Caractéristique ligne
THT et HT :
Une ligne de longueur
L(KM) est caractérisée par :
Sa résistance
linéique Rd (W /KM)
Sa réactance
linéique Xd (W /KM)
Ces caractéristiques
sont déterminées par des mesures, ou relevées sur des
tableaux à valeurs moyennes.
L’impédance directe totale de la ligne est donnée
par : Zd=Rd+jXd
Le calcul de réglage doit être effectué en HT et ramené en
BT.
Soient :
K1=U/u( rapport de tension primaire
sur tension secondaire du TT )
K2=I/i( rapport de courant primaire
sur courant secondaire du TC )
ZHT=U/I= K1.u/ K2.i= (K1/K2).u/i=(K1/K2).
ZBT
Posons Kz=K1/K2 d’ou ZBT= ZHT/Kz
Pr(HT) :
puissance résiduelle HT
Pr(BT) : puissance
résiduelle BT Pr(BT)= Pr(HT)/ K1xK2
3-1 Protection de
distance :
Une protection de
distance se distingue par sa caractéristique (temps-distance) à 4 stades réglés
comme suit :
a) 1° stade :
Réglé généralement à 80% de l’impédance directe (Zd) de la ligne AB et non pas à 100%
pour éviter l’empiétement sur des défauts survenant au début des lignes
adjacentes (erreur introduites par TT , TC et protection). Il peut être
éventuellement
réglé au delà des 80% dans le cas d’une ligne en antenne ou
ligne courte . Le déclenchement est
instantané.
b) 2° stade :
Réglé à 120% de l’impédance
directe de la ligne AB et non pas à 100% pour éviter le non
fonctionnement en cas de défaut survenant au bout de la ligne à protéger
(erreurs introduites par TT , TC et protection). Le déclenchement est temporisé
(300 à 400ms).L’empiétement sur des défauts survenant à l’extrémité des lignes adjacentes courtes est résolu par la diminution de la
temporisation du 2° stade de la ligne courte .
c ) 3° stade :
Réglé généralement à 140% de l’impédance directe de la ligne AB avec une temporisation
de 1 sec .Il n’est pas réglable sur les protections type RXAP et
PXLC , il est figé une fois le stade de sécurité est fixé .Pour les
lignes courtes ce stade doit être réglé de telle sorte à couvrir la résistance
d’arc.
d ) Mise en route
(stade de sécurité) :
Aval :
La portée de réglage
de mise en route aval doit satisfaire
les conditions suivantes :
Ø Supérieure à
1, 3 fois l’impédance directe de la ligne à protéger ( pour couvrir au
moins cette ligne , les 30% pour compenser les erreurs dues aux ( TT, TC et
protection )
Ø Couvrir la ligne
adjacente la plus impédante surtout dans le cas
ou les départs adjacents ne sont pas équipés de double protection de
distance et protection défaillance
disjoncteur. Zr =1,2 x (
Zdl+Zladj )
Ø Eviter de déclencher
pour des transits importants. Pour les protections de distance
électromécaniques (RXAP, LZ31…) et statiques (LZ92, PXLP…..). L’impédance de
réglage Zr ne doit pas dépasser la limite suivante :
Zr< 0,85Un/Ö3Ismax soit Zr< Un/2Ismax
avec :
Un : tension nominale entre phase
Ismax : Courant
de service maximal qui peut être transité sur la ligne .
Si Ismax est pris égal au courant nominal du TC
ou à l’intensité admissible de la ligne (In) alors la condition ci dessus devient : Zr< Un/2In
En cas de deux ligne en parallèle, si l’une
d’elles déclenche, l’autre ne doit pas la suivre par report de charge, c’est
pouquoi le Ismax doit être égal à deux
fois In .L’inégalité précédente devient : Zr< Un/4In
Si ces conditions ne
sont pas respectées, on procède au compoundage des protections ayant uniquement
la caractéristique de mise en route circulaire.Pour les autres on choisit les
caractéristiques lenticulaires (LZ92 , PXLP….).Quant aux protections
numériques, on joue sur les résistances limites pour défaut entre phase ( MICOM
P442, REL316…..).
Ø Eviter le démarrage
de la protection pour des défauts affectant les réseaux de niveau de tensions
inferieures.
Amont :
Le réglage de cette zone prend les valeurs situées entre 20
et 120% de la mise en route avale.
e ) Antipompage:
Les perturbations affectant le réseau de transport peuvent
être à l’origine des oscillations des grandeurs électriques. Les causes les
plus fréquentes de ces oscillations sont :
- Les variations de charges importantes .
- Les modifications de la configuration du réseau
de transport dues à différents défauts
et à leurs temps d’élimination.
Ces oscillations provoquent des variations de phase et
d’amplitude des tensions entre les parties oscillantes du réseau qui se
traduisent par des fluctuations de l’impédance vue par la protection de distance. La fonction
antipompage assure la stabilité des
éléments de mesure de distance et évite les fonctionnements intempestifs lors de ces oscillations. La détection du
pompage s’effectue en mesurant la vitesse de variation du point d’impédance
à l’intérieur d’une bande délimitant
lacaractéristique de démarrage.
f ) Facteur de
compensation résiduelle pour défauts ph/terre
(Kzo):
Selon que le défaut affecte seulement les phases ou une des
phases et la terre les impédances mises en jeu pourront être directes(
Zd), inverses(Zi) et homopolaire( Zh).
Défaut triphasé : I=Vn
/Zd
Défaut biphasé : I=VnÖ3 /Zd+Zi
Défaut terre :
I=VnÖ3 /Zd+Zi+Zh
Pour une ligne aérienne(ou un câble souterrain) les
impédances directes et inverses sont strictement identiques en module et en
argument ainsi la mesure de distance est ramenée à une mesure d’impédance ou de
réactance directe.
Lors d’un défaut à la terre le conducteur de retour n’est
plus le conducteur de ligne et l’on montre que l’impédance homopolaire qui est
mise en jeu présente des différences en module comme en argument par rapport à
l’impédance directe.
Signification du
facteur Kzo :
Considérons un défaut monophasé entre la phase A et la terre
(VA et IA la tension et le courant vus
par la protection de distance). Or
d’après ce qui précède
1)VA=Vd+Vi+Vh=ZdId+ZiIi+ZhIh ; Zi=Zd (
pour ligne et câble)
2)
VA=Zd(Id+Ii)+ZhIh
3) IA=
Id+Ii+Ih
IA- Ih= Id+Ii la grandeur défaut est Ir= 3Ih
4)VA=Zd(IA-
Ih)+ZhIh = Zd (IA- Ir/3)+Zh Ir/3= Zd (IA- Ir/3+Zh Ir/3
Zd)
VA=
Zd (IA+ Ir (Zh - Zd )/3 Zd) on pose Kzo =(Zh - Zd )/3 Zd)
d ‘ou VA=
Zd(IA+ Ir Kzo ) et Zd= VA/( IA+ Ir Kzo)
En cas de
défaut résistant on a VA= Zd(IA+ Ir Kzo )+ RdéfxIdéf
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