Calcul des courants de court-circuit

Calcul des courants de court-circuit

Transformateur SN = 1000 kVA

U₂₀ = 410v U_CC% = 5%

PJ = 10 kW Transformateur

SN = 1000 kVA U₂₀ = 410v UCC% = 5%

PJ = 10 kW

Jeu de barres

3 barres cuivre de 400 mm² / phase longueur 10 m

3 câbles unipolaires de 400 mm² aluminium

longueur 80 m

Moteur 50 kW

 = 0,9 Câble cuivre

35mm² longueur 30m A

B

C

Réseau amont 20 kV PCC = 500 MVA

C1

C2

Transformateurs:

Les deux transformateurs sont identiques.

Données relatives à un transformateur:

SN = 1000 kVA U20 = 410v UCC% = 5% PJ = 10 kW

Les calculs suivants sont destinés à déterminer la résistance et la réactance par phase d'un transformateur. Les transformateurs étant identiques et fonctionnant en parallèle, ces valeurs sont à diviser par 2 pour déterminer le courant de court-circuit.

Le courant nominal du transformateur est : A

410 1408 3

1000.10 U

3 I S

-3

20 N

N 

 



Les pertes Joule sont dissipées dans les 3 résistances R_TR, d'où la valeur de la résistance par phase du transformateur:



 

 

 1,68m

1408 3

10.10 I

3

R P ₂

3 2

N J TR

Ucc est la valeur de la tension U20 qui donnerait le courant nominal quand le secondaire du transformateur est en court-circuit. Le schéma équivalent par phase est:

L'impédance par phase du transformateur est:



 

 





 



 

  8,40m

1000.10 100

410 5 S

U 100

5 U

3 3 S 100

U 5 I

3

Z U ₃

2

N 2 20

20 N 20 N

CC TR

La réactance par phase du transformateur s'obtient par:







 Z -R 8,40 -1,68 8,23m

X_TR ²_{TR TR}^{2 2 2}

Pour les deux transformateurs en parallèle:

Z_TR UCC

IN

Disjoncteurs:

En BT, la résistance peut être négligée, la réactance est XDJ = 0,15 m

Jeu de barres:

La réactance est de 0,15 m / m

La résistance se détermine par:

S R_B L

Avec:  = 22,5 m.mm²/m pour le cuivre et 36 m.mm²/m pour l'aluminium L : longueur du jeu de barres

S : section des barres

Câbles:

La résistance se détermine par:

S R_C L Avec:  = 22,5 m.mm²/m

L : longueur du câble S : section du câble

Seule la résistance est prise en compte pour des sections inférieures à 150mm² Pour des sections supérieures, la réactance moyenne est de 0,08 m / m

Moteur asynchrone:

En cas de court-circuit, le moteur est un générateur

3 m 2

m 2 20

m 605m X

0,8 0,9

50.10 100

410 25 S

U 100 25

Z   

 

 





Rm = 0,2 Xm = 0,2  605 = 121 m

R (m) X (m) R (m) X (m) Z (m)

2

2 X

R 





I_CC (kA)

Z 3 410

 

Réseau amont 0,15 0,78

Transformateurs 1,68 / 2

= 0,84

8,23 / 2

= 4,115

Disjoncteurs 0 0,15 / 2

= 0,075

Jeu de barres 3 400

10 22,5 

= 0,19

0,1510

= 1,5

1,18 6,47 6,57 36

en A

Disjoncteur 0 0,15

Câble C1 _{3 400}

80 36 

= 7,2

0,0880

=6,4

8,38 13,02 15,48 15,3 en B

Disjoncteur 0 0,15

Câble C2 ₃₅

30 22,5

= 19,28

0 24,96 13,17 28,22 8,4

en C

A ces courants de court-circuit se rajoutent ceux du moteur considéré comme générateur

R (m) X (m) R (m) X (m) Z (m)

2

2 X

R 





I_CC (kA)

Z 3 410

 

Moteur 121 605

Câble C2 19,28 0

Disjoncteur 0 0,075 140 605 621 0,38

en B

Câble C1 7,2 6,4

Disjoncteur 0 0,15

Jeu de barres 0,19 1,5 145 613 630 0,37

en A

On constate que ces courants de court-circuit sont négligeables devant ceux déterminés précédemment

Choix des disjoncteurs:

Disjoncteurs en aval des transformateurs

Pouvoir de coupure > 36 + 0,37 = 36,37 kA  50 kA Disjoncteur de protection de C1

Pouvoir de coupure > 16,6 + 0,38 = 16,98 kA  20 kA Disjoncteur de protection de C2

Pouvoir de coupure > 8,4 kA  10 kA