Étude de la protection de découplage pour le raccordement

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Étude de la protection de découplage pour le raccordement
d’une production décentralisée en HTA
Identification :
Enedis-PRO-RES_10E
Version :
4
Nb. de pages :
12
Version
Date d’application
Nature de la modification
Annule et remplace
1
01/05/2006
Création
2
01/03/2008
Prise en compte de l’identité visuelle d’ERDF
NOP-RES_82E
3
01/07/2011
Prise en compte de l’arrêté du 23 avril 2008 modifié
4
11/07/2016
Remplacement de la protection H.3 par la protection H.3.1
Prise en compte de la nouvelle dénomination sociale Enedis
ERDF-PRO-RES_10E
Résumé / Avertissement
Ce document décrit l’étude de la protection de découplage pour le raccordement d’une production décentralisée en HTA.
Direction Technique

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SOMMAIRE
1 Objet et critère de déclenchement de l'étude ............................................................................... 3
2 Rappel de la réglementation ......................................................................................................... 3
3 Choix du type de protection de découplage .................................................................................. 4
3.1 Hypothèses ................................................................................................................................................................... 4
3.2 Critères de décision ...................................................................................................................................................... 4
4 Détermination du risque de maintien en réseau séparé ................................................................ 7
4.1 Classification des machines .......................................................................................................................................... 7
4.2 Diagrammes ΔP/ΔQ d’une machine synchrone ............................................................................................................ 7
4.3 Risque de maintien en réseau séparé en présence de plusieurs machines synchrones ............................................ 12
4.4 Risque de maintien en réseau séparé en présence de machines à électronique de puissance ................................. 12
4.5 Risque de maintien en réseau séparé en présence de machines asynchrones .......................................................... 13

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1 Objet et critère de déclenchement de l'étude
L’objet du document est de définir le type de protection de découplage minimal à prévoir dans le cadre des études menées
par Enedis.
Cette étude est à faire systématiquement lors d’un raccordement de producteur.
2 Rappel de la réglementation
Les articles des textes réglementaires concernant la fonction de découplage sont rappelés ci-après.
 Décret du 23 avril 2008 relatif aux prescriptions techniques générales de conception et de fonctionnement pour le
raccordement d’installations de production aux réseaux publics d’électricité
Article 5
Seules peuvent être raccordées à un réseau public d'électricité les installations de production dotées d'un dispositif de
protection leur permettant d'être séparées automatiquement du réseau public d'électricité dans certaines situations
anormales.
 Arrêté du 23 avril 2008 relatif aux prescriptions techniques de conception et de fonctionnement pour le raccordement à
un réseau public de distribution d’électricité en basse tension ou en moyenne tension d'une installation de production
d'énergie électrique
Article 7
I. - Toute installation de production doit disposer, par conception, d'une fonction de protection, dite « protection de
découplage », permettant de séparer automatiquement l'installation de production du réseau public de distribution
d'électricité en cas d'apparition sur ce dernier de l'un ou plusieurs simultanément des défauts suivants :
a) Défaut HTA à la terre ;
b) Défaut entre phases pour la HTA ;
c) Défaut entre conducteurs pour la BT ;
d) Création d'un sous-réseau séparé ;
e) Tout défaut autre que les défauts susmentionnés survenant pendant le régime spécial d'exploitation instauré lors de
travaux sous tension effectués sur le réseau aérien HTA.
II. - Les prescriptions techniques fonctionnelles minimales de la fonction de protection visée au I sont conformes à la
documentation technique de référence du gestionnaire du réseau public de distribution d'électricité et au guide C 15-400. Elles
sont communiquées au producteur par le gestionnaire précité. Ces prescriptions prennent en compte les différents régimes
d'exploitation du réseau public de distribution d'électricité, y compris le régime spécial d'exploitation instauré pour les travaux
sous tension effectués sur le réseau aérien HTA.
III. - La fonction de protection visée au I ne doit pas interférer avec le fonctionnement normal des protections et automatismes
installés par le gestionnaire du réseau public de distribution d'électricité. En outre, les seuils des phénomènes qui la
déclenchent doivent être coordonnés avec ceux du dispositif de protection du gestionnaire du réseau public de distribution
d'électricité de manière à respecter l'aptitude de l'installation de production à poursuivre son fonctionnement en cas
d'atteinte des valeurs extrêmes de fréquence et de tension du réseau (régime exceptionnel) qui sont précisées aux articles 11
à 14. Toutefois, le réglage des seuils de déclenchement de la fonction de protection pourra être adapté à la demande du
gestionnaire du réseau de distribution d'électricité en cas de présence d'automatismes de réenclenchement sur le réseau
public de distribution d'électricité (réseau aérien).
 UTE C 15-400 de juillet 2005
Ce Guide Pratique décrit les différents schémas d’installation de groupes de production, qu’ils soient raccordés au RPD en BT
ou en HTA (objet de l’étude). Il introduit les appellations des différents types de protection de découplage cités dans ce
document (type B, type H).
Toutefois, il est à noter que les protections H4 et H5 jusqu’à présent nécessaires aux installations de 10MW et plus ont été
adaptées pour être utilisées par les centrales de 5MW et plus devant répondre à l’évolution de la réglementation concernant
leur domaine de fonctionnement. Ces modifications correspondantes ont été prises en compte dans la nouvelle version de la
note Enedis-NOI-RES_13E relative aux Protections des installations de productions raccordées au réseau public de
distribution.

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3 Choix du type de protection de découplage
3.1 Hypothèses
Le raccordement considéré est celui correspondant au régime normal d’alimentation. Des dispositions complémentaires
peuvent être nécessaires pour un fonctionnement sur les éventuelles liaisons de secours.
3.2 Critères de décision
Les centrales de production pouvant fonctionner en parallèle avec le réseau public de distribution HTA sont classées en deux
catégories selon leur puissance de production :
 les centrales de puissance nominale apparente inférieure ou égale à 250 kVA,
 les centrales de puissance nominale apparente supérieure à 250 kVA.
Pour chacun de ces deux cas, les critères de décisions ci-après permettent de déterminer, pour une installation donnée de
production, le type de protection de découplage minimale nécessaire au bon fonctionnement du réseau. Pour prémunir son
installation du risque de trop nombreux découplages intempestifs, le producteur peut opter pour une des protections plus
performante que celle résultant des critères de décision (voir Tableau1).
Enfin, en cas d’évolution majeure du réseau (notamment partage d’un départ dédié), Enedis pourra refaire la présente étude
en se basant sur les nouvelles hypothèses et, le cas échéant, demander la modification du type de protection de découplage
par avenant à la convention de raccordement.
Nota :
La puissance nominale apparente, exprimée en kVA, est égale à la somme des puissances apparentes nominales des
machines électriques données dans les fiches de collecte.
La puissance maximale de production exprimée en MW, est égale à la somme des puissances actives en régime continu des
générateurs électriques du Site, puissances données dans les fiches de collecte et à défaut, à la somme des produits des
puissances nominales apparentes par le facteur de puissance nominal de chaque machine tournante, soit la somme de Sn
machine tournante x cosphin machine tournante.
Sites de puissance inférieure à 250 kVA dont le raccordement est envisagé en HTA
Dans ce cas, la protection de découplage peut être :
 ou bien une protection externe de type B.1,
 ou bien une protection intégrée aux onduleurs de l’installation et conforme à la DIN VDE0126-1-1/A1.

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Sites de puissance supérieure à 250 kVA
L’arbre de décision suivant présente les différents cas de figure :
Non
Oui
S Production >25 % Sn
transformateur
Oui
H.4.1
Départ HTA dédié
Non
Non
Oui
Télé découplage
obligatoire
Risque de fonctionnement
en réseau séparé
( poste et rame )
avec relais 49,5 – 50,5 Hz (1)
H.4.1
ou par dérogation (5)
H.2 avec ouverture
du départ par
l’automate du poste
source (2) (4)
H.2
H.3.1 (3)
Oui
Départ HTA aérien avec
automatisme de ré
enclenchement rapide
Non
Risque de fonctionnement
en réseau séparé
( poste et rame )
avec relais 47,5 – 51 Hz (1)
Non
Oui
H.2
H.3.1 (3)
Oui
Départ HTA aérien avec
automatisme de ré
enclenchement rapide
Non
P Production > 25% P * max(6)
du départ
Oui
Non
H.1
Production > 5 MW
Non
H.4
ou par dérogation (5)
H.5 avec ouverture
du départ par
l’automate du poste
source (2)
H.4
Oui
Non
Oui
Télé découplage
obligatoire
Départ HTA dédié
(1) Voir § - Détermination du risque de maintien en réseau séparé.
(2) Le départ Producteur est ouvert par ordre de l’automate du poste source, notamment en cas de permutation automatique de transformateur, de
déclenchement d’une Protection Voltmétrique Homopolaire HTB, d’ouverture de l’arrivée du transformateur.
(3) La protection de type H.3.1 est associée à un relais de présence tension en retour pour permettre l’extinction du défaut et prévenir les faux
couplages.
(4) Dans le cas rare d’un départ dédié en aérien avec automatisme de ré enclenchement rapide, le type de protection de découplage minimal est le
type H.3.1
(5) La dérogation, à valider par le Demandeur, consiste à installer selon le cas une protection H.5 ou H.2 tant qu’il n’y a pas d’autres utilisateurs sur le
départ. Si, par la suite, le départ accueille d’autres utilisateurs, l’étude est refaite. Enedis pourra demander l’installation d’une protection H.4 ou H.4.1 (ajout
d’un télé-découplage) par avenant à la Convention de Raccordement.
(6) Voir la définition de P* max dans le Glossaire.
Figure 1 - Arbre de décision pour les sites de puissance supérieure à 250 kVA