RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE

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RÉGIMES TROUBLES DANS
LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
SYSTÈMES ÉLECTROÉNERGETIQUE
 Pendant chaque processus transitoire dans le
système électrique l’état électromagnétique de
leurs éléments change. L’équilibre entre le couple
de rotation et le moment de résistance de l’arbre
de chaque machine électrique tournante est
troublé.
 Certaines de ces machines s’accélèrent, d’autres
ralentissent.
 Le processus transitoire continue jusqu’au
moment d’établissement d’un nouveau régime.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
PROCESSUS TRANSITOIRES
ÉLECTROONDULAIRES
PROCESSUS TRANSITOIRES
ÉLECTROMAGNÉTIQUES
PROCESSUS
TRANSITOIRES
ÉLECTROMÉCANIQUES
PROCESSUS
TRANSITOIRES
LENTS
COURBES DE
CHARGE
10-6
1μs
10-5 10-4 10-3 10-2
1ms
10-1
1
1s
10
102
1min
103
104
1h
t
24 h
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 TOUTES LES OSCILLATIONS SONT AMORTIES EN
QUELQUES PÉRIODES, SI BIEN QU’EN GÉNÉRAL LE
RÉGIME TRANSITOIRE EST AMORTI DANS UN
TEMPS DE L’ORDRE DU CENTIÈME DE SECONDE. IL
PEUT
CEPENDANT
ENGENDRER
UNE
“SURTENSION INTERNE” PARFOIS DANGEREUSE
RÉGIME
TRANSITOIRE ÉLECTROONDULAIRE.
POUR
CERTAINES
ISOLATIONS
-
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 RÉGIME TRANSITOIRE
ÉLECTROMAGNÉTIQUE. UN NOUVEAU
RÉGIME QUASI-STABLE TEND À S’ÉTABLIR
APRÈS CE RÉGIME TRANSITOIRE. IL
COMPORTE DES COURANTS ÉLEVÉS DONC
DANGEREUX.
 CE RÉGIME N’EST QUE QUASI-STABLE PARCE QUE, AU BOUT
D’UN DÉLAI DE QUELQUES DIXIÈMES DE SECONDE (OU
MÊME DE SECONDS), LES MÉCANISMES DE RÉGULATION
DES MACHINES RACCORDÉES AU R. COMMENCENT À
RÉAGIR DE FAÇON SENSIBLE.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 PENDANT TOUT CE DÉLAI, LES TURBINES
CONTINUENT À FOURNIR AUX MACHINES
GÉNÉRATRICES LA MÊME PUISSANCE
MÉCANIQUE



E.U
PG = ---------- sin
x
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 D’AUTRE PART LES MOTEURS ASYNCHRONES OU
SYNCHRONES, ALIMENTÉS PAR LE R., POSSÈDENT,
COMPTE TENU DES MACHINES QU’ILS
ENTRAÎNENT, UNE INERTIE QUI MAINTIENT
PENDANT UN TEMPS DU MÊME ORDRE UN APPEL
DE PUISSANCE PM .
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Représentation des sources de courants de c.c.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 DE PLUS, LES FLUX D’INDUCTION DANS LES CIRCUITS
MAGNÉTIQUES NE VARIENT QUE LENTEMENT, ET L’ON PEUT DONC
ADMETTRE
QUE
LES
FORCES
ÉLECTROMOTRICES
CORRESPONDANTES N’AMORCENT UNE VARIATION SENSIBLE
QU’AVEC DES DÉLAIS DU MÊME ORDRE (UN PEU INFÉRIEURS
CEPENDANT). CELA CONDUIT À INTRODUIRE DANS L’EXPRESSION
DE PG CI-DESSUS POUR X:
 - LA VALEUR DE LA RÉACTANCE SUBTRANSITOIRE (xd” ), SI LE
COURT-CIRCUIT NE DURE QUE QUELQUES CENTIÈMES DE
SECONDE;
 - LA VALEUR DE LA RÉACTANCE TRANSITOIRE (xd’ ), S’IL SE
PROLONGE PENDANT PLUSIEURS DIXIÈMES DE SECONDE, COMME
C’EST LE CAS DANS L’ÉTAT ACTUEL DES R.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 LE
RÉGIME
TRANSITOIRE
QUI
SUIT
L’ETABLISSEMENT DU C.C. DURE UN TEMPS ASSEZ
COURT POUR NE PAS POSER DE PROBLÈME
PARTICULIER ET PEUT DONC ÊTRE NÉGLIGÉ.
 (EN EFFET, CE RÉGIME TRANSITOIRE DUE À L’APPARITION
D’UN “ÉCHELON DE TENSION” EN UN POINT DU R., CONSISTE
D’ABORD EN UNE ONDE QUI SE PROPAGE LE LONG DES
LIGNES ET ATTEINT EN QUELQUES MICROSECONDS LES
DIFFÉRENTS APPAREILLAGES DES POSTES. )
Régimes des systèmes électriques
 EXPRESSION SYMBOLIQUE DES PARAMÈTRES
ESSENTIELS
 La valeur d’une grandeur qui est une fonction sinusoïdale ou
cosinusoidale du temps peut être représentée d’une manière
symbolique à l’aide de la méthode des nombres complexes  une fonction sinusoidale de temps F(T) est remplacée par un nombre complexe
tournant dans le plan complexe:

.
.
 F(T) = Fm .sin( t + ) = Fm .e j .e j  t = Fm .e j  t
Fm
Régimes des systèmes électriques
 LES VALEURS COMPLEXES DES PARAMÈTRES
ESSENTIELS DES RÉGIMES SONT:
.
 LE COURANT
I  Ie ji  I (cos  j sin 
i
 LA TENSION
i
.
j
U  Ue  U (cosu  j sin u )
u
 LA VALEUR INSTANTANÉE DE LA PUISSANCE EST
DÉFINIE PAR LA RELATION:
 p(t) = u(t). i(t).
)
Régimes des systèmes électriques
 SCHÉMAS ÉQUIVALENTS À DES ÉLÉMENTS DU SYSTÈME ÉLECTRIQUE
Generateur
Transformateur
Reactance
Ligne
zG % U r2
zG 

100
Sr
zG % S R  U r
*
zG 


100
Sr 
UR
uSC % U r2
zTR 

100
Sr
Z react %
Z react =
100
Zl = (rLo + jxLo ).L
Ur
3.I r
*
zTR





u SC % S R  U r


100
Sr 
UR
Z react % I R .U r
Z react =
100 I r .U R
Zl = (rLo + jxLo ).L.
SR
U R2
2




2
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 UN DÉFAUT PEUT ÊTRE DÉFINI COMME ÉTANT UNE
MODIFICATION ACCIDENTELLE AFFECTANT LE
FONCTIONNEMENT NORMAL D’UN PROCESSUS.
 DANS UN RÉSEAU ÉLECTRIQUE, LA PLUPART DES
DÉFAUTS SE TRADUISENT PAR L’APPARITION DE
COURANTS,
DITS
DE
DÉFAUT,
DANS
LES
DIFFÉRENTES BRANCHES. LE COURANT CIRCULANT
DANS LE CIRCUIT CRÉÉ PAR LE DÉFAUT EST APPELÉ
COURANT DANS LE DÉFAUT (DE DÉFAUT).
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 CHAQUE CONNEXION IMPRÉVUE
 1) DES PHASES DU SYSTÈME DANS LES
RÉSEAUX AVEC LE NEUTRE MIS
DIRECTEMENT À LA TERRE ET
 2) D’UNE OU DE DEUX PHASES AVEC LA
TERRE OU AVEC LE FIL NEUTRE DANS LES
RÉSEAUX À QUATRE FILS EST APPELÉE
COURT-CIRCUIT (C.C.) .
 Les c.c. sont des défauts transversaux dans le SEE.
Les c.c. asymétriques comme les charges asymétriques
sont les espèces différentes de l’asymétrie transversale.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 LES DÉFAUTS LONGITUDINALES SONT DES
RUPTURES (COUPURES) D’UNE OU DES
DEUX PHASES DANS LE MÊME PLACE DU
SYSTÈME TRIPHASÉ.
 IL EST POSSIBLE D’APPARAÎTRE DES ASYMÉTRIES
LONGITUDINALES QUAND IL Y A DES DIFFÉRENCES
ENTRE LES RÉSISTANCES DES TROIS PHASES
(PAR EXEMPLE - LA RUPTURE D’UN OU DE
QUELQUES PHASES).
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
ENVIRON 70-80 % DES C.C. ONT UN
CARACTÈRE PASSAGER,
 C-À-D., LE C.C. EST ÉCARTÉ APRÈS LE
DÉCOUPLAGE DE LA ZONE EN PANNE ET IL
N’APPARAÎT PAS QUAND LE CIRCUIT EST
BRANCHÉ DE NOUVEAU APRÈS 0,5s OU
PLUS.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 EN ÉTUDIANT LES CHANGEMENTS DES
GRANDEURS EN CAS DE C.C. LES RÉSULTATS
SONT SEMBLABLES AU CAS RESPECTIF DE
COUPURE. DONC EN SUITE ON NE
CONSIDÉRERA QUE LES DIFFÉRENTS TYPES
DES C.C.
 LES CHANGEMENTS DES TENSION ET DES
COURANTS EN CAS DE COUPURE D’UNE PHASE
CORRESPONDENT AUX CHANGEMENTS PENDANT
LES C.C. :

COUPURE D’UNE PHASE au C.C. BIPHASÉ;

COUPURE DE DEUX PHASES - au C.C.
MONOPHASÉ.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
Type
du c.c.
↓
Pourcentage du type respective
TENSION en kV →
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 POUR OBTENIR LES COURANTS DE C.C. ON FAIT LES
SIMPLIFICATIONS SUIVANTES - ON NÉGLIGE:
 1) DIFFÉRENTS ANGLES ij ENTRE LES ROTORS DES MACHINES
SYNCHRONES;
 2) SATURATION DES NOYAUX MAGNÉTIQUES DES MACHINES ET
D’AUTRES NONLINÉARITÉS;
 3) RÉSISTANCES ACTIVES DES ÉLÉMENTS DU SYSTÈME (SAUF EN
CAS DE CALCUL DE COMPOSANTE APÉRIODIQUE DU COURANT DU
C.C.);
 4) CONDUCTANCE CAPACITIVE DES LIGNES (SAUF LES LIGNES
TRÈS LONGUES);
 5) INFLUENCE DES CHARGES ÉLECTRIQUES.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 COMPOSANTES SYMÉTRIQUES (COMPOSANTES DE
FORTESCUE): DIRECTE, INVERSE et HOMOPLAIRE.
 - LES 3 R. CONSIDÉRÉS SONT TOTALEMENT DÉCOUPLÉS,
D’OÙ TROIS CALCULS COMPLÈTEMENT SÉPARÉS ET
BEAUCOUP PLUS SIMPLES;
 - L’UN AU MOINS DE CES R. (CELUI DU SYSTÈME
HOMOPOLAIRE) EST PUREMENT PASSIF, ET UN SECOND
L’EST SI L’ON UTILISE LES COMPOSANTES DE FORTESCUE
- CELUI DU SYSTÈME INVERSE.
 LA MÉTHODE DE CALCUL CONSISTE ALORS À RAISONNER
SUR L’ENSEMBLE DU R., LE POINT DE C.C. ÉTANT EXCLU, ET
DE LE REMPLACER PAR TROIS R. CORRESPONDANT AUX
TROIS COMPOSANTES SYMÉTRIQUES, PUIS D’ÉCRIRE EN
UN POINT DE DÉFAUT LES CONDITIONS DE TENSIONS ET DE
COURANTS IMPOSÉS PAR LA NATURE DU C.C.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 ON TROUVE AISÉMENT LES
BRANCHEMENTS SUIVANTS:

 - C.C. TRIPHASÉ SYMÉTRIQUE:
 R. DIRECT COURT-CIRCUITÉ EN P ;

RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
- C.C. BIPHASÉ - TERRE:
R. DIRECT, ZI ET ZH EN
PARALLÈLE EN P (PUISQUE SOUMIS
À LA MÊME TENSION EN P);
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
- C.C. BIPHASÉ - ISOLÉ:
R. DIRECT ET IMPÉDANCE ZI EN
PARALLÈLE EN P ;
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
- C.C. MONOPHASÉ FRANC:
R. DIRECT ET IMPÉDANCES ZI ET
ZH EN SÉRIE (PUISQUE PARCOURUS
PAR LE MÊME COURANT);
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
- C.C. MONOPHASÉ RÉSITANT:
 LA RÉSISTANCE 3.RA EST INTRODUITE
DANS LA SÉRIE D’IMPÉDANCES (OU PLUS
EXACTEMENT EN SÉRIE AVEC
L’IMPÉDANCE ZH), CAR LA CHUTE DE
TENSION HOMOPOLAIRE PASSE DE Zh.Ih À
Zh ih + 3.Ra Ih CAR CETTE RÉSISTANCE Ra
EST PARCOURUE PAR LE COURANT 3.Ih .
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 PUISSANCE DE C.C. EN UN POINT DU R. DANS LES
R. IL FAUT GÉNÉRALEMENT RAISONNER SUR UN
ENSEMBLE DE LIAISONS À TENSIONS
DIFFÉRENTES. ON A VU QU’ON POUVAIT LE FAIRE
FACILEMENT EN RAPPORTANT TOUS LES R.
(C’EST-À-DIRE TOUTES LES IMPÉDANCES ET
TOUS LES COURANTS ) À UNE TENSION UNIQUE.
DANS CETTE TRANSFORMATION, LES
PUISSANCES SE CONSERVENT, D’OÙ L’INTÉRÊT
D’INTRODUIRE LA NOTION DE PUISSANCE DE C.C.
 Les calculs de courants de c.c. servent avant tout à définir le
pouvoir de coupure des disjoncteurs. AUSSI A-T-ON PRIS
L’HABITUDE DE MENTIONNER LE POUVOIR DE COUPURE
NOMINALE PN D’UN DISJONCTEUR PAR LE PRODUIT DU
COURANT MAXIMAL QU’IL PEUT COUPER ICC SUR CHAQUE
PHASE PAR LA TENSION SIMPLE DU R. - UNP ET PART LE
NOMBRE DE PHASES:
PN = 3.UN P .ICC = UN .ICC .√¯3


UN P ÉTANT LA TENSION NOMINALE DE PHASE;
UN - LA TENSION NOMINALE DU R. (DONC UNE TENSION
COMPOSÉE).
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 AUSSI A-T-ON PRIS L’HABITUDE DE MENTIONNER
LE POUVOIR DE COUPURE NOMINALE PN D’UN
DISJONCTEUR PAR LE PRODUIT DU COURANT
MAXIMAL QU’IL PEUT COUPER ICC SUR CHAQUE
PHASE PAR LA TENSION SIMPLE DU R. - UNP ET
PART LE NOMBRE DE PHASE
 PN = 3.UN P .ICC = UN .ICC .3

UN P ÉTANT LA TENSION NOMINALE DE PHASE;

UN - LA TENSION NOMINALE DU R. (DONC UNE TENSION COMPOSÉE).
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 1). POUR LES LIGNES ET CÂBLES ON ADOPTE GÉNÉRALEMENT LES
FORMULES SUIVANTES:




- LIGNES DE TRANSPORT ET DE RÉPARTITION
Zd = J.0,42  / km
(RÉSISTANCE NEGLIGÉE)
- LIGNES DE DISTRIBUTION

Zd = (33/s + J.0,36)  / km

(s EST LA SECTION EN MM2 )
 ET POUR LES UNE ET POUR LES AUTRES

Zi = Zd , Zh = 3.Zd .

- CÂBLES À MOYENNE TENSION


Zd = 30 / s + J.0,2  0,3  / km
Z i = Zd ;
Zh  3. Zd .
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 2) POUR LES TRANSFORMATEURS LES IMPÉDANCES DIRECTE ET
INVERSE SONT ÉGALES ET PEUVENT ÊTRE CONSIDÉRÉES COMME
DES RÉACTANCES DE FUITES DONT LES VALEURS RELATIVES SONT
GÉNÉRALEMENT COMPRISES ENTRE:

- 4% (TRANSFORMATEUR MT/BT);

- 7  13 % (TRANSFORMATEUR THT/HT OU MÊME 17 %
EXCEPTIONNELLEMENT).
 L’IMPÉDANCE HOMOPOLAIRE DÉPEND DE LA POSITION DU NEUTRE
PAR RAPPORT À LA TERRE ET DU TYPE D’ENROULEMENT.
 L’IMPÉDANCE HOMOPOLAIRE VUE D’UN DES JEUX DE BORNES (PRIMAIRES,
SECONDAIRES OU TERTIAIRES) EST ÉVIDEMENT INFINIE SI LE NEUTRE DE
L’ENROULEMENT CORRESPONDANT EST ISOLÉ.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE

3) POUR LES MACHINES SYNCHRONES (GÉNÉRATEURS, COMPENSATEURS
SYNCHRONES), LA RÉACTANCE DIRECTE SERA PRISE ÉGALE À :

- LA RÉACTANCE RÉACTANCE SUBTRANSITOIRE PENDANT LE PREMIER DIXIÈME DE
SECONDE SUIVANT L’APPARITION DU DÉFAUT;

- LA RÉACTANCE TRANSITOIRE DANS LES DIXIÈMES DE SECONDE SUIVANTS;

- LA RÉACTANCE SYNCHRONE, APRÈS UNE OU PLUSIEURS SECONDES (SUIVANT LES
MACHINES), SI LE DÉFAUT N’ÉTAIT PAS ÉLIMINÉ (ALORS QU’IL DOIT NORMALEMENT
L’ÊTRE EN MOINS D’UNE SECONDE.

LA RÉACTANCE INVERSE EST PRISE ÉGALE À LA RÉACTANCE TRANSITOIRE, SAUF SI
L’ON CONNAÎT SA VALEUR EXACTE (QUI PEUT ÊTRE UN PEU INFÉRIEURE).

LA RÉACTANCE HOMOPOLAIRE EST ÉVIDEMENT INFINIE SI LES ENROULEMENTS
STATORIQUES SONT COUPLÉS EN ÉTOILE AVEC NEUTRE ISOLÉ. S’ILS SONT COUPLÉS
EN ÉTOILE AVEC NEUTRE RÉUNI À LA TERRE, ON CONSTATE QUE LA RÉACTANCE
HOMOPOLAIRE DEVIENT FAIBLE: DE L’ORDRE DE LA MOITIÉ DE LA RÉACTANCE
SUBTRANSITOIRE.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 4) PAR LES CHARGES, IL EST NÉCESSAIRE DE DISTINGUER
CHARGES ACTIVES ET CHARGES PASSIVES.
 DANS LES MOTEURS ASYNCHRONES, LE RÉGIME
TRANSITOIRE S’AMORTIT SI VITE QU’ON PEUT LE NÉGLIGER
DANS LES CALCULS DE C.C. ON PEUT ALORS :
 - POUR INDUCTANCE DIRECTE LA VALEUR U2 /PN OÙ
PRÉCÉDEMMENT U EST LA TENSION NOMINALE ET PN LA
PUISSANCE NOMINALE;
 - POUR INDUCTANCE INVERSE LE TIERS ENVIRON DE
L’INDUCTANCE DIRECTE;
 - POUR INDUCTANCE HOMOPOLAIRE UNE VALEUR INFINIE
CAR LE NEUTRE D’UN MOTEUR ASYNCHRONE EST
TOUJOURS ISOLÉ.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 LES CHARGES PASSIVES PEUVENT ÊTRE
REPRÉSENTÉES PAR DES IMPÉDANCES DIRECTES
ET INVERSES ÉGALES ENTRE ELLES ET
PUREMENT RÉSISTANTES R = U2 / PN (À MOINS
QU’ON EN CONNAISSE LE FACTEUR DE
PUISSANCE, CE QUI EST LE CAS DE L’ÉCLAIRAGE
FLUORESCENT). LEUR IMPÉDANCE HOMOPOLAIRE
(VUE DES R. À MT OU HT) PEUT ÊTRE PRISE
INFINIE.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 LE RÉGIME QUI S’ÉTABLIT DANS LA MACHINE SYNCHRONE APRÈS LE
PROCESSUS TRANSITOIRE QUAND IL Y A UN C.C. TRIPHASÉ AUX SES BORNES
ET APRÈS LE FIN DU PROCESSUS D’ACCÉLÉRATION D’EXCITATION
(ACCROISSEMENT DU COURANT D’EXCITATION) S’APPELLE RÉGIME DE C.C.
DURABLE.
LE COURANT PARCOURANT L’ENROULEMENT STATORIQUE
S’APPELLE LE COURANT DURABLE DE C.C. I CC ET IL EST CALCULÉ SELON
LA LOI D’HOMME:
ICC


x + xEXT
E



E
= ------------------
EST LA F.E.M. EN MARCHE À VIDE DE LA MACHINE,
x - RÉACTANCE SYNCHRONE DE LA MACHINE;
xEXT- RÉACTANCE DE CIRCUIT EXTERNE (ENTRE LE GÉNÉRATEUR ET LE PLACE DE C.C.).
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 PENDANT LE C.C. 3-PHASÉ ÉLOIGNÉ DES GÉNÉRATRICES LE R. SE
DÉCOMPOSE EN DEUX PARTIES (FIG.8.3). LA ZONE (LE TRONÇON)
AVEC R1 ET L1 EST ISOLÉE DU C.C. ELLE EST PARCOURUE PAR
UN COURANT LIBRE AYANT UNE VALEUR INITIALE ÉGALE À LA
VALEUR DU COURANT AVANT LE C.C ET QUI S’AMORTIT DANS LE
TEMPS.
 LA ZONE AVEC LA GÉNÉRATRICE (QUI Y EST ALIMENTÉE) EST
PLUS INTÉRESSANTE. IL Y A AUSSI UN COURANT LIBRE, QUI
S’AMORTIT - COURANT APÉRIODIQUE. MAIS IL EXISTE DANS CETTE
PARTIE DU R. UN COURANT FORCÉ - COURANT PÉRIODIQUE PLUS
GRAND QUE CELLE AVANT LE C.C.. LES CHANGEMENTS DES
COURANTS DANS LES PHASES A, B, C DU TRONÇON RK , L SONT
ILLUSTRÉS SUR LA FIG.8.4. LES OSCILLOGRAMMES DES
COURANTS EN CAS DE C.C. AUX BORNES D’UNE MACHINE
SYNCHRONE SONT PRÉSENTÉS SUR LA FIG.8.5.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 LE COURANT DE C.C. EN PROVENANCE D’UNE MACHINE SYNCHRONE, LORS
D’UN DÉFAUT TRIPHASÉ FRANC À SES BORNES, A POUR EXPRESSION EN
PREMIÈRE APPROXIMATION:

1
1
1
1
1
1
I(t) = U.√¯2 [ (---- - -----)e-t/T”d + (------ - -----)e-t/T’d + --- ].cos .t + U.√¯2 ---- . e-t/Ta
xd”

xd’
xd’
xd
xd
U - TENSION SIMPLE AVANT DÉFAUT AUX BORNES DE LA MACHINE
SYNCHRONE [V];






xd”
xd” - RÉACTANCE SUBTRANSITOIRE [];
xd” - RÉACTANCE TRANSITOIRE [];
xd - RÉACTANCE SYNCHRONE [];
T”d - CONSTANTE DE TEMPS SUBTRANSITOIRE [S];
T’d - CONSTANTE DE TEMPS TRANSITOIRE [S];
Ta - CONSTANTE DE TEMPS APÉRIODIQUE [S].
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 POUR LE DÉFAUT BIPHASÉ À LA TERRE IL FAUT INTERVENIR
LES TROIS SYSTÈMES DE COMPOSANTES SYMÉTRIQUES,
PUISQUE:

- LE DÉFAUT EST DISSYMÉTRIQUE (DEUX PHASES
SEULEMENT), D’OÙ LA NÉCESSITÉ D’INTRODUIRE LE
SYSTÈME INVERSE;

- LE DÉFAUT AFFECTE LA TERRE; SUIVANT LA MODE DE
MISE À LA TERRE DU NEUTRE, UN CIRCUIT DE RETOUR PAR
LA TERRE EST OFFERTE PLUS OU MOINS PARTIELLEMENT AU
COURANT DE DÉFAUT, D’OÙ LA NÉCESSITÉ D’INTRODUIRE LE
SYSTÈME HOMOPOLAIRE.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 EN CAS DE DÉFAUT BIPHASÉ (SANS TERRE), IL FAUT
INTERVENIR DEUX SYSTÈMES (DIRECT ET INVERSE), CAR IL
EST DISSYMÉTRIQUE.
 LE SYSTÈME HOMOPOLAIRE N’INTERVIENT PAS CAR LE
DÉFAUT N’AFFECTE PAS LA TERRE.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 POUR LE DÉFAUT MONOPHASÉ À LA TERRE IL
FAUT INTERVENIR LES TROIS SYSTÈMES PUISQUE:

 - LE DÉFAUT EST DISSYMÉTRIQUE, D’OÙ LA NÉCESSITÉ
D’INTRODUIRE LE SYSTÈME INVERSE;

 - le défaut affecte la terre, d’où la nécessité d’introduire le
système homopolaire
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 L’ÉTUDE DES COURANTS DE DÉFAUT DANS
LE SE, QUELLE QUE SOIT LA NATURE DE
LA TENSION UTILISÉE, PASSE PAR SIX
PHASES SUCCESSIVES:
 I. ANALYSE DU SCHÉMA D’IMPÉDANCES
DU CIRCUIT, EN PORTANT UNE ATTENTION
PARTICULIÈRE AUX SOURCES
SUSCEPTIBLES D’ALIMENTER LE DÉFAUT;
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 II. ÉNUMÉRATIONS DES DIFFÉRENTS
TYPES DE DÉFAUT ET ÉVALUATION DE LA
FORME, DE LA VALEUR INSTANTANÉE ET
DE L’ÉVALUATION AU COURS DE TEMPS
DES COURANTS DE DÉFAUT;
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 III. DÉTERMINATION DES EFFETS DE CES
COURANTS SUR LES MATÉRIELS DE
L’INSTALLATION;
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 IV. MIS EN PLACE D’UN SYSTÈME DE
PROTECTION DÉTECTANT DE MANIÈRE
SÉLECTIVE LES COURANTS DANS LES
BRANCHES DU CIRCUIT;
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 V. IMPLANTATION D’ORGANES DE
COUPURE APPROPRIÉS POUR SÉPARER, À
PLUS OU MOINS LONG TERME, LA
PORTION DU CIRCUIT EN DÉFAUT DE LA
PARTIE SAINE DE L’INSTALLATION;
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
 VI. EXAMEN DE LA SITUATION APRÈS
ÉLIMINATION DU DÉFAUT POUR
S’ASSURER QUE LA PARTIE SAINE DU R.
RETROUVE UN FONCTIONNEMENT
NORMAL.
RÉGIMES TROUBLES DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE
F I N
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