COMPARAISON DES PERFORMANCES D'UN APPAREIL COMBINÉ SF6 ET D'UN DISJONCTEUR

Comparaison des performances d'un appareil combiné SF6 et d'un disjoncteur

Performances du transformateur à vide en cas de rupture

La plupart des opérations de charge au sein du réseau de distribution électrique en boucle sont liées à la division et à la fermeture du transformateur de distribution. La puissance nominale est généralement de 315 à 1250 kVA, et le courant à vide du transformateur de distribution représente environ 2 % du courant nominal. Lors de la coupure d'un transformateur à vide, si le disjoncteur possède un fort pouvoir d'extinction d'arc et que la méthode d'extinction est de type externe, un phénomène de coupure forcée avant zéro peut se produire, entraînant une surtension de coupure. Un disjoncteur conçu pour interrompre un courant de court-circuit important est généralement utilisé en raison de son pouvoir d'extinction d'arc. Lors de la coupure d'un faible courant provenant d'un transformateur à vide, une coupure forcée avant zéro est probable, provoquant une surtension de coupure. Par conséquent, l'utilisation de disjoncteurs à fort pouvoir d'extinction d'arc est déconseillée. De plus, grâce aux propriétés électriques du gaz SF6, l'interrupteur de charge SF6, même refroidi par ce gaz, continue de conduire l'électricité jusqu'à une température relativement basse. Le courant de coupure avant le passage par zéro est alors faible, ce qui évite les surtensions importantes. Par conséquent, l'interrupteur de charge SF6 est plus performant qu'un disjoncteur SF6 pour la coupure d'un transformateur à vide, et ce dernier est lui-même plus performant qu'un disjoncteur à vide.

Protéger les performances des transformateurs de distribution

Pour la protection des transformateurs de distribution, l'utilisation d'un interrupteur de charge SF6 associé à un fusible est plus efficace que celle des disjoncteurs, ces derniers étant parfois même insuffisants. L'essai de court-circuit démontre que, lors d'un court-circuit sur un transformateur immergé dans l'huile, le défaut doit être éliminé en moins de 20 millisecondes afin d'éviter l'explosion de la cuve. La limitation du courant de court-circuit permet de protéger efficacement le transformateur. Le temps de coupure total d'un disjoncteur se compose de trois parties : le temps d'action du relais, le temps de déclenchement propre du disjoncteur et le temps d'amorçage de l'arc électrique. Ce temps correspond généralement à trois cycles (60 millisecondes), ce qui ne permet pas une protection efficace du transformateur. Même pour les transformateurs secs, la rapidité de protection des fusibles est préférable à celle des disjoncteurs.

performance de coordination de la protection par relais

La protection du disjoncteur en tête de réseau de distribution en boucle (disjoncteur de départ 10 kV du poste de transformation) est généralement réglée à 0 seconde pour la coupure instantanée, 0,5 seconde pour la surintensité et 0,5 seconde pour le courant homopolaire. Si un disjoncteur est utilisé dans le groupe principal en boucle, même réglé à 0,5 seconde, il est difficile d'empêcher le déclenchement prématuré du disjoncteur principal en raison de la dispersion de son temps de réaction intrinsèque. Le fusible limiteur de courant, insensible à la chute de tension due au court-circuit, élimine le défaut très rapidement sans déclenchement en cascade.