Manuel Interfaces de Protection Des Transformateurs

7/26/2019 Manuel Interfaces de Protection Des Transformateurs

1/17

Hintere Bahnhofstrasse 10, Postfach 5001 Aarau,

Tl. +41 62 825 25 25, Fax +41 62 825 25 26, [email protected], www.electricite.ch

Manuel

Spcifications techniques relatives aux interfacesde protection des transformateurs avec lerseau de transport

Dispositions techniques en matire de raccordement, dexploitation et dutilisation du rseau de distribution

18 juin 2015


2/17

VSE/AES / 18 juin 2015 2/17

Impressum et contact

Editeur

Association des entreprises lectriques suisses AESHintere Bahnhofstr. 10, Case postaleCH5001 AarauTl. +41 62 825 25 25Fax +41 62 825 25 [email protected]

Auteurs de la premire dition 2015Prnom Nom Entreprise Fonction

Bruno Wartmann ewz, Zurich Responsable du GT

Bernhard Burgener Swissgrid SA, Laufenburg Membre du GT

Yann Gosteli CKW, Lucerne Membre du GT

Martin Herzig Alpiq EnerTrans SA,Niedergsgen

Membre du GT

Werner Klin AXPO Power AG, Baden Membre du GT

Deborah Koch BKW, Berne Membre du GT

Daniel Witschard HYDRO Exploitation SA, Sion Membre du GTAndreas Degen AES, Aarau Membre du GT

* GT = groupe de travail
mailto:[email protected]:[email protected]


3/17

VSE/AES / 18 juin 2015 3/17

Chronologie

Date Descriptif succinct

2014 Dbut des travaux au sein du groupe de travail18 juin 2015 Approbation par la Commission Technique & Exploitation des rseaux

Ce document a t labor avec limplication et le soutien de lAES et des reprsentants de la branche.


4/17

VSE/AES / 18 juin 2015 4/17

Imprimn 1037f, dition 2015

Copyright

Association des entreprises lectriques suisses AES

Tous droits rservs. Lutilisation des documents pour usage professionnel nest permise quavec

lautorisation de lAES et contre ddommagement. Sauf pour usage personnel, toute copie, toute distribu-tion ou tout autre usage de ces documents que celui prvu pour le destinataire sont interdits. LAES et lesauteurs dclinent toute responsabilit en cas derreur dans ce document et se rservent le droit de le mod i-fier en tout temps et sans pravis.


5/17

VSE/AES / 18 juin 2015 5/17

Table des matires

Abrviations, termes et dfinitions ................................................................................................................... 6

Avant-propos .................................................................................................................................................... 7

1. Introduction ............................................................................................................................................. 8

2. Interface des transformateurs dintensit/de tension............................................................................. 92.1 Gnralits ............................................................................................................................................. 92.2 Transformateurs dintensit.................................................................................................................... 92.3 Transformateurs de tension ................................................................................................................. 10

3. Interface des dclenchements de protection avec initialisation de la PDD ......................................... 11

3.1 Dclenchements de protection directs avec liaisons par cbles en cuivre .......................................... 113.1.1 Gnralits............................................................................................................................ 113.1.2 Dclenchements de protection directs sur le disjoncteur ..................................................... 123.1.3 Dclenchements de protection via des relais de dclenchement (longues lignes

damene)............................................................................................................................. 123.1.4 Dclenchements de protection via des relais de dclenchement (surveillance du circuit

de dclenchement) ............................................................................................................... 133.2 Dclenchements de protection via des liaisons par FO ....................................................................... 13

3.2.1 Introduction ........................................................................................................................... 133.2.2 Dclenchements de protection via des units de protection dportes ............................... 14

4. Interface de blocage de lordre denclenchement du disjoncteur......................................................... 15

5. Interface des retour de signalisation pour la protection et les verrouillages ........................................ 15

6. Contrle de la chute de tension CC ..................................................................................................... 16

7. Cblage de lensemble de linstal lation ................................................................................................ 167.1 Potentiels de terre diffrents dans linstallation.................................................................................... 177.2 Exemple de rparation des cbles ....................................................................................................... 17

Index des figures

Figure 1: Vue densemble des zones de protection du transformateur 8Figure 2: Vue densemble de linterface des transformateurs dintensit 10Figure 3: Exemple de lenroulement3, circuit transformateur de tension 11Figure 4: Vue densemble de la disposition des appareils de protection 14

Index des tableaux

Tableau 1: Transformateurs dintensit, rpartition entre Swissgrid et le GRD/lECE/le GIC 9Tableau 2: Transformateurs de tension, rpartition entre Swissgrid et le GRD/lECE/le GIC 10

Tableau 3: Valeurs CEM pour les essais-types des appareils de protection selon la norme CEI 60255-26 17


6/17

VSE/AES / 18 juin 2015 6/17

Abrviations, termes et dfinitions

En ce qui concerne les abrviations, les termes et les dfinitions, nous vous renvoyons au glossaire delAES: Glossaire des rgles du march suisse de llectricit.Ce glossaire peut tre consult via le lien suivant:http://www.electricite.ch/download

Swissgrid Gestionnaire du rseau de transportGIC Gestionnaire dinstallations de clientsECE Exploitant de centraleGRD Gestionnaire de rseau de distribution

PRR Point de raccordement au rseauHT Ct haute tension (ct primaire du transformateur)BT Ct basse tension (ct secondaire/tertiaire du transformateur)PJB Protection de jeu de barresPDD Protection contre les dfaillances de disjoncteurDIST Protection de distanceDIFF Protection diffrentielleIMAX Protection maximum de courant temps (indpendant)FO Fibres optiques
http://www.electricite.ch/downloadshttp://www.electricite.ch/downloads


7/17

VSE/AES / 18 juin 2015 7/17

Avant-propos

La Loi sur lapprovisionnement en lectricit (LApEl) du 23juillet 2012 et lOrdonnance surlapprovisionnement en lectricit (OApEl) du 14mars 2008 (tat au 1erjuillet 2013) ont ouvert le marchlectrique suisse aux consommateurs finaux dont la consommation annuelle est gale ou suprieure 100 MWh par site. Cinq ans aprs lentre en vigueur de cette loi, les consommateurs finaux dont la con-sommation annuelle est infrieure 100 MWh par site doivent aussi pouvoir, sur dcision de lAssemblefdrale, accder au rseau de manire non discriminatoire. Cette dcision peut faire lobjet dun rfren-dum.

Fidle au principe de subsidiarit (art. 3, al. 1 LApEl), la branche a cr dans le cadre du projet Merkur Ac-cess II, grce des spcialistes, un ouvrage extensif de rglements encadrant lapprovisionnement en lec-tricit sur un march ouvert. Grce cet ouvrage, le secteur de llectricit dispose dune recommandation,reconnue dans toute la branche, traitant de lutilisation des rseaux lectriques et de lorganisation ducommerce de lnergie.

La LApEl et lOApEl exigent la mise sur pied par la branche de directives pour divers domaines spcifiques.Les documents de la branche sont la rponse cette attente. Les passages correspondants rpartis dansles divers documents sont indiqus la section 7 du Modle de march pour lnergie lectriqueSuisse(MMEECH).

Les documents Distribution Code Suisse (DCCH), Modle dutilisation des rseaux suisses de distribu-tion (MURDCH), Modle dutilisation du rseau suisse de transport (MURTCH), Transmission Code

Suisse (TCCH), Balancing Concept Suisse (BCCH) et Metering Code Suisse (MCCH) sont desdocuments cls parmi les documents de la branche.

La branche labore les documents dapplication, ainsi que les outils ncessaires en se basant sur ces

documents centraux.

Afin de mettre en uvre la technique de protection linterface avec le rseau de transport, le prsent do-cument constitue un outil qui, en cas de nouvelles constructions et de projets de remplacement, doit faireoffice de recommandation de la branche pour les concepts de protection impliqus de Swissgrid et desGRD / ECE / GIC.


8/17

VSE/AES / 18 juin 2015 8/17

1. Introduction

(1) Pour assurer la protection lectrique dun transformateur, il faut prvoir deux systmes de protectionindpendants pouvant tre constitus dun ou de plusieurs relais. Ces deux systmes couvrent enprincipe les mmes dfaillances, mais leur sensibilit et leurs fonctions de protection actives peuventtre diffrentes. Ils permettent de dtecter les courts-circuits monophass ou polyphass qui survien-nent dans le transformateur et dans ses lignes damene. Il convient en outre de prvoir une protec-tion de rserve pour les lignes et jeux de barres adjacents.

(2) Pour tous les objets situs dans la zone de protection (dun transformateur de courant lautre) dupoint de raccordement au rseau, la protection principale (systmes de protection du transforma-teur 1 et 2) incombe au GRD/ lECE/au GIC.

(3) Swissgrid met disposition comme protection de rserve une protection maximum de courant re-tard indpendant, en gnral au sein de la PJB/PDD. Le GRD/lECE/le GIC, lui, met disposition duct haute tension une zone de protection de distance en direction du jeu de barres.

(4) Les fonctions de protection de lenroulement tertiaire ventuel ainsi que du point neutre (p. ex. protec-tion bobine de ractance) ne sont pas dcrites dans ces spcifications et doivent tre convenues etralises individuellement. Les systmes de protection supplmentaires pour un ventuel passage decbles entre linstallation decouplage et le transformateur doivent tre contrls par lexploitantdelinstallation de cblage et coordonns avec le GRD / ECE / GIC ou Swissgrid.

(5) Hormis la protection de jeu de barres monte du ct de Swissgrid, tous les appareils de protectionsont installs du ct du GRD/de lECE/du GIC.

Swissgrid GRD/ECE/GIC

PJB/PDD+I>

Protection mcanique

Systme de protection du transformateur 1


Figure 1: Vue densemble des zones de protection du transformateur


9/17

VSE/AES / 18 juin 2015 9/17

Dsignation Fonctions de protection Emplacement des appareils

Protection mcanique Relais Buchholz, etc. GRD/ECE/GICSystme de protection du trans-formateur 1

Protection diffrentielleProtection maximum de courant re-tard indpendant I>Protection contre les surcharges

GRD/ECE/GIC

Systme de protection du trans-formateur 2

Protection de distance pour le ct HTProtection maximum de courant re-tard indpendant I>>, I>

GRD/ECE/GIC

Protection de distance pour le ct BTProtection maximum de courant re-tard indpendant I>>, I>Protection diffrentielle optionnelle

Protection de rserve au seinde la PJB/PDD

Protection maximum de courant re-tard indpendant I>

Swissgrid

2. Interface des transformateurs dintensit/de tension

2.1 Gnralits

(1) Les groupes de mesure et/ou les transformateurs dintensit/de tension du ct de Swissgrid sont engnral pourvus de deux noyaux ou enroulements de mesure et de deux noyaux ou enroulements deprotection. Swissgrid est charge du dimensionnement des transformateurs du ct haute tension et

coordonne cette tche avec le GRD/lECE/le GIC. Il sagit de coordonner les points de mise la terredes diffrents transformateurs.

2.2 Transformateurs dintensit

Enroulement Bloc 1 Bloc 2 Bloc 3

1(mesure)

Swissgrid

Compteur 12

(mesure)Swissgrid

Compteur 2Swissgrid

Appareil de commandeGRD/ECE/GIC

Le cas chant, enregis-trement de la qualit du

courant (PQ)GRD/ECE/GIC

3(protection)

Swissgrid

Le cas chant,2ePJB/PDD

GRD/ECE/GIC

Systme de protection dutransformateur 1Le cas chant, perturbo-graphe autonome

Swissgrid

Le cas chant, protectionautonome maximum decourant retard indpendant

4(protection)

Swissgrid

PJB/PDD avec protectionintgre maximum de

courant retard indpendant

GRD/ECE/GIC

Systme de protection dutransformateur 2

Le cas chant, perturbo-graphe autonome

Swissgrid


Tableau 1: Transformateurs dintensit, rpartition entre Swissgrid et le GRD/lECE/le GIC


10/17

VSE/AES / 18 juin 2015 10/17

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Transformateur Bloc 1

13

14

15

16

17

18

19

20

Bloc 2

29

30

31

32

-Point

21

22

23

24

25

26

27

28

Bloc 3 Y

4 ou 6 bornes du

transformateur

GRD/ECE/GICSwissgrid Swissgrid Point neutre

Figure 2: Vue densemble de linterface des transformateurs dintensit

(1) Les interfaces des diffrents noyaux lectriques avec le GRD/lECE/le GIC doivent tre ralises laidede bornes de courant appropries pour que les transformateurs puissent tre court-circuits,

respectivement spars.

2.3 Transformateurs de tension

Enroulement Bloc 1 Bloc 2 Bloc 3

1(mesure)

Swissgrid

Compteur 1

2(mesure)

Swissgrid

Compteur 2Swissgrid

Appareil de commandeSwissgrid


3(protection)

GRD/ECE/GIC

Systme de protection du transformateur 1 ou 2Le cas chant, perturbographe autonome

4(protection)

Swissgrid


GRD/ECE/GIC

Le cas chant, enregis-trement de la qualit ducourant (PQ)GRD/ECE/GIC

Tableau 2: Transformateurs de tension, rpartition entre Swissgrid et le GRD/lECE/le GIC


11/17

VSE/AES / 18 juin 2015 11/17

(1) Un enroulement exclusif est prvu pour le GRD/lECE/le GIC.


4 fils

Figure 3: Exemple de lenroulement3, circuit transformateur de tension

(2) Swissgrid est responsable du dimensionnement et de la conception du mini-disjoncteur des transfor-mateurs de tension. La protection du circuit de tension du GRD/de lECE/du GIC doit tre ralise demanire ce que le mini-disjoncteur des transformateurs de tension, p. ex. SIRIUS 3RV1, protge lecircuit secondaire des surcharges et des courts-circuits.

(3) Pour empcher tout dysfonctionnement dans le dclenchement de la protection dimpdance, descontacts auxiliaires spcifiques, affects dans le temps aux contacts principaux du mini-disjoncteur,

sont requis. Ces contacts auxiliaires permettent de bloquer la fonction de protection de distance.

3. Interface des dclenchements de protection avec initialisation de la PDD

3.1 Dclenchements de protection directs avec liaisons par cbles en cuivre

3.1.1 Gnralits

(1) Les dclenchements par protection sont raliss de manire identique, quelles que soit la prove-nance de ceux-ci. Les circuits de dclenchement 1 et 2 sont si possible aliments par deux sys-tmes CC indpendants. En labsence de ces derniers, les circuits de dclenchement1 et 2 doiventtre protgs sparment.

(2) Dclenchements de protection de Swissgrid au GRD/ lECE/au GIC

Protection de jeu de barres/contre les dfaillances de disjoncteur Protection de rserve maximum de courant retard indpendant


12/17

VSE/AES / 18 juin 2015 12/17

(3) Dclenchements de protection du GRD/de lECE/du GIC Swissgrid



Protection mcanique du transformateur

Protection de jeu de barres/contre les dfaillances de disjoncteur

Autres dclenchements de protection

3.1.2 Dclenchements de protection directs sur le disjoncteur

Swissgrid

GRD/ECE/GIC

GRD/ECE/GIC

Swissgrid

Initialisation de la

PDD

Dclenchement de protection

Dclenchement

de protection

Disjoncteur

Circuit de dclenchement pour dclench. 1 ou 2

Les ordres de dclenchement des systmes deprotection lectriques et mcaniques sont cblspar la voie la plus directe possible sur les deuxbobines de dclenchement du disjoncteur.

Linitialisation de la PDD se fait via des relaisintermdiaires.

Le ple ngatif de lalimentation doit tre mis disposition sur le bornier interface des fins demesure et de contrle.

3.1.3 Dclenchements de protection via des relais de dclenchement (longues lignes damene)

Swissgrid

GRD/ECE/GIC

GRD/ECE/GIC

Swissgrid

Initialisation de la

PDD


Dclenchementde protection

Disjoncteur Circuit de dclenchement pour dclench. 1 ou 2

Les ordres de dclenchement des systmes deprotection lectriques et mcaniques sont cblspar la voie la plus directe possible via des relaisde dclenchement appropris et rapides (tempsde rponse


13/17

VSE/AES / 18 juin 2015 13/17

3.1.4 Dclenchements de protection via des relais de dclenchement (surveillance du circuit de

dclenchement)

Swissgrid

GR

D/ECE/GIC

GRD/ECE/GIC

Swissgrid

Initialisation de

la PDD


Disjoncteur Circuit de dclenchement pour dclench. 1 ou 2

Les ordres de dclenchement des systmes deprotection lectriques et mcaniques sont cblspar la voie la plus directe possible via des relaisde dclenchement appropris et rapides (tempsde rponse


14/17

VSE/AES / 18 juin 2015 14/17

3.2.2 Dclenchements de protection via des units de protection dportes


Dclenchement1

Dclenchement2

Dclenchement2

Dclenchement1Systme de protection

du transformateur 1

GRD/ECE/GIC

Systme de protection

du transformateur 2

GRD/ECE/GIC

Dclench

ement2

Dclench

ement1

Blocagedelordre

denclenchement

Excitation

delaPDD

Dclench

ement2

Dclench

ement1

Bloc

agedelordre

de

nclenchement

Ex

citation

de

laPDD

Protection Swissgrid

principe

Dclench

ement2

Dclench

ement1


du transformateur 1


du transformateur 2

Dclench

ement2

Blocagedelordre

denclenchement

Excitation

delaPDD

Bloc

agedelordre

denclenchement

Ex

citation

de

laPDD

Autre protection

principe

Dclench

ement2

Dclench

ement2

Dclench

ement2

Dclench

ement2

Dclench

ement2

FO

FO

Protection mcanique

du transformateur

Entranement

ctHT

Entranement

ctHT

Mitnahme

OS-Seite

Entranement

ctHT

Entranement

ctHT

Figure 4: Vue densemble de la disposition des appareils de protection

(1) Les systmes de protection du transformateur 1 et 2 sont monts de manire dcentralise dans lapartie de linstallationappartenant Swissgrid, ainsi que chez le GRD/lECE/le GIC et relis via desFO. Les dclenchements de protection externes rciproques, comme la protection mcanique dutransformateur, sont saisis dans les deux systmes de protection du transformateur et transmis lastation oppose indpendamment lun de lautre. Les systmes de protection du transformateur 1 et 2sont si possible aliments par deux systmes CC indpendants. Pour les installations pourvues dunseul systme CC, les systmes de protection 1 et 2 doivent au moins tre protgs sparment.


15/17

VSE/AES / 18 juin 2015 15/17

(2) Chacun des deux systmes de protection du transformateur dispose au minimum des entres et sor-ties suivantes:

1 resp. 3 contacts pour le circuit de dclenchement 1du disjoncteur

1 resp. 3 contacts pour le circuit de dclenchement 2du disjoncteur

1 contact pour le blocage de lordre denclenchement

1 contact pour linitialisation de la PDD

1 entre binaire pour le dclenchement du disjoncteur la station oppose

4. Interface de blocage de lordre denclenchementdu disjoncteur

Swissgrid

GRD/EC

E/GIC

GRD/ECE/GIC

Swiss

grid

Ordre

denclenchement

Verrouillages

denclenchement, vent.

avec auto-maintien

Bobine

denclenchement

du disjoncteur

Si ncessaire, le verrouillage denclenchementbloque lordre denclenchement du disjoncteur.Un ventuel auto-maintien est laiss lapprciation de Swissgrid et/ou du GRD/delECE/du GIC et doit tre convenu entre les deuxparties.La ralisation doit tre effectue de prfrence laide dun relais intermdiaire.Lalimentation du blocage de lordredenclenchement provient du ct o le disjonc-

teur est mont.


5. Interface des retour de signalisation pour la protection et les verrouillages

Swissgrid

GRD/ECE/GIC

GRD/ECE/GIC

Swissgrid

Les retours de signalisation ncessaires pour laprotection et les verrouillages sont fournis mu-tuellement, par la voie la plus directe possible,par lmetteur par des contacts libres de poten-tiel.



16/17

VSE/AES / 18 juin 2015 16/17

(1) Exemples de signalisations possibles:

Retour de signalisation du midi-disjoncteur des transformateurs de tension

Retour de signalisation de la position du disjoncteur pour les systmes de protection etdenregistrement

Retour de signalisation spcifique au projet, aprs concertation

6. Contrle de la chute de tension CC

Swissgrid

G

RD/ECE/GIC

GRD/ECE/GIC

Swissgrid

Bobine du

relais

intermdiaire

+10/-15%

Il faut sassurer que les chutes de tension dans

les lignes damene ne soient pas trop impor-tantes pour que lquipement puisse fonctionnerdans la plage de tension prescrite, de +10% -15%. La chute de tension doit tre examineavec prcision, notamment au niveau des relaisde dclenchement. Dans le cadre de la dfinitiondes sections des cbles de commande, il con-vient dtudier les slectivits et/ou le comporte-ment de dclenchement des automates deprotection selon lOIBT/la NIBT.

Si lalimentation du redresseur tombe en panne,la tension CC baissera continuellement. Il in-

combe au gestionnaire ou lexploitant respectif(Swissgrid et/ou le GRD/lECE/le GIC) de dfinirla tension CC minimale permettant dexploiterlinstallation.

7. Cblage de lensemble de linstallation


Tous les fils des cbles secondaires doivent treentirement raccords leurs deux extrmitssur des bornes sectionnables. Lexploitant delinstallation correspondant dfinit le type deborne. Les fils des types de cbles utiliss doi-vent tre numrots.

Il faut coordonner le type de cble, la classe in-cendie, les sections du conducteur et la mise laterre des gaines de cbles.


17/17

7.1 Potentiels de terre diffrents dans linstallation

(1) Si les mises la terre de linstallation diffrent entre Swissgrid et le GRD/lECE/le GIC, il convient deprendre diverses mesures prventives pour que lquipement fonctionne parfaitement ou ne soit pasdtruit en cas de dysfonctionnement.

(2) De manire gnrale, les cbles de signalisation doivent prsenter un blindage tress pais et leursfils doivent tre torsads. Il faut opter de prfrence pour des blindages double tresse et, en prin-cipe, les relier la terre aux deux extrmits afin dviter que des tensions induites longitudinalesnapparaissent au niveau des fils de signalisation . Pour entrer les cbles de signalisation dans lesbotiers des appareils et les armoires de couplage, il convient dutiliser des passages presse-toupeou des douilles de passage.

(3) La mise la terre bilatrale des blindages des cbles de signalisation exige que ces derniers soienttous accompagns au minimum dun conducteur de terre rsistant au courant (section similaire celle des autres raccordements de terre). Il est recommand de poser les cbles de signalisationdans un canal mtallique reli en continu et raccord la terre aux deux extrmits (aux botiers m-talliques des terminaux).

(4) Il faudrait coordonner lisolation des cbles avec celle des immunits des appareils de protection.

Essai Valeur de la tension

Salves 1 MHz 2,5 kV (tension de crte)

Transitoires lectriques rapides 4 kV (tension de crte)

Tableau 3: Valeurs CEM pour les essais-types des appareils de protection selon la norme CEI 60255-26

7.2 Exemple de rparation des cbles

1 cble Courants pour le systme de protection du transformateur 11 cble Courants pour le systme de protection du transformateur 21 cble Tensions pour le systme de protection du transformateur 1/21 cble Commande/signalisation, avec alimentation de Swissgrid, CC 11 cble Commande/signalisation, avec alimentation de Swissgrid, CC 21 cble Commande/signalisation, avec alimentation du GRD/de lECE/du GIC, cble 11 cble Commande/signalisation, avec alimentation du GRD/de lECE/du GIC, cble 2

(1) Les autres types de cbles tels que les FO ou les cbles spciaux pour les communications doiventtre dfinis spcifiquement en fonction du projet.

Documents

Manuel Interfaces de Protection Des Transformateurs