GENERALITES CONCERNANT LES REGIMES DE NEUTRE

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lambert.michelp@orange.fr Le 30/12/2011 2.3 Les inductances de point neutre monophasées Une inductance est définie par sa tenue thermique et par l’intensité maximale admissible en permanence. Elle doit en outre résister aux effets temporaires des courants de défaut. En présence d’un capacitif homopolaire important, l’utilisation d’une inductance pure risque de provoquer le dysfonctionnement d’un plan de protection constitué de relais à maximum d’intensité résiduelle. Une telle pratique est réservée aux réseaux essentiellement aériens ou lorsque l’on réalise un régime de neutre faiblement impédant 4 . Elles sont insérées dans les connexions de mise à la terre des neutres des transformateurs. Par rapport aux résistances, elles présentent l’avantage d’être plus robustes, moins encombrantes et ne nécessitant qu’un entretien réduit. Elles sont d’un coût d’exploitation beaucoup plus faible. La plus simple est constituée d’un solénoïde bobiné autour d’un support amagnétique. Afin de pouvoir installer ces inductances au sol tout en garantissant la sécurité des personnes, on peut immerger l’inductance dans une cuve remplie d’un diélectrique liquide. Les dispositifs de fixation sont alors constitués de shunts magnétiques chargés de préserver la cuve de la circulation du flux produit par la bobine. 2.4 Les dispositifs triphasés Disposant d’un enroulement couplé en triangle ou en zigzag, ils se comportent comme un générateur de courant homopolaire. Ils ont essentiellement deux fonctions : Ils créent localement un point neutre dans le système électrique. Ils assurent la mise à la terre du neutre du réseau à la place des transformateurs. Ils peuvent dans certains cas alimenter les auxiliaires du site. On privilégie l’installation de ces dispositifs lorsque l’on veut : limiter l’amplitude de certaines perturbations, éliminer le couplage homopolaire entre deux réseaux reliés à un même transformateur, assurer la mise à la terre du neutre au niveau du jeu de barres, compenser partiellement le capacitif homopolaire du réseau, Réduire le bruit du réseau. Principe général La figure ci-dessus illustre l’effet générateur homopolaire. La mise à la terre du neutre est constituée d’une inductance triphasée dont l’impédance homopolaire est: Zo=20+j120. L’effet générateur homopolaire ne peut avoir lieu que si le raccordement triphasé est garanti. La protection par fusibles est déconseillée. 4 Les réseaux HTA Britanniques utilisent ces dispositifs pour limiter le courant dans le neutre à 4000 A. 12
lambert.michelp@orange.fr Le 30/12/2011 2.4.1 Les bobines de point neutre Elles sont constituées de six bobines couplées en zigzag. Elles peuvent être installées seules ou en association avec une résistance en fonction du facteur de qualité souhaité et du plan de protection utilisé. Photo TRANSFIX Sur un réseau capacitif, il est intéressant d’associer une bobine zigzag à une résistance de point neutre. Convenablement dimensionnée, cette association compense partiellement le capacitif homopolaire du réseau. En présence d’un court circuit à la terre, elle crée une composante active de la puissance homopolaire qui peut être détectée par les relais de puissance active résiduelle (PWH). R BPN Zigzag 2.4.2 Les transformateurs de point neutre Ils sont installés sur les jeux de barres ou « en biberon » dans l’environnement des transformateurs. Ils peuvent assurer par exemple la mise à la terre des tertiaires de compensation des transformateurs d’interconnexion, Ils alimentent dans ce cas, en soutirage, les ventilateurs et les pompes de circulation d’huile ainsi que les auxiliaires du poste. La photo ci-contre représente deux transformateurs Y.d , 63 kV/10 kV de 5MVA qui assurent la mise à la terre du neutre 63 kV ainsi que l’alimentation d’un transformateur de service auxiliaire. 2.4.3 Les générateurs homopolaires Pour limiter l’ampleur des dommages causés aux groupes de production par les défauts à la masse, les exploitants limitent les courants de défaut à la terre à une dizaine d’Ampères. Ils utilisent souvent un dispositif, raccordé au jeu de barres de la centrale, abusivement appelé « générateur homopolaire ». Le transformateur dispose d’un enroulement couplé en triangle chargé par une résistance. L’ensemble se comporte alors comme une résistance. Le TC placé dans la mise à la terre du neutre alimente la protection masse stator des groupes raccordés au jeu de barres. Ce dispositif doit comporter un circuit magnétique à flux libre ou être constitué de trois transformateurs monophasés de puissance. On utilise également des transformateurs de tension. Dans ce dernier cas, le « générateur homopolaire » 5 peut assurer l’alimentation des circuits de mesure et de protection. Le dispositif peut comporter un tertiaire couplé en étoile pour alimenter les auxiliaires. EDF déconseille cette solution. 5 Cette appellation devrait être normalement attribuée à tous les dispositifs chargés de créer un point neutre artificiel. 13
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