc = 250MVA
UHT = 20kV
R/X=0,1 QP Q1
Sph = 3x1x240²
Ame cuivre
l = 25m
Figure N°3
Calcul :
(m × U n )2 × U −2 Rt = p ×
(m × U n )2
Zt = cc × 10 Xt = Z t2 − Rt2
Pn Pn²
(1,05 × 380)2
X t = 15,952 − 4,152 = 15,37 (1,05 × 380)2
Zt = × 4 × 10− 2 = 15,95 Rt = 4,6 × = 4,577
400 4002
Zt =
(m × U n )2 × U −2
cc × 10 X t = 0,95 × Z t Rt = 0,31 × Z t
Pn
Zt =
(1,05 × 380)2
× 4 × 10− 2 = 15,92
X t = 0,95 × 15,92 = 15,12 Rt = 0,31 × 15,95 = 4,935
400
Canalisation :
(1) En ce qui concerne les calculs des courants de court-circuit triphasés symétriques nous retiendrons pour
le transformateur les valeurs calculées à partir de ses caractéristiques.
3
Mode pose retenu
1 2 3
3 2 N Pe
1 2 3 N Pe
1 2 3 N Pe
Il est à noter que le mode de pose N°3 est très peu utilisé (je dirais même à éviter, l’extrait de l’un de mes
documents, vous montre ce qu’il faut éviter de faire), je vous laisse imaginer les inconvénients d’un tel
montage et en particulier l’impédance de la boucle de défaut (Phase/Pe)
Une étude de l’impédance d’une boucle de défaut constituée par un câble S=240²+1x70² menée par l’APAVE
LYONNAISE met en évidence l’importance de la position du conducteur Pe. Le courant de défaut est égal à
800A environ. Voir ci-après les résultats de cette étude.
Z ph / pe = 2 × Z d Z ph / pe ≠ 2 × Z d Z ph / pe ≠ 4 × Z d Z ph / pe > 4 × Z d
Calcul des courants de court-circuit triphasés symétriques
Note du : 15/11/2001 par Mr Patrick ABATI
(d'après l'épreuve d'Avant-projet du BTS Electrotechnique 2000)
Court-circuit en aval de QP
Court-circuit en aval de Q1
Z1(mΞ ) = ΣR(2mΩ ) + ΣX (2mΩ ) = (0,0633 + 4,577 + 1,929)2 + (0,633 + 15,12 + 3,25)2 = 20,37 mΩ
m × c × U (V ) 1,05 × 1,05 × 380
Ik3(kA) = = = 11,87 kA
3 × Z1(mΩ ) 3 × 20,209
Notes :
1 Schéma N°1
La liaison entre la sortie du transformateur HTA/BTA et le disjoncteur général « QP » est négligée
2 Schéma N°2
Le schéma N°2 correspond mieux au type de court-circuit étudié (Court-circuit triphasé symétrique)
3 Cette formule est celle donnée dans les guides pratiques UTE C 15-105 et UTE C 15-500.
4 Il convient de préciser que les calculs des courants de court-circuit effectués dans cette note ne
concerne que les courants de court-circuit triphasés symétriques maximums. Dans ce cas bien précis, la
méthode des impédances et des composantes symétriques ne font qu’une.
Réseau HTA UPh/Ph du réseau HTA = U= 20kV Pcc=250MVA Aide au calcul des sections au primaire
Puissance de court-circuit du réseau HTA = 250 MVA 0,6368 Source U=20kV du transformateur (Câbles unipolaires)
Rapport R/X = 0,1 0,6336 Ik3=7,2kA Isolation PRC (Cu) k =143
UPh/Ph de l'installation (en charge) = 380 V 0,0634 Aide au choix de la Nature de l'âme Cu Sections
Schéma des liaisons à la terre = TT 1 protection primaire temps = t=0,2s normalisées
Prise de terre du neutre en schéma TT (en Ohms) = 1 1 Fusibles t=0,2s Sph => 23mm² 25mm²
Prise de terre des masses BTA en schéma TT (en Ohms) = 1 1 Spe => 11mm² 25mm²
Révisé le : 06/07/2010
CALCUL des INTENSITES de COURT-CIRCUIT en AVAL d'un TRANSFORMATEUR
en FONCTION de la PUISSANCE de COURT-CIRCUIT AMONT
nominales NORMALISES Impédance directe (Zd) du réseau ramenée à Zd maxi = 0,637 (mΩ)
Coefficients m = 1,05 c maxi= 1,05 c mini = 0,95 Tension entre phases = 380 Volts En charge
Directe R et X en TRANSFORMATEUR
Secondaire
fonction de Pjoules
Yy, Dy et Yz Yy Dy Yz Couplage Yy Dy Yz
0,72 0,96 38 0,7 254,7 178,3 181,9 1783 1819 178,3 181,9 35,66 36,38 25 4 0,24 0,21 0,95 0,95 0,86 0,95 1,29 1,17 0,95
1,44 1,92 76 1,35 127,4 85,97 93,97 859,7 939,7 85,97 93,97 17,19 18,79 50 4 0,47 0,43 1,89 1,89 1,71 1,89 2,58 2,33 1,89
1,82 2,42 96 1,5 101,1 60,17 81,22 601,7 812,2 60,17 81,22 12,03 16,24 63 4 0,60 0,54 2,38 2,38 2,16 2,38 3,25 2,94 2,38
2,31 3,08 122 1,99 79,6 49,5 62,34 495 623,4 49,5 62,34 9,90 12,47 80 4 0,76 0,69 3,02 3,03 2,74 3,02 4,12 3,73 3,02
2,89 3,85 152 2,15 63,68 34,23 53,7 342,3 537 34,23 53,7 6,85 10,74 100 4 0,95 0,86 3,76 3,78 3,42 3,76 5,14 4,65 3,76
3,61 4,81 190 2,77 50,94 28,22 42,41 282,2 424,1 28,22 42,41 5,64 8,482 125 4 1,18 1,07 4,70 4,71 4,26 4,70 6,41 5,80 4,70
4,62 6,16 243 2,35 39,8 14,61 37,02 146,1 370,2 14,61 37,02 2,92 7,404 160 4 1,52 1,37 5,99 6,02 5,44 5,99 8,17 7,39 5,99
5,77 7,70 304 2,85 31,84 11,34 29,75 113,4 297,5 11,34 29,75 2,27 5,95 200 4 1,89 1,71 7,45 7,50 6,79 7,45 10,18 9,21 7,45
7,22 9,62 380 3,25 25,47 8,278 24,09 82,78 240,9 8,278 24,09 1,66 4,818 250 4 2,36 2,14 9,27 9,34 8,45 9,27 12,67 11,46 9,27
9,09 12,12 479 3,9 20,22 6,257 19,22 62,57 192,2 6,257 19,22 1,25 3,845 315 4 2,98 2,69 11,61 11,72 10,61 11,61 15,87 14,36 11,61
11,55 15,40 608 4,6 15,92 4,577 15,25 45,77 152,5 4,577 15,25 0,92 3,05 400 4 3,77 3,41 14,62 14,81 13,40 14,62 20,00 18,10 14,62
14,43 19,25 760 5,5 12,74 3,502 12,25 35,02 122,5 3,502 12,25 0,70 2,449 500 4 4,71 4,26 18,10 18,39 16,64 18,10 24,79 22,43 18,10
18,19 24,25 957 6,5 10,11 2,607 9,766 26,07 97,66 2,607 9,766 0,52 1,953 630 4 5,92 5,36 22,53 22,98 20,79 22,53 30,88 27,94 22,53
23,09 30,79 1 215 10,7 11,94 2,662 11,64 26,62 116,4 2,662 11,64 0,53 2,328 800 6 5,02 4,54 19,24 19,57 17,70 19,24 26,36 23,85 19,24
28,87 38,49 1 519 13 9,552 2,07 9,325 20,7 93,25 2,07 9,325 0,41 1,865 1000 6 6,26 5,67 23,75 24,25 21,94 23,75 32,57 29,47 23,75
36,08 48,11 1 899 16 7,642 1,63 7,466 16,3 74,66 1,63 7,466 0,33 1,493 1250 6 7,81 7,06 29,23 30,00 27,14 29,23 40,14 36,32 29,23
46,19 61,58 2 431 20 5,97 1,244 5,839 12,44 58,39 1,244 5,839 0,25 1,168 1600 6 9,95 9,01 36,63 37,84 34,24 36,63 50,39 45,59 36,63
57,7 76,98 3 039 25,5 4,776 1,015 4,667 10,15 46,67 1,015 4,667 0,20 0,933 2000 6 12,39 11,21 44,72 46,53 42,10 44,72 61,63 55,76 44,72
72,17 96,23 3 798 32 3,821 0,815 3,733 8,151 37,33 0,815 3,733 0,16 0,747 2500 6 15,40 13,93 54,31 57,01 51,58 54,31 75,02 67,88 54,31
90,9 121,24 4 786 33 3,538 0,529 3,498 5,295 34,98 0,529 3,498 0,11 0,7 3150 7 16,60 15,01 57,95 61,05 55,24 57,95 80,13 72,50 57,95
115,47 154 6 077 45,9 3,184 0,457 3,151 4,567 31,51 0,457 3,151 0,091 0,63 4000 8 18,38 16,63 63,31 67,04 60,65 63,31 87,67 79,32 63,31
Les caractéristiques des transformateurs sont issus du document :Distribution électrique basse tension et HTA - 2009
Rédigé le : 15/12/2003
Doc : JM BEAUSSY Ik1 If et Ik3 Transfos version 10b Révisé le : 06/07/2010