Alimentation Sans Interruption

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


-2.3- Architecture « ASI réseaux 1&2 alimentés par 1 seul tableau »




TD1



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


-2.4- Architecture « ASI réseaux 1&2 alimentés par 2 tableaux différents »




TD1




TGBT

TD3

Circuit créé par le bloc de circuits « ASI_CHARGEUR »


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


-2.5- Architecture « ASI réseaux 1&2 alimentés par 1 même circuit »




TD1

Circuit Alim ASI (type tableau)


TGBT

TD1

TGBT

Circuit créé par le bloc de circuits « ASI R1» avec son circuit associé


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.


-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


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