DISJONCTEUR HP A IMAGE THERMIQUENB: HP = Haut poteau Introduction: Le disjoncteur HP à image thermique est un disjoncteur basse tension (380v/220v) qui est placé en haut du poteau . Le disjoncteur à image thermique est doté d'un bloc déclencheur dont le fonctionnement est basé sur le principe de l'image thermique. En plus, il est doté d'un indicateur de surcharge qui avertit l'exploitant dés que la puissance totale demandée dépasse les 80% de la puissance totale. -Le disjoncteur est destiné à protéger un transformateur sur poteau contre les surcharges et les courtscircuits basse tension. -Le bloc déclencheur 3T,6T est réglable à 50kva et 100kva -Le bloc déclencheur 7T est prérégle à 160kva. Disjoncteur BT complet Disjoncteur sur poteau Bloc déclencheur Plage de fonctionnement: -Les constantes thermiques du transformateur (noyau-huile) sont représentées par un bloc métallique dans lequel sont intégrées les thermistances. la thermistance basculera et sa valeur passera de 50 ohms à 5000 ohms.Temporisation Température ambiante +20°c +50°c Supérieur à 8heures Supérieur à 30mn Entre 3mn et 30mn Entre 0.2In 1. Principe de l'image thermique : -Les bobinages du transformateur sont représentes par 3 thermistances qui sont alimentées par un T. voyant un courant supérieur .2In 13. Ce compteur possède deux(02) positions de fonctionnement: -Déclenchement : Sur cette position. la thermistance qu'elle alimente. -Signalisation : Sur cette position quand le compteur a atteint 24 heures de fonctionnement. Chaîne de fonctionnement: . quand le compteur a atteint 24 heures de fonctionnement. Principe du bloc sonde : Le bloc sonde modélise les échanges thermiques entre les enroulements du transformateur et l'extérieur .quand une phase du transformateur est trop chargée.15 In 1.s'échauffe. il libère un voyant rouge puis continu le comptage avant d'être remis a zéro. Quand l'échauffement atteindra une valeur limite de 120°c pour le point chaud du transformateur. il donne un ordre d'ouverture du disjoncteur.0In 1. -Le système de refroidissement du transformateur vers l'extérieur est reproduit par une enveloppe isolante dimensionnée de façon à dissiper les calories du bloc de la même manière que le transformateur. Le bloc métallique autour des thermistances établit un équilibre thermique identique à celui du transformateur.2In 1.4In 13.2In Indicateur de charge: Le rôle de l'indicateur de charge est d'avertir l'exploitant dés que la puissance totale demandée atteint 85% de la puissance nominale.2s et 3s 1.I délivrant un courant proportionnel à celui de chaque phase. Les temps de fonctionnement à plus de 85%de Pn sont comptés en temps réel et en unités jusqu'à 24 heures. en un ordre de fermeture d'un relais électromagnétique qui transmettra un ordre mécanique d'ouverture du disjoncteur.Cette variation de la valeur de la résistance résultera.79% Le taux est de 10. Avantages du disjoncteur à image thermique: Cette nouvelle protection dite à " image thermique" est basée sur la température du point chaud des enroulements du transformateur et pas seulement sur la valeur du courant de charge. I3 = 230 A [I1-Imoy] = 219-213 = 6A Imoy = (219 + 190 + 230)/3 =213 A [I3-Imoy] = 230-213=17A [I2-Imoy] = [190-213]= 23 La plus grande différence est I2-Imoy = 23A D = 100*(I2-Imoy)/Imoy = 100* 23/213 D = 10. au delà de cette valeur. (I2-Imoy) . SONELGAZ à limité le seuil de déséquilibre à 15 % . DÉSÉQUILIBRE DES RÉSEAUX BT Introduction: Dans toute distribution basse tension triphasée.79% inférieur au taux de 15% donc il est toléré. . il existe un déséquilibre d'intensité entre les trois (03) phases mais le souci de l'exploitant est de le ramener à des proportions raisonnables. Taux de déséquilibre: Il est calculé comme suit: D =100*Max[(I1-Imoy). des actions sont à envisager en l'occurrence le rééquilibrage des phases. La caractéristique essentielle de ce nouveau déclencheur est qu'il autorise une exploitation en régime fortement déséquilibré. Imoy = (I1+I2+I3)/3 Exemple A: I1= 219 A . ( I3-Imoy)]/Imoy I1 . I2 et I3 Intensités mesurées sur les phases. Le déséquilibre se répercute par un courant important au niveau du neutre du réseau ainsi que la perturbation des abonnés branches sur la phase la plus chargée qui se manifeste par une chute de tension sur cette phase et la fusion intempestive du fusible protégeant cette phase . avec l'aide d'une carte électronique appropriée. I2 = 190 A . il en résulte une meilleure préservation du risque d'avarie par temps chaud et en même temps que la suppression des déclenchements intempestifs par temps froid. I3 = 90 A [I1-Imoy] = [130-100] = 30 A .6 mm2 93.9mm2 35mm2 70mm2 INTENSITÉ 145A 190A 290A 118A 153A 200A 230A 300A 130A 190A CÂBLE P.3mm2 74. I2 = 80 A .C âme en cuivre PRC:Polyethylene réticulé chimiquement 1-DANS L'AIR . .Exemple B: I1 = 130A .4 mm2 54.2mm2 48.8mm2 27.3mm2 17.2mm2 38. Inadmissible car supérieur à 15 %. Imoy = (130+80+90)/3 = 100 A [I3-Imoy] = [90-100]= 10A [ I2-Imoy] = [80-100] = 20 A La plus grande différence est : I1-Imoy = 30A D = (30*100)/100 = 30 % Le taux de déséquilibre est D = 30 % . NB: Il faut équilibrer le réseau en répartissant les branchements sur le réseaux.R. INTENSITÉS ADMISSIBLES DANS LES LIGNES ET CÂBLES LIGNES AÉRIENNES: NATURE ALMÉLEC ALMÉLEC ALMÉLEC CUIVRE CUIVRE CUIVRE CUIVRE CUIVRE ALU-TORSADE ALU-TORSADE SECTION 34. COMMENT AMELIORER LE COS Phi : VI . III .INCONVENIENTS D'UN MAUVAIS COS Phi : V .LE COS Phi : UN PEU DE THEORIE : qui est-il ??? une expérience.LES FAITS point de vue du distributeur d'énergie point de vue du client II ..OU INSTALLER UNE BATTERIE DE CONDENSATEUR ..SECTION 25mm2 50mm2 70mm2 INTENSITÉ 124 A 180 A 225 A SECTION 95 mm2 150 mm2 240 mm2 INTENSITÉ 275A 355 A 480 A 2-ENTERRES SECTION 25 mm2 50 mm2 70 mm2 INTENSITÉ 156 A 230 A 285 A SECTION 95 mm2 150 mm2 240 mm2 INTENSITÉ 395 A 450 A 610 A INTRODUCTION I .QUELQUES VALEURS DE COS Phi : IV . etc. lignes. en tout ou partie. l'énergie réactive sert notamment à l'alimentation des circuits magnétiques des machines électriques (moteurs.. Point de vue du client : Comme pour le distributeur. A chacune de ces énergies correspond un courant actif (Ia).. en phase avec la tension du réseau et un courant réactif (Ir). etc.LE COS Phi : UN PEU DE THEORIE : 1. En revanche. 2.. Cette pratique est appelée COMPENSATION. etc. II . thermique. déphasé d'un angle Phi par rapport au courant . L'autre.) consomment également dans certains cas d'exploitation de l'énergie réactive. certains constituants des réseaux électriques de transport et de distribution (transformateurs. il est économiquement plus intéressant de la produire. qui ne sert qu'à aimanter le fer du circuit magnétique. qui se manifeste par un travail sur l'arbre d'un moteur par exemple.. une énergie dite réactive. le transport de la puissance réactive sur le réseau intérieur du client entraîne les inconvénients suivants : surcharge ou surdimensionnement des installations (transfo.). Dans les processus industriels utilisant l'énergie électrique seule l'énergie active est transformée au sein de l'outil de production en énergie mécanique. etc. on montre qu'il est plus économique de la produire d'une manière centralisée et de la distribuer ensuite aux clients. Qui est-il : Nous venons de voir que tous les moteurs et tous les appareils fonctionnant en courant alternatif et comprenant un circuit magnétique absorbent deux formes d'énergie : une énergie dite active..) pertes actives plus importantes dans ces ouvrages augmentation de la facture SONELGAZ. autotransformateurs. localement par des générateurs d'énergie réactive autonomes comme les condensateurs par exemple. Pour la puissance active. Celui-ci étant déphasé de 90° en arrière par rapport au courant actif. Le coût du transport est bien moins élevé que le surcoût d'une production réalisée localement.LES FAITS : 1.. lumineuse. appelé aussi courant magnétisant. Point de vue du distributeur d'énergie : La circulation des puissances active et réactive provoque des pertes actives et des chutes de tension dans les conducteurs. Par ailleurs. Ainsi est-il donc préférable sur le plan technique de les produire le plus près possible des lieux de consommation. pour la puissance réactive..: INTRODUCTION : Tout système électrique utilisant le courant alternatif met en jeu deux formes d'énergie : l'énergie active et l'énergie réactive. Les pertes actives réduisent le rendement global des réseaux et les chutes de tension sont néfastes au maintien d'une bonne tension que doit le distributeur à ses clients. Les deux courants actif et réactif se composent vectoriellement pour former le courant apparent. I . câbles.. .It De cela nous pouvons donc voir qu'il est très simple de retranscrire le diagramme des courants donné précedemment par le diagramme suivant : Du facteur de puissance à la puissance réactive.Sin Phi donc It = Ir/Sin Phi Nous pouvons donc écrire : P = U.It. Représentation des courants par FRESNEL : D'après la représentation ci contre et sachant qu'en monophasé : P = U. et puisque le facteur de puissance est égal au rapport de la puissance active par la puissance apparente que : le facteur de puissance est égal au Cosinus Phi.It.Sin Phi S = U. et qui provoque entre autre l'échauffement de ces conducteurs. Nous pourrons donc dire.Ia Q = U. donc les pertes d'énergie par effet joule.Cos Phi donc It = Ia/Cos Phi Ir = It.. It sera d'autant plus grand que le Cosinus Phi sera petit. Ce courant dit apparent est cependant bien réel. depuis la source jusqu'au récepteur inclus.. puisque c'est celui qui parcourt les divers conducteurs du circuit.actif.. 1.Ir S = U. LE FACTEUR DE PUISSANCE EST LA PROPORTION DE PUISSANCE ACTIVE DANS LA PUISSANCE APPARENTE.It Rappel : Sin Phi = Opp/Hyp Cos Phi = Adj/Hyp Tg Phi = Opp/Adj Ia = It.Cos Phi Q = U. le Cosinus Phi = P/S ou Ia/It P < S donc 0 < Cosinus Phi < 1. Remarque : Les équations ci contre donneraient les mêmes résultats si nous étions en triphasé. Une expérience mettant en évidence l'incidence d'une variation de Cos Phi : . Sauf si le réglage est assuré par gradateur à thyristors Cette valeur suppose une compensation par condensateurs prévue par le constructeur. le moteur appelle sur le réseau une puissance apparente (S = U.85 0.I = 220. Le FP est alors satisfaisant.I = 220. fonctionnant en monophasé sous la tension de 220V alternatif : Un four électrique à résistances Un moteur monophasé dont le rendement sera égal à 1.5 1. il faut aimanter le circuit magnétique de ce dernier et donc consommer de l'énergie REACTIVE.40 = 8800VA).QUELQUESVALEURS DE COS Phi : APPAREIL Moteurs asynchrones ordinaires chargés à : Cos Phi Tg Phi 0.8 0.Considérons deux appareils électriques fréquemment employés. :-)) A puissance utile égale nous pouvons voir que : I moteur > I résistances Smoteur > Srésistances Ainsi pour une puissance active identique (P=8800W).85 0.17 5. Une expérience. Cela est dû au fait que pour disposer de 8800W de puissance active (moteur)..62 1 0 0.73 OBSERVATIONS 0% 25% 50% 75% 100% Lampes à incandescence Lampes à fluorescence Ces lampes sont généralement compensées.55 1.93 1 0.8 0.52 0.8 III . Calculons le Cosinus Phi dans chaque cas : résistances : Cos Phi = P/S = 8800/8800 = 1 moteur : Cos Phi = P/S = 8800/11000 = 0.75 0.73 0. Lampes à fluorescence compensées Fours à résistances Fours à induction 0.39 0 0.62 .94 0..50 = 11000VA) supérieure à celle qui est appelée par le four (S = U. 0 Sauf si la régulation est assurée par des thyristors fonctionnant à angle de phase.COMMENT AMELIORER LE COS Phi : L'amélioration du Cosinus Phi doit passer par l'installation d'un moyen de compensation qui constitue la solution la plus efficace : très généralement une ou plusieurs batteries de condensateurs (Véritable générateur d'énergie réactive : I en avance de 90° sur U réseau) Rappel : Q = P. pour une même puissance utile fournie par un appareil électrique. On souhaite réduire la Tg(Phi) à une valeur plus faible Tg(Phi'). It (courant réellement transporté) augmente. d'autre part la température maximale admissible par l'isolant : à peu près 70° pour du PVC (fonction de I²) Ce qu'il faut retenir : Un mauvais Cosinus Phi : accroît les chutes de tension dans les câbles. si le Cos Phi diminue. augmente les pertes par effet joule lors du transport de l'énergie électrique entraîne une surfacturation SONELGAZ par une surconsommation ou une pénalité dégrade la capacité de transport de l'énergie électrique par des câbles entraîne un surdimensionnement des installations neuves : câbles (section). les facteurs qui limitent la puissance maximale que peut transmettre une ligne sont.(une consommation excessive d'énergie réactive peut également entraîner une majoration sous forme de pénalité du montant de votre facture SONELGAZ : difficulté qu'a SONELGAZ à prévoir la quantité d'énergie à produire)..48 1. entraîne des renforcements prématurés des installations existantes Ne laisse pas de réserve de marche au secondaire du transformateur V .9 0..75 à 0.INCONVENIENTS D'UN MAUVAIS COS Phi : Comme nous venons de le voir précedement. Puissance réactive des condensateurs à installer : .73 Sauf si la compensation à été prévue par le constructeur. IV . etc.Machines à souder à résistances Postes statiques monophasés de soudage à l'arc Chaudières à thermoplongeurs 0.5 1 0. transfo (S). les thyristors à trains d'onde ne modifiant pas le facteur de puissance. Une surcharge ou un surdimensionnement de l'installation. En effet. or.Tg (Phi) Soit un appareil ou groupe d'appareils appelant une puissance active P (en Kw) et une puissance réactive (en KVAR). d'une part la chute de tension (fonction de I).8 à 0. cela entraîne : Une augmentation du montant de la facture SONELGAZ. il faut transporter dans tous les circuits électriques une intensité d'autant plus grande que le Cos Phi est faible. nous aurions obtenus une capacité par condensateur de C = 264.w avec : U = tension aux bornes du condensateur C = capacité du condensateur w = 2.Q = P.6 MicroFarad.9 MicroFarad sous une tension d'alimentation de 230V~. Si nous avions couplé nos condensateur en étoile. les dimensions de la batterie de condensateurs couplés en triangle seront plus petites.2 KVAR NOTA : la valeur du Cos Phi ou Tg Phi évoluant avec le temps il convient d'utiliser les valeurs moyennes de ces derniers pour l'utilisation de la formule précédente "Qb = P (Tg(Phi)-Tg(Phi'))" Calcul de la capacité des condensateurs à installer : La quantité d'énergie réactive fournie par un condensateur est Qc = U².OU INSTALLER UNE BATTERIE DE CONDENSATEUR : .31) = 13.Tg(Phi') La puissance du ou des condensateurs à installer sera égale à : Qb = P(Tg(Phi) Tg(Phi')) = Q .f = pulsation du réseau d'alimentation Si nous avons un couplage triangle alors 3 condensateurs : => Quantité d'énergie réactive à apporter par condensateur : Qb / 3 d'où Qc = Qb / 3 ce qui nous donne : C = (Pabs(Tg(Phi)-Tg(Phi'))/(3. La tension à supporter par les condensateurs lors du couplage étoile est dans un rapport de racine de 3.750.Q' Dans l'exemple précité : Qb = 30(0.Tg(Phi) et Q' = P.U². Conclusion : La capacité des condensateurs couplés en triangle est trois fois plus petite.PI. VI .w) Si nous prenons les valeurs de l'exemple précédent et que le réseau d'alimentation est de 3 x 400V~ alors C = 87.C. . LE TRANSFORMATEUR MT/BT Introduction: Le transformateur MT/BT est le maillon essentiel dans la distribution publique.630 (kVa) PUISSANCE INTENSITÉ PUISSANCE INTENSITÉ 50 kVa 100 kVa 160 kVa 72 A 144 A 232 A 250 kVa 400 kVa 630 kVa 363 A 577 A 914 A Il est donc nécessaire d'adapter les protections BT à l'intensité nominale débitée par le transformateur. Coefficient d'utilisation du transformateur: k = (I moy*100)/In Imoy = (I1+I2+I3) / 3 Pour un meilleur rendement du transformateur. la charge doit être comprise entre 50 et 80% de la puissance nominale.250 . Il doit être protégé convenablement contre les surcharges et les court-circuits. Intensités débitées par phase par le transformateur: les principales puissances utilisées à SONELGAZ sont les suivantes: 50. Pour cela . il doit faire l'objet d'une attention particulier. . il faut connaître les intensités débitées par phase de chaque gamme de puissance.100 .160 .400 . Y ou y. I2 = 170 A . . Z ou z.58 % Le transformateur est sur utilisé.Exemple: (Sn = 100 kVa In = 144 A) I1 = 160 A . une augmentation de puissance est impérative. NB: Ne jamais utiliser les fusibles BT de classe AM pour la protection des transformateurs car ils ne répondent que pour les court-circuits et ne répondent pas lors des surcharges prolongées. dans ce cas il doit être remplacé par un 160 kva. en zigzag . Mode de refroidissement: les différents modes de refroidissement utilisés dans les transformateurs sont repérés par les symboles du tableau ci-dessous. en étoile . Nature de l'agent de refroidissement huile minérale askarel gaz eau air isolant solide Symbole O L G W A S Nature de la circulation naturelle forcée forcée et dirigée dans les enroulements Symbole N F D Exemple de désignations : -Transformateur immergé dans l'huile minérale à circulation naturelle: ONAN Diagrammes vectoriels et couplages usuels des enroulements: Les enroulements de phase d'un transformateur triphasé peuvent etre connectés de trois facons différentes: . qui sont respectivement repérés par les lettres D ou d.en triangle . Il faut toujours utiliser les fusibles BT de classe gl. I3 = 165 A I moy = (160+170+165)/3 =165 A K = (165*100)/144 = 114. les oiseaux en général subissent une électrocution. Sachant que la cigogne est une espèce protégée. .Lorsque le point neutre est sorti (étoile ou zigzag). il faut que: .Les couplages soient compatibles. Exemple: couplage Yzn11 .Leurs rapports de transformation soient identiques. et le risque d’amorçage augmente lors de la première phase de construction du nid. Ce qu’il ne faut pas faire Ne jamais déposer un nid de cigogne car il s’empresse de le remettre presque immédiatement. Le vecteur origine positionné en O est celui qui correspond à la haute tension. il fallait Faire quelque chose. il est signalé par les lettres N ou n Le diagramme vectoriel met en évidence le déphasage entre les enroulements haute et basse tension. présente un problème crucial Pour la continuité de service sur les lignes aériennes HT A Nid de cigogne sur R/HTA En présence d’humidité. 10 et 2 groupe III : indices horaires 1 et 5 groupe IV : indices horaires 7 et 11 NIDS DE CIGOGNE SUR R/HTA AÉRIEN Problèmes causes par les nids de cigogne La présence de nids de cigogne. . Ce déphasage est conventionnellement exprimé par l'indice horaire. étoile zigzag neutre sorti déphasage entre primaire et secondaire 330° Fonctionnement en parallèle de transformateurs. -Les tensions de court-circuit à courant nominal soient égales. 4 et 8 groupe II : indices horaires 6. Pour connecter directement bornes à bornes plusieurs transformateurs. ce qui se engendre une mauvaise qualité de service En plus . c'est à dire que leurs indices horaires soient identiques ou qu'ils appartiennent à l'un des quatre groupes suivants: groupe I: indices horaires 0. une initiative a été lancée par le district d'AKBOU pour remédier au problème. les branches qui composent le nid De cigogne amorcent lorsqu’ils touchent les conducteurs Ce qui engendre des ouvertures intempestives des départs HTA. elle doit Être en général inférieur à 100m. La distance entre l’origine du nid et le point vers lequel il Va être déplace doit être la plus courte possible .ou créer un support spécialement Pour le nid.Nid sur TR 66 AMALOU LA SOLUTION La solution préconisée consiste à déplacer le nid de Cigogne dés le début de sa construction vers un autre Support hors service . Nid sur départ 30kv IFRI Dépose du nid Préparation mise en place du nid . Conclusion: cette méthode a donné de très bon résultats Sommaire . On peut envisager de sur-isoler le conducteur du milieu Grâce à des rallonges ou des chaînes d’éléments.Levage du nid Nid levé et mis en place Cigognes sur le nid déplacé Cigognes sur leur nouvel habitat SUR ISOLEMENT Lorsque le nid est placé sur un support poste.