Défis

1. Contraintes physiques à l’intérieur des cellules moyenne tension

Les projets de production décentralisée utilisent généralement des cellules moyenne tension blindées compactes.

Les transformateurs de courant (TC) de haute précision sont plus volumineux et ne peuvent souvent pas être installés sur les bornes du disjoncteur.

Les ingénieurs doivent alors choisir entre :

• deux TC de faible précision ;
• ou un seul TC de précision intermédiaire.

La sélection des TC devient ainsi un élément critique pour garantir la stabilité des protections.

2. Courants de défaut élevés provenant du réseau public

Même si le générateur n’apporte qu’une faible contribution au courant de défaut, le réseau électrique peut fournir des courants de court-circuit très élevés, susceptibles d’entraîner la saturation des TC.

Cette saturation peut :

• déformer le courant secondaire ;
• retarder le déclenchement des relais ;
• provoquer une mauvaise coordination des protections.

3. Nécessité d’évaluer plusieurs scénarios

• Défauts internes au générateur (faibles courants de défaut) ;
• Défauts externes sur le réseau (courants de défaut élevés).

Ces deux situations doivent être analysées.

4. Conformité aux normes et modélisation précise

Les ingénieurs ont besoin d’outils capables de modéliser avec précision le comportement des TC, leur charge (burden) et leurs caractéristiques d’excitation afin de garantir la conformité aux normes de protection.

Principaux bénéfices pour le client

1. Évaluation rapide et intuitive

• ETAP calcule la saturation des transformateurs de courant (TC) en quelques minutes, contre plusieurs heures, voire plusieurs jours, avec des outils de type EMTP.

• Les ingénieurs peuvent rapidement tester plusieurs rapports de transformation, charges (burdens) et scénarios.

2. Flux de travail simplifié

• Plus besoin de numériser manuellement les courbes d’excitation ni de mettre en place des modèles complexes.

• Les résultats de court-circuit issus de STAR alimentent directement le calcul de saturation des TC.

3. Visualisation claire et alertes automatiques

• Les courbes de saturation et les avertissements sont générés automatiquement.

• Les utilisateurs peuvent ainsi identifier immédiatement les cas problématiques.

4. Comparaison fiable avec les méthodes traditionnelles

• Les résultats obtenus avec ETAP sont très proches de ceux d’EMTP-RV et d’ATP-EMTP, aussi bien pour les scénarios de faible que de fort courant de défaut.

• ETAP permet de déterminer rapidement si des simulations transitoires plus avancées sont réellement nécessaires.

5. Une meilleure sélection des transformateurs de courant

• Les ingénieurs peuvent rapidement vérifier si un TC offre un niveau de précision suffisant pour garantir le bon fonctionnement des seuils et temporisations des relais de protection.

Conclusion

ETAP fournit une méthode fiable et efficace de première approche pour évaluer la saturation des transformateurs de courant dans les systèmes de protection des générateurs.

Pour la majorité des applications, le calcul de saturation d’ETAP est suffisant pour confirmer le bon fonctionnement des relais de protection.

Les ingénieurs peuvent ensuite déterminer si des simulations transitoires plus poussées avec EMTP-RV ou ATP-EMTP sont nécessaires, ce qui permet de réduire le temps d’étude, les efforts d’ingénierie et les coûts du projet.

Retour d’expérience client

Modifier ce paramètre à l’aide du même calcul de TC dans le modèle ETAP est simple. Cette séquence d’événements indique le moment où chaque disjoncteur s’ouvre, ce qui nous permet ensuite de déterminer si la coordination des protections est correcte ou si un défaut est présent.

Jesse Hoffman, Responsable Ingénierie, Energy Systems Group

Comparé à EMTP, qui peut nécessiter 60 minutes ou plus pour être configuré et ajusté correctement, ETAP ne prend que quelques minutes pour déterminer s’il existe un problème.

Jesse Hoffman, Responsable Ingénierie, Energy Systems Group