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Circuits d’alimentation des ASI (Alimentations Sans Interruption)
Modélisation, représentation et calcul dans Caneco BT
Additif manuel de référence V5 -1- RAPPEL ASI : constituants et modes de fonctionnement d’un ASI en double conversion
Redresseur / Chargeur
Onduleur
Batterie
Bypass statique
Bypass manuel
Réseau normal
Réseau by-pass
CHARGE
ASI FONCTIONNANT en « double conversion » (souvent désigné « on-line ») Un tel ASI possède 3 modes distincts de fonctionnement : Fonctionnement « Mode normal » la charge est alimentée en permanence par la combinaison Convertisseur / Onduleur (double conversion). Fonctionnement « Mode autonomie » la charge est alimentée par la batterie, dans le cas de défaillance du réseau Fonctionnement « Mode by-pass » la charge est alimentée par le réseau, dans le cas de défaillance de l’ASI, ou en cas défaut de la charge (court-circuit ou surcharge importante sur les circuits alimentés)
Il existe d’autres types de fonctionnement des ASI développés en chapitre 3, mais le type « double conversion » est le plus courant.
-2- MODELISATION & REPRESENTATION DANS CANECO V5 -2.1- Principes de modélisation Représenter un ASI dans Caneco BT consiste à créer : - un circuit 1 d’alimentation « Réseau normal » - un circuit 2 d’alimentation « Réseau by-pass », lorsqu’il est distinct du précédent - une source ASI alimentant la charge Si les circuits 1 et 2 sont distincts, la modélisation se fait donc de la façon suivante :
INSTALLATION MODELISATION DANS CANECO
Circuit 1 Réseau normal
Circuit 2 Réseau by-pass
Tableau secouru par l’ASI
Tableau secouru par l’ASI
Circuit 1 Réseau normal (type divers)
Circuit 2 Réseau by-pass (type tableau)
Source ASI secourant le tableau
Circuit non modélisable dans Caneco (courant continu sans continuité de court-circuit)
Note ALPI sur circuits d’alimentation d’un ASI - 1/6 - Edition du 19/04/05
Comme la charge est généralement un tableau qui alimente d’autres circuits, on choisira le circuit « Réseau by-pass » comme étant du type « tableau ». Ainsi défini dans Caneco, ce circuit fait transiter, en cas de défaut, les courants de court-circuit venant du réseau vers les circuits avals. Les circuits en aval de l’ASI sont dimensionnés en conséquence, dans le fonctionnement en « mode by-pass ». Le circuit 1 « Réseau normal » est, quant à lui, considéré dans Caneco comme ayant un récepteur de type « Divers ». Ainsi défini dans Caneco, il ne fait qu’alimenter le convertisseur (redresseur-chargeur). La source ASI secourant le tableau est défini par l’onglet « ASI » du tableau. Ainsi défini dans Caneco, cette source permet de dimensionner les circuits avals en fonction des intensités de court-circuit en « mode autonomie », en prenant en compte les intensités de court-circuit générés par l’onduleur, pendant la durée de maintien de celui-ci. -2.2- Facilités offertes dans la V5.1.4 Pour faciliter la modélisation dans Caneco d’un ASI, la V5.1.4 propose dans la bibliothèque des blocs de circuits, les ensembles suivants : - Bloc de circuits « ASI R1&2 » / « ASI réseaux 1&2 alimentés par 1 tableau » - Bloc de circuits « ASI R1&2 bis » / « ASI réseaux 1&2 alimentés par 2 tableaux » - Bloc de circuits « ASI R1 » / « ASI réseaux 1&2 alimentés par 1 même circuit » Tous ces blocs ne concernent que les ASI de type « on-line », qui sont les plus courants (voir ch. 3)
ASI réseaux 1&2 alimentés par 2 tableaux
ASI réseaux 1&2 alimentés par 1 tableau
ASI réseau 1&2 alimentés par 1 même circuit
Note ALPI sur circuits d’alimentation d’un ASI - 2/6 - Edition du 19/04/05
-2.3- Architecture « ASI réseaux 1&2 alimentés par 1 seul tableau »
INSTALLATION MODELISATION DANS CANECO
Circuit 1 Réseau normal
Circuit 2 Réseau by-pass
TD1
Circuit 1 Réseau normal (type divers)
Circuit 2 Réseau by-pass (type tableau)
Source ASI secourant TD1
TGBT
TD1
TGBT
Circuits créés simultanément par le bloc de circuits « ASI R1&2 »
Source ASI créée par l’onglet ASI du tableau TD1
Représentation dans l’unifilaire tableau du TGBT Représentation dans l’unifilaire
général de CANECO BT
Chargeur et onduleur sont représentés connectés (artifice schématique toléré par Caneco BT)
Chargeur et onduleur sont reprénon
sentés
connectés
Note ALPI sur circuits d’alimentation d’un ASI - 3/6 - Edition du 19/04/05
-2.4- Architecture « ASI réseaux 1&2 alimentés par 2 tableaux différents »
INSTALLATION MODELISATION DANS CANECO
Circuit 1 Réseau normal
Circuit 2 Réseau by-pass
TD1
Circuit 1 Réseau normal (type divers)
Circuit 2 Réseau by-pass (type tableau)
Source ASI secourant TD1
TGBT
TD3
Circuit créé par le bloc de circuits « ASI_CHARGEUR »
Source ASI créée par l’onglet ASI du tableau TD1
TD2
TD3
TGBT
TD1 TD2
Circuit créé par le bloc de circuits « ASI R1&2 BIS
Représentation dans l’unifilaire
général de CANECO BT
Représentation dans l’unifilaire tableau du TD2
Chargeur et onduleur sont représentés connectés (artifice schématique toléré par Caneco BT)
Chargeur et onduleur sont reprénon
sentés
connectés
Note ALPI sur circuits d’alimentation d’un ASI - 4/6 - Edition du 19/04/05
-2.5- Architecture « ASI réseaux 1&2 alimentés par 1 même circuit »
INSTALLATION MODELISATION DANS CANECO
Circuit 1 Réseau normal
Circuit 2 Réseau by-pass
TD1
Circuit Alim ASI (type tableau)
Source ASI secourant TD1
TGBT
TD1
TGBT
Circuit créé par le bloc de circuits « ASI R1» avec son circuit associé
Source ASI créée par l’onglet ASI du tableau TD1
Environ IB x 1,25
-3- CARACTERISTIQUES DES CIRCUITS D’ALIMENTATION -3.1- Types de fonctionnement des ASI « on-line » et « off-line »
ASI fonctionnant en double
conversion (« on-line ») ASI fonctionnant en attente
passive (« off-line »)
Réseau normal
Réseau by-pass
IB
IB
IB
IB IB chargeur de batterie
Réseau By-pass
Réseau normal
Tableau secouru Tableau secouru
Le fonctionnement en double conversion « on-line », considéré dans les chapitres précédents, est le plus courant. En attente passive, les modes de fonctionnement sont les suivants : - « mode normal », le tableau secouru est alimenté par le réseau - « mode autonomie », le tableau secouru est alimenté par la batterie + l’onduleur - le circuit « réseau normal » ne supporte que l’intensité de charge de la batterie, qui dépend
exclusivement des caractéristiques du chargeur et du temps de charge voulu.
Note ALPI sur circuits d’alimentation d’un ASI - 5/6 - Edition du 19/04/05
-3.2- Courant d’emploi des circuits d’alimentation de l’ASI « double-conversion » Courant d’emploi Le coefficient approximatif de 1,25, concernant le circuit 1 « réseau normal » en fonctionnement en double conversion, correspond : - à l’augmentation de consommation due aux rendements du redresseur-chargeur et de l’onduleur - à l’intensité de charge de la batterie. Ce coefficient est donc une caractéristique fournie par le fabricant qui varie en fonction du temps de charge de la batterie choisi par l’utilisateur.
La valeur de 1,25 correspond à des rendements courants des ASI ainsi qu’à un temps de charge de 10 minutes.
Surdimensionnement de la protection de surcharge Le coefficient de 1,25 a été ainsi proposé dans les blocs des circuits d’alimentation d’ASI présentés dans la bibliothèques de la V5.1.4.. Cette valeur figure comme valeur par défaut pour le coefficient de surdimensionnement de surcharge, pour le circuit 1 « réseau normal ».
Rappelons que ce coefficient sert à déterminer le courant assigné du dispositif de protection contre les surcharges (réglage therimque ou Long Retard pour un disjoncteur ou un contacteur). Cette valeur doit être ajustée le cas échéant.
Si l’ASI est du type « off-line », il doit être ajusté à 1. (voir ci-dessous)
Consommation Caneco oblige l’utilisateur à définir séparément les consommations des 3 constituants de l’ASI :
- le circuit 1 d’alimentation « Réseau normal » - le circuit 2 d’alimentation « Réseau by-pass », lorsqu’il est distinct du précédent - la source ASI alimentant la charge
La consommation de la source ASI est obligatoirement défini en kVA, selon un catalogue des puissances communes des ASI. Pour une bonne lisibilité du dossier Caneco, il est conseillé de reproduire cette valeur de puissance apparente pour chacun des 2 circuits d’alimentation. A l’inverse, on peut envisager de leur attribuer des valeurs plus faibles de consommation, par exemple si l’on a choisi un ASI d’une puissance surdimensionnée par rapport aux besoins, soit pour des raisons de gamme de matériel, soit pour un meilleur fonctionnement de l’ASI sur surcharge, soit pour toute autre raison. Le dimensionnement des circuits ne tient pas compte alors d’une consommation de l’ASI, à pleine puissance. -3.4- Courant d’emploi des circuits d’alimentation de l’ASI en attente passive « off-line » En attente passive, comme indiqué ci-dessus, l’intensité du circuit 1 n’est que celle du chargeur de batterie, suivant le temps de charge choisi. Celle du circuit 2, réseau « by-pass » est égale à IB du tableau secouru. Michel Fanet, mars 2005
Note ALPI sur circuits d’alimentation d’un ASI - 6/6 - Edition du 19/04/05