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La majorité des postes de transformation récents sont conformes aux normes en vigueur.Cependant l'électrotechnicien, au cours de sa carrière professionnelle sera amené à seposer un certain nombre de questions: en cas de remplacement d'un transformateur, ou demodification dans le poste.

Les questions qui reviennent le plus fréquemment sont:La ventilation sera-t-elle suffisante?Les mesures de protection pour les appareils contenant plus de 25 litres de diélectriquecombustible sont elles encore valable?Quand doit on avoir un comptage H.T.?Quand la protection générale H.T. est obligatoire?

TECHNOLOGIE

Objectifs :

Être capable de décoder un schéma de réseau, de consulter les prescriptions etrègles de sécurité, éventuellement de déterminer les causes d'un mauvaisfonctionnement dans un poste de distribution.

Il faut pour cela avoir des connaissances sur les différents types de réseaux,les procédures d'exploitation et la mesure de différents paramètres sur un réseau ouun poste de transformation.

Savoirs Technologiques :

S 1.1 Réseaux, postes de distribution et transformateurs B.T.

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POURQUOI UN POSTE DE TRANSFORMATION ?

La liste des récepteurs, le bilan des puissances, en tenant compte des facteurs d'utilisation,de simultanéité et, d'extensions, donnent le choix de la source.

1°: S ≤ 40 kVA abonné B.T. TARIF bleu.(pas de poste obligatoire).

2°: 40 kVA ≤ S ≤ 250 kVA: possibilité d’alimentation en bornes poste, alimentation B.T,schéma T.T., Tarif jaune, avec accord du distributeur.

(pas de poste obligatoire).

3°: S ≥ 250 kVA - On veut s’affranchir des coupures B.T. pour cause d’intervention ou de défaut - On veut choisir sont schéma de liaison à la terre - S ≥ 40kVA pas de possibilité d’alimentation en bornes poste.

DANS CE CAS IL CONVIENT D’INSTALLER UN POSTE DE TRANSFORMATION.

AA.. DDIIFFFFEERREENNTTSS TTYYPPEESS DDEE PPOOSSTTEE..

1 - POSTES SIMPLIFIES: Transformateur sur poteau de 0 à 100kVA.Transformateur bas de poteau de 160 à 250kVA.

Avantage : transformateur sous contrôle E.D.F., pas de cellule de coupure et deprotection H.T.20kV, pas de permis de construire.

2- POSTES PREFABRIQUES:Poste comportant les cellules H.T. et le transformateurpuissance limitée à 1250 kVA.

Avantage : matériel intégré, ensemble câblé, pas de permis de construire si la surface estinférieure à 6 m² et la hauteur inférieure à 1,5m

3 - POSTES D'INTERIEUR:

Les anciens postes étaient réalisés en cellules maçonnées, la majorité des postes actuelssont réalisés en cellules H.T. préfabriquées et avec un transformateur embrochable.Ces postes sont placé dans un local spécialisé qui doit respecter les différentes normes auniveau de la construction.

Avantage: le coût moins élevé qu'un poste préfabriqué.

Inconvénients: emplacement à prévoir, raccordement à effectuer, prendre en compte lesdispositions constructives.

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BB.. LLEESS AALLIIMMEENNTTAATTIIOONNSS..

Il existe trois types d'alimentations:

1.SIMPLE DERIVATION OU ANTENNE.

Inconvénient : en cas de défaut sur le câble A pas de possibilité de réalimentationAvantage : économique 1cellule d'alimentation.

2.COUPURE D'ARTERE OU BOUCLE.

Inconvénient: plus onéreux, achat de deux cellules de boucleAvantage: un défaut sur un câble ex: A permet aux abonnés d'être alimenté aprèsouverture des interrupteurs, 1, 5 et, le maintien fermé des interrupteurs 2, 3, et 4.

63kV

20kV

AB

C

1

2 34 5

Abonné

A

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3. ALIMENTATION EN DOUBLE DERIVATION.

Inconvénients : 2 cellules (normal secours), plus relais, plus batterie chargeur plusmécanisme d'inversion automatiqueAvantage : réalimentation automatique, par le réseau secours après un temps de coupuredéterminé sur le réseau normal.

Toute alimentation impose l'accord du distributeur d'énergie, dans la majorité des cas ledistributeur d'énergiedonne le cahier des charges avec le matériel minimal imposé.

CC.. DDIISSPPOOSSIITTIIOONNSS CCOONNSSTTRRUUCCTTIIVVEESS..

1.VENTILATION.1.1. Convection naturelle.

S: surface de l'entrée d'air inférieureS': surface de la sortie d'air supérieure. S' = 1,1S

S = 0 18, .P

h

1.2. ventilation forcée.Débit d'air conseillé D: en m3 /sTransformateur immergé, D = 0,081P*Transformateur sec de classe F, D = 0,05P

Ref : N.F.C.13.100. conditions valables pour une altitude inférieure à 1000m et unetempérature ambiante de 20°C.

63k

20kVNormal Secours

h

S'

S

S en m² P*: Σ pertes joules en kW, (Po + Pj), env 1 à 2% de la puissance apparente du transfo h: hauteur entre les deux orifices exprimée en m

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DD.. CCEELLLLUULLEESS EETT AAPPPPAARREEIILLLLAAGGEE HHAAUUTTEE TTEENNSSIIOONN.

1. CRITERE DE CHOIX DU MATERIEL.

¤ Tension de service. ¤ Intensité de ligne. ¤ Intensité de court-circuit¤ Tension assignée ¤ Tenue diélectrique ¤ Pouvoir de fermeture

L'intensité de court-circuit est calculée à partir de la puissance de court-circuit, elle est enprincipe identique à la tenue thermique pendant 1s.

Puissance de court-circuit en triphasé équilibré.

Pouvoir de fermeture ou tenue électrodynamique: cette valeur est donnée en kA de crête,en mode asymétrique elle peut atteindre 2,5 fois la valeur du courant de court-circuit envaleur efficace.Exemple: fermeture sur court-circuit Icc = 12,5kA, Pdf = 31,5kA crête.

2. PROTECTIONS HAUTE TENSION.

On considère que la protection contre les surcharges est généralement assurée par les relaisthermiques placés du côté basse tension des transformateurs.Les transformateurs ou moteurs sont protégé individuellement contre les courts-circuitspar des fusibles jusqu'à une puissance de 1250 kVA sous 20 kV.Pour les transformateurs de puissance supérieure à 1250kVA, et les réseaux de distributiondes établissements la protection contre les courts-circuits est assurée par disjoncteurs,munis de relais à maximum d'intensité direct ou indirect (relais indirect: l'image du courantest prélevée sur destransformateurs d'intensité).Réglage des protections H.T.Soit IB : courant nominal primaire du transformateur ou des transformateurs en cas dedistribution.Soit IccB : courant minimal de court-circuit sur l'installation haute tension.Le réglage est considéré valable si: 8x IB ≤ I réglage disjoncteur ≤ 0,8x IccB, t: 0,2s à0,4s.Le temps "t" est de l'ordre de 0,2s pour un transfo., et de 0,3s en tête de distribution.

Protections minimales imposées( N.F.C. 13 100 )

Réseau de longueur inférieure à 100m: interrupteur + fusibles H.P.C. si S ≤1250 kVA en20kV,

ou disjoncteur avec 2 relais à max. de I. si S ≥ 1250 kVA en20kV.Réseau de longueur supérieure à 100m: interrupteur + fusibles H.P.C +

relais de courant homopolaire si S ≤ 1250 kVA en20kV,ou disjoncteur avec 2 relais à max. de I + relais de courant homopolaire si S

> 1250 kVA en20kV

Scc = Ux Iccx 3

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EE.. LLEE TTRRAANNSSFFOORRMMAATTEEUURR..

1.Critères de choix: ¤ tension primaire, ¤ tension secondaire, ¤ puissance,¤ couplage, ¤ tension de court-circuit, ¤ fréquence¤ diélectrique (transformateur sec obligatoire dans les immeublesde grande hauteur)

2.Désignation normalisée des diélectriques des transformateurs.

1ére lettre diélectrique au contact des enroulements2éme lettre: type de circulation du diélectrique3éme lettre: agent réfrigérant extérieur4éme lettre: type de circulation de l’agent réfrigérant

Nature de l'agentde refroidissement

Symbole Nature de lacirculation

Symbole

Huile minéraleAskarelGazEauAirIsolant solide

OLGWAS

NaturelleForcéeForcée et dirigéedans les enroulements

NF

D

Tenue diélectrique : Caractéristiques et, essais identiques aux cellules H.T.

3. Protection des transformateurs.

La protection contre les courts-circuits peut être assurée par fusibles normalisés H.P.C.(voir tableau), ou disjoncteur équipé de relais à maximum d'intensité au primaire.La protection contre les surcharges peut être assuré par disjoncteur équipé de relaisthermiques, pour les transformateurs de puissance supérieure à 630 kVA la protection parsonde thermostatique, relais Buchholz, ou D.G.P.T, est vivement recommandée, voirégalement le § D 4 pour les transformateurs contenant plus de 25 litres de diélectriquecombustible.La protection côté basse tension est assuré par disjoncteur, cette protection doit êtresélective par rapport à la protection H.T.

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FF.. LLEE CCOOMMPPTTAAGGEE..

En B.T. pour 1 transfo.et S ≤ 1250 kVA.

Schéma du comptage BT

EN H.T. pour deux transfos., ou S ≥ 1250kVA,.

Schéma du comptage H.T.

Tableau identique au comptage B.T. il convient de prévoir une cellule pour les transformateurs de potentiel et, les transformateurs de courant en 20 kV.

Le distributeur d'énergie impose le type de tableau de comptage ainsi que sonemplacement.Liaison transformateur, T.G.B.T.

ComptageArrivée E.D.F.

T.C.

T.P.

Boucle usine. Trransfo.

630A 400A 200A

Tableau de comptage normalisé

T.C

S mini 4mm² Cu N.F.C.13 100 dispositif de sectionnement pleinement apparent

20kV 400V

Caractéristiques des transformateurs de courant.Courant primaire: 50, 100, 200, 500, 1000,2000A, courant secondaire: 5, ou 1A suivant les compteursCLASSE: 0,5 surintensité: 80 In