SÉLECTIVITÉ DES PROTECTIONS

SÉLECTIVITÉ DES PROTECTIONS

OJECTIFS - Choisir un dispositif assurant une protection sélective pour les réseaux en antenne. - partir d un document constructeur, déterminer les réglages nécessaires au bon fonctionnement du dispositif de protection

PLN: 1. Techniques de sélectivité 2. Sélectivité mpèremétrique 3. Sélectivité chronométrique 4. Sélectivité logique 5. Sélectivité différentielle 6. Disjoncteurs spéciaux 7. Tableaux de correspondance

1 Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l installation est éliminé par l appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul.

1 Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l installation est éliminé par l appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul.

1 Techniques de sélectivité DÉFINITION Sélectivité : Il y a sélectivité des protections, si un défaut survenant à un point quelconque de l installation est éliminé par l appareil de protection placé immédiatement en amont de ce défaut et par lui seul. Deux techniques classiques fondées sur l utilisation de deux paramètres intervenant dans les appareils de protection : Intensité des courants de déclenchement sélectivité mpèremétrique Temps de déclenchement sélectivité chronométrique Une technique plus élaborée sélectivité logique

2 Sélectivité mpèremétrique Définitions des paramètres Irm : seuil de réglage du déclencheur magnétique du disjoncteur Réseau en antenne Icc : intensité maximale du courant de court-circuit au point Irm : seuil de réglage du déclencheur magnétique du disjoncteur Irm Icc Irm Icc Icc : intensité maximale du courant de court-circuit au point Situation du problème ssurer une protection sélective dans le cadre d un court-circuit survenant au point

2 Sélectivité mpèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 1. Sélectivité totale 2. Sélectivité partielle t(s) Réseau en antenne Irm Icc Irm Icc I ()

2 Sélectivité mpèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 1. Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) D D Irm Icc Irm Icc I ()

2 Sélectivité mpèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 1. Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) D D Quelque soit la nature du court-circuit en, l intensité du courant ne peut atteindre le seuil Irm de déclenchement du disjoncteur Id Irm Icc Id Irm Icc Irm Icc Irm Icc I () Icc < Irm Sélectivité totale

2 Sélectivité mpèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) D D Id Irm Icc Id Irm Icc Icc Irm I ()

2 Sélectivité mpèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) D D suivant la nature du court-circuit en, l intensité du courant peut atteindre le seuil Irm de déclenchement du disjoncteur Id Irm Icc Id Irm Icc Irm Icc I ()

2 Sélectivité mpèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) D D suivant la nature du court-circuit en, l intensité du courant peut atteindre le seuil Irm de déclenchement du disjoncteur Id Irm Icc Id Irm Icc Zone 1 Irm Icc I () Zone 1 : seul le disjoncteur s ouvre

2 Sélectivité mpèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) D D Z o n e 2 suivant la nature du court-circuit en, l intensité du courant peut atteindre le seuil Irm de déclenchement du disjoncteur Id Irm Icc Id Irm Icc Irm Icc I () Zone 2 : les disjoncteurs et s ouvrent

2 Sélectivité mpèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne t(s) D D suivant la nature du court-circuit en, l intensité du courant peut atteindre le seuil Irm de déclenchement du disjoncteur Id Irm Icc Id Irm Icc I () Icc > Irm Irm Icc Sélectivité partielle

2 Sélectivité mpèremétrique On distingue deux degrés de sélectivité : 2. Sélectivité partielle Réseau en antenne La sélectivité totale mpèremétrique est souvent impossible car l écart entre Icc et Icc est généralement insuffisant. Elle est partielle et limitée à l intensité de réglage magnétique du disjoncteur amont Domaine d utilisation Id Irm Icc Id Irm Icc Dans les cas où les courants de courts-circuits sont très différents aux niveaux et : Exemple : distribution T, les impédances des liaisons limitent les courants de courts-circuits

3 Sélectivité chronométrique Réseau en antenne Situation du problème ssurer une protection sélective dans le cadre d un court-circuit survenant au point

3 Sélectivité chronométrique Définitions des paramètres tnd : temps de non déclenchement du Réseau en antenne déclencheur magnétique du disjoncteur ttc : temps total de coupure du disjoncteur tnd : temps de non déclenchement du déclencheur magnétique du disjoncteur tnd ttc tnd ttc ttc : temps total de coupure du disjoncteur Chaque disjoncteur est défini pour un courant donné par : Un temps de non déclenchement (tnd) Un temps total de coupure (ttc)

3 Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) D Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement tnd ttc tnd ttc ttc tnd I ()

3 Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) D D Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement tnd ttc tnd ttc I ()

3 Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) D D Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement tnd ttc tnd ttc Elle nécessite : tnd L introduction de retardateur dans les systèmes de déclenchement ttc I () Des disjoncteurs qui supportent les effets thermiques et électrodynamiques du courant pendant le temps de retard

3 Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) D D Technique qui repose sur le décalage temporel des courbes de déclenchement et qui se détermine graphiquement tnd ttc tnd ttc Elle nécessite : Temps de non déclenchement tnd L introduction de retardateur dans les systèmes de déclenchement ttc Temps total de coupure Seul s ouvre I () Des disjoncteurs qui supportent les effets thermiques et électrodynamiques du courant pendant le temps de retard Condition : si tnd > ttc il y a sélectivité chronométrique

3 Sélectivité chronométrique Sélectivité totale Réseau en antenne t(s) D D tnd ttc Temps de non déclenchement tnd ttc Temps total de coupure Seul s ouvre I () Limite de la technique Le nombre d étages de l antenne induit un cumul des temps de retard pour les disjoncteurs amonts ce qui diminue leur efficacité tnd ttc

4 Sélectivité logique D3 D2 D1 Relais logique 3 Relais logique 2 Principe chaque disjoncteur est associé un relais logique qui reçoit les informations «défaut» de capteurs. Un relais sollicité par un défaut envoie : Un ordre d attente à l étage amont Un ordre de déclenchement au disjoncteur auquel il est associé ( sauf s il a lui-même reçu un ordre d attente du disjoncteur aval) Relais logique 1

4 Sélectivité logique D3 D2 Relais logique 3 Exemple Un défaut au point sera détecté simultanément par les trois relais : Le relais 1 met en attente le relais 2 et déclenche le disjoncteur 1 Le relais 2 met en attente le relais 3 Relais logique 2 D1 Relais logique 1

4 Sélectivité logique D3 D2 Relais logique 3 Exemple Un défaut au point sera détecté simultanément par les trois relais : Le relais 1 met en attente le relais 2 et déclenche le disjoncteur 1 Le relais 2 met en attente le relais 3 D1 Relais logique 2 Relais logique 1 Domaine d utilisation Sur l ensemble des réseaux, des principaux départs T jusqu à la HT

5 Sélectivité différentielle Situation du problème ssurer une protection sélective dans le cadre d un défaut d isolement survenant au point Règle DDR MS Pour une sélectivité totale il faut : 1. IΔn sensibilité du dispositif amont 2 x IΔn sensibilité du dispositif aval DDR HS DDR HS 2. Temps de déclenchement du dispositif amont > temps de déclenchement du dispositif aval

5 Sélectivité différentielle IΔn=3 Retard 500ms Règle Pour une sélectivité totale il faut : 1. IΔn sensibilité du dispositif amont Exemple 2 x IΔn sensibilité du dispositif En : DDR-MS aval retardé (cran III) 2. Temps En : DDR-MS de déclenchement retardé (cran du II) dispositif amont > temps de déclenchement En C : DDR-MS retardé du dispositif (cran I) aval En D : DDR-HS instantané IΔn=1 Retard 250ms C IΔn=300m Retard 50ms D IΔn=30m instantané

5 Sélectivité différentielle IΔn=3 Retard 500ms Exemple de disjoncteur différentiel réglable : système HILIS IΔn=1 Retard 250ms Exemple En : DDR-MS retardé (cran III) En : DDR-MS retardé (cran II) En C : DDR-MS retardé (cran I) En D : DDR-HS instantané C IΔn=300m Retard 50ms D IΔn=30m instantané

5 Sélectivité différentielle IΔn=3 Retard 310ms IΔn=1 Retard 150ms Exemple En : DDR-MS retardé (cran III) En : DDR-MS retardé (cran II) En C : DDR-MS retardé (cran I) En D : DDR-HS instantané C IΔn=300m Retard 60ms D IΔn=30m instantané

6 Disjoncteurs spéciaux 1. Disjoncteur amont rapide sélectif (compact S ou S) t(s) D D Compact S Principe Un retardateur mécanique améliore la performance de la sélectivité ampèremétrique Compact S Irm instantané Irm retardé Icc Irm Icc I () Irm retardé Icc Irm instantané

6 Disjoncteurs spéciaux 1. Disjoncteur amont rapide sélectif (compact S ou S) t(s) D D Compact S Principe Un retardateur mécanique améliore la performance de la sélectivité ampèremétrique Compact S Irm instantané Irm retardé Icc Irm Icc Zone 1 I () Irm retardé Icc Irm instantané Zone 1 : seul le disjoncteur s ouvre

6 Disjoncteurs spéciaux 1. Disjoncteur amont rapide sélectif (compact S ou S) t(s) D D Compact S Z o n e 2 Principe Un retardateur mécanique améliore la performance de la sélectivité ampèremétrique Compact S Irm instantané Irm retardé Icc Irm Icc I () Irm retardé Icc Irm instantané Zone 2 : les disjoncteurs et s ouvrent

6 Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation (disjoncteur amont limiteur) Court-circuit en aval de I () Icc présumé Icc réel limité par et coupé par disjoncteur limiteur t (s) Temps d action du retardateur Principe Sur court-circuit en aval de, l onde de courant est fortement limitée par le bloc de limitation du disjoncteur. disjoncteur rapide Mais son déclencheur n intervient pas et laisse le temps à d ouvrir seul

6 Disjoncteurs spéciaux 2. Sélectivité et limitation (disjoncteur amont limiteur) Court-circuit en aval de I () Icc présumé Icc réel limité par et coupé par disjoncteur limiteur t (s) Temps d action du retardateur Principe Sur court-circuit en aval de, le disjoncteur limite la première onde du courant très fortement, son déclencheur n intervient pas, mais laisse apparaître une deuxième onde qui est rapidement éliminée par une ouverture définitive. disjoncteur rapide

7 Tableaux de correspondance Détermination de la limite de sélectivité Limite de sélectivité =? Exemple DX-6000-10K courbe D 32 DX-6000-10K courbe C 10

7 Tableaux de correspondance

7 Tableaux de correspondance 384

7 Tableaux de correspondance Détermination de la limite de sélectivité Exemple Limite de sélectivité = 384 Si Icc < 384 sélectivité totale DX-6000-10K courbe D 32 Si Icc > 384 sélectivité partielle DX-6000-10K courbe C 10