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Masse Cuve

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									          Extrait de l’ouvrage « LA PRATIQUE DES REGIMES DE NEUTRE »
Lambert.michelp@orange.fr

                        Le réglage d’une protection de masse

1.1.1 Les conditions d’un bon réglage

   Dans les centrales et les postes sources, le réseau général des terres et des masses présente une
faible résistance. Un amorçage à l’intérieur d’un appareil se traduit généralement par un défaut à la
terre de très faible résistance.

  Dans un environnement confiné, les courts-circuits évoluent très rapidement en défaut polyphasé.

  Un défaut triphasé à la terre ne génère pas de courant homopolaire significatif surtout lorsqu’il est
équilibré.

   Au paragraphe 2.4.2 du Livre 1, nous avons vu qu’un défaut biphasé à la terre générait un courant à
                                  Zo
la terre dépendant du facteur F =     .
                                  Zd
   Lorsque le facteur de mise à la terre est égal à 1, le courant à la terre pour un défaut biphasé à la
terre est égal au courant de défaut pour un défaut monophasé Jbi = Jmono.

   Lorsque le facteur de mise à la terre est supérieur à 3, la relation entre le courant à la terre pour un
                                                                                  Jbi
défaut biphasé à la terre et celui apparaissant pour un défaut monophasé est            < 0,7.
                                                                                 Jmono
   Pour une résistance de neutre de 40 Ω, le courant maximal de neutre pour un défaut biphasé à la
                      Vn
terre vaut: Jbi ≅ 0,5     .
                      Zn
Sur un réseau 20kV dont le neutre est mis à la terre par une résistance de 40 Ω, le courant nominal
de neutre vaut 300 A. Le courant de neutre maximal pour un défaut biphasé à la terre est inférieur à
150 A.
Pour une résistance de point neutre de 80Ω, le courant maximal de neutre pour un défaut biphasé à la
terre est inférieur à 75A.

On déduit de ces remarques les règles suivantes:

  Le réglage de la protection est déterminé pour une résistance de défaut Rm= 0

    Le réglage du relais à maximum d’intensité doit être calculé pour un défaut biphasé à la terre
lorsque le facteur de mise à la terre est supérieur à 1. Lorsque le facteur de mise à la terre est supérieur
                                                              Vn         Vn
à 3, on retient une valeur de réglage tel que Irégl=0,5 x 0,8    = 0,4.        Où 0,8 est un coefficient de
                                                              Zn         Zn
sécurité tenant compte des différentes approximations et des erreurs introduites par la chaine de
mesure.

   Afin qu’un défaut monophasé ne puisse évoluer en défaut biphasé ou triphasé, la protection doit
avoir un fonctionnement instantané.




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          Extrait de l’ouvrage « LA PRATIQUE DES REGIMES DE NEUTRE »
Lambert.michelp@orange.fr



1.1.2 Cas des protections de masse des transformateurs de puissance

1.1.2.1         L’environnement




Les éclateurs équipant les bornes des transformateurs protègent l’appareil contre les surtensions d’origine
atmosphérique. Lors de leur fonctionnement, ils laissent passer le courant de suite 50Hz provoquant le
fonctionnement de la protection masse cuve du transformateur. Lorsque les éclateurs sont remplacés par des
parafoudres, cet inconvénient n’existe pas.
Les transformateurs HTB/HTA peuvent être équipés de deux protections de masse

   La protection masse cuve du transformateur principal chargée de détecter les amorçages internes à
l’appareil.

   La protection masse grille HTA regroupant les protections des appareils auxiliaires situés dans
l’environnement immédiat du transformateur.




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          Extrait de l’ouvrage « LA PRATIQUE DES REGIMES DE NEUTRE »
Lambert.michelp@orange.fr

1.1.2.2         Les réglages
Dans les postes sources, les transformateurs sont raccordés à des réseaux de tension nominale
différente exploitée parfois avec des régimes de neutre également différents.
Considérons un transformateur HTB/HTA raccordé à un réseau 90 kV dont le neutre est relié
directement à la terre et à un réseau 20kV dont le neutre est mis à la terre par une résistance de 80Ω.

Afin de pouvoir détecter un défaut biphasé à la masse, le relais devra être réglé à une valeur
                                                   12000
                                           ℜ≤0,4.         = 60 A.
                                                     80
Deux cas d’incidents peuvent alors être examinés.
   L’avarie affecte les enroulements HTA.
Si on a affaire à un amorçage entre deux enroulements HTA et une colonne du circuit magnétique, il
faut que l’avarie puisse être détectée par la protection.
   L’avarie affecte un enroulement HTB ou le régleur en charge.
Le courant de défaut peut alors atteindre des valeurs très importantes affectant la qualité de la mesure.
Si on a utilisé un transformateur de courant de classe mesure, celui-ci peut fonctionner en régime de
saturation. Il existe alors des risques de dysfonctionnement.

1.1.2.3         Définition d’un TC de masse cuve pour un transformateur.
On considère un transformateur 63kV/21,5kV. L’intensité de défaut à la terre est limitée à 8000 A en
63kV. L’intensité de neutre assignée est de 200 A en 20 kV.
Réglage de la protection masse cuve : ℜ= 60 A
On choisira un TC 500/1 ; classe protection 5P20 ; Sn=10 VA.

1.1.2.4         Définition d’un TC de masse grille HTA.
Le réseau 20 kV est exploité avec un neutre impédant 200A.
Réglage de la protection : ℜ= 60 A.
On choisit un TC 250/1 classe mesure 1 ; Sn=5 VA.




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