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 Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.

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josé garcia
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MessageSujet: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Dim 11 Nov 2012 - 10:47

Bonjour

Une question que je pose à tout ceux en mesure de me répondre.

Le calcul de L'IK au primaire d'un transformateur en cas de défaut au secondaire ce fait t'il normativement avec le rapport de transformation courant soit: IKprimaire= IKsecondaire xm
(m= I1/I2). Es de cette manière que les normes, et constructeurs ont déterminé le temps de coupure des protections HT et derrière ça, la section des conducteurs de protections. Je ne remet pas en cause le calcul mais je m'interroge quand à son utilisation dans l'application des normes et caractéristiques constructeurs.

Merci d'avance et bon dimanche @ tous
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electron libre
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Dim 11 Nov 2012 - 12:13

José, bonjour.

Le problème du choix d'une protection contre les surintensités (fusibles HPC ou disjoncteur) au primaire primaire d'un transformateur THT, HT, BT, etc. est bien plus complexe que cela. Il faut faire face à plusieurs contraintes. Parmi celles-ci la plus sévères est la mise sous tension et la durée de la mise sous tension. La pointe d'intensité est aussi fonction de l'instant (sinusoïde) de la fermeture du dispositif de protection contre les surintensités. Le constructeur choisi en effet le moment le plus dévaforable pour que cette mise sous tension soit effective à chaque fois.
Les fusibles HPC en HT sont l'équivalent de nos bons fusibles de type aM en basse tension, leur courbe de fusion est "largement décalée vers la droite par rapport à fusible "dit normal"

Le temps de fonctionnement est relévé sur la courbe de fusion totale (temps de préac + temps d'arc) le temps de 0,2 est celui de la courbe de fonctionnement total.

Il y a la norme et les obligations du constructeur et parfois le compromis n'est pas toujours facile à trouver. Le constructeur est tenu de préciser tous les éléments pour installer son matériel dans de bonnes conditions.

Pour vous aider voici un document constructeur.

http://dl.free.fr/qny5R5Osu
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josé garcia
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Dim 11 Nov 2012 - 14:16

Bonjour électron

Merci pour le document je suis en train de le lire ça me fait découvrir un peu la HT.

Je reviens à ma question sur l'IK au primaire. Le document montre que l'on peut calculé ce défaut en appliquant la formule IK= Iprimairex100/ UCC.

Le fait de calculer avec le rapport de transformation n'est t'il pas plus souple car il permet pour tout les types de défaut au secondaire (IK3,IK2,IK1,ID) d'en déterminer l'image au primaire.
Les deux calculs se valent 'ils en fait ?
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electron libre
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Sam 17 Nov 2012 - 20:38

Bonsoir.

La note que vous allez décrouvrir ci après fera certainement l'objet de nombreux commentaires de votre part. Je serai très heureux que vous puissez apporter à celle-ci les enrichissements qu'elle mérite.

Je ne sais si elle répond à la question de notre ami josé, mais quoi qu'il en soit, elle lui permettra de progresser dans le métier de contrôleur qu'il exerce.

Bonne lecture et salutations.

http://dl.free.fr/pAzw1mY4x
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josé garcia
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Sam 17 Nov 2012 - 20:54

Bonsoir


Je n'arrive pas à télécharger le lien à cause d'une pub à la c!!!!!

Ca devient insupportable et ça me fout en rogne surtout vis à vis d'électron libre qui travaille pour nous aider. On est pénalisé à cause de bêtises pareils.

Si quelqu'un à réussi à se débrouiller qui m'indique la marche à suivre parce que la vraiment la coupe est pleine.

Merci et bonsoir
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herve
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Sam 17 Nov 2012 - 21:01

Lol

Bonsoir

Il faut lancer la vidéo et ensuite sous la vidéo apparait "veuillez tapez XYZ" il me semble..
C'est ce que je vois au bureau
A la maison le telechargement est immédiat car je suis chez free...

Cordialement
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Thierry 01
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Sam 17 Nov 2012 - 21:47

Bonsoir,

C'est vrai que c'est plutôt pénible cette obligation de visionner la vidéo pour pouvoir lire le fichier ...
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Aster



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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Dim 18 Nov 2012 - 13:50

Bonjour,

J'ai lu votre note et je vous fais part de mes commentaires ci dessous:

Page 1

Si l'installation BT est en 400V, la tension à vide du transformateur sera vraisemblablement de 410 V.
Pour la Pcc, nous sommes dans un cas théorique avantageux.
Si la tenue du tableau MT ne dépasse pas 12,5 kA, la Pcc ne dépassera pas les 433 MVA.
Si nous avons à faire à un transformateur de taille importante (1600 kVA par exemple) sur un réseau de faible Pcc, les choses se compliquent.
1600 kVA à 6% d'ucc cela donne 26 MVA, avec une pcc réseau de 50 MVA, l'impédance transformateur + réseau vaut 150% de l'impédance du transformateur seul.

Page 2
"La différence correspond aux ampères tours nécessaires pour assurer l’induction
normale du circuit magnétique du transformateur et compenser les fuites."
Le flux de fuite n'a pas d'impact sur les ampères tours, ce flux intervient dans la chute de tension à travers l'ucc.
Seul l'inductance de magnétisation est responsable de la différence d'ampères tours.

Transformateur Yyn

Comme rien n'impose le potentiel du point milieu au primaire, on peut très bien avoir une tension nulle ou presque sur l'enroulement 3 et des tensions composées sur les enroulements 1 et 2.
Mais alors les colonnes 1 et 2 vont saturer et un important courant magnétisant circulera sur ces deux phases.

Si le transformateur était à flux libre (5 colonnes), alors l'impédance homopolaire du transformateur aurait été infinie (plus exactement de l'ordre de l'impédance de magnétisation du transformateur soit 10000%).
Dans le cas du flux forcé (3 colonnes), le flux magnétique homopolaire ne peux pas se reboucler par le circuit magnétique, il se reboucle par l'air et la cuve si bien que la réluctance de cette boucle est plus élevée en raison des entrefers.
Cela signifie que l'impédance homopolaire n'est plus infini, on trouve des valeurs empiriques comme 10 fois l'ucc (voir le lien ci dessous).

http://www2.schneider-electric.com/documents/technical-publications/fr/shared/electrotechnique/savoir-electrotechnique/haute-tension-plus-1kv/ct018.pdf

Transformateur Dyn

Ik1 = 1,03 à 1,1 Ik3
Formule valable uniquement au secondaire.
Ramené au primaire le courant s'élève à 0,58 Ik3, en effet ce courant se répartit sur deux phases et la composante homopolaire est piègée dans le triangle.

Transformateur Yzn

Le schéma est à revoir si on veut garder les flux dans le même sens, généralement le point neutre est dessiné au milieu des enroulements comme dans le lien précédent.

Pour la valeur d'Ik1, en supposant une Pcc infinie, un défaut monophasé au bornes et une impédance homopolaire de 0,2 ucc (voir page 18), je trouve Ik1 = 1,36 Ik3.
Ramené au primaire, si je ne me trompe pas, ce courant s'élève à 0,79 Ik3.

La capture d'écran avec la phrase "Ce couplage conduit à des défauts à la terre très faibles ..." peut induire en erreur, cette note s'applique au couplage étoile-étoile avec l'asterisque.

Courbe de fusion des fusibles

Le constructeur renseigne le courant d'enclenchement en valeur crête, sur la courbe des fusibles le courant est en valeur efficace. Il y a quelques corrections à appliquer, à vue de nez en divisant par 2 racine de 2 au delà de 10ms.
En prenant en compte le défaut monophasé vu du primaire pour un Dyn, le courant s'élève à 260 A.

Sur les fusibles avec percuteur dans les interrupteurs fusibles combinés, il y a aussi la problématique du courant de transfert.
En cas de défaut franc triphasé, le second fusible doit fondre avant l'action du percuteur et l'ouverture de l'interrupteur, de façon à ne pas ouvrir l'interrupteur sur le courant de défaut.

Cordialement
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electron libre
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Dim 18 Nov 2012 - 18:48

Bonsoir à tous.

Je remercie tout d'abord Aster de sa réponse. Je me permets à mon tour de lui faire quelques remarques et d'apporter des précisons.

Sincères salutations.

http://dl.free.fr/eyNsnXLwm
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Aster



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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Dim 18 Nov 2012 - 21:17

Bonsoir,

Pour ce soir je réponds sur notre quiproquo entre 400 V et 410 V.
En regardant l'UTE C15-105, effectivement il n'y a pas de distinction entre la tension nominale de l'installation et la tension nominale du transformateur (sous entendu à vide conformément à la CEI 60076). C'est sans doute pour cela qu'un facteur m est introduit.

Dans la CEI 60909, il y a une distinction entre ces deux tensions.
Le calcul du Ik3max selon la méthode 909 sur une installation ayant les caractéristiques suivantes:
Tension nominale de l'installation : 400V , cmax = 1.05
Transformateur 630 kVA, 20kV/410V, Dyn, ucc 4% Pcu 6,5 kW
Réseau amont 20 kV Pcc 500 MVA (X/R=10)

Impédance du réseaux amont sous 20 kV: Zs_20kV = Un²/Pcc = 20kV²/500MVA = 0.08 + j 0.804 Ohm
Ramenée au secondaire : Zs_400V = (410/20000)² x Zs_20kV = 0.033 + j 0.338 10-4 mOhm

Impédance du transformateur ramené au secondaire : Zt = Un0² x ucc/Sn = 410 V² x 0.04 / 630 kVA = 2.715 + j 10.31 mOhm
Un facteur de correction Kt doit être appliqué à Zt: Kt = 0.95 x cmax/(1+0.6 xt) = 0.95 x 1.05 /(1+0.6 x 0.04) = 0.974

Zdéfaut = Zs_400V + Kt x Zt = 2.715 + j 10.38 mOhm
|Zdéfaut| = 10.73 mOhm

Ik3max = cmax x Un /(rac 3 x |Zdéfaut|) = 1.05 x 400 V / (rac 3 x 10.73 mOhm) = 22.6 kA

A comparer aux 22.07 kA du l'exemple en 400 V suivant la C 15-105, donc au final cela revient au même, la méthode CEI est même un peu plus conservative.

Cordialement


Dernière édition par Aster le Lun 19 Nov 2012 - 20:44, édité 1 fois
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electron libre
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Lun 19 Nov 2012 - 11:44

Aster, bonjour.

Je viens de regarder très attentivement votre réponse en date du 16/11/2012 21h17, permettez -moi de vous signaler qu'elle est entachée de nombreuses erreurs et qu'elle ne respecte pas les directives des guides pratiques UTE C 15-105 et UTE C 15-500.

Voic un document qui remet le tout dans l'ordre.

Salutations.

http://dl.free.fr/ihmk5hCo9
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Aster



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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Lun 19 Nov 2012 - 19:46

Bonsoir electron libre,

Je suis d'accord avec vous, je ne respecte pas l'UTE C 15-105 ou l'UTE C15-500, puisque ma méthode est basé sur la CEI 60909 originale. Dans cette norme il n'y a pas le facteur m.

Je ne sais laquelle des deux est la meilleur, je suppose qu'elles ont chacune leur cohérence.
Si j'ai utilisé la CEI 60909 c'est parce qu'elle m'est familière à l'inverse de l'UTE C15-500.

Généralement avant de calculer suivant une norme avec l'artillerie lourde, je fais des calculs de coin table me permettant de me faire une idée sur les problèmes que je peux rencontrer.

Edit : Dans mon post précédent, j'édite une erreur de recopie que vous avez relevé (10-4 en trop), mais cela ne change pas mes résultats a priori.

Cordialement
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josé garcia
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Lun 19 Nov 2012 - 20:55

Bonsoir

R=Zx cos Ph i; X=Z x sinus Phi

Il faut donner cette indication pour nos lecteurs.

Les facteurs donné dans le guide UTE C15-105 correspondent à cela

Pour retrouver la valeur de 0,995 dans le calcul de RQ(réseau amont) vous faite sinus de cos-1 de (0,1).

Je précise cela pour les lecteurs qui aurait envie de faire un calcul à la main en argumentant leurs valeurs

Bonsoir
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electron libre
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Mar 20 Nov 2012 - 15:06

Bonjour.

Une petite mise au point car je n'ai pas bien compris votre commentaire ou alors vous nous avez mal expliqué.
Deux solutions dont une avec un moindre risque d'erreur.

Bonne lecture et salutations.

http://dl.free.fr/nQed7EbSX
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josé garcia
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Mar 20 Nov 2012 - 16:43

Bonjour

Il s'agissait de préciser d'ou venait les facteurs 0,1 et 0,995 indiqué dans le guide UTE C15-105 à appliquer pour calculer RQ et XQ

RQ=ZQx cosphi
XQ=ZQx sinphi

Cos phi=0.1
Sin phi=0.995

Il en est de même pour le calcul de RT et XT (résistance et réactance transfo)

Voila pour la mise au point
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electron libre
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Mar 20 Nov 2012 - 17:07

José, bonjour.

Sauf erreur de ma part, vous trouvez le bon résulat car vous admettez que Z=X

Dans l'hypothèse d'un rapport R/X = 0,4, cela ne marche plus (attention tout de même car R/X est la cotangeante et non pas le cos phi) :

Votre méthode

Cos phi = 0,4 RQ=ZQx cosphi soit RQ=ZQx0,4
sin phi = 0,916 XQ=ZQx sinphi soit XQ=ZQx916

Ma méthode

XQ=ZQx0,928

L'erreur n'est pas significative et au pays des arrondis, cela peut être acceptable. je tenais tout de même à la rigueur du calcul pour tous ceux qui nous suivent à la lettre.

Cordialement.
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Aster



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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Mer 21 Nov 2012 - 21:09

Bonsoir,

J'ai cogité un peu à propos de la puissance de court-circuit HTA à 500 MVA.

Cette valeur est un choix correcte pour les calculs de dimensionnements du matériel.
En supposant connue la puissance de court-circuit réelle du réseau HTA lors des études de dimensionnement, si cette valeur était utilisée il y aurait un risque dans le futur que cette puissance de court-circuit évolue à la hausse (construction d'un poste source EDF à proximité) et que l'installation BT existante ne soit plus aux normes.
Une précaution serait de considérer une puissance de court-circuit infinie et de ne considérer que l'impédance du transformateur. Dans le cas de gros transformateur cette méthode pourrait entrainer un sur dimensionnement non justifié.

La valeur de 500 MVA est supérieure à la puissance de court-circuit maximale sur le réseau de distribution public (433 MVA) et doit probablement couvrir une majorité de cas d'installation client directement alimentée en HTB (>63 kV). Cette valeur semble un bon compromis.

Cependant pour notre cas d'étude, cette puissance n'est pas suffisante, la connaissance de la puissance de court-circuit minimale du réseau HTA nous est nécessaire pour vérifier le temps de coupure du fusible.

Pour un transformateur Dyn; un défaut monophasé au secondaire ramené au primaire est divisé par racine de 3 fois le ratio du transformateur.
En reprenant l'exemple d'électron libre avec une Pcc de 50 MVA, l'ordre de grandeur de ce courant serait inférieur à 200 A, c'est à dire un temps de coupure d'une à deux secondes.
(Pour l'estimation de 200 A, je suis parti du Ik3 (339 A) calculé par électron libre divisé par racine de trois.)

Cordialement
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MessageSujet: Re: Calcul de L'IK au primaire d'un transfo HTA/BTA.   Aujourd'hui à 14:53

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