Sommaire - Réseau National de Ressources en Électrotechnique

Protection destransformateursDispositifs de protection 0DE5529087TSurchargeLa surintensité de longue durée peut être détectée par une protection à maximumde courant phase temporisée à temps indépendant ou à temps inverse (ANSI 51),sélective avec les protections secondaires.On surveille la température du diélectrique (ANSI 26) pour les transformateursà isolation liquide ou la température des enroulements (ANSI 49T) pour lestransformateurs secs.On utilise une protection à image thermique (ANSI 49RMS) pour surveiller avecune meilleure sensibilité l’élévation de température : l’échauffement est déterminépar simulation du dégagement de chaleur fonction du courant et de l’inertiethermique du transformateur.Pour les transformateurs MT/BT, une surcharge peut être détectée côté bassetension par le déclencheur long retard du disjoncteur BT principal.DE55291DE55292DE55293DE55294Fig. 1 : protection différentielle de transformateur5150Courbe d’enclenchementtransformateurFig. 2 : protection de transformateur à maximum de courantFig. 3 : protection de masse cuve transformateur51NFig. 4 : protection de terre51Gt5151GIcc maxBT50IIcc maxHTFig. 5 : protection de terrerestreinte59N64REFCourt-circuitPlusieurs protections peuvent être mises en œuvre.b Pour les transformateurs dans l’huile, des dispositifs sensibles au dégagementde gaz et au déplacement d’huile (ANSI 63) provoqués par un court-circuit entrespires d’une même phase ou un court-circuit entre phases :v relais Buchholz pour les transformateurs HT/HT de type respirant,v détecteurs de gaz et pression pour les transformateurs HT/BT de type étanche.b La protection différentielle de transformateur (ANSI 87T) (fig.1) qui assure uneprotection rapide contre les défauts entre phases. Elle est sensible et elle s’utilisepour les transformateurs vitaux de forte puissance. Pour éviter le déclenchementintempestif, on procède à la mesure de l’harmonique 2 du courant différentiel quidétecte l’enclenchement de l’appareil (retenue H2), ainsi qu’à la mesure del’harmonique 5 qui détecte le surfluxage (retenue H5).On notera que la mise en œuvre de cette protection en technologie numériqueà réseau de neurones procure des avantages : simplicité de réglage et stabilité.b Une protection à maximum de courant phase instantanée (ANSI 50) (fig. 2)associée au disjoncteur situé au primaire du transformateur assure la protectioncontre les courts-circuits violents au primaire. Le seuil de courant est réglé à unevaleur supérieure au courant dû à un court-circuit au secondaire : la sélectivitéampèremétrique est ainsi assurée.b Un fusible HT peut assurer la protection des transformateurs de petite puissance.Défaut à la masseb Masse cuve (fig. 3)Cette protection à maximum de courant faiblement temporisée (ANSI 51G) installéesur la connexion de mise à la terre de la masse du transformateur (si son réglage estcompatible avec le régime de neutre) constitue une solution simple et efficace contreles défauts internes entre un enroulement et la masse ; elle nécessite d’isolerle transformateur par rapport à la terre.Cette protection est sélective : elle n’est sensible qu’aux défauts à la massedu transformateur des côtés primaire et secondaire.Une autre solution consiste à assurer la protection contre les défauts à la terre :b par la protection de terre (ANSI 51N) située sur le réseau amont pour le défautmasse affectant le primaire du transformateur,b par la protection de terre (ANSI 51N) située sur l’arrivée du tableau alimenté,si la mise à la terre du neutre du réseau aval est réalisé sur le jeu de barres (fig. 4).Ces protections sont sélectives : elles ne sont sensibles qu’aux défauts phase-terresitués dans le transformateur ou sur les liaisons amont et aval.b par une protection de terre restreinte (ANSI 64REF) si la mise à la terre du neutredu réseau en aval se fait au niveau du transformateur (fig. 5). Il s’agit d’une protectiondifférentielle qui détecte la différence des courants résiduels mesurés sur la mise àla terre du neutre d’une part et sur la sortie triphasée du transformateur d’autre part.b par une protection de terre point neutre (ANSI 51G) si la mise à la terre du neutredu réseau en aval se fait au niveau du transformateur (fig. 6).b par une protection à maximum de tension résiduelle (ANSI 59N) si le neutredu réseau en aval est isolé de la terre (fig. 7).Fig. 6 : protection de terrepoint neutreFig. 7 : protection à maximumde tension résiduelle47