GENERALITES CONCERNANT LES REGIMES DE NEUTRE

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lambert.michelp@orange.fr Le 30/12/2011 1.3.2 Les surtensions temporaires Elles sont créées par les déséquilibres homopolaires. Ne durant que le temps de l’événement, elles dépendent du régime de neutre et de l’importance du déséquilibre homopolaire. Examinons le cas d’un défaut monophasé affectant la phase 1 d’un réseau 20 kV. La simulation montre que les phases 2 et 3 sont le siège d’une surtension. La tension V1 est égale, quant à elle, à la montée en potentiel de la prise de terre au lieu du défaut. Les tensions composées ne sont que faiblement modifiées. Il existe un déplacement de point neutre. Fixons la valeur de la résistance du défaut à 10 et faisons varier Zn. Les surtensions temporaires sur les phases saines à l’endroit du défaut dépendent de la valeur du facteur de mise à la terre en ce point. Les surtensions temporaires augmentent fortement à partir d’une impédance de point neutre de 5 Pour cette valeur, le facteur de mise à la terre F est égal à 3. Tensions phases-terre (V) 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Résistance du défaut = 10 V3 V2 V1 0 0,25 0,5 1 1,5 2 3 4 5 10 40 80 300 600 900 Impédance du neutre) 1.4 Le facteur de défaut de mise à la terre Attention ! Il ne faut pas confondre le facteur de mise à la terre F et facteur de défaut de mise à la terre . V A la fréquence industrielle, il représente la valeur de la surtension , provoquée sur les phases Vn saines par un court-circuit monophasé. Pour Rm=0, il est défini par la relation 3 1 F F² 2 F 3 Xo/Xd > 100 3 Xo/Xd = 3 1,25 Xo/Xd = 1 =1 Pour un facteur de mise à la terre égal à 1, il n’y a pas de surtension. Si le facteur de mise à la terre est grand, la tension simple tend vers une valeur de tension composée. Pour F=3, les surtensions sont maîtrisées. 3 Pour F=Xo/Xd 8
lambert.michelp@orange.fr Le 30/12/2011 1.5 Le capacitif homopolaire On définit le capacitif homopolaire comme étant, lors d’un court-circuit avec la terre, le courant dérivé par les réactances de capacité homopolaire (Xco) des lignes et des câbles. Le courant de défaut est alors composé du capacitif du réseau et du courant dans le neutre. La montée en potentiel de la prise de terre locale Vm= Rm x Jdéfaut qui en résulte peut, dans certaines conditions, être amplifiée et porter atteinte à la sécurité des biens et des personnes. Zn est résistif Du schéma équivalent on en déduit la valeur du courant résiduel de capacité 3Ico. Zd Zi 3 Vn 3 Vo Xco Zo Zno Zo T Jdéfaut 3 Rm 3 Zn Zo 3Vo 3Vn et Zd Zi Zo 3Rm 3Ico 3Vo Xco 3Vn Zno Xco ZnoZd Zi 3Rm Xco. Zno 3Vn Si Rm=0 et Zd=Zi=0 alors Vn Vo et 3Ico donc 3Ico= 3Vn.Co Xco Zo F Si Rm=0, Zd=Zi et F on obtient 3Vo 3Vn . Zd 2 F Vn 3Vn Coω Si F=1, Vo et 3Ico Vn Coω . 3 3 A l’aide d’une simulation on examine la variation du courant de capacité homopolaire pour différentes valeurs du facteur de mise à la terre dans le cas d’un défaut monophasé. On fixe la tension du réseau, les impédances directe et inverses, la réactance de capacité homopolaire et la résistance du défaut. On calcule le courant de capacité résiduel 3Ico max et on fait varier Zn. On compare les valeurs 3Ico (% de3Ico max ) pour des valeurs d’impédances de mise à la terre du neutre purement résistives ou purement inductives. La valeur du « capacitif » dépend du 100 Résistance % facteur de mise à la terre au point de 90 Inductance défaut. 80 Pour une impédance directe et une 70 résistance de défaut donnée, le 60 capacitif est d’autant plus important que le facteur de mise à la terre est grand. La norme CEI 909 précise que les conditions qui 50 40 30 20 permettent de prendre en compte les capacités 10 homopolaires pour le calcul des courants de courtcircuit 0 Facteur de mise à la terre Zo/Zd 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9
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