Directives Tech Plan Protection 06-04

Direction de Transport

Division Système Réseau

Directives techniques des

postes THT & HT

PP/06.04.

Révision Indice : 0 Date d ‘application ……

1/36 Plan de protection

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ACCEBILITE

Libre

DTR/SR

Restreint

Confidentiel

PLAN DE PROTECTION DU RESEAU DU TRANSPORT

2002 - 2010




postes THT & HT

PP/06.04.




1.

Rédacteur(s) Vérificateur (s) Approbateur (s)

Nom Visa Nom Visa Nom Visa

Mr Miloudi DTR/SR

Mme Zaîmi DTR /RE Mle Malki DTI/ RE Mr Herradi DTR/RE

Mr OUMOUNAH Chef division DTR /SR

Date :juin 2003 Date : Date :

Lieu de la conservation de l’original : Bureau du chef de département protections et

automatismes Classement informatique ….C/mes documents/dossier qualité/directives tech plan protection 06-04

Diffusion interne

Destinataires pour action Nombre Destinataires pour information Nombre

Mr le Directeur de DTR 1exp DTR/ME 1exp

Chef de division SR 1exp DPL 1exp

DTR/RC 1exp DTI/RE 1exp

DTR/RK 1exp

DTR/RF 1exp

DTR/RM 1exp

DTR/RE 1exp

DTR/TEL 1exp

DPR 1exp

Diffusion externe

Destinataire Organisme Nombre Destinataire Organisme Nombre

Historique

Indice Date Pages

modifiées Fait générateur de l'édition

00 01/06/04 Toutes Première édition




postes THT & HT

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S O M M A I R E

1 OBJET 2 DOMAINE D'APPLICATION

3 DEFINITIONS ET ABREVIATIONS

3.1 Définitions 3.2 Spécifications 3.3 Abréviations

4 PLAN DE PROTECTION EN VIGUEUR 1994-2001

4-1 Introduction 4-2 Réseau critique 4-2-1 Protections lignes THT 4-2-2 Protections lignes HT 4-2-3 Protection jeu de barres 4-2-4 Protections des transformateurs THT/HT/MT 4-3 Réseau non critique 4-3-1 Protections lignes THT 4-3-2 Protections lignes HT 4-3-3 Protections des transformateurs THT/HT/MT

4-4 Limite techniques du plan de protection en vigueur 4-4-1 Structure des postes 4-4-2 Protections lignes THT 4-4-3 Protections des transformateurs THT/HT/MT 4-4-4 Protections des transformateurs HT/MT 4-4-5 Arrivées MT des transformateurs HT/MT 4-4-6 Départs MT souterrains

5 TEMPS CRITIQUE D’ELIMINATION DE DEFAUT

5-1 Etude de stabilité de réseau

6 NOUVEAU PLAN DE PROTECTION

6-1 Principe directeurs 6-2 Amélioration de la structure des postes 6-2-1 Structure à un disjoncteur et demi 6-2-2 Structure en double jeu de barres 6-2-3 Structure à un jeu de barres principal et jeu de barres de transfert

6-3 Protections et fonctionnalités 6-3-1 Protection de ligne 6-3-1-1 Protection de distance




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6-3-1-2 Protection différentielle de ligne 6-3-1-3 Protection complémentaire de secours

6-3-2 Réenclencheur 6-3-2-1 Réenclencheur Monophasé 6-3-2-2 Réenclencheur Triphasé

6-3-3 Protection transformateur THT/HT/MT

6-4 Protections et Contrôle Commande en technologie numérique 6-4-1 Ligne THT 400KV et 225KV réseau critique 6-4-2 Ligne HT réseau critique 6-4-3 Autotransformateur THT/HT 6-4-4 Réactances THT 6-4-5 Jeux de barres THT 6-4-6 Transformateurs 225/63/11KV 6-4-7 Réactances MT 6-4-8 Départs THT non critiques 6-4-9 Départs HT non critiques

6-4-10 Postes HT/MT 6-4-10-1 Transformateur HT/MT 6-4-10-2 Arrivées Transformateur HT/MT

6-4-11 Sous tranche départ MT

Annexe schéma unifilaire des protections et de l’architecture des postes numériques




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1 - OBJET :

- l’objet de ce document est d’établir des directives techniques (plan de protection 2002-2010) dans le but de définir les critères de conception des postes en tenant compte des résultats des études du réseau, des contraintes d’exploitation, et du développement technologique, pour assurer la sécurité de fonctionnement du réseau de transport et répondre aux contraintes d’évolution de ce réseau :

Renforcement des interconnexions.

Développement du réseau 400 kV.

Introduction des nouvelles Centrales Thermiques et hydrauliques ( TAHADDART et STEP ).

2 - DOMAINE D'APPLICATION :

Ces directives s'appliquent à l’ensemble des installations du réseau ONE et à celles des clients potentiels qui sont alimentés directement en haute ou en très haute tension.

3 – DEFINITIONS ET ABREVIATIONS:

3-1. DEFINITION

Les directives techniques pour la conception des postes définies dans le (plan de protection) du réseau électrique regroupent l’ensemble des recommandations pour la réalisation d’un ouvrage en tenant compte des spécifications particulières de celui-ci .Elles sont complétées par les annexes suivantes :

Schémas unifilaires des protections :défini le schéma de principe, la consistance, le type de protection et leur répartition dans les boîtiers protection, etc.…

Schémas unifilaires du système numérique de conduite poste : défini le principe de contrôle commande retenu ,la redondance, les différents interfaces de téléconduite et de conduite locale , etc.

3-2. SPECIFICATIONS :

Les spécifications techniques de l’ensemble des équipements de protection et de contrôle commande sont définies dans des documents séparés et font l’objet des directives indépendantes

3.3 – ABREVIATIONS:

La liste des abréviations utilisées dans ce document sont précisées dans le document schéma unifilaire des protections ( code ANSI et CEI ) PP : Plan de Protection




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4) - PLAN DE PROTECTION EN VIGUEUR 1994 – 2001

4.1/ INTRODUCTION

Les études de stabilité dynamique du réseau ont permis de déterminer les temps critiques

d’élimination de défaut à partir desquels la stabilité du réseau était compromise

Les postes THT ont été classés en deux catégories :

Postes ‘’ dit critiques ‘’ pour lesquelles le temps d’élimination de défaut est compris

entre 200 et 400 ms.

Postes ‘’ dit non critique ‘’ pour lesquelles le temps d’élimination de défaut est

supérieur à 400 ms.

Le plan de protection a été conçu sur la base de cette classification et a attribué un niveau

de sécurité et de redondance afin de minimiser les contraintes sur le réseau électrique à

chaque catégorie de postes critiques ou non critiques.

4.2/ Réseau critique.

4.2.1/ Protection des lignes THT .

Pour assurer un niveau de sécurité des systèmes de protection et une parfaite sélectivité,

il a été retenu d’équiper chaque départ THT issu d’un poste critique de :

Deux protections de distance multi-chaînes comme protections principales pour

assurer un secours mutuel en cas de défaillance de l’une d’entre elles. Les deux

protections sont de principe et de constructeurs différents afin d’augmenter la fiabilité de

l’élimination des défauts. Le télédéclenchement monophasé est commun pour les deux

protections.

Une protection complémentaire directionnelle de terre à puissance résiduelle à temps

inverse du type statique pour l’élimination des défauts résistants, équipée d’un module

assurant la fonction de protection de secours directionnel basée sur la mesure de

l’impédance.

Une protection de défaillance de disjoncteurs réglée à 250ms.

Un automatisme de reprise de service (équipé de module à manque de tension et de

réenclencheur mono-triphasé avec contrôle de tension )

Un localisateur de défaut et une perturbographie sont prévues pour chaque tranche.

Le schéma de distribution des alimentations en courant continu de la tranche est

basé sur le principe de deux (2) chaînes de déclenchement distinct. Chaque chaîne est




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alimentée par une source indépendante (ces deux chaînes sont issues des protections

jusqu’aux bobines de déclenchement du disjoncteur ).

Nota : Il a été retenu de maintenir l’alimentation des circuits courant et tension dans les

postes critiques par les réducteurs de mesure existants équipés d’un seul circuit de

courant et de tension au lieu de les remplacer par des réducteurs de mesure équipés par

deux circuits courants et tensions pour des raisons économiques et de contraintes

d’exploitation.

4.2.2/ PROTECTION DES LIGNES HT

Aucun changement n’a été retenu pour les départs HT, chaque départ HT issu d’un poste

critique est équipé de :

Une protection principale de distance commutée à déclenchement triphasé, avec

mémoire de tension «défauts proches », contrôle des circuits de tension.


inverse du type statique.

Un automatisme de reprise de service équipé de module à manque de tension et de

réenclencheur triphasé avec contrôle de tension.

4.2.3/ PROTECTION DES JEUX DE BARRES.

Les postes du réseau critique doivent être équipés de protection Jeux de barres afin

d’assurer une élimination rapide des défauts survenant sur le Jeu de barres sans

compromettre la stabilité dynamique du réseau.

La protection jeu de barres n’a pas été généralisée pour l’ensemble des postes critiques en

raison de l’inadaptation de la structure de certains postes pour l’installation de cette

protection, néanmoins les postes qui ont été équipés par des protections jeu de barres

sont (Jorf Lasfar; CTM; Allal Fassi; Al Wahda; Jerrada; Melloussa ) .

L’élimination des défauts barres pour les postes qui ne sont pas équipés de protection jeu

de barres sera assurée par les protections des postes encadrants en 2ème stade avec une

temporisation réduite 400ms et en 2,5 sec par la protection ampéremètrique des

transformateurs THT/HT/MT du poste concerné.




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4.2.4/ PROTECTION DES TRANSFORMATEURS THT/HT/MT :

Afin d’améliorer la sûreté d’élimination des défauts dont le transformateur peut être le

siège. Il a été retenu, en plus des protections internes (buchholz, température etc..)

d’adopter les protections suivantes :

Protection différentielle du transformateur à pourcentage de courant à 3 entrées pour

les transformateurs équipés du tertiaire.

Protection à maximum de courant de phases et neutre côté THT.

Protection défaillance de disjoncteur côté THT.

Protection à maximum de courant de phases et neutre 60 kV à deux seuils de réglage.

Protection à maximum de courant de phases côté MT.

Protection de Masse cuve à maximum de courant.

Détection des Masses - 11 KV (mesure de la tension homopolaire, le tertiaire est

exploité à neutre isolé ).

Protection de surtension côté HT.

Pour assurer une meilleure sécurité de fonctionnement des protections du transformateur,

les protections ont été réparties en deux sous ensembles complémentaires. Chaque sous

ensemble est alimenté par une source à courant continu distincte. Cette répartition

permet en cas de perte d’une source à courant continu d’assurer une protection optimale

du transformateur par la 2ème source à courant continu restante.

Il est à noter qu’en raison des difficultés pour la mise en application de ce plan pour

l’ensemble des transformateurs THT / HT / MT [installation des TC, refonte totale de la

tranche basse tension, etc …. ]

Ce plan n’a été appliqué que pour les nouvelles installations ou pour les postes qui sont

en cours d’être réadapter dans le cadre des AO en cours.

4-3) RÉSEAU NON CRITIQUE

Il a été retenu pour ces postes de maintenir le même degré de sécurité qu’auparavant en

améliorant seulement l’alimentation en courant continu du poste.

- Les protections des tranches HT & THT sont restées inchangées.

- La protection de jeu de barres n’est pas prévue.

- Il est prévu deux sources à courant continue, une source est dédiée aux

installations du poste THT et l’autre au poste HT, quant au transformateur, il est

alimenté par les deux sources à courant continu.




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4.3.1/ PROTECTION DES LIGNES THT

Chaque départ THT issu d’un poste non critique est équipé de :

Une protection de distance statique commutée avec accélération de stade.

Un trieur de phases voltmétrique associée au télédéclenchement monophasé (utilisé

comme protection de secours ).


inverse du type statique, équipée d’un module assurant la fonction protection de

secours directionnel basée sur la mesure de l’impédance.

Adjonction d’une protection défaillance disjoncteur.

Un automatisme de reprise de service équipé de module à manque de tension et de

réenclencheur mono-triphasé avec contrôle de tension.

Un localisateur de défaut installé à une seule extrémité, et une perturbographe.

Maintien d’une seule source à courant continu.

4.3.2/ PROTECTION DES LIGNES HT

Maintien du même schéma de protection qui a été adopté pour les postes critiques

4.3.3/ TRANSFORMATEURS THT/HT/MT

Maintien du même schéma de protection qui a été adopté pour les postes critiques avec

deux (2) sources à courant continu.

4- 4/ LIMITES TECHNIQUES DU PLAN DE PROTECTION EN VIGUEUR

4.4.1/ STRUCTURE DES POSTES

La majorité des postes THT sont équipés d'un seul jeu de barres principales et

éventuellement d’un jeu de barres de transfert. Cette structure est avantageuse pour les

réseaux peu maillés, elle permet une maintenance aisée du disjoncteur sans indisponibilité

de la ligne concernée, néanmoins elle présente les inconvénients suivants :

Le défaut jeu de barres ou la défaillance disjoncteur provoque le déclenchement de

l'ensemble du poste.




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Contraintes d'exploitation pour la maintenance des appareils THT raccordés

directement sur le jeu de barres principal.

Les sorties des lignes THT présentent des difficultés, et surtout en cas d'extension du

poste ce qui nécessite le ripage des lignes existantes dans la majorité des cas.

4.4.2/ PROTECTIONS DES DÉPARTS THT

l’application du ce plan de protection n’a pas été généralisé en raison des difficultés

rencontrées sur le terrain pour la mise en œuvre de celui-ci , en effet :

Le doublement des protections de distance et la chaîne de déclenchement ne sont pas

généralisés pour les postes importants et stratégiques ( difficulté de rajouter une

deuxième bobine de déclenchement sur les disjoncteurs , exiguïté des châssis relais ,

etc…)

La structure des postes existants ne favorise pas l’installation de la protection jeux de

barres et la protection défaillance disjoncteur (déclenchement de tout le poste en cas de

défaut barres ou défaillance d’un disjoncteur ).

Difficulté de réglage des protections de distance pour protéger les lignes adjacentes et

limitation de Transit sur les lignes longues.

La rapidité d’élimination des défauts n’est pas toujours assurée, surtout avec les

protections électromécaniques qui sont encore en service sur certaines artères.

Les protections principales sont alimentées par un seul circuit de courant et de

tension (une défaillance sur un circuit entraîne la mise hors service des deux protections

).

4.4.3/ Protection des Transformateurs THT/HT

La protection différentielle transformateur, la protection à maximum de courant côté

225KV et la protection à maximum de courant côté 60KV à double seuil n’ont pas été

généralisées, en raison des difficultés d’installer les TC sur les traversées des

transformateurs.

Le temps d’élimination des défauts jeu de barres 60 kV est trop élevé.

Un amorçage au niveau du jeu de barres côté 225KV ou côté 60KV n’est éliminé

qu’après une temporisation de (2,5 secondes)




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4.4.4/ TRANSFORMATEURS HT/MT

Les transformateurs HT/MT de (5- 10 ou 20MVA ) qui sont installés actuellement dans les

postes ne sont protégés que par les protections internes (relais buchholz transformateur

et régleur , température), par la protection masse cuve et par la protection

ampéremètrique phases et neutre côté MT.

L’introduction dans le réseau des transformateurs HT/MT de 40MVA nécessite

l’introduction d’autre type de protection en l’occurrence une protection différentielle

transformateur.

4.4.5/ ARRIVÉE TRANSFORMATEUR HT/MT

la protection de l’arrivée transformateur est assurée par une protection ampéremètrique

(phases et neutre) temporisé à temps constant à un seul seuil. Cette disposition

généralisée dans l’ensemble des postes sources HT/MT, ne pose pas de problèmes

majeurs dans les postes alimentant des réseaux aériens par contre elle a montré ses

limites dans les postes alimentant des réseaux souterrains.

4.4.6/ DÉPARTS MT SOUTERRAINS

Les protections ampéremètrique conventionnelles, utilisées généralement pour protéger les

lignes aériennes ne garantissent pas une parfaite sélectivité pour les départs MT équipés

de câbles souterrains surtout pour les défauts à la terre.

5 - TEMPS CRITIQUES D’ÉLIMINATION DE DÉFAUT :

5.1/ ETUDE DE STABILITÉ DE RÉSEAU

Une étude de stabilité dynamique du réseau a été effectuée sur le logiciel PSS/E pour le

réseau 2001 et 2005 afin de déterminer l’impact de l’évolution du réseau (introduction du

400 kV, ainsi que les centrales STEP I, STEP II et le groupe de Tahaddart ) sur la stabilité

dynamique.

Le résultat de cette étude montre que l’évolution du réseau en 2005 a un impact

important sur la réduction des temps d’élimination des défauts dans les postes proches

des sources 400 kV et des centrales STEP I, STEP II, et Tahaddart, pour maintenir la

stabilité du réseau.




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A partir de ces résultats on peut classer les postes en deux catégories.

Postes critiques pour lesquels le temps d’élimination des défauts est inférieur ou égal

à 300 ms.

Poste non critiques pour lesquels le temps d’élimination des défauts est supérieur à

300ms.

Le temps critique d’élimination de défaut est défini comme étant le temps au bout duquel,

si le défaut survenant sur une installation n’est pas éliminé, la stabilité dynamique du

réseau est compromise.

Les critères d’instabilité retenus sont :

Apparition d’une oscillation du module de la tension au niveau des interconnexions

qui atteint le seuil de fonctionnement des relais de rupture de synchronisme installé sur

les interconnexions.

Un pompage entretenu du transit actif sur les interconnexions.

Divergence de l’angle interne d’un groupe par rapport au reste des groupes

du réseau.




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Temps critiques d’élimination de défaut :

POSTES CRITIQUES

Postes Année 2001 Année 2005

Jorf lasfar I 150 T 200 150 T 200

Jorf lasfar II 150 T 200

CTM 150 T 200 150 T 200

Ghanem 200 T 250 150 T 200

STEP I STEP II 150 T 200

Tizgui 225KV 150 T 200

Tit Mellil 250 T 300 150 T 200

Sidi bennour 450 T 500 200 T 250

Sidi othmane 350 T 400 200 T 250

Tahaddart 400KV 250 T 300

Mediouna 400KV 250 T 300

Zaer 350 T 400 250 T 300

Jerrada 200 T 250 250 T 300




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Temps critiques d’élimination de défaut :

POSTES NON CRITIQUES

Postes Année 2001 Année 2005

Laawamar 350 T 400 350 T 400

Sidi Bouguedra 650 T 700 350 T 400

Benguerrir 300 T 350

Tensift 300 T 350

Tazarte 350 T 400

Afourer 150KV 300 T 350

Tizgui 150KV 400 T 450 350 T 400

Souihla 300 T 350

Chiker 300 T 350

Al massira 350 T 400

Sidi el Aidi 300 T 350

Toulal 300 T 350

El ouali 300 T 350 350 T 400

Oujda 300 T 350 300 T 350

Bourdim 350 T 400

Chichaoua T 6sec 400 T 450

Fouarat 250 T 300 700 T 800

Tanger 1,5sec T 2 sec T 1sec

Tetouan 0,75 sec T 0,8sec T 1sec

Loukkos T 3sec T 1sec




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6 - NOUVEAU PLAN DE PROTECTION :

Le nouveau plan de protection, a été élaboré pour satisfaire les conditions de sécurité de

fiabilité et de sûreté de fonctionnement des systèmes de protections tout en s’adaptant

aux nouvelles technologies de contrôle commande numérique.

6.1 / PRINCIPES DIRECTEURS

Afin de minimiser les contraintes sur le réseau électrique et de maintenir la stabilité

dynamique du système électrique en cas de défaut sur le réseau, les systèmes de

protections sont conçus pour permettre :

- Une élimination rapide de défaut.

- Une parfaite sélectivité.

- Une fiabilité de fonctionnement.

Pour atteindre ces objectifs, les principes suivants ont été adoptés pour les postes

critiques :

Révision des structures des postes : une structure avec un disjoncteur et demi pour

les nouveaux postes 400 KV, et une structure avec double jeux de barres et un

disjoncteur de couplage pour les nouveaux postes 225KV dont le nombre de départs est

supérieur à 2.

Généralisation de la technologie numérique pour l'ensemble des systèmes de

protections et de contrôle commande et la répartition en blocs séparés des fonctions

importantes pour des raisons de sécurité et de fiabilité des systèmes. Les systèmes de

protections numériques présentent l'avantage d'être équipés d'auto-test qui permet de

vérifier en permanence les principales fonctionnalités de la protection et donner une

alarme en cas d'anomalie.

La topologie retenue pour le contrôle commande du poste est en mode «étoile », les

serveurs des équipements du contrôle commande du poste central communiquent en

mode «maître esclave» à travers des supports en fibre optique via un coupleur étoile dont

le rôle est d’assurer l’aiguillage de façon transparente de la communication entre le niveau

poste et l’équipement concerné d’une travée donnée.

La redondance des serveurs du contrôle commande, des liaisons entre les coupleurs

étoiles et les serveurs ainsi que du BUS TCP/IP permet d’assurer une meilleure fiabilité

du contrôle commande du poste numérique.

Cette topologie présente l’avantage d’être facilement extensible et ne nécessitant pas

d’indisponibilité du système pour l’adjonction d’autres équipements, la perte d’une




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branche de l’étoile ne perturbe que la partie concernée et le poste de conduite reste

opérationnelle.

La sécurité de la manœuvre des organes de coupure est assurée par un synoptique

très simplifié (commande ouverture du disjoncteur et fermeture sans contrôle préalable

de synchronisme en cas de défaillance du système de contrôle commande numérique, le

câblage est effectué en fil cuivre ).

Généralisation de l’installation de deux protections principales :

- Une protection différentielle de ligne pour les lignes 400KV (à l’exception des départs 400KV des interconnexions internationales pour

lesquels seront prévues deux protections de distances multichaînes, pour rester indépendant du choix du matériel de protection) ou pour les lignes courtes en 225KV qui sont équipées de liaison en fibre optique. - La deuxième protection est une protection de distance multichaînes. Pour les lignes 225 kV ayant des longueurs normales, ils seront équipés de deux protections de distances multichaînes de technologie et de constructeurs différents.

Séparation des circuits de courant et de tension des deux protections principales.

Prévision de deux circuits de Télé action monophasés (indépendant, chacun est dédié

à une protection de distance)

Généralisation de la protection de jeu de barres.

Généralisation de la deuxième source à courant continu.

Amélioration de la protection des transformateurs 225/60/MT par l’adjonction de

protection de distance simplifiée et une ampéremètrique à double seuil.

6.2 / AMÉLIORATION DE LA STRUCTURE DES POSTES.

Les principaux critères arrêtés pour le choix de la structure des postes sont :

Niveau de qualité et continuité du service

en réduisant les indisponibilités pour la maintenance des appareils HT

en réduisant l’impact d’un défaut jeu de barres sur la continuité de service

en conservant l’alimentation d’une zone en cas de défaut sur un disjoncteur de ligne

(Cas de poste alimenté par deux départs seulement ).

Possibilité d’extension du poste surtout pour les sorties des lignes.

Réduction des contraintes d’exploitation.

En tenant compte de ces critères il a été adopté pour les nouveaux postes les structures

suivantes :




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Postes 400 kV : poste avec structure à un disjoncteur et demi.

Postes 225 KV dont le nombre de départs est supérieur à 2 : poste avec structure

en double jeux de barres avec disjoncteur de couplage.

Postes 225 KV équipés d’un ou deux départs : poste avec structure en un jeu de

barres principal et un jeu de barres de transfert.

Postes 60 KV du poste THT/HT : poste avec structure en double jeux de barres et

un disjoncteur de couplage.

6.2.1 / STRUCTURE À UN DISJONCTEUR ET DEMI

Avantages :

Un défaut jeu de barres n’entraîne aucune perturbation au niveau du poste [isolement

du seul jeu de barres en défaut, toute l’installation continue à être alimentée par le

deuxième jeu de barres].

Facilité de maintenance des appareils haute tension ce qui améliore la qualité de

service.

Inconvénients :

Coût relativement élevé par rapport à la structure double jeux de barres.

Complexité du contrôle commande.

Manœuvre simultanée de deux disjoncteurs pour l’élimination d’un défaut.

6.2.2 / STRUCTURE EN DOUBLE JEU DE BARRES

Avantages :

Permet de répartir les départs et transformateurs sur chaque jeu de barres (un défaut

jeu de barres ou défaillance disjoncteur entraîne seulement le déclenchement des

départs raccordés sur ce jeu de barres ) l’autre moitié du poste reste en exploitation.

La sortie des lignes ne pose aucune contrainte (pas de nécessité d’effectuée le ripage

des lignes ).

Maintenance relativement facile pour le matériel HT raccordé sur le jeu de barres

Possibilité d’utiliser un jeu de barres comme transfert au cas ou un disjoncteur est

en défaut (pose d’un shunt HT à condition que cette disposition à été retenue au niveau

du contrôle commande du poste ).




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Inconvénients

Perte d’un demi-poste en cas de défaut jeu de barres ou défaillance disjoncteur

Un défaut disjoncteur entraîne l’indisponibilité de la ligne (sauf si un shunt est prévu).

6.2.3 / STRUCTURE AVEC UN JEU DE BARRES PRINCIPAL ET UN JEU DE

BARRES DE TRANSFERT

Cette structure ne sera retenue que pour les postes équipés d’un ou deux départs (passage en coupure d’une artère ).

Le seul avantage de cette structure et le passage en transfert du départ dont le

disjoncteur est indisponible.

Inconvénients

Perte de l’ensemble du poste en cas de défaut jeu de barres ou défaillance disjoncteur.

La sortie des lignes pose des contraintes importantes en cas d’extension du poste.

Maintenance difficile pour le matériel HT ( raccordé directement sur le jeu de barres

principal étant donné la nécessité de l’indisponibilité de tous les départs raccordés sur le

tronçon de barres concerné ).

Coût relativement élevé (identique au poste à double jeu de barres ).

6.3/ PROTECTIONS ET FONCTIONNALITÉS

6.3.1/ PROTECTION DE LIGNE

Le système de protection des lignes doit assurer :

- Une élimination rapide des défauts dans des délais inférieurs à 50ms (en cas de

défaillance des liaisons de transmission, l’élimination de défaut sera moins rapide

mais inférieure à 300ms temps du 2ème stade ).

- Un fonctionnement fiable et sûre.

- Une élimination en secours des défauts non éliminés sur les postes encadrants.

Ces conditions ne peuvent être assurées qu’avec un système redondant : deux protections

principales.

Pour se prémunir contre les défauts résistants qui risque de ne pas être détectés par les

protections principales; Il est prévu une protection spécifique contre les défauts résistants,

basé sue le principe de la mesure de la puissance résiduelle à temps inverse ou à courant

homopolaire directionnel associé dans ce cas au système de télé action.




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6.3.1.1/ Protection de distance

La protection de distance sera de type multi-chaînes de mesure, de technologie numérique

et doit avoir les caractéristiques suivantes :

Une mise en route à minimum d'impédance dont la caractéristique permet d'assurer

au mieux l'élimination des défauts résistants dans la limite de surcharge admissible,

avec une mesure de distance scindée en 3 zones Avale et une zone Amont ajustables et

indépendants auxquelles sont associés quatre stades de temporisations.

Permettre une action directe de déclenchement monophasé (phase par phase ) sur le

disjoncteur.

Un système de verrouillage de la protection en cas de rupture de synchronisme

(antipompage)

Une mémoire de tension en cas de défaut franc proche pour déterminer la direction

exacte du défaut

Un dispositif de verrouillage de la protection en cas d'anomalie sur l’image de la

tension (fusion fusible, ouverture accidentelle du circuit de tension de mesure ).

Un système de déclenchement rapide en cas d'enclenchement sur défaut.

Un système d'adaptation de la protection aux trois modes de téléaction (accélération

de stade, autorisation et verrouillage ).

Un système qui prend en compte les inversions d'écoulement de l'énergie.

La protection ne doit pas imposer de restrictions concernant l'utilisation des

transformateurs de courant et de tension (surtout les diviseurs capacitifs).

6.3.1.2/ Protection différentielle de ligne

La protection différentielle de ligne mesure en permanence la somme instantanée des

courants aux extrémités de la ligne via la liaison par fibre optique. En l’absence de défaut

sur la ligne protégée ce courant est faible de l’ordre du courant capacitif. En cas de défaut

sur la ligne protégée, le courant différentiel est de l’ordre du courant de défaut.

Le dispositif de mesure est du type à pourcentage (le seuil de fonctionnement est une

fonction croissante des courants de défaut, afin d'obtenir le maximum de sensibilité

compatible avec les erreurs de mesure ). De même cette protection doit être équipée d’un

système de verrouillage rapide de l’ordre de déclenchement en cas de défaillance de la voie

de transmission. La protection est constituée de trois éléments de mesure une par phase,




postes THT & HT

PP/06.04.




pour assurer une sélection de phase sûre même en cas de défaut double sur une ligne à

deux ternes.

La protection différentielle est prévue d’être installée sur le réseau 400 KV qui est équipé

de fibre optique et secondée par une protection principale de distance.

Le réseau 400KV sera constitué en grande majorité par des lignes à double ternes.

Les défauts qui affectent deux phases différentes des deux circuits différents sont difficiles

à détecter par les protections de distance. Une mauvaise sélection de phase en défaut peut

entraîner le déclenchement triphasé des deux lignes 400 kV.

Avantages :

Sélection de phase sûre, même en cas de défaut double sur une ligne à double terne

Meilleure sensibilité pour la détection des défauts résistants à la terre.

Fonctionnement assuré même dans le cas ou la participation d’une extrémité sur le

défaut est faible ou nulle.

Inconvénients :

Nécessite des liaisons de communications à fibre optique entre les deux extrémités.

N'assure pas le secours éloigné qui est assuré par la protection de distance.

6.3.1.3/ Protection complémentaire de secours

Pour se prémunir contre les défauts résistants qui risque de ne pas être détectés par les

protections principales ; il est prévu une protection spécifique contre les défauts résistants

assurant le secours des protections principales, basé sur le principe de la mesure de la

puissance résiduelle à temps inverse ou à courant homopolaire directionnel à temps

inverse associé dans ce cas à un système de téléaction.

- Le principe de la protection complémentaire est basé sur la mesure de la

puissance résiduelle à temps dépendant, (le seul principe de mesure qui est utilisé

jusqu’à ce jour à l’ONE), il présente l’avantage d’assurer une meilleure sélectivité,

étant donné que la puissance homopolaire mesurée varie en fonction de

l’éloignement du point de mesure, et de ne pas être tributaire de la voie de

transmission.

- Le principe de la protection basé sur la mesure du courant résiduel associé à la

téléaction entre les deux extrémités du départ concerné (ne sera utilisé que sur les

nouvelles installations qui seront équipées de voies de transmission fiables en fibre

optique).




postes THT & HT

PP/06.04.




Il est à noter que cette protection n’a jamais était testé sur le réseau de transport en

raison des difficultés de coordonner les réglages entre la protection à puissance résiduelle

directionnelle et la protection à courant homopolaire directionnelle de terre et par manque

de voie de transmission de téléaction ).

6.3.2/ Réenclencheur

La majorité des défauts qui affectent les lignes du réseau THT sont des défauts

monophasés (entre 70% et 75% défaut entre phase et terre ) et évoluent rarement en

défaut polyphasé grâce à son élimination rapide par les protections principales des deux

extrémités. La ligne doit se refermer automatiquement par un réenclencheur

conformément à un paramétrage prédéfini. Le réenclenchement peut être unipolaire,

tripolaire ou combiné au choix suivant un cycle prédéterminé.

6.3.2.1/ Réenclencheur monophasé

C’est un dispositif qui permet de rétablir la ligne lorsque la protection a ordonné le

déclenchement sélectif de la phase en défaut. Ce réenclenchement s’effectue sans contrôle

de tension. Le réenclencheur est du type parallèle, les ordres de déclenchement de la

protection monophasés sont transmis simultanément au disjoncteur et au réenclencheur

en même temps.

La durée minimale du temps de réenclenchement monophasé dépend essentiellement du

temps nécessaire à l’extinction de l’arc et la désionisation d’air autour du défaut Ce temps

est d’autant plus long que la ligne est longue, car l’arc reste entretenu par la tension

induite par les deux phases saines restées sous tension.

6.3.2.2 / Réenclencheur triphasé

C’est un dispositif qui permet de rétablir la ligne lorsque la protection principale a ordonné

le déclenchement triphasé en 1ère stade ou banalisation d’un déclenchement triphasé par

le réenclencheur monophasé après un essai de rétablissement non concluant , le

réenclenchement doit être effectué avec contrôle de la tension en s’assurant des conditions

de synchronisme à l’aide un synchrochek intégré.

6.3.3/ Protection transformateur THT/HT

En plus des protections internes tel que buchholz transformateur, buchholz régleur,

température…..etc., il est prévu les protections externes suivantes :

Protection différentielle du transformateur à trois entrées (elle doit être à pourcentage

de courant, désensibilisée aux harmoniques (2) deux et aux courants magnétisants.

Protection de distance.




postes THT & HT

PP/06.04.




Protection masse cuve à maximum de courant instantané permettant de détecter les

défauts dissymétriques générateurs d’un courant de circulation entre la cuve et la partie

active sous tension du transformateur.

Protection défaillance disjoncteur.

De même il est prévu les protections de secours et d’exploitation comme suit :

Protection à maximum de courant de phase et du neutre à deux seuils temporisés.

Protection de surtension.

Protection à maximum de tension homopolaire (détection de défaut à la terre non

éliminé correctement).

Protection de surcharge éventuelle.

6.4/ PROTECTIONS ET CONTRÔLE COMMANDE EN TECHNOLOGIE

NUMÉRIQUE

6.4.1/ LIGNES THT 400KV ET 225KV DU RÉSEAU CRITIQUE :

SCHÉMA SR N° 400 D ou N°225 D-C

Le même degré de sécurité est exigé pour les départs 400KV et 225KV issus des postes

critiques. Pour ces départs il est prévu :

Deux protections principales de technologie numérique et de constructeur différent

alimentés par deux sources à courant continu différentes. Les ordres de déclenchement

seront envoyés vers les deux bobines de déclenchement du disjoncteur. Leurs circuits de

courant et de tension seront complètement séparés, les ordres de téléaction seront aussi

séparés et distincts afin d’assurer une meilleure sûreté de fonctionnement du système.

Le temps de déclenchement requis ne doit pas dépasser « 120ms » dans les conditions

normales et «300ms» en cas de défaillance.

Il a été retenu que la deuxième protection de distance de constructeur différent puisse

dialoguer avec le système de contrôle commande avec le protocole standard CEI 60870-5-

103 différent du protocole propriétaire dans ce cas le paramétrage de la protection et la

consultation de perturbographie et du localisateur de défaut peut être effectuée à partir

du système de contrôle commande du poste.

La protection contre les défauts résistants à la terre peut être intégré dans l’un des

boîtiers de la protection principale. Pour les départs équipés d’une protection

différentielle de ligne elle doit être intégrée dans le coffret de la protection de distance




postes THT & HT

PP/06.04.




(étant donné que la protection différentielle est plus sensible à la détection des défauts

résistants et constituera donc un secours pour cette protection .)

La protection défaillance disjoncteur est insérée dans le circuit de la protection jeux de

barres, elle peut être intégrée dans un boîtier séparé ou intégrée dans le module de la

travée de la protection jeu de barres (cette disposition a été retenue pour se prémunir

contre le fonctionnement intempestif en cas de maintenance ou des interventions sur les

circuits des autres relais de protections.

En plus des actions classiques de la protection défaillance disjoncteur elle émet un ordre

de télé déclenchement vers le disjoncteur de l’autre extrémité de la ligne. L’exécution de

cette ordre au poste opposé sera conditionné par la mise en route de la protection de

distance de ce départ.

Un module de travée de la protection jeu de barres doit être relié directement à l’unité

centrale de la protection par fibre optique et peut éventuellement intégrer la fonction

défaillance disjoncteur.

La protection de surcharge et le localisateur de défaut sont intégrées dans l’un des

deux boîtiers de la protection principale de distance.

La protection de surtension, à manque de tension, le contrôle des TCT ainsi que le

synchrocheck peuvent être intégrés dans l’unité de contrôle commande de la travée ou

regroupé dans un boîtier distinct.

Le comptage est de classe 0,2, séparé et indépendant du contrôle commande de la

travée, mais doit être intégré dans le système de conduite local central et déporté au (

DN)

La perturbographie sera indépendante pour assurer l'archivage des événements

survenus au poste avec la possibilité de rapatrier les informations vers le centre de

dépouillement pour permettre une analyse des incidents sur le réseau. Les

perturbographes intégrés dans le système de protections numériques sont limités en

espace mémoire et ne permette pas d'archiver tous les événements importants. De même

ils ont une bande passante réduite (données calculées après filtrages ) et ne permettent

pas de faire une analyse en cas de défaillance d’une des protections.

Le réenclencheur sera intégré dans l’unité du contrôle commande numérique de la

tranche ou dans un boîtier séparé indépendant. malgré que tous les constructeurs des

protections numériques le proposent en variante intégré dans le boîtier de la protection

principale de distance. La complexité de sa mise en œuvre surtout que les deux

protections ne sont pas du même constructeur et les inter verrouillages indispensables




postes THT & HT

PP/06.04.




pour faire le choix entre celui qui sera le maître et celui qui sera l'esclave milite en faveur

de cette solution.

L’architecture retenue pour le contrôle commande du poste est en étoile. Les serveurs

des équipements du contrôle commande du poste central communiquent en mode «maître

esclave» à travers des supports en fibre optique via un coupleur étoile dont le rôle est

d’assurer l’aiguillage de façon transparente de la communication entre le niveau poste et

l’équipement concerné d’une travée donnée.

6.4.2/ LIGNE HT - ISSUE D’UN POSTE THT/HT (RÉSEAU PROCHE) - Schéma

SR N°60D-C

Pour tous les départs HT issus d’un poste THT/HT, un niveau amélioré a été retenu pour

ces départs.

Ainsi il est prévu deux boîtiers de protection et un boîtier de contrôle commande.

le premier boîtier est équipé d'une protection de distance commutée qui intègre, la

fonction protection contre les défauts résistants à la terre (de préférence directionnelle

de terre à puissance résiduelle à temps inverse ), la fonction réenclencheur triphasé avec

synchrocheck , la fonction automate à minimum de tension, la fonction localisateur de

défaut et la fonction perturbographie

Le second boîtier est équipé d'une deuxième protection de distance commutée

Le troisième boîtier contient l’unité du contrôle commande numérique de la travée et

les mesures (P, Q, U, I etc…).

Le comptage statistique de classe 0,5.

6.4.3/ Autotransformateurs et Transformateurs 400/225KV

Schéma SR N°400ATR2

Pour assurer une meilleure sécurité de fonctionnement des systèmes de protections des

autotransformateurs ou transformateurs 400/225kV les tranches basse tension 400KV et

225KV seront séparées et installées dans des cabines de relayage distincts à proximité des

travées THT.

Chaque tranche est alimentée par une source à courant continu indépendante, la

répartition des relais de protections est effectuée de telle manière que chaque groupe de

protection assure le secours mutuel de l’autre en cas de défaillance ou de manque de la

tension à courant continu ou en cas de d’incident grave dans la cabine de relayage

(incendie, inondation. etc…).




postes THT & HT

PP/06.04.




Les protections côté 400KV des ATR

En plus des protections internes (buchholz, image thermique, défaut de ventilation et de

circulation de l’huile .etc.. ) il est prévu :

Un boîtier qui regroupe la protection différentielle de courant à pourcentage et la

protection à maximum de courant de phases. La protection à maximum de courant sera

programmée pour ordonner un déclenchement rapide (400ms) du disjoncteur 400KV

en cas ou le disjoncteur 225KV de l’autotransformateur est ouvert, et ordonner un

déclenchement lent (2sec) en secours dans le cas normal.

Un boîtier défaillance disjoncteur côté 400KV qui peut éventuellement être intégré

dans le module de la protection jeu de barres 400KV.

Un boîtier de contrôle commande qui intègre l’ensemble des mesures.

Les protections côté 225KV des ATR

les protections prévues dans la tranche 225KV de l’autotransformateur sont les suivantes :

Une protection de distance dont la mise en route est à minimum d’impédance, équipée

de contrôle des circuits de tension, et d’un système de mémoire de tension pour

garantir la décision directionnelle correcte en cas de court-circuit triphasé proche. Tous

les réglages des différentes zones sont indépendants les uns des autres y compris le sens

de la mesure. La fonction de distance dispose de quatre zones directionnelles.

Cette protection permet un déclenchement rapide [en 1èr stade temps de base de la

protection ou en « 2ème stade » avec une temporisation de ( 500ms ) pour les

défauts internes de l’autotransformateur et en « 3ème stade » avec une temporisation de

( 800ms ) pour les défauts en amont «jeu de barres 225KV ou sur la liaison entre les TC

et le jeux de barres » ].

Il est à noter que cette protection ne peut fonctionner que si le disjoncteur 225KV est

fermé.

Un boîtier qui regroupe les protections ci dessus :

- Protection à maximum de courant de phases et du neutre(côté 225KV ).

- Protection à maximum de courant masse cuve.

- Protection de surcharge.

- Protection de surtension.

- Protection de contrôle des diviseurs capacitifs.




postes THT & HT

PP/06.04.




La protection à maximum de courant sera programmée pour ordonner, un déclenchement

rapide (400ms) du disjoncteur 400KV en cas ou le disjoncteur 225KV de

l’autotransformateur est ouvert, et un déclenchement lent ( 2sec ) en secours dans le cas

normal .

Un boîtier du module de la protection jeu de barres 225KV.



Un boîtier de contrôle commande numérique qui intègre la fonction synchrocheck

pour la synchronisation entre les deux réseaux 400KV et 225 KV lors de la fermeture

locale ou à distance du disjoncteur 225KV et les mesures ( P,Q, I, U, etc…).

Un régulateur de tension qui permet la marche en parallèle éventuelle entre les deux

autotransformateurs.

Un module séparé de la perturbographie.

Un compteur statistique de classe de précision 0,2.

6.4.4/ RÉACTANCES : SCHÉMA SRN° 400 RH

En plus des protections internes (buchholz, image thermique, défaut de ventilation et de

circulation de l’huile. etc.. ) il est prévu :

Un boîtier qui regroupe la protection différentielle de courant à pourcentage

(protection principale )

Un boîtier qui regroupe la protection à maximum de courant de phases et de neutre,

la protection masse cuve, un automate qui permet le déclenchement et l’enclenchement

de la réactance en cas de baisse ou de hausse de la tension du jeu de barres 400 KV.

Un dispositif de contrôle de la fermeture et de l’ouverture du disjoncteur au moment

du passage du courant à zéro, afin d’éviter les réamorçages entre les contacts du

disjoncteur de la réactance lors des manœuvres.



Un boîtier de contrôle commande qui intègre l’ensemble des mesures (Q, I, etc…).

Pour la réactance de la ligne 400KV elle sera équipée en plus d’un automate qui permet

d’ordonner le déclenchement en monophasé de la phase en défaut via la protection

principale du départ en même temps que le départ concerné et de la réenclencher juste

avant la fermeture du pôle du disjoncteur de la ligne.




postes THT & HT

PP/06.04.




6.4.5/ JEU DE BARRES 400KV

Tous les postes critiques 400KV et 225KV seront équipés de protection jeu de barres pour

éliminer rapidement les défauts qui peuvent affecter les jeux de barres dans un temps

inférieur à (80ms) y compris le temps de l’ouverture des disjoncteurs.

La protection différentielle jeu de barres sera de type numérique décentralisée à basse

impédance, basée sur la mesure du courant différentiel et d’un critère de direction, l’unité

de travée sera installée dans la cabine de relayage de la travée, la liaison entre l’unité de

travée et l’unité centrale est effectuée par câbles à fibre optique.

L’unité de travée assure la liaison entre le système de protection, les transformateurs de

courant principaux, les sectionneurs et les disjoncteurs elle fonctionne en tant qu’unité

d’acquisition des données, de pré traitement et de commande. Elle réalise également la

séparation galvanique entre l’installation et les circuits électroniques.

L’unité centrale gère la configuration du système, l’image des sectionneurs, l’assignation

des différents départs, la communication sur le bus, la synchronisation des temps et

l’intégration dans le système de contrôle commande du poste.

Pour les postes équipés « d’un disjoncteur et demi » il est prévu deux protections

différentielles de jeu de barres à basse impédance indépendantes l’une de l’autre,

chaque unité centrale de la protection est dédiée pour un jeu de

barres et installée dans une armoire spécifique et indépendante.

La protection défaillance disjoncteur utilisera le support de la protection jeu de barres pour

l’élaboration des ordres de déclenchement sélectifs des départs qui sont aiguillés sur le jeu

de barres dont le disjoncteur est en défaut.

Par contre pour les postes qui sont équipés de double jeu de barres avec couplage il sera

prévu une seule protection (une seule unité centrale ) avec autant de zones de mesure

qu’il y a de tronçons de jeu de barres.

6.4.6/ TRANSFORMATEURS 225/60 /11KV Schéma SR N° 225TR-C

Pour assurer une meilleure sécurité de fonctionnement des systèmes de protections des

transformateurs THT /HT/MT les équipements de protections sont séparés et regroupés

suivant le niveau de tension côté 225KV et côté 60KV.

Ils sont alimentés par deux sources à courant continu distinct mais installés dans la




postes THT & HT

PP/06.04.




même cabine de relayage, la répartition des relais de protections est effectuée de telle

manière que chaque groupe de protection assure le secours mutuel de l’autre en cas de

défaillance ou de manque de la tension à courant continu ou en cas de défaut de l’un des

circuits de mesures.

Les protections côté 225KV :

En plus des protections internes tel que (buchholz, image thermique, défaut de la

ventilation et de la circulation de l’huile .etc.. ) il est prévu :

Un boîtier qui regroupe la protection différentielle de courant à pourcentage, la

protection à maximum de courant de phases et du neutre côté 225kv, la protection à

maximum de courant de phases côté 11KV et la protection à maximum de tension

homopolaire contre les défauts de masse 11KV.

La protection à maximum de courant de phases sera programmée pour ordonner un

déclenchement rapide (400ms) du disjoncteur 225KV en cas ou le disjoncteur 60KV du

transformateur est ouvert, et ordonner un déclenchement lent (2sec) en secours dans le

cas normal .



Les protections côté 60KV :

Un boîtier qui regroupe les protections ci dessus :

- Protection à maximum de courant de phases et du neutre à deux seuils (côté

60KV).

- Protection à maximum de courant masse cuve.

- Protection de distance.

- Protection de surcharge.


- Détecteur des défauts résistants voltmètriques ( cas ou le transformateur est

exploité à neutre 60KV isolé ).

Il est à noter que pour l’élimination des défauts jeu de barres 60KV éventuel, le

temporisation de la protection ampéremètrique est trop élevé. Ainsi il a été retenu de prévoir

une protection de distance simplifiée qui permet de déclencher le transformateur pour des

défauts amont au bout de (800ms) pour les postes critiques .

Un boîtier de contrôle commande numérique qui intègre la fonction synchrocheck, qui

permet la synchronisation entre les deux réseaux 60KV et 225KV lors de la fermeture

locale où à distance du disjoncteur 60KV et les mesures ( P,Q, I, U, etc…)




postes THT & HT

PP/06.04.




Un régulateur de tension qui permet la marche en parallèle éventuelle entre les deux

transformateurs

Un module séparé de la perturbographie.

Un compteur statistique de classe de précision 0,5.

4.7/ Réactances 11KV

Schéma SR N° MT-RH

En plus des protections internes (buchholz, défaut de ventilation et circulation de l’huile

pour les réactances d’huile etc … il est prévu :

Un boîtier qui regroupe la protection à maximum de courant de phases, la protection

masse cuve si le 11KV est mis à la terre et un automate qui permet le déclenchement et

l’enclenchement de la réactance en fonction du niveau de la tension jeu de barres 225

KV.

Un boîtier de contrôle commande qui intègre l’ensemble des mesures

(Q, I, etc…)

Pour les réactances qui dépassent 20MVAR il sera prévu en plus une protection

différentielle de courant à pourcentage.

6.4.8/ DÉPARTS THT DU RÉSEAU NON CRITIQUE (schéma SRN°225D)

Les exigences imposées aux systèmes de protections pour la rapidité et la sûreté

d’élimination des défauts ne sont pas les mêmes que celles qui ont été imposées pour le

réseau critique, néanmoins pour assurer la sécurité de fonctionnement des systèmes de

protection et du contrôle commande tout en réduisant le coût d’investissement, il a été

retenu :

Surseoir à l’installation systématique d’une protection différentielle jeu de barres (un

défaut jeu de barres éventuel sera éliminé par les protections de distance des postes

encadrants en moins de «500ms» ce qui ne risque pas de perturber la stabilité du réseau.

Intégrer dans le boîtier de la protection de distance la perturbographie, le

réenclencheur triphasé avec le synchrocheck et les autres équipements.

Accepter que les deux protections principales de distance multichaînes peuvent être

du même constructeur mais de technologie ou de modèle différent.

Prévoir une seule téléaction commune aux deux protections de distance.

Equiper le poste par deux sources à courant continu.

Equiper tous les disjoncteurs THT d’une deuxième bobine de déclenchement de

secours à émission de tension.

Généraliser la protection défaillance de disjoncteur.




postes THT & HT

PP/06.04.




Généraliser le comptage statistique de classe 0,5 indépendant.

Assurer le même niveau de redondance du poste de conduite numérique.

Ainsi les protections et automatismes prévues pour un départ THT non critique sont les

suivants :

Un premier boîtier qui intègre:

- Une Protection de distance multichaînes avec accélération de stade.

- Une Protection contre les défauts résistants à la terre (à puissance résiduelle

directionnelle à temps inverse ou à courant directionnel de terre avec téléaction).

- Un localisateur de défaut.

- Une perturbographie.

Un deuxième boîtier pour la deuxième protection de distance à multichaînes de

mesures avec accélération de stade.

Les fonctions ci dessous peuvent être intégrées dans ce boîtier ou dans le boîtier du

contrôle commande:

- La protection contre les surtensions.

- L’automatisme à manque de tension.

- Le réenclencheur monophasé et triphasé associé au synchrocheck.

- Le dispositif de contrôle des diviseurs capacitifs etc…

Un troisième boîtier pour la protection défaillance disjoncteur.

Un boîtier de contrôle commande qui intègre les mesures (P, Q, U, I etc..) et le

synoptique .

Compteur numérique de classe 0,5.

Pour les lignes courtes qui sont équipées d’une liaison en fibre optique, Il sera prévu une

protection différentielle de courant de ligne comme protection principale, et une

protection de distance multichaînes en secours.

6.4.9/ DÉPARTS HT NON CRITIQUES ( Schéma SRN°60D )

Les départs HT alimentant les postes sources HT/MT ou issus de poste HT/MT sont

définis comme départ HT non critique. Les protections et le contrôle commande prévus

pour ces départs sont comme suit :

Un boîtier qui regroupe l’ensemble des protections et automatismes ci-dessous:

- Une protection de distance.

- Un réenclencheur avec synchrocheck.

- Une protection contre les défauts résistants à la terre.




postes THT & HT

PP/06.04.




- Un automate à minimum de tension

- Un localisateur de défaut

- Un perturbographe

Un boîtier de contrôle commande

Le système de conduite et de contrôle commande n’est pas redondant, un PC équipé de

tout les logiciels du poste de conduite sera prévu en réserve et peut être mis en

œuvre rapidement par l’exploitant en cas de défaillance du PC de conduite principal

6.4.10/ POSTES HT/MT :

6.4.10.1/ Transformateur HT/MT «schéma SR N°60TR40 »

Pour les postes équipés de transformateurs HT/MT de 40 MVA, il a été retenu d’améliorer

le système de protections de ces transformateurs par une protection différentielle,

En plus des protections conventionnelles internes (buchholz, température, défaut de

ventilation et circulation d’huile) il est prévu :

Un boîtier qui regroupe l’ensemble des protections.

- Protection différentielle de courant à pourcentage.

- Protections ampéremètriques de phases côtés 60KV.

- Protection ampéremètrique homopolaire neutre 22KV.

- Protection ampéremètrique masse cuve.

- Protection ampéremètrique pour la détection des terre résistantes.


- Protection de surcharge éventuelle (dans le cas de marche en parallèle des

transformateurs pour délester les départs MT en cas de déclenchement d’un

transformateur ).

Un boîtier qui regroupe les automatismes et le contrôle commande.

- Permutation automatique

- Contrôle commande du transformateur.

- Régulateur de tension (peut être intégré ou séparé ).

- Un système de comptage facturation installé sur les arrivées 60KV des

transformateurs HT/MT ce qui a nécessité l’installation des réductions de mesure

côté 60 kV.

Pour les transformateurs dont la puissance est inférieure à 40MVA, ils seront équipés de

toutes les protections et automatismes indiqués ci-dessus à l’exception de la protection

différentielle.




postes THT & HT

PP/06.04.




6.4.10.2/ Arrivée Transformateur HT/MT « Schéma SR N°60TR40 »

Pour améliorer la qualité de service et éviter des déclenchements intempestifs du

transformateur suite à des appels de courant générés par des démarrages de gros moteurs

où par l’enclenchement des charges importantes, il a été convenu d’améliorer le schéma de

protection des arrivées des transformateurs par l’introduction de protection

ampéremètrique à double seuil exploité comme suit :

Seuil haut entraînant le déclenchement rapide du transformateur en cas de court-

circuit en tenant compte de la sélectivité avec les autres protections et la tenue du

matériel . le réglage en courant de la protection est compris entre 1,5 In et 2 In celui de la

temporisation est inférieure ou égale à 2,5 sec .

Seuil haut instantané entraînant le déclenchement instantané du transformateur en

cas d’enclenchement du transformateur sur défaut (réduction pendant 3 secondes de la

temporisation affichée du seuil haut ).

Seuil bas lent entraînant le déclenchement du transformateur en cas de surcharge

prolongée .

le réglage en courant de la protection est compris entre In et 1,2 In , la temporisation est

comprise entre 5s et 10 s ( temps de démarrage des moteurs )

l’ensemble des fonctions de protection et de contrôle commande sont intégrés dans le

même boîtier

6.4.11/ SOUS TRANCHE DÉPART MT «schéma SR N°22D »

Pour assurer une meilleure qualité de service et éviter les déclenchements intempestifs des

départs MT il a été retenu d’équiper les départs MT par :

Un boîtier qui regroupe les protections et automatismes suivants :

- Une protection à maximum de courant de phases instantané et temporisé à deux

seuils de réglage en courant et en temporisation.

- Une protection à maximum de courant homopolaire instantané et temporisé pour

les départs MT aériens (pour les départs MT souterrains cette protection sera

remplacée par une protection directionnelle à maximum de courant homopolaire

instantané et temporisé qui permet une meilleure sensibilité et sélectivité de

détection des défauts à la terre et pour éviter le déclenchement des départs MT

souterraines par le courant capacitif relativement important ).




postes THT & HT

PP/06.04.




- Une protection de terre résistante à temps inverse assurant l’élimination des

défauts résistants pour le réseau aérien «elle est alimentée par un TC tore qui

mesure la somme des courants des trois phases ».

- Un réenclencheur triphasé avec un cycle rapide et deux cycles lents pour les

départs aériens.

- Un relayage de délestage relestage.

- Un système de contrôle commande.

Un comptage de facturation de classe 0,5.


Réglage des protections des départs THT et les transformateurs THT/HT/MT

Départ THT

Protection de distance PX Protection complémentaire et de secours PW et P S

1° Stade

2° Stade 3° Stade 4° Stade antipompage I Résiduel Temps de

base PW

Temps de décl

PS

I Résiduel ( HT )

Temps

de base

Xd

Ligne T Xd

Ligne T

Xd

Ligne T ZL+ZLadjacente ZL+ZLadjacente Haute Tension

Indice courbe

dépend du calibre TC

100 ms 80% 0,4 /

0,3sec 120% 1sec 140% 3,2sec 120% 110% à 150% 160/200A 1,8sec 1,98sec 80/100A

3- 8 ou 9

dépend du rapport TC

Protection défaillance disjoncteur Protection de surtension

Sélecteur de phases Contrôle diviseurs capacitifs

Seuil I = 20%In T = 250 ms Seuil U = 125%Un T = 30sec

Seuil U = 80% Un Seuil U0 = 6% T = 120sec

Réenclencheur et Automate de manque de tension

Présence U B = 45V Absence UB = 20V Présence U L = 45V Absence UL= 20V U = 20V Déclenchement MU = 10sec Veille MU = 15sec Renvoi Barres = 5sec

Cycle monophasé = 1,5 sec Cycle triphasé = 2 sec Glissement = 2 sec Désarmement = 60 sec Temps de Blocage = 60 sec Critère défaut permanent = 4sec Inversion de consigne =

15sec

Autotransfo

THT/THT

Ou

Transformate

ur

THT/HT/MT

Protection de distance PX côté secondaire du Transformateur Maximum courant de phases et homopolaire côté THT Protection différentielle Contrôle diviseurs capacitifs

1° Stade

Aval

2° Stade

Aval

3° Stade

Amont

4° Stade Phases Ir = 1, 5 In T = 2,5 sec Seuil de courant Pente

Seuil U0 = 6% T = 120sec

Alarme Temps de base

Zd TR T Zd TR

T Zd TR T Zd TR I Résiduel Ir = In T= 3 sec Ir= 40% In 37,5%

100 ms 80% 0,4 sec 110% 0,8sec 120% 3sec 130%

Protection défaillance disjoncteur Masse cuve Maximum de courant 11Kv Contrôle de charge Masse câble éventuelle

Seuil I = 20%In T = 250 ms Ir = 120A soit

60%In

déclenchement

Ir=In côté 11Kv T = 1 sec

déclenchement

Ir=0,2 In et arrêt pompes T= 20 mn

déclenchement Masse câble Ir= 200A Déclenchement

Défaut Gaine Ir=50A T=5sec Alarme

Maximum de courant de phases côté HT Maximum de courant de neutre côté HT

Existants Nouveaux réglages Existants Nouveaux réglages

Ir= 1,2 à 1,8 In T = 2,5 sec

déclenchement

Ir >1,1In T = 1sec Alarme T = 20mn

déclenchement

Ir= 120 à 200A T= 3sec

déclenchement

Ir> = 60A T = 5sec Alarme T= 20mn déclenchement

Ir >> = 1,5 In

T = 2,5 sec déclenchement

Ir>>= In côté HT T =3sec déclenchement

Protection de surcharge

Ir= 1,1In Alarme instantané

T = 20mn déclenchement Ir= 1,4In

T = 5sec –Alarme -- T = 5mn Déclenchement

Protection volt métrique homopolaire 11 Kv Protection de surtension Protection volt métrique homopolaire HT ( terre résistante )

Seuil U = 10 V T=2sec Alarme Seuil U = 125% Un T = 30sec Seuil U = 10 V T=2sec Alarme


Réglage des protections des départs HT , les transformateurs HT/MT et les départs MT

Départ HT

Protection de distance PX Protection complémentaire directionnelle de terre PW

1° Stade

2° Stade 3° Stade 4° Stade I Résiduel

Temps de base

PW

I Résiduel (AHT )

Temps de base

Xd Ligne T

Xd

Ligne T

Xd

Ligne T ZL+ZLadjacente

A

Haute Tension

Indice courbe dépend du calibre TC

100 ms 80% 0,4 /

0,6sec 120% 1sec 140% 2sec / 3,2sec 120% 80A 1 sec 60A

3- 8 ou 9dépend du

calibre des TC

Réenclencheur et Automate de manque de tension

Présence U B = 45V Absence UB = 20V Présence U L = 45V Absence UL= 20V U = 20V Déclenchement MU = 10sec Veille MU = 15sec

Cycle triphasé = 2 sec Glissement = 2 sec Désarmement = 60 sec Temps Blocage = 60 sec Critère défaut permanent =

4sec

Inversion de consigne =

15sec Renvoi Barres = 5sec

Transformateur

HT/MT

Maximum de courant de phases côté MT Maximum de courant de neutre côté MT

Ir = 1,2 à 1,8 In T = 2,5 sec déclenchement Ir = 1,2Io max des départs MT T = 2,5 sec déclenchement

Masse cuve Contrôle de charge Terre résistante

Ir 60% In côté HT déclenchement Ir=0,2 In et arrêt pompe T= 20 mn

déclenchement 1A / MT

100 à 165sec déclenchement

- instantané TST

- 1,5 sec TST

Arrivée MT

Maximum de courant de phases côté MT Maximum de courant homopolaire Protection de surtension

Existants Nouveaux réglages Existant Existant Nouveau réglage

Ir = 1,2 à 1,8 In T = 2sec

déclenchement

Ir >1à 1,2In T = 8sec déclenchement

Ir = 1,2Io max des

départs MT T = 2sec déclenchement Seuil U = 120%Un T = 1sec T = 3sec

Ir>> = 1,2 à 1,8 In

T = 2sec déclenchement

Départ MT

Maximum de courant de phases côté MT Maximum de courant homopolaire Protection terre résistance à temps inverse

Existants Nouveaux réglages Existant Existant

Ir = 1,2 à 1,8 In -Instantané -T=0,5 à 1sec

Ir >1à 1,2In T = 6sec déclenchement

Ir = 1,2Io max du

départ MT

- Instantané - T = 0,,5 à 1sec

Ir = 1 A / MT

Courbe C

I >200A

T= 2,2 sec constant Ir>> = 1,2 à 1,8 In

- Instantané - T = 0,5 à 1 sec

déclenchement

C= consommation relais ; P = puissance de précision du TC ; I = 5A

Maximum de courant homopolaire directionnel éventuel

Ir = sensibilité relais – I*C/P - Instantané déclenchement - T = 0, 5 à 1sec =45°

Directives Tech Plan Protection 06-04

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