Principe de fonctionnement d’un transformateur de puissance

LES DISPOSITIFS DE PROTECTION DU RESEAU MT

Ils ont pour rôle de :
 Détecter le défaut
 Provoquer les ordres nécessaires pour sectionner instantanément la partie d’installation en défaut et la remise en service de l’installation saine suivant les directives d’exploitation.
Après les premières protections qui étaient en technologie électromécanique, deux autres technologies sont aujourd’hui sur le marché à savoir :
 Les protections statiques.
 Les protections numériques.

Le réenclencheur

Il a pour rôle de remettre sous tension le réseau perturbé par un défaut fugitif ou semipermanent suite à un fonctionnement des protections.

On distingue entre deux cycles de réenclenchement :

LE CYCLE REENCLENCHEMENT RAPIDE

Il consiste à provoquer la fermeture du disjoncteur du départ avarié après un temps extrêmement court (0.3s) suite à l’ordre émis par les protections.
La technique du réenclenchement rapide implique les opérations suivantes :
 Ouverture instantanée du disjoncteur du départ en défaut
 Fermeture de ce même disjoncteur après un temps d’isolement de l’ordre de 0.3s du départ en défaut
 Verrouillage du dispositif de réenclenchement rapide en cas de défaut permanent(le temps de verrouillage peut atteindre 40s)

LE REENCLENCHEUR LENT

Il consiste à provoquer la fermeture du disjoncteur du départ avarié après un temps d’isolement relativement lent (20s-30s) suite à l’ordre émis par les protections.La technique de réenclenchement lent implique les opérations suivantes :
 Ouverture temporisée du disjoncteur du départ en défaut
 Fermeture de ce même disjoncteur après un temps d’isolement du départ en défaut
 Verrouillage du dispositif de réenclenchement lent en cas de défaut permanent.

Le transformateur de courant ( TC )

Le transformateur de courant a deux fonctions essentielles :
 Adapter la valeur du courant primaire aux caractéristiques standards des instruments de mesure et de protection.  Isoler les circuits de puissance du circuit de mesure et de protection.Il est généralement constitué de :
 Un enroulement primaire
 Un ou deux enroulements secondaires
 Un circuit magnétique
 Un enrobage isolant Les transformateurs de courant permettent d’obtenir à leur secondaire une intensité proportionnelle à celle du réseau MT sur lequel ils sont raccordés. Ils alimentent en général des appareils de mesure, de comptage et des relais de protection.

Le disjoncteur

C’est un appareil de déclenchement et d’enclenchement en charge :
 Il réagit suite au fonctionnement des protections lors d’un défaut en déclenchant ou réenclenchant.
 Il permet la coupure et le rétablissement du courant pour des raisons d’exploitation et de maintenance. Les quatre types de techniques de coupure les plus répandus actuellement sont :
 La coupure dans l’huile : c’est une technique abandonnée car elle est couteuse en maintenance.
 La coupure dans l’air : utilisée pour de faible courant.
 La coupure dans le vide  La coupure dans le SF6

LE TRANSFORMATEUR HT/MT

Le transformateur HT/MT comporte 2 bobines. Une coté HT (primaire) et l’autre coté MT (secondaire), chaque bobine est composée d’un certain nombre de spires selon la puissance de l’appareil. Plus la puissance est élevée plus le nombre de spires est important. C’est un transformateur abaisseur de tension et élévateur de courant qui garde constantes la fréquence et la puissance.

POURQUOI UTILISE-T-ON UN TRANSFORMATEUR HT/MT ?

Pour éviter les pertes, le transport de l’énergie électrique est effectué en HT. Cette tension étant dangereuse et nécessitant un système d’isolation exceptionnelle et par conséquent, la distribution de cette énergie ne peut se réaliser que sous des tensions beaucoup plus faibles qui exigent des systèmes d’isolation simples, à la portée de tous et moins coûteux pour les utilisateurs. Ces tensions varient en général de 220 à 400 V. Seuls les transformateurs peuvent assurer cette opération de façon économique.

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D’UN TRANSFORMATEUR DE PUISSANCE

Si 2 bobines sont placées sur un circuit magnétique et si l’une d’elles (B1 de n1 spires) est parcourue par un courant alternatif I1 sous la tension V1, elle crée dans la deuxième bobine (B2 de n2 spires) une fem V2 de même fréquence telle que:
V1/V2 = n1/n2 et I1/I2 = n2/n1

Remarque: V1*I1 = V2*I2, la puissance reçue est transmise aux pertes prés.

CONSTITUANTS D’UN TRANSFORMATEUR DE PUISSANCE

 La Cuve: Protection mécanique de la partie active, contient l’huile diélectrique, évacuation de la chaleur de la partie active, manutention de l’appareil.
 Conservateur d’huile : appelé aussi le ballonnet, le réservoir d’huile ou bien le réservoir d’expansion ; il a pour rôle de :
 Maintenir le niveau d’huile dans la cuve (8 à 12% du volume d’huile Transformateur).
 Empêcher le vieillissement de l’huile et réduire le taux d’oxydation
 Traversées : (bornes) HT et MT: Connexion avec le réseau
 Aéroréfrigérants : refroidissement du Transformateur
 Dissipateur : c’est un assecheur d’air contenant de l’actigel. La couleur rose de l’actigel est un indicateur sur la présence de l’humidité dans l’huile du transfo.
 Puissance nominale : 40 MVA
 Tension primaire : 63 KV avec réglage de la tension en 21 positions à travers un changeur de prises en charge
 tension secondaire : 24 KV
 Couplage YN YN0

DEFINITION DE LA PROTECTION DU TRANSFORMATEUR DE PUISSANCE HT/MT

Protéger un transformateur ou toute installation c’est prendre toutes les dispositions en vue de les garantir contre tout défaut pouvant les détériorer, les empêcher à remplir leur fonction et limiter la portée de l’incident une fois arrivé.
La protection ne protège pas l’installation contre les déclenchements, au contraire elle la fait déclencher en cas de défaut.
 Principe de fonctionnement d’une protection :  Plusieurs protection contre une défaillance au niveau du transformateur sont installées au poste HT/MT ; ainsi le schéma suivant explique le fonctionnement d’une protection.
Cette protection consiste à :
 Surveiller la grandeur pour laquelle elle est désignée.
 La mesurer
 Comparer la valeur mesurée et la valeur de réglage.
 Agir.

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Table des matières

INTRODUCTION
PRESENTETION DE L’ONE L’OFFICE NATIONAL d’ELECTRICITE
I. PRESENTATION GENERALE DE LA DIRECTION DE L’ONE
II. LE RESEAU MT
PROTECTIONS INSTELLEES DANS LES POSTES 60/22KV
I. LES DEFAUTS AFFECTANT LE RESEAU MT
II. LES DISPOSITIFS DE PROTECTION DU RESEAU MT
III. LE TRANSFORMATEUR HT/MT
IV. PROTECTION DU TRANSFORMATEUR HT/MT
V. PROTECTION DE L’ARRIVEE MT (Arrivées 22KV)
VI. PROTECTION DES LIGNES MT (Départs 22KV)
ANALYSE DES DECLENCHEMENT DU TRANSFORMATEUR 60§22KV
I. INTRODUCTION
II. DECLENCHEMENT PAR DEFAUTS EXTERNES
III. DECLENCHEMENT PAR SURCHERGE
IV. DECLENCHEMENT PAR DEFAUTS INTERNES
V. DECLENCHEMENT PAR SURINTENSITE HOMOPOLAIRE
VI. CONCLUSION DE L’ANALYSE
SOLUTIONS
I. CUMUL DE TEMPS
II. SURCHARGE
CONCLUSION
ANNEXE

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