Sommaire - Réseau National de Ressources en Électrotechnique

Courants de court-circuitCalcul des courants de court-circuit0DE55226IpCourant (I)t min2 2 I"k2 2 IbFig. 1 : représentation graphique des grandeursd’un court-circuit selon CEI 60909Type decourt-circuitTriphaséBiphasé isoléBiphasé terreMonophaséI''kCourants de court-circuit selon CEI 60909 :cas généralType decourt-circuitTriphaséBiphasé isoléBiphasé terreMonophaséc • Un--------------------3 • Zdc • Un-------------------Zd + ZiI''kCourants de court-circuit selon CEI 60909 :cas de défaut éloignéIDC2 2 IkTemps(t)c • Un • 3 • Zi-----------------------------------------------------------------------Zd • Zi + Zi • Z0 + Zd • Z0c • Un • 3---------------------------------Zd + Zi + Z0c • Un--------------------3 • Zdc • Un----------------2 • Zdc • Un • 3------------------------------Zd + 2Z0c • Un • 3------------------------------2Zd + Z0Méthode CEI (norme 60909)Les règles de calcul des courants de court-circuit dans les installations électriquesont été définies dans la norme CEI 60909 éditée en 2001.Le calcul effectif des courants de court-circuit en divers points d’un réseau peutrapidement devenir un travail laborieux lorsque l’installation est complexe.L’utilisation de logiciels spécialisés permet d’effectuer ces calculs plus rapidement.Cette norme, applicable à tous les réseaux triphasés radiaux ou maillés, 50 ou 60 Hzet jusqu’à 550 kV, est générale et précise par excès.Elle permet de traiter les différents types de courts-circuits, symétriquesou dissymétriques, francs, pouvant se produire dans une installation :b court-circuit triphasé – réunion des trois phases – en général le plus pénalisant,b court-circuit biphasé – défaut entre deux phases – plus faible que le triphasé,b court-circuit biphasé terre – défaut entre deux phases et la terre,b court-circuit monophasé – défaut entre une phase et la terre – le plus fréquent(80 % des cas).A l’apparition d’un défaut, le courant d’établissement du court-circuit dans le circuitest fonction du temps et comprend deux composantes (fig. 1) :b l’une alternative, décroissante jusqu’à sa valeur établie, due aux différentesmachines tournantes et fonction de la combinaison de leurs constantes de temps,b l’autre continue, décroissante jusqu’à zéro, due à l’établissement du courantet fonction des impédances du circuit.Pratiquement, on définit les grandeurs de court-circuit utiles à la déterminationdes matériels et du système de protection :b I''k : valeur efficace du courant symétrique initial,b Ib : valeur efficace du courant symétrique coupé par l’appareil de manœuvreà la séparation du premier pôle à l’instant tmin (retard minimal),b Ik : valeur efficace du courant symétrique permanent,b Ip : valeur instantanée maximale du courant à la première crête,b IDC : valeur continue du courant.Ces courants sont indicés par 3, 2, 2E, 1, selon la nature du court-circuitrespectivement triphasé, biphasé, biphasé terre, monophasé.Le principe de la méthode, basée sur le théorème de superposition de Theveninet la décomposition en composantes symétriques, est d’appliquer au point de courtcircuitune source de tension équivalente pour ensuite déterminer le courant ;le calcul se déroule en trois étapes :b Définir la source de tension équivalente appliquée au point en défaut ;elle représente la tension existant juste avant le court-circuit : c’est la tensionnominale corrigée d’un facteur qui tient compte des variations de la source,des changeurs de prises transformateurs, du comportement subtransitoiredes machines.b Calculer les impédances, vues du point en défaut, de chaque branche arrivanten ce point ; le calcul se fait en négligeant, pour les systèmes directs et inverses,les capacités de ligne et les admittances des charges non tournantes en parallèle.b Connaissant la tension et les impédances, calculer les valeurs caractéristiquesmaximales et minimales des courants de court-circuit.Les différentes grandeurs de courant au point de défaut sont calculées selon :b des formules données,b et une loi de sommation des courants transitant dans les branches connectéesà ce nœud :v I''k : voir les formules de calcul de I''k dans les tableaux ci-contre avec c facteurde tension défini par la norme ; sommation géométrique ou algébrique,v ip = κ • 2 • I''k, avec κ facteur majorant inférieur à 2, dépendant du rapport R/Xde l’impédance directe de la branche considérée ; sommation des crêtes,v Ib = µ • q • I''k, avec µ et q facteurs inférieurs à 1, dépendant des générateurset moteurs, ainsi que du temps mort minimal de coupure du disjoncteur ; sommationalgébrique,v Ik = I''k lorsque l’on est éloigné du générateur,v Ik = λ • Ir dans le cas d’une génératrice, avec Ir courant nominal du générateuret λ facteur dépendant de son inductance de saturation ; sommation algébrique.17