xguide conception mt 2

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  • Qui fait autant avancer llectricit ?

    Guide technique Merlin GerinMoyenne tension

    guide de conception MT

  • ScIn

    0

    PuCr

    ART86204 Rcs Nanterre B 954 503 439 Imblication : Schneider Electric Industries SA ation, ralisation : HeadLinespression :

    03/2000

    AMTE

    D30

    0hneider Electricdustrie SA

    Adresse postaleF-38050 Grenoble cedex 9Tl. : +33 (0)4 76 57 60 60http://www.schneider-electric.com

    Les donnes techniques contenues dans ce guide sont transmises titre d'information. De ce fait, la responsabilit de Schneider Electric Industries SA ne pourra tre engage en cas d'erreur ou d'omission dans le contenu de ce guide.

    Ce document a t imprim sur du papier cologique.

    014F

    R

  • 37.Schneider Electric

    0AMTED300014FR_001_0fm/1

    GammeGuide de conception

    But

    Prsenter, aider au choix des quipements MT conformesaux normes.

    Donner les rgles de conception pour dimensionner ou cal-culer un tableau MT.

    Comment ?

    En proposant des canevas de calcul simples et clairs pourguider pas pas le concepteur.

    En montrant des exemples concrets de calculs.

    En fournissant les informations sur les units de mesure etnormes internationales.

    En comparant les normes internationales.

    En rsum

    Ce guide vous aide effectuer les calculs ncessaires ladfinition et au dimensionnement des matriels et vous donne les informations utiles pour vous permettre de concevoir votre tableau MT.

    Ce guide est un cataloguede savoir-faire technique

    au service de tout concepteurd'quipement moyenne tension.

  • AMTED300014FR_001_037.fm/2

    0Schneider ElectricGamme

  • 37.Schneider Electric

    Sommaire gnral

    GAMTED300014FR_001_0fm/3

    Gammeuide de conception MT Prsentation 5Equipements prfabriqus sous enveloppe mtallique 5Tension 6Courant 8Frquence 9Fonctions de l'appareillage 9Diffrents types d'enveloppes 10Rgles de conception 11Puissance de court-circuit 11Courants de court-circuit 12Transformateur 13Gnrateur synchrones 14Moteur asynchrone 14Aide mmoire 15Exemple de calcul en triphas 17Calcul des jeux de barres 21La tenue thermique 24La tenue lectrodynamique 27Exemple de calcul d'un jeu de barres 31Tenue dilectrique 38La rigidit dilectrique du milieu 38La forme des pices 39La distance entre les pices 39Degr de protection 41Le code IP 41Le code IK 43Dfinition d'appareillage 45Disjoncteur moyenne tension 45Transformateur de courant 54Transformateur de tension 61Dclassements 64Units de mesure 67Noms et symboles des units de mesure SI 67Units de base 67Grandeurs et units courantes 67Correspondance entre units anglo-saxonneset units du systme internationnal (SI) 69Normes 71Les normes cites 71Comparatif CEI-ANSI 72Rfrences 81Rfrences la documentation Schneider Electric 81Index 83

  • AMTED300014FR_001_037.fm/4

    0Schneider ElectricGamme

  • 37.Schneider Electric

    0Equipements prfabriqus PrsentationAMTED300014FR_001_0fm/5

    Gammesous enveloppe mtallique

    IntroductionPour concevoir une cellule moyenne tension, vous avez besoin de connatre les grandeurs de base suivantes : # La tension# Le courant# La frquence# La puissance de court-circuit.

    La tension, lintensit assigne et la frquence dutilisation sont souvent connues ou peuvent tre dfinies aisment, mais comment calculer la puissance ou le courant de court-circuit en un point donn dune installation ?

    Connatre la puissance de court-circuit dun rseau permet de choisir les diffrents lments du tableau qui devront rsister des chauffements importants et aux contraintes lectrodynamiques. La connaissance de la tension (kV) permettra de dfinir la tenue dilectrique des lments.Exemple : disjoncteurs, isolateurs, TC.

    Le sectionnement, la commande et la protection des rseaux lectriques se fait par lintermdiaire de lappareillage.# Les appareillages sous enveloppe mtallique sont subdiviss en trois types :5 blind5 compartiment 5 bloc.

    Pour commencer, quelques informations indispensables

    sur les tableaux MT ! Il est fait rfrence la

    Commission Electrique Internationale (CEI).

  • AMTED300014FR_001_037.fm/6

    0Equipements prfabriqus Prsentation

    . Schneider ElectricGammesous enveloppe mtallique

    Tension

    Tension de service U (kV)Elle est applique aux bornes du matriel.

    Tension assigne Ur (kV)Connue prcdemment sous le terme tension nominale, elle est la valeur efficace maximale de la tension que le matriel peut supporter en servicenormal. La tension assigne est toujours suprieure la tension de service et, est associe un niveau disolement.

    Niveau disolement Ud (kV eff. 1 mn) et Up (kV crte)Il fixe la tenue dilectrique des matriels aux surtensions de manuvre et aux chocs de foudre.

    # Ud : les surtensions dorigines internes accompagnent toute modification intervenant dans un circuit : ouverture ou fermeture duncircuit, claquage ou contournement dun isolant, etcElle est simule en laboratoire par la tension de tenue la frquence industrielle pendant une minute.

    # Up : les surtensions dorigines externes ou atmosphriques se produisent lorsque la foudre tombe sur la ligne ou proximit. Londe detension qui en rsulte est simule en laboratoire et est appele onde dechoc de foudre.

    Nota : la CEI 694 fixe dans son article 4 les diffrentes valeurs de tension et dans son article 6les conditions dessais dilectriques.

    Exemple :

    # Tension de service : 20 kV# Tension assigne : 24 kV# Tension de tenue frquence industrielle 50 Hz 1 mn : 50 kV eff.# Tension de tenue londe de choc 1,2/50 s : 125 kV crte

  • 37.Schneider Electric

    0Equipements prfabriqus PrsentationAMTED300014FR_001_0fm/7

    Gammesous enveloppe mtallique

    NormesSauf cas spcial, les matriels MERLIN GERIN sont conformes la liste 2du tableau srie 1 des CEI 60 071 et 60 298.

    Tension assigne

    Tenue londe de choc 1,2/50 s 50 Hz

    Tenue frquence industrielle

    Tension de service les plus usuelles

    kV eff. kV crte 1 minute kV eff. kV eff.liste 1 liste 2

    7,2 40 60 20 3,3 6,612 60 75 28 10 1117,5 75 95 38 13,8 1524 95 125 50 20 2236 145 170 70 25,8 36

    Les niveaux disolement sappliquent des appareillages sous enveloppemtallique pour une altitude infrieure 1 000 mtres, 20 C, 11 g/m3 dhumidit et une pression de 1 013 mbar. Au-del, un dclassement est considrer.A chaque niveau disolement correspond une distance dans lair qui garantit la tenue du matriel sans certificat dessai.

    Tension assigne kV eff.

    Tenue londe de choc 1,2/50 s kV crte

    Distance/masse dans lair cm

    7,2 60 1012 75 1217,5 95 1624 125 2236 170 32

    tenue dilectriqueonde de choc

    U

    t

    Um

    0,5 Um

    0 1,2 s 50 s

    2028

    3850

    70

    7,212

    17,52436

    7560

    95125

    170

    Tensions normalises CEI

    tension assigne

    Ud Ur Up

    tenue dilectrique50 Hz 1 mm

  • AMTED300014FR_001_037.fm/8

    0Equipements prfabriqus PrsentationSchneider ElectricGammesous enveloppe mtallique

    CourantCourant assign en service continu : Ir (A)Il est la valeur efficace du courant quun matriel peut supporter ferm, sans dpasser lchauffement permis par les normes.Le tableau ci-dessous rappelle les chauffements autoriss par le CEI en fonction de la nature des contacts.

    Courant assign en service continu :Nature de lorgane du matriau

    Valeurs maximales

    Temprature max. du conducteur (0 C)

    Echauffement max. = t0. max. - 40 0C

    contacts dans laircuivre ou alliage de cuivre nu 75 35argents ou nickels 105 65tams 90 50raccords par boulons ou dispositifs quivalents

    cuivre nu, alliage de cuivre nu ou alliage daluminium 90 50argents ou nickels 115 75tams 105 65

    Nota : les courants assigns usuellement utiliss par Merlin Gerin sont :400, 630, 1 250, 2 500 et 3 150 A.

    Intensit de service : I (A)Elle est calcule daprs les consommations des appareils raccords au circuit considr. C'est l'intensit traversant rellement le matriel. Si nous ne disposons pas des lments de calcul, le client doit nous communiquer sa valeur. Lintensit de service peut-tre calcule lorsque lon connat la puissance des rcepteurs.

    Exemples :# Un tableau avec un dpart moteur de 630 kW et un dpart transformateur de 1 250 kVA sous 5,5 kV de tension de service.

    5 calcul de lintensit de service du dpart transformateur :

    Puissance apparente :

    5 calcul de lintensit de service du dpart moteur :

    cos = facteur de puissance = 0,9 = rendement du moteur = 0,9

    S UI 3=

    I S

    U 3----------- 1250

    5 5 1 732,,------------------------- 130A= = =

    I P

    U 3 cos--------------------------=

    6305 5 1 732 0 9 0 9,,,,-------------------------------------------------- 82A==

  • 37.Schneider Electric

    0Equipements prfabriqus

    PrsentationAMTED300014FR_001_0fm/9

    Gammesous enveloppe mtallique

    Courant de court-circuit minimal : Icc (kA eff)(voir explication au chapitre "Courants de court-circuit").

    Valeur efficace du courant de court-circuit maximal : Ith (kA eff. 1 s ou 3 s)(voir explication au chapitre "Courants de court-circuit").

    Valeur crte du courant de court-circuit maximal : Idyn (kA crte)(valeur de la premire crte de la priode transitoire)(voir explication au chapitre "Courants de court-circuit").

    Frquence fr (Hz)# Deux frquences sont usuellement utilises dans le monde :5 50 Hz en Europe5 60 Hz en Amrique.Quelques pays utilisent les deux frquences sans distinction.

    Fonctions de lappareillageDsignation fonction manuvre des courants et symbole de service de dfaut

    Sectionneur

    isole

    Sectionneur de terre

    isole (pouvoir de fermeture sur c/c)

    Interrupteurmanuvren'isole pas

    In