Siemens SIPROTEC 7UT612 Manuel page 51

Stabilisation par
harmoniques
Manuel 7UT612
C53000–G1177–C148–1
(2×courant de circulation). Si la saturation n'apparaît que d'un seul côté (B), elle pro-
duit un courant différentiel et atténue le courant de stabilisation de telle sorte que le
point de fonctionnement I
ment (C).
En cas de court-circuit interne, en revanche, le point de travail se place directement
sur la caractéristique de défaut (D), car le courant de stabilisation est à peine
supérieur au courant différentiel.
Une saturation d'un transformateur de courant en présence d'un défaut externe se dis-
tingue donc par le passage initial d'un courant de stabilisation instantané élevé. L'in-
dicateur de saturation prend sa décision pendant le premier quart de période. Si un
défaut externe a été détecté, la protection différentielle est bloquée pendant un temps
réglable. Le blocage est annulé dès que l'indicateur détecte que le point de travail I
I est stationnaire (c'est-à-dire sur au moins une période) à l'intérieur de la zone de
stab
déclenchement proche de la caractéristique de défaut. Ceci permet de détecter rapi-
dement des défauts évolutifs apparaissant dans la zone à protéger même après un
court-circuit externe antérieur avec saturation des transformateurs de courant.
Pour des transformateurs et des bobines d'inductance en particulier, des courants de
magnétisation élevés (courants magnétisants ou effet inrush), pénétrant dans la zone
à protéger sans la quitter par la suite, peuvent apparaître brièvement à l'enclenche-
ment. Ils agissent dès lors comme des courants de défaut alimentés par une ex-
trémité. Des courants différentiels non désirés peuvent aussi résulter de la mise en
parallèle de transformateurs ou lors de la surexcitation d'un transformateur par une
hausse de tension ou une sous-fréquence.
Le courant d'appel peut atteindre un multiple du courant nominal et est caractérisé par
une composante de deuxième harmonique relativement élevée (double de la
fréquence nominale), alors qu'elle est presque entièrement absente en cas de court-
circuit. Si le pourcentage de deuxième harmonique dépasse dès lors un seuil réglable
dans le courant différentiel, le déclenchement n'a pas lieu.
Outre la deuxième harmonique, une autre harmonique stabilisatrice peut également
être activée dans la 7UT612 (réglable). Vous avez le choix entre la troisième harmo-
nique et la cinquième harmonique.
Une surexcitation stationnaire se caractérise par des harmoniques impaires. La
troisième ou cinquième harmonique convient ici pour la stabilisation. Comme, dans le
cas de transformateurs, la troisième harmonique est souvent éliminée à l'intérieur du
transfo (p. ex. dans un enroulement en triangle), la cinquième est appliquée la plupart
du temps.
De même dans des transformateurs-convertisseurs, les harmoniques impaires jouent
un rôle qui n'apparaît pas dans un court-circuit interne.
La proportion d'harmoniques contenue dans les courants différentiels est examinée.
Des filtres numériques exécutant une analyse de Fourier des courants différentiels
sont employés pour l'analyse fréquentielle. Dès que la proportion d'harmoniques ex-
cède les seuils réglables, une stabilisation de la phase concernée est prise en compte.
Les algorithmes des filtres sont optimisés conformément à leur comportement en ré-
gime transitoire de manière à éviter de devoir prendre des mesures supplémentaires
de stabilisation en présence de phénomènes dynamiques.
Comme la stabilisation à l'enclenchement est propre à chaque phase, la protection
garde une efficacité optimale même si, p. ex., un transformateur est enclenché sur un
défaut monophasé qui est un cas de figure où un courant magnétisant (inrush) est
susceptible de circuler dans une autre phase saine. Cependant, il est aussi possible
de régler la protection pour qu'un dépassement du seuil d'harmoniques admissible
/I peut se décaler jusque dans la zone de déclenche-
diff stab
2.2 Protection différentielle
/
diff
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