WO2020002669A1 - Procede de protection d'un reseau susceptible d'etre isole d'un reseau principal - Google Patents

Procede de protection d'un reseau susceptible d'etre isole d'un reseau principal Download PDF

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    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Definitions

  • the present invention relates to a method of protecting a network capable of being isolated from a main network, in particular when in an isolated mode, the supply of electricity is carried out by static generators.
  • the present invention also relates to a network protection system implementing such a method.
  • Some isolated places like islands or mountainous areas have electrical networks which are or may be isolated from a public network (or main network). They can be isolated from it permanently, as in the case of an island not electrically connected to the mainland, or temporarily, for example following an incident on the electricity supply lines during difficult weather situations.
  • microgrid type electrical networks can be supplied with electricity by so-called “static” generators, that is to say composed of static switches, in the sense that they make it possible to switch an electric current without recourse to mechanical or electromechanical elements, more commonly called inverters. This is particularly the case for storage by electrochemical battery connected to the network by a static generator.
  • the sources of production and the supply networks can be modeled by linear electric models composed of voltage sources, resistances, inductances and capacitances.
  • Those skilled in the art have calculation methods for calculating the short-circuit currents necessary for the preparation of the protection plan. This is the object, for example, of standard IEC 60909.
  • the supply networks located upstream can supply a fault as much time as necessary.
  • the time periods known as “sub transient”, “transient” and “synchronous” are known in which the person skilled in the art has elements allowing him to do calculations of short-circuit currents at different times after the short-circuit.
  • the static generator can only supply current greater than its nominal current for a few hundred milliseconds.
  • OCC overload current capacity
  • an object of the invention is to propose a method for protecting a network capable of being isolated from a main network, said network comprising:
  • At least one starting protection adapted to put the portion of the network, downstream of said protection, de-energized as a function of the current value passing through it; at least one load of electricity consumption downstream of the departure protection;
  • At least one means of adjusting the starting protection adapted to adjust in time and intensity, a magnetic and / or thermal tripping threshold of said starting protection
  • the device for producing static electricity when it supplies the network in an isolated configuration, having an overload gauge which determines, for several values of current greater than its nominal current, the duration during which the device for producing static electricity can deliver this current without disconnecting, depending on the current delivered, said method being characterized in that it comprises the steps of:
  • the system according to the invention can also comprise at least one of the following characteristics:
  • the step of determining the temporal model includes simulations of single-phase, two-phase and three-phase short circuits at each node of the network downstream of the protection;
  • the magnetic and / or thermal trip threshold characteristics of the starting protection are lower, by at least a predefined time margin, than the time / current curve (current passing through the protection) which represents the overload characteristic of the static electricity production;
  • the load also includes a connection circuit breaker capable of opening to disconnect said load from the network, said circuit breaker being characterized by a tripping curve which determines its opening time as a function of the current value passing through it; and in which the magnetic and / or thermal trigger threshold characteristics of the starting protection are greater, by at least a predefined time margin, than the trigger curve;
  • the preset time margin is around 100 ms.
  • the method also includes a predefined Imax value associated with each portion of the network downstream of the outgoing protection, said Imax value corresponding to the maximum current that can be called by said outgoing; and in which the magnetic and / or thermal trip threshold characteristics of the initial protection are greater, by at least a 10% intensity margin of Imax, than Imax;
  • the process also includes:
  • the subject of the invention is also a system for protecting a network capable of being isolated from a main network, said network comprising:
  • a device for producing static electricity supplying the network; at least one starting protection adapted to put the portion of the network, downstream of said protection, off according to the value of current flowing through it; at least one load of electricity consumption downstream of the starting protection;
  • At least one means of adjusting the starting protection adapted to adjust in time and intensity, a magnetic and / or thermal tripping threshold of said starting protection
  • the device for producing static electricity when it supplies the network in an isolated configuration, having an overload gauge which determines, for several values of current greater than its nominal current, the duration during which the device for producing electricity can deliver this current without disconnecting, depending on the current delivered, said system being characterized in that it comprises at least:
  • the subject of the invention is also a network capable of being isolated from a main network, said network comprising:
  • a device for producing static electricity supplying the network; at least one starting protection adapted to put the portion of the network, downstream of said protection, off according to the value of current flowing through it; at least one load of electricity consumption downstream of the starting protection; at least one means of adjusting the starting protection adapted to adjust in time and intensity, a magnetic and / or thermal tripping threshold of said starting protection;
  • the device for producing static electricity when it supplies the network in an isolated configuration, having an overload gauge which determines, for several values of current greater than its nominal current, the duration during which the device for producing electricity can deliver this current without disconnecting depending on the current delivered, said network being characterized in that it comprises at least:
  • the subject of the invention is also a device for configuring protection of the start of a network capable of being isolated from a main network, said start protection being adapted to put the portion of the network, downstream of said protection, out voltage as a function of the current value flowing through said network comprising:
  • a device for producing static electricity supplying the network; at least one load of electricity consumption downstream of the starting protection;
  • At least one means of adjusting the starting protection adapted to adjust in time and intensity, a magnetic and / or thermal tripping threshold of said starting protection
  • the device for producing static electricity when it supplies the network in an isolated configuration, having an overload gauge which determines, for several values of current greater than its nominal current, the duration during which the device for producing electricity can deliver this current without disconnecting depending on the current delivered, the starting protection configuration device being configured to:
  • the adjustment means such that the magnetic and / or thermal trip threshold characteristics of the starting protection are less than the time / current curve.
  • the invention also relates to a method of installing a starting protection configuration device according to the preceding characteristic, on a network capable of being isolated from a main network, said starting protection being adapted to put the network portion, downstream of said protection, de-energized as a function of the current value passing through it.
  • FIG. 1 illustrates the topology of a network, capable of being isolated from a main network, implementing a protection method according to the invention
  • FIG. 2 illustrates a starting protection setting curve according to the state of the art
  • FIG. 3 illustrates a reverse time tripping curve of a charge according to the state of the art
  • Figure 4 illustrates a template of overload according to the state of the art
  • FIG. 5 schematically shows the main steps of a protection method according to the invention
  • FIG. 6A illustrates the results of short-circuit simulations carried out with a temporal simulation model of the network and of a device for producing static electricity according to the invention
  • FIG. 6B illustrates a time / current curve, developed according to the method of the invention, representing the current passing through a starting protection on the network and characteristic of the overload of the device for producing static electricity, that is to say say from which the static electricity production device is likely to disconnect from the main network;
  • FIG. 7 illustrates the setting of a starting protection according to the time / current curve, according to the method of the invention.
  • the topology of said network 100 can be described according to a set of sections, each section having a length, a type of conductor and two end nodes. (such as customer connection nodes for example).
  • the network 100 comprises a supply zone comprising a supply network or synchronous group 101, and at least one device for producing static electricity 102.
  • the network 100 also includes a zero sequence voltage relay 103. This detects if a zero sequence voltage appears on the network, which means that there is a fault at the earth upstream of a voltage transformer 104 (described by its short-circuit voltage, its power and its coupling). In this case, it can open a switch 107 of the static electricity production device 102.
  • a zero sequence voltage relay 103 This detects if a zero sequence voltage appears on the network, which means that there is a fault at the earth upstream of a voltage transformer 104 (described by its short-circuit voltage, its power and its coupling). In this case, it can open a switch 107 of the static electricity production device 102.
  • the network 100 can also include “feeder protections” (for example a circuit breaker and a protection relay) 105. These monitor the value of the current flowing through them and can be triggered to de-energize the downstream network. They have for this as illustrated in Figure 2:
  • feeder protections for example a circuit breaker and a protection relay
  • a magnetic threshold SM adjustable in time and intensity
  • thermal trip curve ST composed of several segments of length adjustment, and adjustments in time, intensity and time / intensity director coefficient.
  • a plurality of loads / consumer customers 106 have, among other things, a so-called “branch circuit breaker” protection (not shown) capable of tripping and therefore disconnecting them from the network 100 in the event of a phase fault. -phase or phase-neutral with them.
  • connection circuit breaker The opening time of this connection circuit breaker is defined by a curve called "customer reverse time trip curve” (CD), as illustrated in Figure 3.
  • CD customer reverse time trip curve
  • This protection thus includes a time-dependent triggering threshold, the delay decreasing when the measured current increases. Indeed, in the event of a strong current, it is important that the protection is activated quickly to avoid damage to the equipment. On the other hand, when the current is relatively low compared to what the equipment can withstand, the time delay must be long in order to avoid inadvertent tripping.
  • the static electricity production device 102 has an OCC overload template (known as “Overload Current Capacity”) which determines, for several current values greater than its nominal current In (which can be delivered without time limit), the duration during which the static electricity production device 102 can deliver this current, without disconnecting and from a maximum current Imax.
  • OCC overload template known as “Overload Current Capacity”
  • the OCC template is described by a set of end segments (Ik, tn), k being for example between 1 and 4, I being the axis representing the percentage of current delivered in relation to the nominal current, and t l axis representing the duration during which this current can be injected.
  • the overload template determines the duration during which the static electricity production device 102 can deliver a current greater than its nominal current, for example 120% for 10s (I2, t2), 150% for 2s ( I3, t3) and 200% for 200 ms (I4, t4) without disconnecting, depending on the current delivered.
  • the maximum current Imax being determined by the maximum current with reference to the OCC overload template.
  • FIG. 5 there are now illustrated certain steps of a process for developing a network protection plan when the latter has a “microgrid” type supply of electricity, that is to say that 'it can be disconnected from a main network and the power supply can be achieved by sources which are not synchronous rotating generators, that is to say static generators.
  • the method can be implemented by a device 200 for configuring initial protection, said device 200 comprises processing means, typically a processor, as well as a memory.
  • processing means typically a processor, as well as a memory.
  • the device 200 can be integrated into a starting protection 105 or separate from it.
  • a step E10 it is determined, for example by a sensor, if at least one power group at least equal to the power of the smallest synchronous group capable of supplying the network alone is energized, or if the network of power supply is connected.
  • the protection plan is determined according to the settings proposed by the operator of the network 100.
  • an isolated supply configuration mode is activated.
  • the protection plan is thus determined according to the settings determined by the process.
  • the method may have at least one telecommunication means enabling it to change the settings of the protection of the departures.
  • step E31 it is determined in a step E31 if the static electricity production device 102 has a neutral ground. In fact, when the static electricity production device 102 supplies the network alone, if the latter has no earthing, the network upstream of the transformer is in isolated neutral. The zero sequence voltage relay must then be active. Thus, in a step E32, the zero sequence voltage relay is activated. Also following step E30, in a step E33, parallel to or after step E31, the protection settings are calculated.
  • This calculation can take into account the following parameters, described for example in a user interface:
  • E33a of E33 it is produced from the values of Imax and In, a temporal simulation model of the device for producing static electricity 102.
  • a simulation model comprising the network 100 and the static electricity production device 102 is created.
  • simulations of single-phase, two-phase and three-phase short circuits are carried out at each node of the network downstream of a starting protection 105;
  • start protection current the greatest current i among the currents of each phase which circulates in the start protection upstream of the node on which the short-circuit was made (start protection current).
  • This set of points (static generator current; starting protection current) obtained in this step is for example illustrated in the curve in FIG. 6A.
  • step E33c of E33 the protections of the feeders are processed one by one. Thus all the results of the nodes downstream of the same start protection are isolated. Then, these points are transferred to a time / current diagram.
  • a curve known as "SURCH-TC-DEPART" is thus obtained representing the duration during which the static electricity production device 102 can deliver a current greater than its nominal current, and therefore the characteristic in overload of the device for producing static electricity 102 on the network 100 from which said device 102 is capable of disconnecting from the network 100
  • Iccmin the smallest short-circuit current
  • the time / current diagram also includes the reporting of the Imax value determined by the public network operator, the reporting of customer trigger curves, and the placement of a coordinate point [Icc min, T_defaut_max]
  • a setting is then determined for the protection of the feeder, for example according to one or more configuration rules.
  • step E34 is carried out according to at least one of the following rules:
  • the start protection curve is under the "SURCH-TC-DEPART" curve with a maximum safety margin based on the uncertainties relating to the cut-off time of the cut-off devices and simulation models. Typically a value greater than about 100 ms;
  • the departure protection curve is above all customer trigger curves with a determined maximum safety margin. For example, a margin greater than about 100 ms;
  • the start protection curve is to the right of the Imax curve, with a determined maximum safety margin. For example a margin greater than around 10% of Imax; the start protection curve is to the left of the point [Icc min, T_defaut_max] with a determined maximum safety margin. For example, a margin greater than about 20% of Icc min.
  • phase / phase or phase / neutral fault at a customer will de-energize the customer before the start 105 protections are triggered
  • phase / phase or phase / neutral fault on the network will turn off the faulty part of the network, and the static electricity production device 102 will not disconnect.
  • optional parameters are also proposed for determining the setting of the starting protections.
  • an active or non-active “total selectivity mandatory” parameter can be proposed (by default active).
  • step E34 If this parameter is active and if for at least one starting protection, step E34 does not succeed in determining a setting which satisfies the rules previously exposed, then the device for producing static electricity 102 is disconnected. .
  • the method has a means of forcing the shutdown of the device for producing static electricity 102.
  • a setting is determined according to a predetermined rule.
  • the static electricity production device 102 is then disconnected.
  • an expert mode is also proposed.
  • the network operator can enter for each node a minimum short-circuit current value (lcc_min_cli_Gr_Res) calculated with the methods known to those skilled in the art and corresponding to the type of supply "synchronous group or power network ”.
  • the process determines / indicates whether the client is part of case 1, 2 or 3 defined by:
  • Case 1 tripping time is more than 20 ms in the “synchronous group or power supply” and electrical micro-network cases.
  • Case 3 tripping time is more than 20 ms in the "synchronous group or power supply" cases only.
  • the process determines and indicates for example to the operator that:
  • step E34 the method performs an additional calculation sub-step in step E34.
  • the static electricity production device 102 is replaced by an ideal voltage source and the new short-circuit currents are calculated.
  • a first case 1 .1 the values with ideal voltage source are approximately 10% equal to the case of “electrical micro-network” or to the case of “synchronous group or network or both. The method then determines and indicates for example to the operator that it must proceed with the reinforcement of the network.
  • the customer is very far electrically from the transformer.
  • the impedance of the fault loop forms a power load lower than the nominal power of the device for producing static electricity 102, then the device 102 is able to supply a fault. without exceeding its nominal current. It is also able to keep the value of the voltage across its terminals close to 1. So in this case 1.1 the type of power supply does not considerably modify the short-circuit current and even a voltage source with infinite power cannot increase the value of the short-circuit current.
  • the values with ideal voltage source are more than around 10% higher than in the case of "electrical micro-grid” and in the case of "synchronous group or a power supply network".
  • the method determines and indicates, for example, to the operator that it must modify the synchronous group or supply network, and modify the device for producing static electricity 102.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé de protection d'un réseau susceptible d'être isolé d'un réseau principal, ledit réseau comprenant : -un dispositif de production d'électricité statique alimentant le réseau; -une protection de départ adapté pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui la traverse; -une charge de consommation d'électricité en aval de la protection de départ; -un moyen de réglage de la protection de départ adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ; ledit procédé comportant la configuration du moyen de réglage telle que les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont inférieures à une courbe temps/courant traversant la protection représentant la caractéristique en surcharge du dispositif de production d'électricité statique.

Description

PROCEDE DE PROTECTION D’UN RESEAU SUSCEPTIBLE D’ETRE ISOLE D’UN
RESEAU PRINCIPAL
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un procédé de protection d’un réseau susceptible d’être isolé d’un réseau principal, notamment lorsque dans un mode isolé, l’alimentation en électricité est réalisée par des générateurs statiques.
La présente invention concerne également un système de protection d’un réseau mettant en oeuvre un tel procédé.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Certains lieux isolés comme des îles ou des zones montagneuses disposent de réseaux électriques qui sont ou peuvent se trouver isolés d’un réseau public (ou réseau principal). Ils peuvent en être isolés de manière permanente, comme dans le cas d’une île non raccordée électriquement au continent, ou temporairement, par exemple suite à un incident sur les lignes d’alimentation en électricité lors de situations météorologiques difficiles.
En cas d’isolement, des ressources énergétiques locales parfois associées à du stockage peuvent être utilisées pour maintenir une production électrique dans le réseau isolé.
Ces réseaux d’alimentation dit de type micro-réseau électrique (« microgrid » en anglais) peuvent être alimentés en électricité par des générateurs dits « statiques », c’est-à-dire composés d’interrupteurs statiques, en ce sens qu’ils permettent de commuter un courant électrique sans recours à des éléments mécaniques ou électromécaniques, plus communément appelés onduleurs. C’est le cas notamment du stockage par batterie électro- chimique raccordé au réseau par un générateur statique.
Le contexte de protection des micro-réseaux électriques lorsqu’ils sont alimentés par des générateurs statiques et non par les générateurs tournants est une problématique connue. Toutefois, aucune méthode générique ne permet d’en déterminer le plan de protection.
Pour les réseaux qui ne sont pas des micro-réseaux électriques, c’est-à-dire les réseaux interconnectés et les réseaux alimentés par des générateurs tournants comme les groupes diesels, l’homme de l’art dispose de méthodes connues pour l’élaboration d’un plan de protection.
Pour ces réseaux, on note deux caractéristiques majeures :
D’abord les sources de production et les réseaux d’alimentation peuvent être modélisés par des modèles électriques linéaires composés de sources de tension, de résistances, d’inductances et de capacitances. L’homme de l’art dispose de méthodes de calcul permettant de calculer les courants de court-circuit nécessaires à l’élaboration du plan de protection. C’est l’objet par exemple de la norme IEC 60909. Par ailleurs, concernant les réseaux hautes et basses tensions, on considère dans l’élaboration des plans de protection que les réseaux d’alimentation situés en amont peuvent alimenter un défaut autant de temps que nécessaire. S’agissant de groupes synchrones alimentant un réseau déconnecté du réseau principal, on connaît les échéances de temps dites « sub transitoires », « transitoires » et « synchrones » dans lesquelles l’homme de l’art dispose d’éléments lui permettant de faire des calculs de courants de court-circuit à différents instants après le court-circuit.
Dans le cas d’un micro-réseau électrique alimenté par des générateurs statiques, aucune méthode ne permet de calculer les courants de court-circuit. En effet, les générateurs statiques utilisés pour alimenter les micro-réseaux électriques ne sont pas linéaires. Le moyen connu de l’homme de l’art est de procéder à des simulations temporelles.
De plus, dans le cas général, les générateurs statiques ont une contribution au courant de court-circuit plus de trois fois plus faible qu’un générateur synchrone ou un réseau d’alimentation. Il en résulte que certaines protections utilisables en dehors des micro-réseaux électriques ne le sont plus dans le contexte d’un micro-réseau électrique car les courants sont trop faibles.
Egalement, dans le cas général, le générateur statique ne peut fournir de courant supérieur à son courant nominal que quelques centaines de millisecondes. Souvent le fabriquant du générateur statique précise sa capacité de surcharge (OCC) en anglais « Overload Current Capacity » qui détermine la durée durant laquelle le générateur peut délivrer un courant supérieur à son courant nominal, par exemple 120% pendant 10s, 150% pendant 2s et 200% pendant 200 ms.
Ainsi, l’homme de l’art n’est pas en mesure d’établir un plan de protection dans le contexte de micro-réseaux électriques.
En outre, dans le cas des réseaux qui peuvent être alimentés soit avec un groupe synchrone ou un réseau d’alimentation, soit avec une source statique, l’homme de l’art n’a pas de garantie que les protections en place seront bien fonctionnelles en alimentation de type micro-réseau électrique.
EXPOSE DE L'INVENTION
L’invention a pour but de pallier les inconvénients de l’art antérieur décrits ci-avant. En particulier, un but de l’invention est de proposer un procédé de protection d’un réseau susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ledit réseau comprenant :
un dispositif de production d’électricité statique alimentant le réseau ;
au moins une protection de départ adaptée pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui la traverse ; au moins une charge de consommation d’électricité en aval de la protection de départ ;
au moins un moyen de réglage de la protection de départ adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ ;
le dispositif de production d’électricité statique, lorsqu’il alimente le réseau en configuration isolée, disposant d’un gabarit de surcharge qui détermine, pour plusieurs valeurs de courant supérieur à son courant nominal, la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité statique peut délivrer ce courant sans se déconnecter, en fonction du courant délivré, ledit procédé étant caractérisé en qu’il comporte les étapes de :
détermination d’un modèle de simulation décrivant le comportement du dispositif de production d’électricité statique sur un réseau défini ;
- simulations de courts-circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau (100) en aval de la protection pour déterminer un ensemble de points Courant générateur statique / Courant protection de départ, correspondants respectivement aux :
o plus grand courants, parmi les courants de chaque phase, délivrés par le dispositif de production d’électricité statique et
o plus grand courant parmi les courants de chaque phase traversant la protection départ (105) en amont du nœud sur lequel le court-circuit a été réalisé ;
et à partir des valeurs de Courant générateur statique en fonction du gabarit de surcharge ;
détermination d’une courbe temps/courant traversant la protection, qui représente la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique sur le réseau à partir de laquelle ledit dispositif de production d’électricité statique est susceptible de se déconnecter du réseau; et
configuration du moyen de réglage telle que les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont inférieures à la courbe temps/courant. Avantageusement, mais facultativement, le système selon l’invention peut en outre comprendre au moins l’une des caractéristiques suivantes :
l’étape de détermination du modèle temporel comporte des simulations de courts- circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau en aval de la protection ;
les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont inférieures, d’au moins une marge de temps prédéfinie, à la courbe temps/courant (courant traversant la protection) qui représente la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique ;
la charge comporte également un disjoncteur de branchement apte à s’ouvrir pour déconnecter ladite charge du réseau, ledit disjoncteur étant caractérisé par une courbe de déclenchement qui détermine son temps d’ouverture en fonction de la valeur de courant qui le traverse ; et dans lequel les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont supérieures, d’au moins une marge de temps prédéfinie, à la courbe de déclenchement ;
la marge de temps prédéfinie est d’environ 100 ms.
le procédé comporte également une valeur Imax prédéfinie associée à chaque portion de réseau en aval de la protection de départ, ladite valeur Imax correspondant au courant maximal pouvant être appelé par ledit départ; et dans lequel les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont supérieures, d’au moins une marge d’intensité de 10% de Imax, à Imax ;
le procédé comporte également :
o la détermination d’une valeur de courant de court-circuit minimum Iccmin pour chaque ensemble de nœud de raccordement des charges en aval d’une protection de départ ;
o l’obtention d’un temps maximal d’élimination d’un défaut réseau prédéfini Tmax ; et dans lequel les caractéristiques de seuil de déclenchement thermique de la protection de départ sont inférieures en temps et en intensité à Tmax et Iccmin ;
L’invention a également pour objet un système de protection d’un réseau susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ledit réseau comprenant :
un dispositif de production d’électricité statique alimentant le réseau; au moins une protection de départ adaptée pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui le traverse; au moins une charge de consommation d’électricité en aval de la protection de départ ;
au moins un moyen de réglage de la protection de départ adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ ;
le dispositif de production d’électricité statique, lorsqu’il alimente le réseau en configuration isolée, disposant d’une gabarit de surcharge qui détermine, pour plusieurs valeurs de courant supérieur à son courant nominal, la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité peut délivrer ce courant sans se déconnecter, en fonction du courant délivré, ledit système étant caractérisé en qu’il comporte au moins:
un moyen de détermination d’un modèle de simulation décrivant le comportement du dispositif de production d’électricité statique sur un réseau défini ;
un moyen de simulation de courts-circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau en aval de la protection pour déterminer un ensemble de points Courant générateur statique / Courant protection de départ, correspondants respectivement aux :
o plus grand courants, parmi les courants de chaque phase, délivrés par le dispositif de production d’électricité statique et
o plus grand courant parmi les courants de chaque phase traversant la protection départ en amont du nœud sur lequel le court-circuit a été réalisé ; un moyen de détermination, à partir des valeurs de Courant générateur statique et en fonction du gabarit de surcharge, d’une courbe temps/courant traversant la protection, qui représente la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique sur le réseau à partir de laquelle ledit dispositif de production d’électricité est susceptible de se déconnecter du réseau; et
un moyen de configuration du moyen de réglage telle que les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont inférieures à la courbe temps/courant.
L’invention a également pour objet un réseau susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ledit réseau comprenant :
un dispositif de production d’électricité statique alimentant le réseau; au moins une protection de départ adaptée pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui le traverse ; au moins une charge de consommation d’électricité en aval de la protection de départ; au moins un moyen de réglage de la protection de départ adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ ;
le dispositif de production d’électricité statique, lorsqu’il alimente le réseau en configuration isolée, disposant d’une gabarit de surcharge qui détermine, pour plusieurs valeurs de courant supérieur à son courant nominal, la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité peut délivrer ce courant sans se déconnecter en fonction du courant délivré, ledit réseau étant caractérisé en qu’il comporte au moins:
un moyen de détermination d’un modèle de simulation décrivant le comportement du dispositif de production d’électricité statique sur un réseau défini ;
un moyen de simulation de courts-circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau en aval de la protection pour déterminer un ensemble de points Courant générateur statique / Courant protection de départ, correspondants respectivement aux :
o plus grand courants, parmi les courants de chaque phase, délivrés par le dispositif de production d’électricité statique et
o plus grand courant parmi les courants de chaque phase traversant la protection départ en amont du nœud sur lequel le court-circuit a été réalisé ; un moyen de détermination, à partir des valeurs de Courant générateur statique et en fonction du gabarit de surcharge, d’une courbe temps/courant traversant la protection, qui représente la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique sur le réseau à partir de laquelle ledit dispositif de production d’électricité est susceptible de se déconnecter du réseau; et
un moyen de configuration du moyen de réglage telle que les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont inférieures à la courbe temps/courant.
L’invention a également pour objet un dispositif de configuration de protection de départ d’un réseau susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ladite protection de départ étant adaptée pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui le traverse ledit réseau comprenant :
un dispositif de production d’électricité statique alimentant le réseau ; au moins une charge de consommation d’électricité en aval de la protection de départ ;
au moins un moyen de réglage de la protection de départ adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ ;
le dispositif de production d’électricité statique, lorsqu’il alimente le réseau en configuration isolée, disposant d’une gabarit de surcharge qui détermine, pour plusieurs valeurs de courant supérieur à son courant nominal, la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité peut délivrer ce courant sans se déconnecter en fonction du courant délivré, le dispositif de configuration de protection de départ étant configuré pour:
déterminer un modèle de simulation décrivant le comportement du dispositif de production d’électricité statique sur un réseau défini ;
- simuler des courts-circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau en aval de la protection pour déterminer un ensemble de points Courant générateur statique / Courant protection de départ, correspondants respectivement aux :
o plus grand courants, parmi les courants de chaque phase, délivrés par le dispositif de production d’électricité statique et
o plus grand courant parmi les courants de chaque phase traversant la protection départ en amont du nœud sur lequel le court-circuit a été réalisé ; déterminer, à partir des valeurs de Courant générateur statique et en fonction du gabarit de surcharge, d’une courbe temps/courant traversant la protection, qui représente la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique sur le réseau à partir de laquelle ledit dispositif de production d’électricité statique est susceptible de se déconnecter du réseau; et
configurer le moyen de réglage tel que les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont inférieures à la courbe temps/courant.
L’invention a également pour objet un procédé d’installation d’un dispositif de configuration de protection de départ selon la caractéristique précédente, sur un réseau susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ladite protection de départ étant adapté pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui le traverse. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, au regard des figures annexées, données à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquelles :
- la figure 1 illustre la topologie d’un réseau, susceptible d’être isolé d’un réseau principal, mettant en oeuvre un procédé de protection selon l’invention ;
- la figure 2 illustre une courbe de réglage de protection de départ selon l’état de l’art ; la figure 3 illustre une courbe de déclenchement à temps inverse d’une charge selon l’état de l’art ;
la figure 4 illustre un gabarit de surcharge selon l’état de l’art ;
- la figure 5 représente schématiquement les principales étapes d’un procédé de protection selon l’invention ;
la figure 6A illustre les résultats de simulations de courts-circuits réalisées avec un modèle de simulation temporel du réseau et d’un dispositif de production d’électricité statique selon l’invention ;
la figure 6B illustre une courbe temps/courant, élaborée selon le procédé de l’invention, représentant le courant traversant une protection de départ sur le réseau et caractéristique de la surcharge du dispositif de production d’électricité statique, c’est-à-dire à partir de laquelle le dispositif de production d’électricité statique est susceptible de se déconnecter du réseau principal ; et
la figure 7 illustre le réglage d’une protection de départ selon la courbe temps / courant, selon le procédé de l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En référence à la figure 1 , il est illustré une portion de réseau d’alimentation électrique 100. La topologie dudit réseau 100 peut être décrite selon un ensemble de tronçons, chaque tronçon ayant une longueur, un type de conducteurs et deux noeuds d’extrémité (tels que des noeuds de raccordement des clients par exemple).
Le réseau 100 comporte une zone d’alimentation comprenant un réseau d’alimentation ou groupe synchrone 101 , et un au moins un dispositif de production d’électricité statique 102.
Le réseau 100 comporte également un relais de tension homopolaire 103. Celui-ci détecte si une tension homopolaire apparaît sur le réseau, ce qui signifie qu’il y a un défaut à la terre en amont d’un transformateur de tension 104 (décrit par sa tension de court-circuit, sa puissance et son couplage). Dans ce cas, il peut ouvrir un interrupteur 107 du dispositif de production d’électricité statique 102.
Le réseau 100 peut comporter également des « protections des départs » (par exemple un disjoncteur et un relais de protection) 105. Celles-ci surveillent la valeur du courant qui les traverse et peuvent se déclencher pour mettre le réseau aval hors tension. Elles disposent pour cela comme illustré en figure 2 :
d’un seuil magnétique SM réglable en temps et en intensité ;
d’une courbe de déclenchement thermique ST composée de plusieurs segments de longueur réglage, et réglages en temps, en intensité et en coefficient directeur temps/intensité.
En référence de nouveau à la figure 1 , une pluralité de charges/clients consommateurs 106 disposent entre autres d’une protection dite « disjoncteur de branchement » (non représentée) capable de déclencher et donc de les déconnecter du réseau 100 en cas de défaut phase-phase ou phase-neutre chez eux.
Le temps d’ouverture de ce disjoncteur de branchement est défini par une courbe nommée « courbe de déclenchement à temps inverse du client » (CD), comme illustré en figure 3.
Cette protection comporte ainsi un seuil de déclenchement dépendant du temps, la temporisation diminuant quand le courant mesuré augmente. En effet, en cas de fort courant, il est important que la protection se déclenche rapidement pour éviter des dommages à l'équipement. Par contre, quand le courant est relativement faible par rapport à ce que peut supporter l'équipement, la temporisation doit être longue afin d'éviter un déclenchement intempestif.
En référence à la figure 4, le dispositif de production d’électricité statique 102 dispose d’un gabarit de surcharge OCC (dit en anglais « Overload Current Capacity ») qui détermine, pour plusieurs valeurs de courant supérieur à son courant nominal In (qui peut être délivré sans limite de temps), la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité statique 102 peut délivrer ce courant, sans se déconnecter et d’un courant maximum Imax.
Le gabarit OCC est décrit par un ensemble de segments d’extrémité (Ik, tn), k étant par exemple compris entre 1 et 4, I étant l’axe représentant le pourcentage de courant délivré en rapport avec le courant nominale, et t l’axe représentant la durée durant laquelle ce courant peut être injecté. Ainsi, comme illustré, le gabarit de surcharge détermine la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité statique 102 peut délivrer un courant supérieur à son courant nominal, par exemple 120% pendant 10s (I2, t2), 150% pendant 2s (I3, t3) et 200% pendant 200 ms (I4, t4) sans se déconnecter, en fonction du courant délivré. Le courant maximum Imax étant déterminé par le courant maximum en référence au gabarit de surcharge OCC.
En référence à la figure 5, il est maintenant illustré certaines étapes d’un procédé d’élaboration d’un plan de protection du réseau lorsque ce dernier a une alimentation en électricité de type « microgrid », c’est-à-dire qu’il peut être déconnecté d’un réseau principal et que l’alimentation en électricité peut être réalisée par des sources qui ne sont pas des générateurs tournants synchrones, c’est-à-dire des générateurs statiques.
Le procédé peut être mis en oeuvre par un dispositif 200 de configuration de protection de départ, ledit dispositif 200 comporte des moyens de traitement, typiquement un processeur, ainsi qu’une mémoire. Le dispositif 200 peut être intégré à une protection de départ 105 ou distinct de celle-ci.
Dans une étape E10, il est déterminé, par exemple par un capteur, si au moins un groupe de puissance au moins égale à la puissance du plus petit groupe synchrone susceptible d’alimenter seul le réseau est sous tension, ou si le réseau d’alimentation est raccordé.
Dans ce cas, dans une étape E20, le plan de protection est déterminé selon les réglages proposés par l’exploitant du réseau 100.
Sinon, dans le cas où seul le dispositif de production d’électricité statique 102 est raccordé, dans une étape E30, un mode de configuration d’alimentation isolé est activé. Le plan de protection est ainsi déterminé selon les réglages déterminés par le procédé.
Dans ce but, le procédé peut disposer d’au moins un moyen de télécommunication lui permettant de changer les réglages des protections des départs.
A la suite de l’étape E30, il est déterminé dans une étape E31 si le dispositif de production d’électricité statique 102 dispose d’une mise à la terre du neutre. En effet, lorsque le dispositif de production d’électricité statique 102 alimente seule le réseau, si celui-ci n’a pas de mise à la terre, le réseau en amont du transformateur est en neutre isolé. Il faut alors que le relais de tension homopolaire soit actif. Ainsi, dans une étape E32, le relais de tension homopolaire est activé. Egalement à la suite de l’étape E30, dans une étape E33, parallèle ou postérieure à l’étape E31 , il est procédé au calcul des réglages de protection.
Ce calcul peut prendre en compte les paramètres suivants, décrit par exemple dans une interface utilisateur :
- les courbes de déclenchement des clients (CD);
la puissance de court-circuit minimale du réseau d’alimentation ;
- la puissance du plus petit groupe synchrone susceptible d’alimenter seul le réseau et de ses réactances synchrones, subtransitoires et transitoires ;
- les réglages des « protections des départs» valables dans le cas le plus défavorable parmi les cas « alimentation du réseau par le réseau d’alimentation » ou « alimentation par le plus petit groupe synchrone susceptible d’alimenter seul le réseau » ;
une valeur Imax associée à chaque portion de réseau en aval des protections des départs. C’est le courant maximal qui puisse être appelée par ce départ ; et
- un temps maximal d’élimination du défaut réseau : T_defaut_max
Dans une sous-étape E33a de E33, il est réalisé à partir des valeurs de Imax et de In, un modèle de simulation temporel du dispositif de production d’électricité statique 102.
Egalement, à partir de la topologie du réseau, un modèle de simulation comprenant le réseau 100 et le dispositif de production d’électricité statique 102 est créé. Ainsi, avec ce modèle, il est procédé à des simulations de courts-circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau en aval d’une protection de départ 105 ;
Ensuite, le procédé enregistre :
- les plus grand courants, parmi les courants de chaque phase, délivrés par le dispositif de production d’électricité statique 102 (courant générateur statique) et
- le plus grand courant i parmi les courants de chaque phase qui circule dans la protection départ en amont du nœud sur lequel le court-circuit a été réalisé (courant protection de départ).
Cet ensemble de points (Courant générateur statique ; Courant protection de départ) obtenu dans cette étape, est par exemple illustré dans la courbe en figure 6A.
Par la suite, en référence à la figure 6B, dans une sous-étape E33b de E33, avec la fonction i = f(u) décrite par le biais du gabarit OCC du dispositif de production d’électricité statique 102, et en utilisant le courant délivré par le dispositif de production d’électricité statique 102 comme élément de jointure, il est calculé l’ensemble des points de coordonnées [Courant protection de départ i ; Temps t]. Il est ainsi obtenu une courbe dite « SURCH-TC», représentant la limite à partir de laquelle le dispositif de production d’électricité statique 102 va se déconnecter, mais n’utilisant que des grandeurs mesurées par les protections des départs (le temps et le courant les traversant).
En référence maintenant à la figure 7, dans une étape sous-étape E33c de E33, il est procédé au traitement des protections des départs unes par unes. Ainsi l’ensemble des résultats des noeuds en aval d’une même protection du départ est isolé. Puis, il est procédé au report de ces points sur un diagramme temps / courant. Il est ainsi obtenu une courbe dite « SURCH-TC-DEPART» représentant la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité statique 102 peut délivrer un courant supérieur à son courant nominal, et donc la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique 102 sur le réseau 100 à partir de laquelle ledit dispositif 102 est susceptible de se déconnecter du réseau 100
En outre, pour chaque ensemble de nœud en aval d’une protection de départ il est déterminé le plus petit courant de court-circuit, appellé Iccmin. Cette valeur Iccmin est ensuite reportée sur le diagramme temps / courant de la figure 7.
Le diagramme temps/courant comporte également le report de la valeur Imax déterminée par l’exploitant du réseau public, le report des courbes de déclenchement client, et le placement d’un point de coordonnées [Icc min, T_defaut_max]
Dans une étape E34, il est ensuite déterminé un réglage pour la protection du départ par exemple selon une ou plusieurs règles de configuration.
Par exemple, dans un mode de réalisation particulier, l’étape E34 est réalisée selon au moins une des règles suivantes :
- la courbe de la protection du départ est sous la courbe « SURCH-TC-DEPART» avec une marge de sécurité maximale basée sur les incertitudes relatives au temps de coupure des organes de coupures et des modèles de simulation. Typiquement une valeur supérieure à environ 100 ms ;
- la courbe de la protection du départ est au-dessus de toutes les courbes de déclenchement client avec une marge de sécurité maximale déterminée. Par exemple une marge supérieure à environ 100 ms ;
la courbe de la protection du départ est à droite de la courbe Imax, avec une marge de sécurité maximale déterminée. Par exemple une marge supérieure à environ 10% de Imax ; la courbe de la protection du départ est à gauche du point [Icc min, T_defaut_max] avec une marge de sécurité maximale déterminée. Par exemple une marge supérieure à environ 20% de Icc min.
Ainsi, grâce au procédé de protection :
un défaut phase/phase ou phase/neutre chez un client mettra hors tension le client avant que les protections du départ 105 ne se déclenchent
un défaut phase/phase ou phase/neutre sur le réseau mettra hors tension la partie de réseau en défaut, et le dispositif de production d’électricité statique 102 se déconnectera pas.
Dans un mode de réalisation particulier, il est également proposé des paramètres optionnels pour la détermination du réglage des protections de départ.
Ainsi, il peut être proposé un paramètre « sélectivité totale obligatoire » actif ou non-actif (par défaut actif).
Si ce paramètre est actif et si pour au moins une protection de départ, l’étape E34 n’arrive pas à déterminer de réglage qui satisfasse les règles précédemment exposées, alors il est procédé à la déconnection du dispositif de production d’électricité statique 102.
Dans ce but, le procédé dispose d’un moyen de forcer l’arrêt du dispositif de production d’électricité statique 102.
Si le réglage est non-actif, et si pour au moins une protection de départ 105 l’étape E34 n’arrive pas à déterminer de réglage qui satisfasse les règles précédemment exposées, alors il est procédé à la détermination d’un réglage selon une règle prédéterminée.
Par exemple une règle selon laquelle « la courbe de la protection du départ est à gauche du point [Icc min, 500 ms] avec une marge de sécurité maximale et supérieure à 20% de Icc min » et qui satisfasse le maximum de règles parmi les 3 règles restantes décrites précédemment. Ainsi, dans cet exemple, un défaut chez un client soit provoquera le déclenchement de la protection du client, soit il provoquera le déclenchement de la protection de départ en 500 ms. La sélectivité n’est pas assurée mais la sécurité est bien garantie.
Si aucun réglage n’est possible, il est alors procédé à la déconnection du dispositif de production d’électricité statique 102.
Dans un mode de réalisation particulier, il est également proposé un mode expert. Dans ce mode expert l’exploitant du réseau peut renseigner pour chaque nœud une valeur de courant de court-circuit minimal (lcc_min_cli_Gr_Res) calculée avec les méthodes connues de l’homme de l’art et correspondant au type d’alimentation « groupe synchrone ou réseau d’alimentation ».
Alors dans ce mode, il est procédé au calcul des temps de déclenchement maximal des disjoncteurs de branchement des clients :
avec la valeur lcc_min_cli_Gr_Res, pour le cas « groupe synchrone ou un réseau d’alimentation ».
pour le cas micro-réseau électrique en utilisant les valeurs de i calculée précédemment.
Si pour un client ou plus le temps de déclenchement est supérieur à une valeur paramétrable, typiquement environ 20 ms pour les réseaux à 50Hz, soit pour le cas « groupe synchrone ou un réseau d’alimentation » ou pour le cas micro-réseau électrique, dans une étape optionnelle le procédé détermine/indique si le client fait partie du cas 1 , 2 ou 3 définis par :
Cas 1 : temps de déclenchement est de plus 20ms dans les cas « groupe synchrone ou un réseau d’alimentation » et micro-réseau électrique.
Cas 2 : temps de déclenchement est de plus 20ms dans les cas micro-réseau électrique uniquement
Cas 3 : temps de déclenchement est de plus 20ms dans les cas « groupe synchrone ou un réseau d’alimentation » uniquement.
Pour résoudre ces cas problématiques, le procédé détermine et indique par exemple à l’exploitant que :
Dans le cas 2 : l’exploitant doit procéder à la modification du dispositif de production d’électricité statique 102 ou au renforcement du réseau.
Dans le cas 3 : l’exploitant doit procéder à la modification du groupe synchrone ou à la modification du réseau d’alimentation ou au renforcement réseau »
Dans le cas 1 , le procédé réalise une sous-étape de calcul supplémentaire dans l’étape E34. Dans cette sous-étape, le dispositif de production d’électricité statique 102 est remplacée par une source de tension idéale et il est calculé les nouveaux courants de court-circuit.
Dans un premier cas 1 .1 : les valeurs avec source de tension idéale sont à environ 10% près égales au cas « micro-réseau électrique » ou au cas « groupe synchrone ou réseau d’alimentation » ou les deux. Alors, le procédé détermine et indique par exemple à l’exploitant qu’il doit procéder au renforcement du réseau.
En effet dans ce cas le client est très éloigné électriquement du transformateur. Dans ces cas où il est très éloigné, si l’impédance de la boucle de défaut forme une charge de puissance inférieure à la puissance nominale du dispositif de production d’électricité statique 102, alors le dispositif 102 est en mesure d’alimenter un défaut sans dépasser son courant nominal. Elle est aussi en mesure de maintenir proche de 1 la valeur de la tension à ses bornes. Alors dans ce cas 1.1 le type d’alimentation ne modifie pas considérablement le courant de court-circuit et même une source de tension avec une puissance infinie ne peut pas augmenter la valeur du courant de court-circuit.
Dans un second cas 1.2 : les valeurs avec source de tension idéale sont supérieures de plus d’environ 10% au cas « micro-réseau électrique » et au cas « groupe synchrone ou un réseau d’alimentation ». Alors, le procédé détermine et indique par exemple à l’exploitant qu’il doit procéder à la modification du groupe synchrone ou réseau d’alimentation, et à la modification du dispositif de production d’électricité statique 102.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de protection d’un réseau (100) susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ledit réseau (100) comprenant :
un dispositif de production d’électricité statique (102) alimentant le réseau (100) ;
- au moins une protection de départ (105) adaptée pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui le traverse; au moins une charge de consommation d’électricité (106) en aval de la protection de départ (105) ;
au moins un moyen de réglage de la protection de départ (105) adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ (105) ;
le dispositif de production d’électricité statique (102), lorsqu’il alimente le réseau (100) en configuration isolé, disposant d’un gabarit de surcharge (OCC) précisant la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité statique (102) peut délivrer un courant supérieur à son courant nominal sans se déconnecter, en fonction du courant délivré, ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte les étapes de :
détermination d’un modèle de simulation (MS) décrivant le comportement du dispositif de production d’électricité statique (105) sur un réseau défini ;
- simulations de courts-circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau (100) en aval de la protection (105) pour déterminer un ensemble de points Courant générateur statique / Courant protection de départ, correspondants respectivement aux :
o plus grand courants, parmi les courants de chaque phase, délivrés par le dispositif de production d’électricité statique (102) et
o plus grand courant parmi les courants de chaque phase traversant la protection départ (105) en amont du nœud sur lequel le court-circuit a été réalisé ;
et à partir des valeurs de Courant générateur statique et en fonction du gabarit de surcharge
(OCC) ;
détermination d’une courbe (SURCH-TC-DEPART) temps / courant traversant la protection (105), qui représente la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique (102) sur le réseau (100) à partir de laquelle ledit dispositif (102) est susceptible de se déconnecter du réseau (100); et configuration du moyen de réglage telle que les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ (105) sont inférieures à la courbe temps/courant (SURCH-TC-DEPART).
2. Procédé de protection d’un réseau (100) selon la revendication précédente dans lequel les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont inférieures, d’au moins une marge de temps prédéfinie, à la courbe temps/courant (SURCH-TC-DEPART) du dispositif de production d’électricité statique (102).
3. Procédé de protection d’un réseau (100) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la charge (106) comporte également
un disjoncteur de branchement apte à s’ouvrir pour déconnecter ladite charge (106) du réseau (100), ledit disjoncteur étant caractérisée par une courbe de déclenchement (CD) qui détermine son temps d’ouverture en fonction de la valeur de courant qui le traverse ; et dans lequel
les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ (105) sont supérieures, d’au moins une marge de temps prédéfinie, à la courbe de déclenchement (CD).
4. Procédé de protection d’un réseau (100) selon la revendication 2 ou 3 dans lequel la marge de temps prédéfinie est d’environ 100 ms.
5. Procédé de protection d’un réseau (100) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le procédé comporte également une valeur Imax prédéfinie associée à chaque portion de réseau en aval de la protection de départ (105), ladite valeur Imax correspondant au courant maximal qui puisse être appelée par ledit départ (105) ; et dans lequel les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ sont supérieures, d’au moins une marge d’intensité de 10% de Imax, à Imax.
6. Procédé de protection d’un réseau (100) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le procédé comporte également : la détermination d’une valeur de courant de court-circuit minimum Iccmin pour chaque ensemble de nœud de raccordement des charges (106) en aval d’une protection de départ (105) ;
l’obtention d’un temps maximal d’élimination d’un défaut réseau prédéfini Tmax ; et dans lequel
les caractéristiques de seuil de déclenchement thermique de la protection de départ sont inférieures en temps ou en intensité à Tmax ou Iccmin ;
7. Système de protection d’un réseau (100) susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ledit réseau (100) comprenant :
un dispositif de production d’électricité statique (102) alimentant le réseau (100) ;
- au moins une protection de départ (105) adaptée pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui le traverse; au moins une charge de consommation d’électricité (106) en aval de la protection de départ (105) ;
au moins un moyen de réglage de la protection de départ (105) adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ (105) ;
le dispositif de production d’électricité statique (102), lorsqu’il alimente le réseau (100) en configuration isolé, disposant d’un gabarit de surcharge (OCC) précisant la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité statique (102) peut délivrer un courant supérieur à son courant nominal sans se déconnecter, en fonction du courant délivré, ledit système (100) étant caractérisé en qu’il comporte au moins:
un moyen de détermination d’un modèle de simulation (MS) décrivant le comportement du dispositif de production d’électricité statique (105) sur un réseau défini ;
un moyen de simulations de courts-circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau (100) en aval de la protection (105) pour déterminer un ensemble de points Courant générateur statique / Courant protection de départ, correspondants respectivement aux :
o plus grand courants, parmi les courants de chaque phase, délivrés par le dispositif de production d’électricité statique (102) et
o plus grand courant parmi les courants de chaque phase traversant la protection départ (105) en amont du nœud sur lequel le court-circuit a été réalisé ; un moyen de détermination, à partir des valeurs de Courant générateur statique et en fonction du gabarit de surcharge (OCC), d’une courbe (SURCH-TC-DEPART) temps / courant traversant la protection (105), qui représente la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique (102) à partir de laquelle ledit dispositif (102) est susceptible de se déconnecter du réseau (100); et
un moyen de configuration du moyen de réglage telle que les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ (105) sont inférieures à la courbe temps/courant (SURCH-TC-DEPART).
8. Réseau (100) susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ledit réseau (100) comprenant :
un dispositif de production d’électricité statique (102) alimentant le réseau (100) ;
- au moins une protection de départ (105) adaptée pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui le traverse; au moins une charge de consommation d’électricité (106) en aval de la protection de départ (105) ;
au moins un moyen de réglage de la protection de départ (105) adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ (105) ;
le dispositif de production d’électricité statique (102), lorsqu’il alimente le réseau (100) en configuration isolé, disposant d’un gabarit de surcharge (OCC) précisant la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité statique (102) peut délivrer un courant supérieur à son courant nominal sans se déconnecter, en fonction du courant délivré, ledit réseau (100) étant caractérisé en qu’il comporte au moins:
un moyen de détermination d’un modèle de simulation (MS) décrivant le comportement du dispositif de production d’électricité statique (105) sur un réseau défini ;
un moyen de simulations de courts-circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau (100) en aval de la protection (105) pour déterminer un ensemble de points Courant générateur statique / Courant protection de départ, correspondants respectivement aux :
o plus grand courants, parmi les courants de chaque phase, délivrés par le dispositif de production d’électricité statique (102) et o plus grand courant parmi les courants de chaque phase traversant la protection départ (105) en amont du nœud sur lequel le court-circuit a été réalisé ;
un moyen de détermination, à partir des valeurs de Courant générateur statique et en fonction du gabarit de surcharge (OCC), d’une courbe (SURCH-TC-DEPART) temps / courant traversant la protection (105), qui représente la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique (102) sur le réseau (100) à partir de laquelle ledit dispositif (102) est susceptible de se déconnecter du réseau (100); et un moyen de configuration du moyen de réglage telle que les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ (105) sont inférieures à la courbe temps/courant (SURCH-TC-DEPART).
9. Dispositif (200) de configuration de protection de départ (105) d’un réseau (100) susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ladite protection de départ (105) étant adaptée pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui le traverse, ledit réseau (100) comprenant :
un dispositif de production d’électricité statique (102) alimentant le réseau (100) ; au moins une charge de consommation d’électricité (106) en aval de la protection de départ (105) ;
- au moins un moyen de réglage de la protection de départ (105) adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ (105) ;
le dispositif de production d’électricité statique (102), lorsqu’il alimente le réseau (100) en configuration isolé, disposant d’un gabarit de surcharge (OCC) précisant la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité statique (102) peut délivrer un courant supérieur à son courant nominal sans se déconnecter, en fonction du courant délivré, le dispositif (200) de configuration de protection de départ étant configuré pour:
déterminer un modèle de simulation (MS) décrivant le comportement du dispositif de production d’électricité statique (105) sur un réseau défini ;
- simuler des courts-circuits monophasés, biphasés et triphasés à chaque nœud du réseau (100) en aval de la protection (105) pour déterminer un ensemble de points
Courant générateur statique / Courant protection de départ, correspondants respectivement aux : o plus grand courants, parmi les courants de chaque phase, délivrés par le dispositif de production d’électricité statique (102) et
o plus grand courant parmi les courants de chaque phase traversant la protection départ (105) en amont du nœud sur lequel le court-circuit a été réalisé ;
et à partir des valeurs de Courant générateur statique et en fonction du gabarit de surcharge
(OCC) ;
déterminer une courbe (SURCH-TC-DEPART) temps / courant traversant la protection (105), qui représente la caractéristique en surcharge du dispositif de production d’électricité statique (102) sur le réseau (100) à partir de laquelle ledit dispositif (102) est susceptible de se déconnecter du réseau (100); et
configurer le moyen de réglage tel que les caractéristiques de seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de la protection de départ (105) sont inférieures à la courbe temps/courant (SURCH-TC-DEPART).
10. Procédé d’installation d’un dispositif (200) de configuration de protection de départ (105) selon la revendication précédente, sur un réseau (100) susceptible d’être isolé d’un réseau principal, ladite protection de départ (105) étant adaptée pour mettre la portion de réseau, en aval de ladite protection, hors tension en fonction de la valeur de courant qui le traverse, ledit réseau (100) comprenant :
un dispositif de production d’électricité statique (102) alimentant le réseau (100) ; au moins une charge de consommation d’électricité (106) en aval de la protection de départ (105) ;
au moins un moyen de réglage de la protection de départ (105) adapté à régler en temps et en intensité, un seuil de déclenchement magnétique et/ou thermique de ladite protection de départ (105) ;
le dispositif de production d’électricité statique (102), lorsqu’il alimente le réseau (100) en configuration isolé, disposant d’un gabarit de surcharge (OCC) précisant la durée durant laquelle le dispositif de production d’électricité statique (102) peut délivrer un courant supérieur à son courant nominal sans se déconnecter, en fonction du courant délivré.
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